一、菌種簡介

鏈格孢霉菌屬于絲狀真菌, 是一種普遍存在于環境中的病原體和腐生菌, 是低溫環境下導致水果、蔬菜等農產品腐爛變質的主要微生物。

鏈格孢霉菌產生的多種次級代謝產物對人或牲畜具有誘變性、致癌性和致畸性等慢性或急性毒性作用。

鏈格孢霉與曲霉、青霉和鐮刀菌一樣,也是一種重要的產毒菌。鏈格孢霉能產生多種代謝物,其中至少有10種代謝物對動物和植物具有毒性。從食物中檢出的有鏈格孢酚(alternariol,AOH)、鏈格孢酚甲基(alternariolmethyl ether,AME)、細交鏈孢菌酮酸(tenuzonic acid,TeA)、鏈格孢霉素(altenuene,ALT)、細格菌毒素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(altertoxinⅠ、Ⅱ、Ⅲ, ATX-Ⅰ、ATX-Ⅱ、ATX-Ⅲ)和AAL毒素(AAL toxins)。

二、基本信息

中文名：鏈格孢霉菌

外文名：Alternaria

代謝產物：鏈格孢霉毒素

毒性：誘變性、致癌性和致畸性

來源：土壤， 空氣

毒素種類：5種類型

三、分布及類型

鏈格孢霉的不育菌絲匍匐，分隔，分生孢子梗單生或成簇。大多數不分枝，較短，與營養菌絲幾乎無區別。分生孢子倒棒狀，頂端延長成喙狀，淡褐色，有壁磚狀分隔，暗褐色，常數個成鏈，有人稱這種分生孢子為同節孢子。該屬菌是土壤，空氣中常見的腐生菌。

鏈格孢霉分布廣泛,其有毒代謝產物污染農作物的情況相當普遍，但是由于人們平均每日的攝入量很低,未能引起足夠重視。雖然食用含小量毒素的食品不會引起急性中毒，但是長期食用有可能引起慢性中毒。從食物里能同時檢出兩種甚至兩種以上的鏈格孢霉毒素。越來越多的證據表明這些毒素有協同作用，有必要進一步研究這些毒素的協同作用以及在食物及飼料里的發生率及穩定性。

根據鏈格孢霉毒素化學結構的不同,可以將其分為 5 種不同的類型:

(1)二苯并吡喃酮類，又稱為聚酮，代表性毒素有 AOH、AME、鏈格孢霉素(alternaria, ALT)；

(2)四氨基酸衍生物類: TeA 和異細交鏈孢菌酮酸(iso-TeA)；

(3)苝醌類，包括交鏈孢毒素Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ(ATX-Ⅰ、ATX-Ⅱ和 ATX-Ⅲ)和匍柄霉毒素Ⅲ；

(4)一系列長鏈氨基多元醇的丙三羧酸酯類化合物, 即 AAL毒素。AAL 毒素又分成 2 種不同的類型, AAL-TA 和AAL-TB。AAL-TA 包括 1,2,3-丙烷三羧酸和 1-氨基-11,15-二甲基十七-2,4,5,13,14-五醇的 2 種酯類(C13 或 C14)。AAL-TB 包含 1,2,3-丙烷三羧酸和 1-氨基-11,15-二甲基十七-2,4,13,14-呋喃的 C13 或 C14 位 2 種酯類。

(5)混雜結構，如騰毒素(tentoxin, TEN)， 一種環形四肽。研究比較多的 3 種主要的鏈格孢霉毒素為: AOH、AME 和 TeA。

四、生態學及污染

鏈格孢霉對農產品侵染范圍很廣，隨各地區的溫度、濕度、通風和日照以及產毒菌株等情況的不同而不同。從美國、澳大利亞、巴基斯坦、阿根廷、印度、西班牙和英國等地的高粱、玉米、小麥、油菜籽、葵花籽、芥子、蘋果和番茄中均分離到數種鏈格孢霉，并檢出鏈格孢霉毒素。

五、毒性作用

鏈格孢霉對動植物的毒性作用早已有許多報道。第二次世界大戰期間曾發生發霉谷物引起的中毒事件，從人們食用的發霉谷物里分離出多種鏈格孢霉。用從煙草里分離出的Alternaria longipes的產毒培養物喂飼雛雞,結果出現食欲不振、昏睡、腹瀉、肌無力和昏迷， 4～8d出現死亡， 33%的培養物使雛雞死亡， 13%導致發育嚴重遲緩。病理檢查表明有前胃出血，胗糜爛。

