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微生物毒素食品中毒 Microbial Intoxication

第五部份：食品與病害. 微生物毒素食品中毒 Microbial Intoxication. 黃顯宗 東吳大學 M202. 教學目標. 瞭解食品中微生物毒素的特性與中毒情形 金黃色葡萄球菌 Staphylococcus aureus 肉毒桿菌 Clostridium botulinum 梭狀芽胞桿菌 Clostridium perfringens 仙人掌桿菌 Bacillus cereus 藻類毒素 Amines 等. Microbial Intoxication. 細菌、真菌、藻類等都可能引起中毒

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微生物毒素食品中毒 Microbial Intoxication

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  1. 第五部份：食品與病害 微生物毒素食品中毒Microbial Intoxication 黃顯宗 東吳大學 M202

  2. 教學目標 • 瞭解食品中微生物毒素的特性與中毒情形 • 金黃色葡萄球菌Staphylococcus aureus • 肉毒桿菌Clostridium botulinum • 梭狀芽胞桿菌Clostridium perfringens • 仙人掌桿菌Bacillus cereus • 藻類毒素 • Amines等

  3. Microbial Intoxication • 細菌、真菌、藻類等都可能引起中毒 • 部份致病菌很難明確劃分中毒型或感染型，如Bacillus cereus、Clostridium perfringens

  4. Staphylococcus aureus 金黃色葡萄球菌 • 小球菌，腸發現在人類皮膚，鼻腔膿傷等處，動物中也常有 • 耐乾，Aw = 0.86以上可生長，亦可耐10% NaCl，可在攝氏45度生長 • 除腸胃炎外，亦引起腦膜炎、骨髓炎、肺炎、乳房炎、toxic shock syndrome

  5. Staphylococcus aureus • 污染食品多是肉類，沙拉，蛋，糕餅等營養豐富的食物，特別是經熱處理後，少了其他競爭性細菌 • 潛伏期1~8小時，症狀：腸炎、下痢、嘔吐、噁心、腹痛、虛脫，很少維持12~15小時 • 鑑定方式：菌與毒素

  6. Staphylococcus aureus毒素 • Coagulase，coagulate citrate plasma • Alpha-exotoxin，細胞毒素 • Beta-toxin，a hot-cold 溶血素 • FS toxin，可破壞白血球的毒素 • Hyaluronidase，spreading factor • Toxic shock syndrome toxins toxin, TSST • Enterotoxins

  7. Enterotoxins 腸毒素 • 分成A、B、C1、C2、C3、D、E、F、G等型 • 中毒以A，B兩型為主 • 耐熱 • A 60度 20min • B 100度 5min可減低一半毒性 • 對蛋白酵素穩定pepsin，trypsin，chymotrypsin，rennin，papain等

  8. Staphylococcus aureus Enterotoxin • http://seafood.ucdavis.edu/HACCP/Compendium/chapt19.htm • http://textbookofbacteriology.net/staph.html SEB

  9. Clostridium perfringenes梭狀芽胞桿菌 • C. perfringenes (welchii) , G+，nonmotile，anaerobic，spore-forming rods • 在加熱後，冷卻再加熱的肉類中較易發生 • 把氧氣敢跑 • 加activate spore發芽 • 保溫中，之生長，少了競爭者

  10. Clostridium perfringenes • 按照exotoxin可分成五型，AC兩型對人有害，A型較嚴重 • 中毒菌數約106~107 cells/g • 潛伏8~22小時，腹痛，下痢等腸炎症狀，C型兼有嘔吐，多一天康復 • 菌生長於15~55度，最佳生長溫度為43~47度，pH=5.0~9.0，受5%NaCl抑制 • 預防：保溫60度以上，再加溫良好、維 持好個人衛生等

  11. Bacillus cereus • 譯名錯誤，非“仙人掌桿菌“，cereus=wax • 從土壤到食物，分布極廣的腐生菌 • 常在澱粉質食物中發生，如飯、麵等因此外人常將它與中餐館相聯 • G+ acerbic rods，強lecithinase有endospore，D100c=8min因此經加熱後的食物較易發生

  12. Bacillus cereus 中毒分類 • 下痢型，無嘔吐 Diarrheal type • 屬於感染型 • 嘔吐型，無下痢 Emetic type • 屬於中毒型，短時間發 病 • 混合型，嘔吐下痢 Intermediate type • 潛伏期1~18小時，中毒往往攝取到百萬個菌量以上。

  13. Bacillus cereus 血清型 • 依照鞭毛抗原分為多種H型 • H1 型主要與嘔吐型有關 • 其他H型與嘔吐以外的致病有關

  14. Bacillus cereus • 毒素 • 有多種溶血素 cereolysin • emetic toxin “cereulide”：小peptide，耐熱 • enterotoxin：分離不易，不耐熱與蛋白 酵素

  15. Clostridium botulinum肉毒桿菌 • 肉毒桿菌按照毒素而分成幾型 • Type A,B,E，人類疾病 • A型較毒 • E型與水海產相關為主 • Type C,D，家禽中毒者 • Type F，丹麥發現 • Type G，阿根廷發現

