中毒,是我們經(jīng)常遇到的事情。除了某些無機化合物如氰化鉀、砒霜以外,大部分都是來自生物毒素,而微生物毒素是最常見的。例如食物中毒絕大部分是細菌毒素或真菌毒素引起的。當(dāng)前,作為病原菌致病的主要因素,以及作為癌癥的重要誘發(fā)因子,細菌和真菌毒素的研究和在食品中的監(jiān)控,受到高度重視。
在古代,中毒事件頻頻發(fā)生,歷史記載很多。例如我國傳說中的神農(nóng)嘗百草,一日遇70毒的故事。公元前600年中亞的亞述人在畫像磚上也曾記載了食用裸麥發(fā)生麥角中毒的事件。
不過,當(dāng)時并不了解毒素來自何方,更不清楚是些什么物質(zhì)。人類在實踐過程中對有毒動植物,從感性認識提高到理性認識經(jīng)歷了漫長的時間。由于自然災(zāi)害和戰(zhàn)爭常迫使人們“饑不擇食”,食物中毒事件經(jīng)常發(fā)生。1770-1780年,英國人移民到美國東北的新英格蘭地區(qū)后,人丁不興旺,有人認為是吃了真菌毒素污染的裸麥面包所致。后來改吃小麥面包,并加強了食品衛(wèi)生監(jiān)督以后,麥角中毒就不再成為公共衛(wèi)生問題了。但1926年在俄羅斯,1929年在愛爾蘭,1953年在法國,1979年在埃塞俄比亞,都發(fā)生了大規(guī)模的麥角中毒。歷史上最嚴(yán)重的真菌毒素中毒事件發(fā)生在俄羅斯的西伯利亞。當(dāng)時正值第二次世界大戰(zhàn),勞動力非常缺乏,田間糧食不能及時收割,次年春天,饑民食用了被污染的麥,發(fā)生了大規(guī)模真菌毒素中毒,其中阿木爾州10萬居民就死了1萬多人。
對微生物毒素的科學(xué)研究開始于19世紀(jì)后期。人類發(fā)現(xiàn)的第一種細菌毒素是白喉毒素。當(dāng)時,白喉是一種嚴(yán)重危害人類健康的傳染病,病人咽喉部長出灰白色膜,致使呼吸困難和心肌發(fā)炎而死亡。1883年Theodor,Klebs,1884年Friedrich,Loeffler相繼成功分離和培養(yǎng)了病原菌白喉棒桿菌,1888年Emil,Roux和Alexandre,Yersin分離出白喉毒素。后來德國細菌學(xué)家科赫的學(xué)生Richard,Pfeiffer在研究霍亂弧菌感染的發(fā)病機理時,發(fā)現(xiàn)該菌可產(chǎn)生兩種具有不同性質(zhì)的毒性物質(zhì),一種為由活菌合成并釋放出來,對熱敏感的蛋白質(zhì)成分即外毒素(exotoxin);另一種為對熱抵抗,并且只有當(dāng)細菌崩解后才能釋放出來的非蛋白質(zhì)成分,他將后一種毒性物質(zhì)稱為內(nèi)毒素(endotoxin)。
在此后的約50年中,隨著弄清細菌致病性和傳染病病原以及對人及動物免疫預(yù)防等的研究一起,繼白喉毒素后又發(fā)現(xiàn)了許多種毒素,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的細菌毒素有200多種。第二次世界大戰(zhàn)時開始從分子水平研究毒素的生化作用,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)氣莢膜梭菌毒素是一種磷脂酶;20世紀(jì)50年代以后,在美、英、法、日等國形成了專門從事細菌毒素研究的小組。發(fā)現(xiàn)炭疽毒素由3個不同部分(水腫因子、保護性抗原和致死因子)組成,接著,英、美和法國等學(xué)者對炭疽毒素開展了多方面的研究。1959年證實霍亂的致病因子是不耐熱腸毒素,17年后,分離和提純出了霍亂腸毒素(CT),證實霍亂毒素的分子組成,從此許多對人畜致病的重要毒素相繼分離出來;20世紀(jì)70年代以后,生物合成、免疫學(xué)、細胞和分子生物學(xué)等方面的大量科學(xué)家被吸引到毒素研究方面來,不僅微生物毒素研究取得了重大成就,也對現(xiàn)代生物學(xué)做出了重要貢獻醫(yī)|學(xué)教育網(wǎng)搜集整理。
關(guān)于真菌毒素,雖然對蘑菇中毒的認識已延續(xù)了數(shù)千年,科學(xué)研究也開展得較早,但受到特別重視,是在20世紀(jì)60年代初。當(dāng)時,在英國東南部一些農(nóng)場中,有大約10萬只火雞不明原由地突然死亡,一時間在人群中造成了恐慌和不安。后來經(jīng)過食品、毒理和細菌學(xué)方面專家的通力合作,終于找出了引起火雞大批死亡的原因:他們從喂養(yǎng)火雞的玉米粉中分離出一種前所未知的由黃曲霉菌產(chǎn)生的毒素,命名為“黃曲霉毒素”。從此,對真菌毒素的研究在全世界活躍地開展起來。黃曲霉毒素的毒性被列為極毒級毒素。按每公斤體重喂飼小于1或等于1毫克的黃曲霉毒素,就能夠使一半的試驗動物死亡。其毒性比人們熟知的劇毒藥氰化鉀要強10倍;比眼鏡蛇、金環(huán)蛇的毒汁還要毒;比劇毒的農(nóng)藥1605、1059的毒性還要強28-33倍。 黃曲霉毒素的毒性主要是對肝臟的損害,所以,屬于肝毒性毒素。即使我們平常通過進食米飯所攝入毒素量很少,時間稍長仍可引起慢性中毒。臨床表現(xiàn)為食欲不振,體重下降,逐漸進入肝細胞變性、壞死,進一步生成肝腫瘤;而大量攝入則形成急性中毒:肝功能被破壞,出現(xiàn)肝昏迷并致人死亡。黃曲霉毒素除了可致肝癌外,還可能引發(fā)前胃乳頭癌、腎小管腺瘤、淚腺癌、垂體腺瘤和纖維組織腫瘤等。黃曲霉毒素能使植物和動物細胞染色體發(fā)生畸變,使細胞發(fā)生突變,因此會對后代產(chǎn)生不良影響,使胎兒發(fā)生畸形。
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