食源性疾病的致病因子

二、食源性疾病的致病因子

根据WHO对食源性疾病所下定义，引起食源性疾病的致病因子是指食品中存在的能够导致食用者摄入后产生机体毒性反应或感染性病变的一类病原物质，这类病原物质通常包括某些动植物性食品所含有的天然有毒成分、有毒化学物质和病原微生物等三大类（表1-1）。

表1-1　引起食源性疾病的致病因子

食品可能含有或污染某些放射性物质或金属、玻璃等杂质，摄入后可以引起机体放射性损伤或胃肠道机械性损伤；有的食品可能含有某些生物活性物质，如抗维生素物质、抗酶物质和抗甲状腺物质等，如过量摄入可导致营养性障碍。此外，一些具有特异体质的人对某些食物或食品的正常成分可以产生不同类型的非毒性反应，如食物过敏（food allergies）。食物过敏是对其他方面无害的食品或食物成分产生的一种机体的不良反应，涉及机体免疫系统对食物中的特殊物质激发所产生的某种抗原复合体——免疫球蛋白E（IgE）。调查显示有1／3的成年人认为自己有食物过敏史，但人群中真正的食物过敏人数估计不足1％～2％。儿童是食物过敏的高危人群，高达5％的具有食物过敏史的婴儿常常是超重儿。常见的过敏食物有蛋类、乳类、鱼类、甲壳类、花生、大豆、小麦和坚果等。食物过敏主要引起过敏反应和皮肤（如血管水肿、荨麻疹、湿疹、红斑）、呼吸器官（鼻炎、打喷嚏、气喘）以及胃肠道（恶心、呕吐、腹泻、急腹症和腹部疼痛）等症状。对某些食物（如花生）有高度过敏的人可有生命危险。虽然以上几类健康危害与食物所含的某种物质或食物本身的某种成分有关，但其性质不符合以中毒或感染为主要临床发病特征的食源性疾病的特点，因此目前一般不将这几类物质经由食物引起的健康危害归为食源性疾病。

（一）天然有毒成分

自然界许多食用动植物含有被人们称为自然毒素（natural toxins）的天然有毒成分，人如果误食含有自然毒素的某种动物或植物，就会引起急性中毒，甚至引起死亡。自然界有毒的动植物种类很多，所含有毒成分及其成因也较复杂，但具有食品卫生意义的有毒动植物及其所含的天然有毒成分主要有海洋生物毒素（marine biotoxins）、植物毒素和真菌毒素三大类。

1．海洋生物毒素

海洋生物毒素是指海洋生物体内含有的对人体具有毒性作用的一大类生物活性物质，包括海洋藻类毒素（phycotoxin）、鱼类毒素和贝类毒素等。研究表明，海洋藻类毒素是由海洋中的微藻产生的一类生物活性物质，海洋藻类毒素通常可以通过食物链的富集作用蓄积在鱼贝类等海洋生物媒介的体内，人摄食染毒的鱼贝类即可引起中毒。

（1）西加鱼毒素（ciguatoxin，CTX）：又称雪卡鱼毒素，是由生活在热带海域的有毒藻类，主要是涡鞭毛藻产生的一类毒素，西加鱼毒素具有热稳定性的特点，含有4个烯烃基、5个羟基和5个甲基，其中大多数氧原子以聚醚结构的形式与分子相连，相对分子质量（简称分子量）为1112，对小白鼠的LD₅₀为0．45μg／kg。西加鱼毒素以食物链形式毒化并蓄积在鱼体内，目前发现染毒并可致人中毒的鱼类有数十种，其代表鱼种有棕点石斑鱼、裸胸鳝、侧牙鲈等。

（2）河豚毒素（tetrodotoxin，TTX）：河豚毒素是蓄积分布在河豚体内的一种海洋生物毒素，为无色针状结晶，微溶于水，对热稳定，化学结构式为C₁₁ H₁₇ N₃ O₈，属多羟基过氢化5，6-苯并吡啶母环结构，分子量为319，LD₅₀≤10μg／kg。近年来研究表明，河豚毒素的形成与pseudomonassp和alteromonassp等海洋细菌有关。有毒河豚鱼的代表鱼种有双斑东方豚、虫纹东方豚、铅点东方豚等。