  16. Clostridium botulinum • G+ rods，anaerobic，耐熱 • 有胞子 • pH 4.87以上生長 • pH 5.01以上胞子發芽 • pH 4.5以下所有生長產毒停止 • 15~48℃生長

  17. Clostridium botulinum • 發生率不高，主要是罐頭製造時加熱不良，特別是家庭製罐或一些醃肉食品也有可能發生，死亡率高，由於送醫早，治療得法，死亡率較低 • 食物中毒多樣，蔬果肉類最多。

  18. Clostridium botulinum 中毒

  19. Botulism肉毒桿菌中毒毒素 • 毒素產生時是大分子蛋白質，無毒，保護毒物經過消化道，經蛋白質酵素作用較小（100萬多），變成有毒性，靠本身的酵素或外在的蛋白質酵素，如trypsin

  20. Botulinum Toxins

  21. Botulinum Toxin A

  22. Action of Botulinum Toxin • 毒素是神經毒素，作用再neuromuscular junctions peripheral automatic synapses阻礙了acetylcholoine的釋放 • 中毒在18~36小時呈現症狀：暈眩、噁心、嘔吐、神經失調四肢行動不協調，視覺模糊，吞嚥困難，痲痹而死 • 個人致死量0.1~1.0 μg

  23. Action of Botulinum Toxin Ayres et al., 1980

  24. 美國肉毒桿菌中毒死亡情形 • 為何死亡率會降低？ CDC 1975

  25. Applications of Botulinum toxin • 美容與神經疾病處理 • 生物戰劑

  26. 黑面琵鷺也遭殃

  27. Prevention of Outhbreaks • 使用適當熱處理之罐頭 • 拒用氣脹的罐頭gassy (swollen) • 不吃懷疑食物 • 避免用已熱，放置過久，再熱不良 • 可腐敗者宜冷藏冷凍

  28. Infant Botulism

  29. Infant Botulism • 1970年前發現 • 毒素在體內產生（in vivo） • 乳鼠餵食中毒菌後，半數老鼠腸內會產毒 • 嬰兒（6個月以下）食用毒菌後，腸道的正常flora未全下，會萌發產毒 • 症狀：weakness、lack of suckling、 lose of head control，反射作用弱 • 可疑食物，如蜂蜜

  30. 近期報導

  31. Pressor Amines • 如histamine，tyramine，serotonin，dopamine等 • 蔬果、香蕉、鳳梨、番茄等較多發酵食品亦有 • Scombroid poisoning • 屬Scombroidei亞目(subordor)的魚 (如鮪魚tuna) histidine量多，經微生物作用產生histamine • Proteus morhani， Achromobacter，Salmonella，Clostridium，Escherichia，Vibrio等

  32. Pressor Amines • 症狀：口乾、發熱、頭痛、下痢、嘔吐、高血壓等 • 特別適當服用inhibit monamine oxidase的藥物時，amine更不易分解而生病

  33. 台灣的西施舌中毒

  34. 渦鞭毛藻台灣肇禍

  35. Chlorophycophyta • Caulerpa spp. • Cheatomorphaminima • Ulva spp.

  36. Cyanophycophyta • Microcysstis aeruginosa • slow death factor，small peptide • Anabaena flos-aquae • Fast death factor，depolarizingneuromuscular blocking agent • Aphanizomenon flos-aquae • Very fast death factor, heat & acid stable • Lyngbya gracilis marine algae • Debromoaplysiatoxin, dermatitis toxin

  37. Chrysophycophyta, Pyrrhophycophyta • Peridinium polonicum淡水 • 12-methoxybogamine, ichthyotoxic魚毒 • Amphidinium spp. 魚毒 • Gymnodinium spp. • Red-tide algae, 對海陸很多動物都有毒毒素極不穩定，block nerve transmission • http://www.nmnh.si.edu/botany/projects/dinoflag/Taxa/Gcatenatum.htm

  38. Chrysophycophyta, Pyrrhophycophyta • Gonyaulax spp. • Gonyaulax toxins (saxitoxin) • heat-stable, no antidote 神經毒素 • http://www.nmnh.si.edu/botany/projects/dinoflag/Taxa/Gpolygramma.htm

  39. Dinoflagellates • http://www.assurecontrols.com/info-dinoflagellates.htm • http://www.geo.ucalgary.ca/~macrae/palynology/dinoflagellates/dinoflagellates.html • http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/library/webb/BOT201/BOT201/Algae/Bot201Dinoflagellatespage.GIF

  40. 二鞭毛藻

  41. Rhodophycophyta

  42. Structure of Some Algal Toxins

  43. Toxicity • Mouse Unit注射20g白老鼠使在15分鐘內死亡的毒素量 • Saxitoxin的毒性600 MU=96 μg，人致死量約3~5千MU

  44. Ciguatera Posioning • 西印度群島與太平洋地區為主 • 魚類帶毒素 • 毒素來源可能是Lyngbia, Schizothrix等藻類 • 毒素脂溶性，是anticholinesterase • 症狀：口唇發抖、痲痹、噁心、嘔吐、 頭痛、腹痛、下痢等

  45. Algal Toxins • 藻類的毒素多匯集到海產，特別是跑不掉的貝類，食用後中毒 • http://www.nmnh.si.edu/botany/projects/dinoflag/

  46. 請思考 • 西施舌是養在魚塭的，為何會有藻類毒素？ • 台灣許多水庫優氧化，如何避免有毒的藻類茲長？ • 肉毒桿菌毒素以外的微生物毒素有機會作為醫療用途嗎？

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