一、原理
黴菌並不是微生物分類係統的名詞,它是絲狀真菌的通稱,這是一類在工農業生產中有廣泛應用的微生物,與人類的生活也十分密切。目前已發現的黴菌毒素有100多種,產生這些毒素的主要有曲黴屬的黃曲黴、寄生曲黴、雜色曲黴、構巢曲黴、赭曲黴,青黴屬的黃綠青黴、桔青黴、圓弧青黴、島青黴、展開青黴、純綠青黴、皺褶青黴、產紫青黴,鐮刀菌屬的串珠鐮刀菌、禾穀鐮刀菌、三線鐮刀菌、雪腐鐮刀菌、梨孢鐮刀菌、擬枝孢鐮刀菌、木賊鐮刀菌、茄病鐮刀菌、尖孢鐮刀菌以及木黴屬、頭孢黴屬、單端孢黴屬、葡萄狀穗黴屬、交鏈孢黴屬、節菱孢屬中的一些種類。這些菌都是食物中最常見的寄生性或腐生性黴菌。
有毒黴菌引起的中毒,主要是它們產生的有毒毒素造成的,並且毒性一般都很大。故食物中黴菌的分離鑒定對食品的衛生學評價具有一定意義。在食品微生物檢驗中,對產毒黴素的檢驗,主要是根據黴菌菌絲或孢子的顏色、形態特征等進行鑒別。
二、檢驗儀器及材料
(一)設備和材料
顯微鏡、目鏡測微計、物鏡測微計、溫箱、冰箱、無菌接種罩、放大鏡、酒精燈、接種鉤針、分離針、滴瓶、載物玻片、蓋玻片(18mm×18mm)滅菌小刀。
(二)培養基和試劑(配方見附錄一、附錄三)
察氏培養基、馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基、馬鈴薯瓊脂培養基、玉米粉蔗糖瓊脂培養基、乳酸-苯酚液。
三、操作步驟
(一)菌落的觀察
為了培養完整的巨大菌落以供觀察記錄,可將純培養物點植於平板上。方法是:將平板倒轉,向上接種一點或三點,每菌接種兩個平板,倒置於25~28℃溫箱中進行培養。當剛長出小菌落時,取出一個平皿,以無菌操作,用小刀將菌落連同培養基切下1cm×2cm的小塊,置菌落一側,繼續培養,於5~14d進行觀察。此法代替小培養法,可直接觀察子實體著生狀態。
(二)斜麵觀察
將黴菌純培養物劃線接種(曲黴、青黴)或點種(鏈刀菌或其他菌)於斜麵,培養5~14d,觀察菌落形態,同時還可以將菌種管置於顯微鏡下用低倍鏡直接觀察孢子的形態和排列。
(三)製片
取載玻片加乳酸——苯酚液一滴,用接種針鉤取一小塊黴菌培養物,置乳酸——苯酚液中,用兩支分離針將培養物撕開成小塊,切忌塗抹,以免破壞黴菌結構。然後加蓋玻片,如有氣泡,可在酒精燈上加熱排除。製片時最好是在接種罩內操作,以防孢子飛揚。
(四)鏡檢
觀察黴菌的菌絲和孢子的形態和特征、孢子的排列等,並做詳細記錄。
(五)報告
根據菌落形態及鏡檢結果,參照以下各種黴菌的形態描述及檢索表,確定菌種名稱。
四、各種黴菌的形態特征
(一)曲黴屬(Aspergillus)
本屬的產毒黴菌主要包括黃曲黴、寄生曲黴、雜色曲黴、構巢曲黴和棕曲黴。這些黴菌的代謝產物為黃曲黴毒素、雜色曲黴素和棕曲黴毒素。
曲黴屬的顏色多樣,而且比較穩定。營養菌絲體由具橫隔的分枝菌絲構成,無色或有明亮的顏色,一部分埋伏型,一部分氣生型。分生孢子梗大都無橫隔,光滑、粗糙或有麻點。梗的頂端膨大形成棍棒形、橢圓形、半球形或球形的頂囊,在頂囊上生出一層或二層小梗,雙層時下麵一層為梗基,每個梗基上再著生兩個或幾個小梗。從每個小梗的頂端相繼生出一串分生孢子。由頂囊、小梗以及分生孢子鏈構成一個頭狀體的結構,稱為分生孢子頭。分生孢子頭有各種不同顏色和形狀,如球形、放射形、棍棒形或直柱形等。曲黴屬隻有少數種形成有性階段,產生封閉式的閉囊殼。某些種產生菌核或菌核結構。少數種可產生不同形狀的殼細胞。