（3）贝类毒素：贝类毒素是以海洋微藻类为食物源的贝类被藻类（尤其是涡鞭毛藻属）所产毒素毒化并蓄积在贝类体内的一类海洋生物毒素。在毒素尚未被贝类完全代谢清除前，人们食用已毒化的贝类即可引起中毒。根据贝类中毒引起的不同临床症状或中毒表现，目前将贝类中毒分为四类：麻痹性贝类中毒（paralytic shellfish poisoning，PSP）、腹泻性贝类中毒（diarrhetic shellfish poisoning，DSP）、神经性贝类中毒（neurotoxic shellfish poisoning，NSP）和失忆性贝类中毒（amnesic shellfish poisoning，ASP）等。

2．植物毒素

一些野生或食用植物在生长过程中可以产生对人体健康有害的物质，包括生物碱、氰苷、皂苷和酚类化合物等。如误食或摄取了含有植物毒素的野生或食用植物，就可以引起急性中毒。植物毒素的种类较多，有人按植物来源、化学结构和毒作用，将植物毒素分为有毒蛋白质（toxoprotein）、有毒氨基酸（非蛋白氨基酸）、生物碱（alkaloid）、木藜芦烷类毒素、毒苷（氰苷）和酚类衍生化物等六类。

3．真菌毒素

真菌是呈菌丝状结构排列的一类多细胞真核生物。由于缺乏叶绿素，不能利用光合作用制造食物供自身生长繁殖所需，在分类学上一般不归入植物界。真菌在生长繁殖过程中可以产生有毒的代谢产物，称为真菌毒素。人和动物摄入有毒真菌或含有真菌毒素的食品可引起食源性疾病。与食源性疾病关系较为密切的真菌毒素主要有蕈毒素和霉菌毒素两类。

（1）蕈毒素（mushroomtoxins）：蕈毒素是一些野生蘑菇含有的毒素总称。据文献记载，我国有毒蘑菇有180多种，其中毒性较大者有10余种。蕈毒素主要有毒伞肽（amatoxins）、鹿花菌素（gyromitra esculenta）、毒蝇碱（muscarine）、鹅膏氨酸（ibotenic acid）、毒蝇母（muscimol）和光盖伞素（psilocybin）等。根据食用毒蕈后所致急性中毒的症状和发病特点可将蕈毒素的毒作用分为四类：原生毒——引起细胞破碎、器官衰竭；神经毒——引起神经系统症状；胃肠道毒——刺激胃肠道，引起胃肠道症状；类双硫醒毒——这种毒素的发病潜伏期较长，一般6～15小时，后期症状突然发作，可引起多脏器损害。由于常用的加热处理、罐装、冷冻等食品加工工艺不能破坏蕈毒素，许多蕈毒素的化学结构还无法确定和检测，加上有毒和无毒蘑菇不易辨别，有效的预防措施是避免食用野生蘑菇。

（2）霉菌毒素：霉菌是指个体较为微小必须在显微镜下才能观察的一类丝状真菌。有些霉菌能引起农作物的病害和使食品霉变，并能产生有毒的代谢产物——霉菌毒素。目前已知的霉菌毒素有200多种。

假如条件适宜，霉菌在大多数食品中都能生长。在一定的温度和湿度条件下霉菌的生长速度很快。食品霉变通常可以用肉眼直接观察到，但其在生长繁殖过程中产生的毒素很难察觉，而且所产毒素可以渗入到食品中。因此即使除去食品霉变部分，也不能去除食品中已含有的霉菌毒素。

霉菌污染食品的主要卫生问题除了引起食品本身变质外，更为重要的是应当重视霉变食品中一些产毒霉菌产生的有毒代谢产物——霉菌毒素引起的人畜中毒问题。可以引起食源性疾病的产毒霉菌及其毒素主要有黄曲霉毒素、镰刀菌毒素（T-2毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、伏马菌素等）、赭曲霉毒素、杂色曲霉素、展青霉素、3-硝基丙酸等。

（二）有毒化学物质

食品中的有毒化学物质通常是指食品生产、加工、运输、储存、制作和供应过程中意外或人为污染的各种有毒有害物质。在工农业生产过程中使用的各种有毒化学物质可以通过大气、水体和土壤等途径污染环境，并经由食品链（food chain）污染各种食用动植物及其制品，从而最终可能影响食品的安全性和对人体健康产生潜在性危害（图1-1）。

