米酵菌酸曾在「台灣2食物」出現!專家:中毒後主要攻擊3部位

生活中心/彭淇昀報導

「寶林茶室」爆發嚴重食安事件,累計造成2人死亡。(圖/翻攝自官網)

▲「寶林茶室」爆發嚴重食安事件,累計造成2人死亡。(圖/翻攝自官網)

台北市信義區遠百A13「寶林茶室」爆發嚴重食安事件,累計造成2人死亡,衛福部28日晚間召開記者會表示,解剖發現死者血液檢體中採到「米酵菌酸」,是台灣首次驗出此種毒素;對此,台北市公共衛生師公會理事長在「全民愛健康,大家樂分享」臉書粉專撰文,談及「米酵菌酸」指出,有訊息顯示,只要1-1.5毫克的米酵菌酸就可能對人類致命,還有另一個來源表明,口服的半數致死劑量(LD50)為3.16毫克/公斤。

文/台北市公共衛生師公會理事長授權

基於寶林茶室中毒事件真相尚未釐清,此文僅談米酵菌素,不指事件真正原因。

米酵菌酸(Bongkrekic acid)是由唐菖蒲伯克(霍爾德)氏菌(學名:Burkholderia gladioli)所產生,文獻指出人類因食用受米酵菌酸污染的食物,特別是發酵椰子天貝(coconut tempe,一種由椰子漿發酵後製成的傳統食品)和玉米產品而中毒。當上述食品經歷不完全發酵時,米酵菌酸的毒素就會增加。然而,米酵菌酸無臭、無味,受影響的食品具有正常的外觀、氣味和味道。

在早期的印尼,椰子天貝是當地生產的廉價蛋白質來源,是將椰奶或椰油生產中的椰子肉副產品壓製成餅,然後接種少孢菌進行發酵而製成,最終產品被切片或切塊用於油炸或湯煮。如果發酵不完全,米酵菌酸會增生。
在1895年,首次報導與食用椰子天貝相關的米酵菌酸中毒死亡事件。自1975年以來,食用受污染的椰子天貝已導致近3000起米酵菌酸中毒病例,至少150人死亡。在1988年爆發一起中毒事件後,椰子天貝被禁止生產,但生產和偶爾的中毒仍繼續發生。在中國東北,用來製作麵包、麵條和餃子的發酵玉米產品應是米酵菌酸中毒的主要來源。在中國南方,吊糖粑中毒事件也可能和米酵菌酸有關。

此外,亞洲國家所食用的銀耳、蘑菇中有半數可能受到土壤中的唐菖蒲伯克氏菌污染。在印尼和中國,米酵菌酸的爆發通常發生在溫暖的夏季。在2015年,首次通報亞洲以外地區爆發的米酵菌酸中毒事件。莫三比克西北部爆發一場疫情,導致75人死亡,許多人因飲用一種以發酵玉米粉自製的粟酒。

唐菖蒲伯克(霍爾德)氏菌,通稱椰毒假單胞菌或唐菖蒲伯克氏菌,是好氧的革蘭氏陰性桿菌。它是植物病原菌,可與植物和真菌共生,存在土壤、水、根際及多種動物體內,可能對於人類造成伺機性感染。這種細菌可產生一種稱為gladiolin的抗生素,其中一種致病變型可在椰子果肉生長,產生呼吸毒素米酵菌酸,食用後可引起人類中毒,並有致命危險。

在台灣,曾經在腐敗的杏鮑菇和具鳳梨果腐病的鳳梨中鑑識到此病菌。台灣有驗出該菌,農試所也說明了先前該菌即在台灣存在。而理事長強調,「是菌不是酸」,當時該菌是感染鳳梨和菇類,而未指感染人。鳳梨是在南投和嘉義,杏鮑菇是在2008年的台中大里,皆為個案。

陳述的意涵,指的是台灣的環境是可以讓該菌生長的,但過去的證據還沒有使人致病的菌株分型存在於台灣。然而,現今使人致病的亞型也出現於台灣,並且可在食材中。此外,要建構一個知識,在植物中能致病的病菌,在人體不一定能夠致病,反之亦然。這要看可否致病的病菌之分子亞型;當然,也可能存在可同時使人和植物致病的病菌亞型。

重要的是,該菌在台灣環境是可以生長的,致人生病的病菌亞型也已存在。接續,農業主管機關應該要有進一步對於菌株在台灣食材分佈的檢驗和監管機制,才能有更明確的證據,也有利於管控。