1.黃曲黴(A.flavus)
黃曲黴屬於黃曲黴群。在察氏瓊脂培養基上菌落生長較快,10~14d直徑3~4cm或4~7cm,最初帶黃色,然後變為黃綠色,老後顏色變暗,平坦或有放射狀溝紋,反麵無色或帶褐色。在低倍顯微鏡下觀察可見分生孢子頭呈疏鬆放射狀,繼變為疏鬆柱狀。分生孢子梗多從基質生出,長度一般小於1mm。有些菌絲產生帶褐色的菌核。製片鏡檢觀察可見分生孢子梗極粗糙,直徑10~20μm。頂囊燒瓶形或近球形,直徑10~65μm,一般多為25~45μm。全部頂囊著生小梗,小梗單層、雙層或單雙層同時生在一個頂囊上;梗基(6~10)μm×(4~5.5)μm,小梗(6.5~10)μm×(3~5)μm。分生孢子球形、近球形,少數洋梨形,3~6μm,粗糙。
黃曲黴產生黃曲黴毒素,該毒素能引起動物急性中毒死亡,如長期食用含微量黃曲黴毒素的食物,能引起肝癌。
2.寄生曲黴(A.parasiticus)
寄生曲黴亦屬於黃曲黴群,8~10d菌落2.5~4cm,平坦或帶放射狀溝紋,幼時帶黃色,老後呈暗綠色,反麵奶油色至淡褐色。低倍顯微鏡下觀察見分生孢子頭呈疏鬆放射狀,直徑400~500μm,分生孢子梗長短不一,一般為200~1000μm,製片鏡檢觀察,見分生孢子梗光滑或粗糙,近頂囊處寬10~12μm,頂囊近球形或燒瓶形或杵狀,直徑20~35μm,小梗單層,(7~9)μm×(3~4)μm,排列緊密。分生孢子球形,極粗糙,具小刺,直徑3.5~5.5μm,未報道過產生菌核。寄生曲黴的菌株都能產生黃曲黴毒素。
3.雜色曲黴(A.versicolor)
屬於雜色曲黴群。在察氏瓊脂培養基上菌落生長局限,14d直徑2~3cm,絨狀、絮狀或兩者同時存在。顏色變化相當廣泛,不同菌係可能局部淡綠、灰綠、淺黃甚至粉紅色;反麵近於無色至黃橙色或玫瑰色。有的菌落有無色至紫紅色的液滴。分生孢子頭呈疏鬆放射狀,大小為100~125μm。分生孢子梗長度可達500~700μm,寬12~16μm,光滑,無色或略帶黃色。頂囊半橢圓形至半球形,上半部或3/4部位上著生小梗。小梗雙層,梗基(5.5~8)μm×3μm,小梗(5~7.5)μm×(2~2.5)μm,分生孢子球形,粗糙,直徑2.5~3μm或稍大。有些菌係產生球形的殼細胞。
雜色曲黴產生雜色曲黴素,該毒素引起肝和腎的損害,並能引起肝癌。
4.構巢曲黴(A.nidulans)
構巢曲黴屬於構巢曲黴群。菌落生長較快,14d直徑5~6cm,絨狀,綠色,有的菌係由於產生較多的閉囊殼而顯現黃褐色,反麵紫紅色。分生孢子頭短柱形,(40~80)μm×(25~40)μm。分生孢子梗極短,常彎曲,一般75~100μm,近頂囊處直徑3.5~5μm,褐色,壁光滑。頂囊半球形,直徑8~10μm。小梗雙層,梗基(5~6)μm×(2~3)μm,小梗(5~6)μm×(2~2.5)μm。分生孢子球形,粗糙,直徑3~3.5μm。閉囊殼球形,暗紫紅色,直徑135~150μm。子囊孢子雙凸鏡形,紫紅色,約5μm×4μm,有兩個雞冠狀突起。閉囊殼外麵包圍著一層殼細胞,淡黃色,球形,壁厚,直徑約25μm。構巢曲黴產生雜色曲黴素。