鏈格孢霉毒素大體上可以分為4類。它們對哺乳動物、細菌細胞和小鼠有不同程度的毒性作用，總的來說TeA、ATX-Ⅰ、ATX-Ⅱ和ATX-Ⅲ比AOH和AME毒性要大得多。

六、產毒培養

鏈格孢霉所產毒素很多，因此產毒的條件變化也很大。但各種毒素共有的產毒有利條件是溫度在20℃，相對潮濕的環境。避光對產AOH和AME有利，藍光和白光在生長初期抑制AOH和AME的產生。M ass等比較了多種鏈格孢霉在液體和固體培養基上產AOH和AME的情況。

所有5種不同鏈格孢霉的14株分離菌株均產AOH和AME，但是產毒量隨菌株的不同和培養基的不同變化很大。在所試驗的3種液體培養基藥物介質肉湯(PH)、酵母膏蔗糖肉湯(YES)改良察氏培養基(MCD)中，AOH和AME的產量在MCD上。在這些菌株中，產毒量的是一株A.tenuis，在300g稻米培養基上25℃避光培養14天，AOH和AME的產量分別高達16mg和125mg。合成培養基因為介質簡單，容易純化等優點，適合放射標記毒素的生產，以便于進一步研究毒素在動物體內的代謝。

七、檢測方法

檢測鏈格孢霉毒素的方法有很多,如薄層色譜法(TLC)、氣-液色譜法(GLC)、氣相色譜法(GC)、氣相色譜-質譜聯用法(GC-MS)、高效液相色譜法(HPLC)和液相色譜-質譜聯用法(HPLC-MS)。1984年以前主要是用TLC法,多數已被HPLC法取代。

鏈格孢霉毒素常規的檢測方法主要有 GC-MS、HPLC-MS 等技術，但是這些大型的檢測設備只能滿足實驗室中檢測的需求，不能滿足當前社會所追求的實時、快速、便攜式檢測的需求。因此，迫切需要建立相關的快速檢測方法，如微流控芯片、免疫生物傳感器技術、分子印跡技術等；或是開發一些相關的快速檢測試劑，如 ELISA 試劑盒、試紙條等。這些快檢方法至今沒有在鏈格孢霉毒素檢測中得到廣泛應用，原因主要是: 絕大多數方法的建立都需要使用鏈格孢霉毒素的抗體。因此,篩選得到高專一性、親和性的單克隆抗體是廣泛應用這些快速檢測方法的最重要的前提。另外，由于核酸適配體(aptamer)的專一性和親和性都已經可以和抗體相媲美，因此，除了抗體之外，還可以對鏈格孢霉毒素的aptamer進行篩選，建立基于 aptamer 的快速檢測方法。

以上這些快速檢測方法的建立以及快速檢測試劑的開發，不僅可以縮短分析時間，減少樣品的消耗量，同時還可以實現多種毒素的實時、便攜式、連續檢測， 這對水果、蔬菜等農產品中鏈格孢霉毒素的檢測具有重大意義，也必定是未來的研究重點和發展趨勢，因此需要科學家們投入更多的時間和精力開發相關的快速檢測試劑以及建立相關的快速檢測方法用于鏈格孢霉毒素的檢測。可以預見，傳統的鏈格孢霉毒素檢測技術將逐漸被各種新型、便攜式、實時、快速的檢測技術所取代。

八、生物合成

AOH和AME以及其它二苯并吡喃酮衍生物屬于聚酮化合物(polyketide)。聚酮化合物通常是真菌毒素的前體,與真菌脂肪酸的形成機制相似。大家所接受的這類化合物的形成途徑是一個乙酰輔酶A和六個丙二酰輔酶A通過頭尾醛醇縮合反應(這個縮合過程沒有氧原子及其它原子的丟失)，首先形成芳香環(即形成AOH)。AOH是大多數二苯并吡喃酮衍生物的形成前體。S-腺苷甲氨硫酸與AOH反應生成AME。AME在一定條件下發生蒽醌重排，降解產物就是其它二苯并吡喃酮衍生物。TeA形成是一單位的氨基酸(L-異亮氨酸、L-色基酸或L-纈基酸)和二單位的乙酸縮合形成四氨基酸環，但其形成機制還未探明。

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