微生物毒素

    中毒，是我們經(jīng)常遇到的事情。除了某些無(wú)機化合物如氰化鉀、砒霜以外，大部分都是來(lái)自生物毒素，而微生物毒素是最常見(jiàn)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(shuō)中的神農嘗百草，一日遇70毒的故事。公元前600年中亞的亞述人在畫(huà)像磚上也曾記載了食用裸麥發(fā)生麥角中毒的事件。

 

不過(guò)，當時(shí)并不了解毒素來(lái)自何方，更不清楚是些什么物質(zhì)。人類(lèi)在實(shí)踐過(guò)程中對有毒動(dòng)植物，從感性認識提高到理性認識經(jīng)歷了漫長(cháng)的時(shí)間。由于自然災害和戰爭常迫使人們“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(lái)改吃小麥面包，并加強了食品衛生監督以后，麥角中毒就不再成為公共衛生問(wèn)題了。但1926年在俄羅斯，1929年在愛(ài)爾蘭，1953年在法國，1979年在埃塞俄比亞，都發(fā)生了大規模的麥角中毒。歷史上最嚴重的真菌毒素中毒事件發(fā)生在俄羅斯的西伯利亞。當時(shí)正值第二次世界大戰，勞動(dòng)力非常缺乏，田間糧食不能及時(shí)收割，次年春天，饑民食用了被污染的麥，發(fā)生了大規模真菌毒素中毒，其中阿木爾州10萬(wàn)居民就死了l萬(wàn)多人。

 

　　對微生物毒素的科學(xué)研究開(kāi)始于19世紀后期。人類(lèi)發(fā)現的第一種細菌毒素是白喉毒素。當時(shí)，白喉是一種嚴重危害人類(lèi)健康的傳染病，病人咽喉部長(cháng)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(lái)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(shí)，發(fā)現該菌可產(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(lái)，對熱敏感的蛋白質(zhì)成分即外毒素（exotoxin）；另一種為對熱抵抗，并且只有當細菌崩解后才能釋放出來(lái)的非蛋白質(zhì)成分，他將后一種毒性物質(zhì)稱(chēng)為內毒素（endotoxin）。

在此后的約50年中，隨著(zhù)弄清細菌致病性和傳染病病原以及對人及動(dòng)物免疫預防等的研究一起，繼白喉毒素后又發(fā)現了許多種毒素，現在發(fā)現的細菌毒素有200多種。第二次世界大戰時(shí)開(kāi)始從分子水平研究毒素的生化作用，發(fā)現產(chǎn)氣莢膜梭菌毒素是一種磷脂酶；20世紀50年代以后，在美、英、法、日等國形成了專(zhuān)門(mén)從事細菌毒素研究的小組。發(fā)現炭疽毒素由3個(gè)不同部分（水腫因子、保護性抗原和致死因子）組成，接著(zhù)，英、美和法國等學(xué)者對炭疽毒素開(kāi)展了多方面的研究。1959年證實(shí)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(shí)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(lái)；20世紀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(lái)，不僅微生物毒素研究取得了重大成就，也對現代生物學(xué)做出了重要貢獻。

　　關(guān)于真菌毒素，雖然對蘑菇中毒的認識已延續了數千年，科學(xué)研究也開(kāi)展得較早，但受到特別重視，是在20世紀60年代初。當時(shí)，在英國東南部一些農場(chǎng)中，有大約10萬(wàn)只火雞不明原由地突然死亡，一時(shí)間在人群中造成了恐慌和不安。后來(lái)經(jīng)過(guò)食品、毒理和細菌學(xué)方面專(zhuān)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(kāi)展起來(lái)。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(dòng)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(guò)進(jìn)食米飯所攝入毒素量很少，時(shí)間稍長(cháng)仍可引起慢性中毒。臨床表現為食欲不振，體重下降，逐漸進(jìn)入肝細胞變性、壞死，進(jìn)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(dòng)物細胞染色體發(fā)生畸變，使細胞發(fā)生突變，因此會(huì )對后代產(chǎn)生不良影響，使胎兒發(fā)生畸形。