double arrow

Микотоксины

Микотоксикозы- заболевания, причиной которых являются грибы, накапливающие токсические (ядовитые) вещества в пищевых продуктах. Токсические вещества грибов называются микотоксинами.

Причиной микотоксикозов являются грибы родов Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Claviceps и др. (афлатоксикоз, фузариотоксикоз, эрготизм).

Микотоксины представляют собой вторичные метаболиты микроскопических плесневых грибов.

Наиболее типичные токсичные представители микотоксинов: афлатоксины, охратоксины, патулин, трихотеценовые токсины (Т-2 токсин, дезоксиниваленол), зеараленон.

1. Афлатоксины (АТ). Термин «афлатоксины» относится к группе близких соединений, продуцируемых микроскопическими грибами Aspergillus flavus,A. Parasiticus.

К семейству афлатоксинов относится более 20 соединений, 4 из которых основные: В1, В2, G1, G2, остальные - их производные или метаболиты (М1, М2 и др.). Наиболее токсичные и распространенные- афлатоксины В1.

(Афлатоксин М1 сначала был обнаружен в молоке коров, получавших корм, загрязнённый афлатоксином В1, и поэтому получил название «молочный токсин» с буквенным индексом М).

Афлатоксины обладают способностью сильно флюоресцировать при воздействии длинноволнового ультрафиолетового излучения, что лежит в основе всех физико-химических методов их обнаружения и количественного определения.

Афлатоксины практически не разрушаются в процессе обычной технологической или кулинарной обработки. Полное разрушение афлатоксинов может быть достигнуто путём их обработки аммиаком или гипохлоритом натрия (хлоркой).

Оптимальной температурой для образования токсинов является температура 27-30оС, хотя синтез афлатоксинов возможен и при 40-42оС. Например, во время хранения зерна максимальное образование АТ происходит при температуре 35-45оС. Вторым решающим фактором, определяющим рост грибов и синтез афлатоксинов, является влажность субстрата и атмосферного воздуха (для крахмалосодержащего сырья - зерно- W более 18%, для липидосодержащего сырья – арахиса, масличных – W более 9%). При относительной влажности атмосферного воздуха ниже 85% синтез афлатоксинов прекращается.

Афлатоксины обладают сильным канцерогенным, мутагенным и тератогенным действием, органом – мишенью является печень. ЛД50 АТ В1 для человека составляет 2 мг/кг массы тела.

Чаще всего и в наибольших количествах афлатоксины обнаруживаются в арахисе, кукурузе, семенах хлопчатника. В значительных количествах они могут накапливаться в различных орехах, семенах масличных культур, пшенице, ячмене, зёрнах какао и кофе. В кормах для с/х животных АТ также обнаруживаются часто, с этим связано и их обнаружение в молоке, мясе (М1).

ПДК афлатоксина В1 в пищевых продуктах, кроме молока, не более 0,005 мг/кг, для молока и молочных продуктов- 0,001 мг/кг. В продуктах детского и диетического питания афлатоксины не допускаются.

2. Охратоксины представляют собой группу родственных метаболитовнекоторых видов Aspergillus ochraceus и Penicillium viridicatum. Различают охратоксины А, В, С. Чаще всего встречается охратоксин А, редко - В.

Охратоксины преимущественно поражают почки. При остром токсикозе патологические изменения выявляются и в печени, лимфоидной ткани, желудочно-кишечном тракте. Охратоксин А обладает сильным тератогенным действием.

Обнаруживаются в зерновых культурах (кукуруза, пшеница, ячмень). В связи с загрязнением кормового зерна и комбикормов обнаружен в животноводческой продукции.

Охратоксины являются стабильными соединениями: например, при длительном прогревании пшеницы, загрязнённой охратоксином А, при температуре 250-3000С его содержание снижалось лишь на 32 %.

3. Патулин – опасный микотоксин, продуцентами которого являются различные виды микроскопических грибов рода Penicillium u Aspergillus, однако наиболее часто продуцентами патулина выявляют грибы Penicillium patulum u Penicillium expansum. Токсинообразование наблюдается при температуре 21-30˚С. Патулин обнаруживается в яблоках, грушах, и др. косточковых фруктах и ягодах, а так же в соках и пюре. Патулин оказывает мутагенное действие на организм человека и животного – изменение генетической информации, терратогенные – приводящие к появлению уродств и отклонениям в развитии плода, и некротическое действие, вызывая гибель клеток. Он обнаруживается в испорченных фруктах, овощах, ягодах и продуктах их переработки – соках, джемах, компотах. Наиболее часто патулином поражаются яблоки, где содержание токсина может доходить до 17,5 мг/кг. Интересно, что патулин концентрируется в основном в подгнившей части яблока, в отличие от томатов, где он распределяется равномерно по всей ткани. Цитрусовые и некоторые овощные культуры, такие как картофель, лук, редис, редька, баклажаны, тыква, хрен обладают естественной устойчивостью к заражению грибами, продуцирующими патулин.

ПДК патулина в фруктовых и овощных соках, пюре не более 0,05 мг/кг, в продуктах детского питания и диетического питания – не допускается.

4. Трихотецены

В настоящее время известно более 40 трихотеценовых микотоксинов (ТТМТ). В зависимости от структуры трихотиценового ядра ТТМТ делят на 4 группы: А, В, С, Д. В природных условиях в качестве контаминантов пищевых продуктов и кормов обнаружены только 4 представителя этой группы: Т-2 токсин (А), ниваленол (В), дезоксиниваленол В), и диацетоксискирпенол (А). Более токсичны микотоксины типа А.

