21259-20-1 / T-2毒素的生物毒性

T-2毒素是由鐮刀菌產(chǎn)生的A類單端孢霉烯族真菌毒素中毒性最強(qiáng)的一種，對人、畜危害較大，是污染玉米和小麥田間作物和庫存谷物的主要毒素，廣泛分布于自然界，范圍覆蓋全球。1973年聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAQ）和世界衛(wèi)生組織（WHO）在日內(nèi)瓦召開的聯(lián)席會議上，將T-2毒素等同黃曲霉毒素一樣列為天然存在的危險(xiǎn)的食品污染毒物之一。

一、T-2毒素的一般性質(zhì)

1968年bamburg首次分離提純得到T-2毒素晶體，并確定其化學(xué)結(jié)構(gòu)。T-2毒素是一種四環(huán)的倍半萜烯化合物，即三個異戊二烯單位的聚合體?；瘜W(xué)名為4β-15-二乙酰氧基-3α-羥基-8α-(3-甲基丁酰氧) -12，13-環(huán)氧單端孢霉-9-烯，分子式為C24H34O9。該毒素性質(zhì)穩(wěn)定，有很強(qiáng)的耐熱性和紫外線耐受性，因此，在食物生產(chǎn)和加工過程中高壓滅菌不易滅活。T-2毒素在200～210℃時(shí)滅菌30～40分鐘或者浸泡在NaClO-NaOH溶液中至少4小時(shí)才可以滅活。一些真菌和酶有改變和去除T-2毒素毒性的能力。環(huán)氧環(huán)和雙鍵被認(rèn)為是毒性基團(tuán)，當(dāng)環(huán)氧環(huán)被打開后，毒素毒性作用基本消失。

二、T-2毒素的產(chǎn)毒菌株及產(chǎn)毒條件

自然界多種農(nóng)作物致病菌可以產(chǎn)生T-2毒素，其中多來自鐮孢菌屬，如擬枝孢鐮刀菌、枝孢鐮刀菌、梨孢鐮刀菌和三線鐮刀菌等。產(chǎn)毒能力隨真菌種類不同而異，同時(shí)受環(huán)境因素的影響。真菌在玉米和黑麥中產(chǎn)毒能力最強(qiáng)。枝孢鐮刀菌的最適產(chǎn)毒環(huán)境為濕度40％～50％，溫度3～7℃。三線鐮刀菌在相對濕度80％～100％ ，且低溫條件產(chǎn)生T-2毒素，以7℃為宜。三線鐮刀菌株在5～20℃時(shí)產(chǎn)毒能力隨溫度上升而下降。用γ射線照射培養(yǎng)于大米中的三線鐮刀菌，發(fā)現(xiàn)照射劑量為l～3 kGy(千戈瑞)時(shí)產(chǎn)毒能力增強(qiáng)，而劑量達(dá)9 kGy(千戈瑞)時(shí)，培養(yǎng)物中即無毒素檢出。鐮刀菌產(chǎn)毒與溫度、濕度和環(huán)境值關(guān)系極為密切，總的產(chǎn)毒趨勢是變溫>低溫>高溫；高水分含量>低水分含量；酸性>堿性。低溫儲藏過冬的玉米、麥類、小米和高粱等常含有大量的單端孢霉烯族毒素。

我國大骨節(jié)病病區(qū)主要流行分布在從川藏到東北的狹長地帶，處于東南沿海溫暖、潮濕季風(fēng)區(qū)與西北干旱、寒冷內(nèi)陸的交界線上，它的南端受阻于世界屋脊而與印度次大陸隔絕，它的北部終止于前蘇聯(lián)的凍土帶，恰好適合于鐮刀菌的生長，滿足了其產(chǎn)毒條件。

三、T-2毒素的毒性效應(yīng)

T-2毒素是單端孢霉烯族毒素中毒性最強(qiáng)的一種，可通過多種途徑對人和動物的多種組織和器官產(chǎn)生毒害作用，它主要作用于細(xì)胞分裂快速、增殖活躍的組織器官，比如骨髓、淋巴細(xì)胞、肝臟、小腸和迅速發(fā)育的軟骨。T-2毒素能夠引起的毒性效應(yīng)包括消化系統(tǒng)和肝臟毒性、骨系統(tǒng)損傷、基因與細(xì)胞毒性、血液系統(tǒng)毒性、免疫系統(tǒng)毒性、神經(jīng)毒性和生殖發(fā)育毒性等。T-2 毒素的代謝產(chǎn)物因結(jié)構(gòu)不同，毒性也不同。肝微粒體對T-2 毒素有較強(qiáng)的親和力，T-2經(jīng)脫乙酰作用轉(zhuǎn)化成毒性較低的HT-2，并最終形成幾乎無毒的T-2醇。