米酵菌酸的產生取決於2種不同且連續的環境條件,首先是支持細菌生長和增生的環境條件,其次是有利於米酵菌酸產生的環境條件。米酵菌酸是在pH值為中性的溫暖環境(22-30°C)中產生的,與製作椰子天貝的條件相同。其生產也取決於脂肪酸的存在,特別是椰子和玉米的脂肪酸,含有油酸的細菌生長培養基可產生最高濃度的米酵菌酸。

在結構和性質上,米酵菌酸是熱穩定、高度不飽和的三羧酸脂肪酸(tricarboxylic fatty acid),分子量為486 kDa,被認為是聚酮化合物(polyketide)。聚酮化合物是由細菌、真菌和植物所產生具有生物活性的次級代謝物,具有生存優勢,例如抑制其他細菌、真菌、病毒、寄生蟲或腫瘤細胞的生長,多西環素(doxycycline)、紅黴素(erythromycin)和許多抗生素都是聚酮化合物。

關於米酵菌酸在人體中的毒物代謝動力學和致死劑量的資訊甚少。一項訊息顯示,只要1-1.5毫克的米酵菌酸就可能對人類致命;另一個來源表明,口服的半數致死劑量(LD50)為3.16毫克/公斤。對小鼠的研究顯示,口服的LD50為0.68-6.84mg/kg,靜脈注射的LD50為1.41mg/kg;另一項針對大鼠的研究顯示,口服2mg/100g的劑量會在2-5小時內導致死亡;在同一項研究中,大鼠最初服用1mg/100g的劑量後存活,但在48小時後重複劑量則導致死亡。

在生化方面,米酵菌酸在粒線體毒素中具有獨特的毒性機制,可抑制腺嘌呤核苷酸轉位酶(adenine nucleotide translocase,ANT)而非電子傳遞鏈。粒線體中合成的三磷酸腺苷(ATP)透過ANT交換為胞質二磷酸腺苷(ADP),為粒線體基質提供持續的ADP供應。ANT是最豐富的粒線體蛋白之一,在人類中發現3種ANT亞型,不同程度地存在於心臟、骨骼肌、纖維母細胞和肝臟中;它透過成為粒線體膜上稱為粒線體通透性轉換孔(mitochondrial permeability transition pore,MPTP)的致死孔的一部分,在協調(細胞凋亡)和不協調(壞死)細胞死亡中發揮作用。

MPTP是一種基於蛋白質的通道,可調節粒線體膜的通透性,蛋白、脂質、離子、促氧化劑和化療劑都可以直接調節ANT的成孔活性。此外,但米酵菌酸可能具有較大的分佈體積,因為它是高度不飽和脂肪且具高度脂溶性。目前,不知道米酵菌酸是如何代謝的。

要檢測米酵菌酸可能很困難,並且不可靠。可以從受污染的食物和嘔吐物中分離出唐菖蒲伯克氏菌,也可以使用測試套件(例如Biologic GN2系統)進行識別;最常用的鑑定方法是16S rDNA定序,但有時會錯誤地識別其他伯克氏菌變種,最可靠的方法可能是多重PCR。目前,沒有文獻呈現對於米酵菌酸的生物介質測試;但是,對於環境樣品中米酵菌酸的存在和定量,可以使用液體薄層色譜法、色譜質譜法和高壓液體色譜法進行測試。

根據報吿,接觸米酵菌酸污染食品後的潛伏期為1-10小時,主要標的器官為肝臟、大腦和腎臟。人類的徵兆和症狀與其他粒線體毒素的臨床表現相似,但嚴重程度和時間進程有所不同。報告的症狀包括不適、頭暈、嗜睡、出汗過多、心悸、腹痛、嘔吐、腹瀉、血便、少尿、血尿和尿滯留,患者在檢查期間的發現包括低血壓、心律不整、體溫過高、黃疸和四肢僵硬、潮式呼吸(Cheyne-Stokes respiration, CSR)、肺部囉音、嗜睡、譫妄、休克、昏迷和死亡,死亡可能發生在徵兆和症狀出現後1-20小時。實驗室異常包括最初的高血糖,隨後出現低血糖、肝功能檢查異常、紅血球數和血紅素正常、白血球計數增加。

目前對於患者處置,並沒有標準的指引。一般來說,支持性處置是必要的。治療策略可以從其他粒線體毒素(例如一氧化碳、氰化物和硫化氫)的治療建議中推斷出來;然而,用於其他粒線體毒素的解毒劑由於其不同的毒性和解毒作用機制,預計不會有顯著益處。葡萄糖可能對發生低血糖的患者有幫助,儘管尚未有報告指出它可以降低死亡率。此外,預期米酵菌酸的分佈體積可能太大,無法進行體外移除,例如血液透析;然而,在腎衰竭的情況下,仍應考慮血液透析以支持器官功能。

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