图1-1　有毒化学物质的污染途径及其在外环境中的迁移

1．工业化学污染物

如果不采取积极有效的防止化学物质污染和保护生态的措施，工业上大量生产和广泛使用的各种化学物质可以引起环境污染和破坏生态平衡，同时可以影响和污染食物链。对食品安全影响较大的工业化学污染物主要有汞、镉、铅等重金属和多氯联苯（PCB）等有机化合物。除工业安全生产事故和突发性环境污染事件外，当前环境中有毒化学物质的分布范围已越来越广泛，尽管监测发现污染物的含量较低。

汞在工业上用途十分广泛，含汞废水排入河海后，在细菌的作用下可转化成甲基汞，并通过食物链在鱼体内蓄积。汞对人畜具有毒性作用，尤其是对孕妇、哺乳期妇女和婴幼儿。甲基汞可损害人的中枢神经系统。铅是一种蓄积性毒物，可以影响人的造血系统、神经系统和泌尿系统。儿童对铅最为敏感，在血铅水平较低的情况下，就可以出现智力和行为的异常。PCB是工业上用途较广的一种化工原料，职业性接触可增加患癌症的机会。孕妇较长时间接触PCB，可以影响新生儿的智力发育。经食物暴露PCB的来源主要是鱼类，鱼体中PCB的含量要比其他食物高得多。

2．农业化学污染物

由于在动植物养殖和种植过程中使用农药和兽药，食用农产品可以残留农药和兽药。

20世纪70年代，世界各国有机氯农药的应用曾经十分广泛，因而引起的食品污染问题较为突出。在环境和人体的脂肪组织中都可以发现有机氯农药，而且有机氯农药的含量可以在食物链中逐级递增，受污染的食品主要有乳类、动物脂肪、鱼类和蛋类等。由于担心其对环境的污染和潜在的致癌作用，许多国家纷纷采取措施限制使用有机氯农药，并以有机磷化合物代替有机氯农药在农业上使用。虽然有机磷农药不会长期在环境和动植物中存在，但是如果在食品中的残留量过高，食用后可以引起严重的健康危害。

乳类和肉类食品可残留抗生素、生长激素等兽药或“瘦肉精”等饲料添加剂。摄入残留抗生素的食物可以引起过敏体质者的过敏反应，也可以引起耐药菌株的扩散，给临床上选用抗菌药物治疗某些感染性疾病带来极大的困难。近年来我国部分地区发生的“瘦肉精”中毒事件主要是由于食用含“瘦肉精”的肉类食品所致。

3．食品加工的化学污染物

食品在加工制作和储存过程中可以受到化学性污染。如用含铅容器或管道存放或输送饮料或饮用水，可以引起饮料或饮用水铅污染。用含铅焊锡制作的罐头是罐头食品铅污染的主要来源。使用瓷釉烧结温度低于1200℃制成的陶瓷容器盛装酸性食物时，其可溶性铅可溶入食物中。

为了改善食品品质、色、香、味以及防腐和加工工艺的需要，在食品加工制作过程通常要加入某些化学合成物。尽管许多国家和国际组织根据毒理学研究对食品添加剂的使用作出了具体规定，但是误用、滥用或过量使用食品用或非食品用化学物质的情况仍然十分常见，时而可以引起食品安全事故或引起食源性中毒。如腌制咸鱼过程中，少数加工者为防苍蝇叮食，在咸鱼表面涂抹敌敌畏药液，造成咸鱼敌敌畏的人为污染。

4．有毒化学物质的蓄意污染

近年来，一些国家的恐怖组织、犯罪分子和其他仇视社会的团体或个人针对食品安全实施的蓄意危害公众的恐怖犯罪活动越来越引起人们的高度关注。我国近年来此类事件也时有发生，如2002年9月南京市汤山镇发生一起犯罪分子蓄意将“毒鼠强”投放到一面食店加工制作的面点食品中的特大投毒案件，共造成395人中毒，42人死亡。

