微生物毒素

    中毒，是我們經常遇到的事情。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。當前，作為病原菌致病的主要因素，以及作為癌症的重要誘發因子，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，中毒事件頻頻發生，曆史記載很多。例如我國傳說中的神農嚐百草，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生麥角中毒的事件。

 

不過，當時並不了解毒素來自何方，更不清楚是些什麽物質。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曆了漫長的時間。由於自然災害和戰爭常迫使人們“饑不擇食”，食物中毒事件經常發生。1770-1780年，英國人移民到美國東北的新英格蘭地區後，人丁不興旺，有人認為是吃了真菌毒素汙染的裸麥麵包所致。後來改吃小麥麵包，並加強了食品衛生監督以後，麥角中毒就不再成為公共衛生問題了。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，都發生了大規模的麥角中毒。曆史上最嚴重的真菌毒素中毒事件發生在俄羅斯的西伯利亞。當時正值第二次世界大戰，勞動力非常缺乏，田間糧食不能及時收割，次年春天，饑民食用了被汙染的麥，發生了大規模真菌毒素中毒，其中阿木爾州10萬居民就死了l萬多人。

 

　　對微生物毒素的科學研究開始於19世紀後期。人類發現的第一種細菌毒素是白喉毒素。當時，白喉是一種嚴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杆菌，1888年Emil,Roux和Alexandre,Yersin分離出白喉毒素。後來德國細菌學家科赫的學生Richard,Pfeiffer在研究霍亂弧菌感染的發病機理時，發現該菌可產生兩種具有不同性質的毒性物質，一種為由活菌合成並釋放出來，對熱敏感的蛋白質成分即外毒素（exotoxin）；另一種為對熱抵抗，並且隻有當細菌崩解後才能釋放出來的非蛋白質成分，他將後一種毒性物質稱為內毒素（endotoxin）。

在此後的約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防等的研究一起，繼白喉毒素後又發現了許多種毒素，現在發現的細菌毒素有200多種。第二次世界大戰時開始從分子水平研究毒素的生化作用，發現產氣莢膜梭菌毒素是一種磷脂酶；20世紀50年代以後，在美、英、法、日等國形成了專門從事細菌毒素研究的小組。發現炭疽毒素由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、美和法國等學者對炭疽毒素開展了多方麵的研究。1959年證實霍亂的致病因子是不耐熱腸毒素，17年後，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70年代以後，生物合成、免疫學、細胞和分子生物學等方麵的大量科學家被吸引到毒素研究方麵來，不僅微生物毒素研究取得了重大成就，也對現代生物學做出了重要貢獻。

　　關於真菌毒素，雖然對蘑菇中毒的認識已延續了數千年，科學研究也開展得較早，但受到特別重視，是在20世紀60年代初。當時，在英國東南部一些農場中，有大約10萬隻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。後來經過食品、毒理和細菌學方麵專家的通力合作，終於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黴菌產生的毒素，命名為“黃曲黴毒素”。從此，對真菌毒素的研究在全世界活躍地開展起來。黃曲黴毒素的毒性被列為極毒級毒素。按每公斤體重喂飼小於1或等於1毫克的黃曲黴毒素，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。黃曲黴毒素的毒性主要是對肝髒的損害，所以，屬於肝毒性毒素。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，出現肝昏迷並致人死亡。黃曲黴毒素除了可致肝癌外，還可能引發前胃乳頭癌、腎小管腺瘤、淚腺癌、垂體腺瘤和纖維組織腫瘤等。黃曲黴毒素能使植物和動物細胞染色體發生畸變，使細胞發生突變，因此會對後代產生不良影響，使胎兒發生畸形。