5.赭曲黴(A.ochraceus)
赭曲黴屬於赭曲黴群。在察氏瓊脂培養基上菌落生長稍局限,10~14d直徑3~4cm,褐色或淺黃色,基質中菌絲無色或具有不同程度的黃色或紫色,反麵帶黃褐色或綠褐色。分生孢子頭幼時球形,老後分裂成2~3個柱狀分叉。分生孢子梗長達1~1.5mm,直徑10~14μm,帶黃色,極粗糙,有明顯的麻點。頂囊球形,直徑30~50μm或更大。小梗雙層,自頂囊全部表麵密集著生。分生孢子球形至近球形,直徑2.5~3μm或更大,常略粗糙。有些菌係產生較多的菌核,初期為白色,老後淡紫色,球形、卵形至柱形,直徑達1mm。赭曲黴產生赭曲黴毒素,該毒素是種強的腎髒毒和肝髒毒。
(二)青黴屬(Penicillium)
本屬產毒黴菌,主要包括黃綠青黴、桔青黴、圓弧青黴、展開青黴、鮮綠青黴、紅青黴、產紫青黴、冰島青黴和皺褶青黴等。這些黴菌的代謝產物為黃綠青黴素、枯青黴素、圓弧偶氮酸、展青黴素、紅青黴素、黃天精、環氯素和皺褶青黴素。
青黴屬的營養菌絲體呈無色、淡色或鮮明的顏色,具有橫膈,或為埋伏型或部分埋伏型部分氣生型。氣生菌絲密氈狀、鬆絮狀或部分結成菌絲索。分生孢子梗由埋伏型或氣生型菌絲生出,稍垂直於該菌絲(除個別種外,不像曲黴那樣生有足細胞),單獨直立或作某種程度的集合乃至密集為一定的菌絲束,具有橫膈,光滑或粗糙。其先端生有掃帚狀的分枝輪,稱為帚狀枝。帚狀枝是由單輪或兩次到多次分枝係統構成,對稱或不對稱,最後一級分枝即產生孢子的細胞,稱為小梗。著生小梗的細胞叫梗基,支持梗基的細胞稱為副枝。小梗用斷離法產生分生孢子,形成不分枝的鏈,分生孢子呈球形、橢圓形或短柱形,光滑或粗糙,大部分生長時呈藍綠色,有時呈無色或呈別種淡色,但絕不呈汙黑色。少數種產生閉囊殼,或結構疏鬆柔軟,較快地形成子囊和子囊孢子,或質地堅硬如菌核狀由中央向外緩慢地成熟。還有少數菌種產生菌核。
1.黃綠青黴(P.citreoviride)
黃綠青黴,異名毒青黴(P.toxicarum),屬單輪青黴組,斜臥青黴係。菌落生長局限,10~12d直徑2~3cm,表麵皺褶,有的中央凸起或凹陷,淡黃灰色,僅微具綠色,表麵絨狀或稍現絮狀,營養菌絲細,帶黃色。滲出液很少或沒有,有時呈現檸檬黃色,略帶黴味。反麵及培養基呈現亮黃色。分生孢子梗自緊貼於基質表麵的菌絲生出,一般(50~100)μm×(1.6~2.2)μm,壁光滑。帚狀枝大部為單輪,偶爾有作一、二次分枝者。分生孢子鏈約略平行或稍散開。小梗為緊密的一簇,8~12個,大多(9~12)μm×(2.2~2)μm。分生孢子呈球形,2.2~2.8μm,壁薄,光滑或近於光滑,成鏈時具明顯的孢隔。黃綠青黴的代謝產物為黃綠青黴素,該毒素是一種很強的神經毒。
2.桔青黴(P.citrinum)