一般来说，恐怖组织或犯罪分子要想得到作为武器使用的化学毒物制造食品安全事件是极其困难的，因为这类化学物质的生产、储存和控制通常有着极其严格的规定。但是农药（包括鼠药）、有毒重金属和工业化学毒物等一些日常使用的化学毒物因较容易得到，很可能会被犯罪分子用来投入到食品中，从而导致食用者中毒。

（三）病原微生物

大部分食源性疾病是由病原微生物引起的，可以引起食源性疾病的病原微生物包括细菌与细菌毒素、病毒和寄生虫等三大类。

1．细菌与细菌毒素

细菌是具有细胞壁结构的一种单细胞微生物。细菌的形态各异，大小不一。小的细菌约为1μm，大的有5～10μm。细菌必须借助显微镜才能观察到。细菌以摄取食物作为其能量来源，并供其生长繁殖所需。细菌通过一个繁殖型细菌分裂成为2个相同子菌体的方式实现增殖，子菌体发育成为繁殖型菌体后又可以分裂增殖。在适宜条件下，细菌很快就能增殖达到一定的数量。

在缺乏营养物质和在不利的环境条件下，大部分细菌会死亡。但有些可以形成芽胞的细菌在不利的环境条件下也能存活。芽胞菌具有十分重要的公共卫生意义，食品中存在的芽胞菌很难被杀灭，细菌芽胞发育成为繁殖型细菌后可以迅速生长增殖。

有些病原菌可以产生分解蛋白质和组织的酶类。人们将这些酶类称为细菌毒素。有些细菌毒素具有耐热性，一般的烹饪加热方法不能将其破坏。

细菌与细菌毒素可以引起各种食源性感染（foodborne infections）和各种食源性中毒（foodborne intoxications）。沙门菌是引起食源性感染的常见病原菌，可以引起食源性中毒的常见病原菌有蜡样芽胞杆菌、产气荚膜杆菌和金黄色葡萄球菌等。

2．病毒

病毒是比细菌更微小的一种病原微生物。病毒只能在宿主的活体细胞内繁殖，在食品中不能生长繁殖。有些病毒在环境中仍然保持着感染性，因此可以通过食物等媒介传播扩散。目前发现的肠道病毒有100余种，但证明与食源性疾病有关的只有少数几种肠道病毒，如轮状病毒（rotavirus）、甲肝病毒（hepatitis A）、诺瓦克病毒（Norwalk）和诺瓦克样病毒（Norwalk-like）等。虽然有些病毒（如腺病毒）也可以引起胃肠炎，但其传播途径主要通过人与人传播方式。经食物传播的肠道病毒可以引起人体的感染性病变，不会引起中毒性病症。

食品受病毒污染主要有病毒感染者在食品加工制作过程中不注意个人卫生或食品被带染病毒的粪便所污染等两种途径。

3．寄生虫

寄生虫是一种寄生在宿主体内或体表的单细胞或多细胞微生物。寄生虫要比细菌和病毒大得多，大小通常在10μm以上。与寄生虫有关的食源性疾病主要为感染性疾病，不会引起中毒性病症。与病毒相似，寄生虫在食品中不能生长繁殖，但在环境中可以存活，因此，通过食品可以引起寄生虫病的传播。

单细胞寄生虫通常又称为寄生性原虫（parasitic protozoa），虫体形态随其生活史的变化而发生改变。食物中的寄生性原虫通常是以包囊引起传播的。包囊本身不具有活动能力，但对环境有一定抵抗能力。包囊随食物摄入进入人体内后即可繁殖引起疾病。可引起食源性疾病的寄生性原虫主要有贾第鞭毛虫（giardia lamblia）、溶组织内阿米巴（entamoeba histolytica）、弓形虫（toxoplasma gondii）和隐孢子虫（cryptosporidium parvum）等。

食品中多细胞寄生虫可以虫卵、幼虫或其他虫体形态存在。通过食物进入人体内的寄生虫可寄生在人体内繁殖并引起疾病。与食源性疾病有关的多细胞寄生虫主要有旋毛虫（trichinella spiralis）、广州管圆线虫（angiostrongylus cantonensis）、牛带绦虫（taenia saginata）、猪带绦虫（taenia solium）和鱼带绦虫（diphyllobothrium species）等。