霉菌毒素作用的生化机理

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什么是霉菌毒素？

霉菌毒素(mycotoxins)主要是指霉菌在污染基质的过程中产生的有毒代谢产物。

这里要特别注意了，有的人看见发霉就觉得是有毒素，其实不然，并不是霉菌产生的所有有毒化合物都可称为霉菌毒素，这要看次级代谢物的用途和引起中毒症所需的浓度。如果产物主要用来杀死其它微生物，像盘尼西林，则称为抗生素；如果对植物产生毒性，则被植物病理学家称为植物毒素 (注意要与由植物产生的毒素进行区别)；而由霉菌产生的低分子次级代谢产物如果在低浓度下就能够对畜禽和人类产生毒性， 则可称为霉菌毒素。其它低分子代谢产物，如乙醇，只有在较高浓度时才有毒性，就不能称其为霉菌毒素。

我们这里总结一下霉菌毒素的特点

常见的霉菌毒素有哪些？

中国之前主要的霉菌毒素污染主要是黄曲霉毒素、烟曲霉毒素、呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素。同时近期的研究表明其他霉菌毒素也在流行，例如：新发镰刀菌毒素、A型毛孢菌毒素、交流孢菌毒素。

霉菌毒素是如何通过生化过程作用的？

霉菌毒素作用的主要机制可能是修饰DNA模板，削弱转录过程，或抑制蛋白质合成中的翻译过程。

图：霉菌毒素在RNA、DNA和蛋白质合成中影响的主要位点

Picture：Mycotoxins affecting major sitesin DNA RNA and protein synthesis



对DNA的影响

已知至少有14种真菌毒素是致癌物， 除环氯素，它们都与DNA有活跃性。通常通过两种机制： 一种是非共价的、弱的反向结合，另一种是需要哺乳动物代谢系统的不可逆共价结合。

对RNA聚合酶的影响

一方面如黄曲霉毒素般会降低肝脏中RNA和RNA聚合酶的含量，另一方面降低RNA聚合酶的活性来，在较小程度上抑制蛋白质和RNA合成。

对翻译水平的影响

在转录和翻译水平上的抑制作用可能导致蛋白质合成的抑制，并导致代谢活动和调节的变化。

霉菌毒素通过抑制生理代谢过程中的关键酶

霉菌毒素的主要生化作用涉及正常代谢和其他生命过程的改变。 它们的作用模式主要是基于它们与大分子、亚细胞细胞器和器官相互作用的能力。 这些霉菌毒素诱导的许多效应可能源自或继发于它们对核酸或蛋白质合成的破坏。 霉菌毒素对碳水化合物代谢的影响通常被认为是降低肝糖原和提高血糖水平。 许多霉菌毒素还会导致肝脂质的积累。黄曲霉毒素B1和环氯素通过降低糖原合成酶和转糖基酶的活性来抑制糖原合成。黄绿啶，也抑制糖原合成酶。 黄曲霉毒素B1降低磷酸葡萄糖酶的活性，该酶可将葡萄糖-6-磷酸可逆地转化为葡萄糖-1-磷酸。 此外，黄曲霉毒素B1和环氯素通过加速葡萄糖-6-磷酸氧化降低肝糖原。 赭曲霉毒素A抑制磷酸烯醇丙酮酸羧激酶的合成，这种酶将草酰乙酸转化为磷酸烯醇丙酮酸酯。 念珠菌抑制丙酮酸和戊二酸酮酸酯这两者的氧化脱羧作用。

图：霉菌毒素在生理代谢过程中中影响的主要位点

Picture：Mycotoxins affecting major sitesin physiological metabolism



小结一下，饲料或原料中霉菌毒素的污染是不可忽视的大问题，它已经严重影响到了我们的动物生产，同时还涉及到畜产品安全, 影响到人类的健康。霉菌毒素作用机理非常复杂，我们要在过程中减少霉菌毒素的影响是非常困难的。因此目前最有效的办法只有两个，一是尽量使用霉菌毒素少的原料或通过合理使用一些脱霉剂，二是提高动物自身的健康水平或使用一些解霉剂。再强调一下其中最为重要的是长期使用安全的原料。

来源：雏凤阁，作者：凤雏先生

王日田

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