桔青黴屬於不對稱青黴組,絨狀青黴亞組,桔青黴係。菌落生長局限,10~14d直徑2~2.5cm,有放射狀溝紋,大多數菌係為絨狀,另一些則呈現絮狀,艾綠色。反麵黃色至橙色,培養基顏色相仿或帶粉紅色。滲出液呈淡黃色。低倍顯微鏡下分生孢子鏈為明確的分散柱狀。分生孢子梗大多自基質生出,也有自菌落中央氣生菌絲生出者,一般(50~200)μm×(2.2~3)μm,壁光滑,一般不分枝。帚狀枝由3~4個輪生而略散開的梗基構成,(12~20)μm×(2.2~3)μm,每個梗基上簇生6~10個略密集而平行的小梗,(8~11)μm×(2~2.8)μm。分生孢子呈球形或近球形,直徑2.2~3.2μm,光滑或近於光滑。桔青黴產生桔青黴素,該毒素是一種強的腎髒毒。
3.圓弧青黴(P.cyclopium)
圓弧青黴屬於不對稱青黴組,束狀青黴亞組,圓弧青黴係。菌落生長較快,12~14d直徑4.5~5cm,略帶放射狀皺紋,老後或顯現環紋,暗藍綠色,在生長期有寬1~2mm之白色邊緣,質地絨狀或粉粒狀,但在較幼區域為顯著束狀,滲出液無或較多,色淡。反麵無色或初期帶黃色,繼變為橙褐色。帚狀枝不對稱,緊密,常具三層分枝,50~60μm,上生糾纏的分生孢子鏈。分生孢子梗大多(200~400)μm×(3~3.5)μm,典型粗糙,但也有一些菌係近於光滑。副枝(15~30)μm×(2.5~3.5)μm。梗基(10~15)μm×(2.5~3.3)μm。小梗4~8個輪生,(7~10)μm×(2.2~2.8)μm。分生孢子大多近球形,3~4μm,光滑或略現粗糙。圓弧青黴的代謝產物為圓弧偶氮酸,該毒素是一種神經毒。
4.島青黴(P.islandicum)
島青黴屬於雙輪對稱青黴組,繩狀青黴係。在察氏瓊脂培養基上菌落生長局限,致密從狀,呈現橙色、紅色及暗綠色的混合體。反麵濁橙色至紅色,變至褐色。低倍顯微鏡下分生孢子鏈糾纏鏈狀,分生孢子梗短,長50~75μm,由氣生菌絲或菌絲索上生出,壁光滑,帚狀枝典型對稱雙輪生,稍短,小梗有些驟然變尖,(7~9)μm×2μm。分生孢子橢圓形,光滑,(3~3.5)μm×(2.5~3)μm。島青黴產生黃天精和環氯素,均為肝髒毒,能引起動物的肝損害,並能引起肝癌。
5.展開青黴(P.patulum)
展開青黴,異名蕁麻青黴(P.urticae),屬於不對稱青黴組,束狀青黴亞組。在察氏瓊脂培養基上菌落生長局限,12~14d直徑2~2.5cm,大多有放射狀溝紋,邊緣陡峭,中央稍凸起,表麵呈現粒狀,有些在邊緣有明顯的菌絲束,有的則呈現絮狀,厚密。灰綠色至亮灰色。有的菌係產生近於無色的滲出液,氣味不明顯。反麵暗黃色漸變為橙褐色乃至紅褐色,稍擴散於培養基中。帚狀枝疏鬆散開,可具有3~4層分枝,其大小和複雜程度差別很大,一般40~50μm,極限20~80μm。分生孢子鏈略散開,長達50~100μm。分生孢子梗一部分單生,一部分集結成束,多彎曲,壁光滑,一般(400~520)μm×(3~4)μm。副枝散開,大多(15~20)μm×(3~3.5)μm。梗基較短,大多為(7~9)μm×(3~3.5)μm。小梗短,(4.5~6.5)μm×(2~2.5)μm,8~10個密集一簇。分生孢子橢圓形,後變為近球形,長軸2.5~3μm,光滑。展開青黴產生展青黴素,該毒素能引起動物中毒死亡。皮下反複注射展青黴素,可引起注射部位的肉瘤。展青黴素也是一種神經毒。