四、T-2毒素污染的影響因素

T-2毒素對飼料的污染，分為內(nèi)源性污染和外源性污染。內(nèi)源性污染是糧食收割前的污染，來自土壤或植物體上的孢子。外源性污染指收獲后的污染，是飼料在加工、運(yùn)輸、貯存、飼喂過程中，空氣、水、地面、加工機(jī)械、運(yùn)輸工具、貯存場所及飼喂器具上的孢子附著在谷物和飼料上，遇到合適的條件生長繁殖而引起的污染。在諸多影響因素中，潮濕是最主要的因素，來自3個環(huán)節(jié)：

①飼料原料采收環(huán)節(jié)。未經(jīng)干燥的糧食籽實(shí)含水量高，易于發(fā)霉。糧食及時(shí)收割晾曬，控制其濕度，使貯存時(shí)的含水率小于14％，是防止T-2毒素產(chǎn)生的關(guān)鍵。

②飼料的加工環(huán)節(jié)。粉碎使飼料發(fā)熱，同時(shí)粉碎后的飼料容易吸潮，給T-2毒素產(chǎn)生創(chuàng)造條件；飼料顆粒化，水分一般要增加3％～5％。因此，粉碎后的飼料要及時(shí)加工處理，在顆粒飼料生產(chǎn)過程中要冷卻、干燥徹底，減少霉菌產(chǎn)生。

③飼料的貯存環(huán)節(jié)。飼料應(yīng)貯存在干燥的地方，防止倉庫漏雨和地面潮濕。飼料要現(xiàn)配現(xiàn)喂，不要存放時(shí)間過長，防止霉菌毒素產(chǎn)生。在濕度小于14％條件下存儲，真菌生長和產(chǎn)生T-2毒素的可能性最小，保持干燥可以減少進(jìn)一步的污染。

糧食的不同狀態(tài)對T-2毒素生成產(chǎn)生影響，糧食中T-2毒素含量是造成人畜損害的基礎(chǔ)，不同種類的糧食T-2毒素含量不同。大量的觀察發(fā)現(xiàn)，粉狀糧與粒狀糧中T-2毒素含量有明顯差異，粉狀糧如玉米粉，面粉中T-2毒素污染陽性率高、含量大，粒狀糧玉米粒、大米、小米中T-2毒素污染陽性率低、含量小。粉狀糧和粒狀糧T-2毒素含量的這種差異可能來源于制粉過程，制粉是促使鐮刀菌產(chǎn)生T-2毒素的重要環(huán)節(jié)，這可能和谷物與鐮刀菌混合充分，營養(yǎng)物質(zhì)更易被真菌利用這一環(huán)節(jié)有關(guān)，還可能和谷殼抗鐮刀真菌侵染有關(guān)。因此，貯存糧食貯藏應(yīng)以粒糧為主，食用需粉糧時(shí)，宜采取少量加工的方式，以便減少T-2毒素生成。

五、T-2毒素污染的預(yù)防和控制方法

預(yù)防T-2毒素要從源頭做起，增強(qiáng)抗霉菌植物的培育、選用抗霉菌品系、加強(qiáng)田間管理。田間和貯藏期間防止谷粒發(fā)生霉變及去除霉變谷粒中的毒素，是預(yù)防疾病發(fā)生的關(guān)鍵。對于無法避免的污染，在收獲和儲藏的過程中應(yīng)選擇合適的收獲時(shí)間、儲藏在干燥的場所、正確堆放、必要時(shí)添加防霉劑。目前，清除T-2毒素或者將其轉(zhuǎn)變成低毒、無毒的物質(zhì)主要有以下3種方法：

①物理方法。長期加熱對T-2毒素有一定破壞作用，毒素吸附劑如硅鋁酸鹽類、沸石、膨潤土、活性炭、酯化甘露聚糖等也表現(xiàn)出很好的脫毒效果。伊利石、綠泥石可吸附T-2毒素。

②化學(xué)方法。5％～8％苛性鈉、苛性鉀效果最好，85.5％～90.7％的T-2毒素能被破壞，但堿濃度過高，飼料不能飼用；碳酸銨也可除去1/2毒性。碳酸氫鈉、次氯酸鈉也具有一定的脫毒效果。

③生物方法。生物工程發(fā)展迅速，為T-2毒素降解提供了新技術(shù)。人們利用能夠降解單端孢霉烯族毒素的環(huán)氧結(jié)構(gòu)的細(xì)菌品系，通過發(fā)酵工藝使其具有高水平的生物轉(zhuǎn)化功能。

六、T-2毒素的分析檢測方法

隨著檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，目前應(yīng)用比較廣泛的測定方法有氣相色譜(GC)、液相色譜(HPLC)、氣質(zhì)聯(lián)用( GC-MS) 、液質(zhì)聯(lián)用(LC-MS) 和免疫法。其中，液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)由于不需要針對T- 2毒素進(jìn)行衍生化處理，且有較高的靈敏度和特異性，目前已成為包括T-2毒素在內(nèi)的單端孢霉烯族真菌毒素的最準(zhǔn)確的分析檢測方法，但最便捷、靈敏度也高的檢測方法是ELISA法，可用于廣泛的糧食樣品T-2毒素的篩查。