Различные виды Fusarium, к которым относится большинство продуцентов этих токсинов, отличаются выраженной способностью приспосабливаться к изменяющимся условиям существования, что обусловливает возможность перехода их от сапрофитной стадии роста к паразитированию на тканях высших растений, ослабленных вследствие воздействия каких-либо неблагоприятных факторов окружающей среды.

Основные продуценты Т-2 токсина были выделены из кормов и продовольственного сырья, явившихся причиной алиментарных токсикозов и с/х животных и людей. Т-2 токсин является одним из наиболее токсичных представителей группы ТТМТ, токсичное действие которых характеризуется поражением кроветворных органов, анемией, поражением функций желудочно-кишечного тракта.

В настоящее время у нас в стране и за рубежом (Краснодарский край, Украина, Молдавия) отмечается увеличение заболеваний посевов пшеницы, ячменя и др. колосовых культур фузариозом (способствует дождливое лето). Грибы рода Fusarium образуют на зерне фузариотоксины. Одним из группы трихотеценовых является дозоксиниваленол (вомитоксин). В условиях, благоприятных для развития этих грибов (см. ниже), содержание токсина в зерне кукурузы, пшеницы, ячменя может достигнуть 30-40 мг/кг.

Грибы рода Fusarium в естественных условиях интенсивно накапливают токсины при повышенной влажности и пониженной температуре. В лабораторных условиях при культивировании токсичных штаммов Fusarium на зерновом субстрате максимальное образование Т-2 токсина наблюдалось через 4-6 недель при температуре 8-12˚С. при 24˚С и выше этот процесс значительно тормозится. Температурный оптимум развития дезоксиниваленола (вомитоксина) значительно выше: 24-28˚С. Снижение температуры инкубации до 19,5˚С почти полностью подавляет этот процесс.

Признаком скрытых фузариев считают розовое или малиново-красное окрашивание зерен, а так же морщинистость и вздутость.

(С зерновыми продуктами, зараженными грибами Fusarium, связаны два известных заболевания людей. Одно из них, получившее название «пьяный хлеб», возникает при использовании в пищу фузариозного зерна. Заболевание сопровождается пищеварительными расстройствами и нервными явлениями (человек теряет координацию движений, затем возможны паралич и смерть). Это происходит вследствие накопления в зерне вомитоксина. Отравлению «пьяным хлебом» подвержены и с/х животные, причем ядовитым может быть не только зерно, но и солома.

Второе заболевание - алиментарная токсическая алейкия – отмечалась в СССР во время второй мировой войны при использовании в пищу перезимовавшего под снегом зерна. Болезнь вызывалась токсикогенными штаммами микрогрибов, выделившими в зерне ядовитые вещества – липиды. Наиболее токсичны перезимовавшие под снегом просо и гречиха, менее опасны пшеница, рожь, ячмень. Зерно, сохранившее всхожесть, не вызывает отравления, так как в первую очередь грибами и токсинами поражается зародыш.).

Пригодность партии зерна, содержащих фузариозные зерна, оценивается по количеству в них вомитоксина. Исследование фуражного зерна и других кормов на вомитоксин проводят станции защиты растений, агрохимические и ветеринарные лаборатории.

ПДК Т-2 токсина не должна превышать 0,1 мг/кг. ПДК вомитоксина – не более 1 мг/кг в сильной и твердой пшенице и до 0,5 мг/кг в мягкой пшенице и других зерновых, крупе, муке. На кормовые цели зерна может быть использовано при концентрации вомитоксина не более 2 мг/кг.

5. Зеараленон – и его производные так же продуцируются микроскопическими грибами рода Fusarium. Он впервые был выделен из заплесневелой кукурузы в 1962 году.

Максимальное токсинообразование наблюдается при культивировании на зерновых субстратах (рис, пшеница, кукуруза). При этом инкубация проводится в 2 этапа: сначала 2 недели при 22 – 25˚С, а затем 8 недель при 15˚С. При влажности субстрата ниже 25% токсинообразование резко снижается.

Токсичность зеараленона заключается в развитии тяжелого гиперэстрогенизма у домашнего скота и мутагенном действии на организм человека.

ПДК зеараленона в зерне, зерновых продуктах, орехах, семенах масличных, жирах, маслах – 1 мг/кг; в продуктах детского и диетического питания его присутствие не допускается.

6. Эрготоксины

Эрготоксины – основные действующие вещества из плодовых тел (склероциев) микрогриба спорыньи. Этот гриб поражает главным образом рожь, а так же пшеницу, овес, ячмень и др. злаки.

Эрготоксины обладают выраженной биологической активностью. Под их воздействием наступает спазм гладкой мускулатуры кровеносных сосудов, развиваются галлюцинации, снижаются эффекты от адреналина и серотонина.

Отравления возникают при попадании в пищеварительную систему склероциев спорыньи (вместе с зерном, мукой, печеным хлебом). В процессе выпечки хлеба из муки, загрязненной эрготоксинами, их содержание в пшеничном хлебе падает почти до нуля, а в ржаном – на 85 %. При длительном хранении муки с измельченными склероциями в течении не менее 2 лет содержание в ней эрготоксинов значительно снижается.

Основные симптомы отравления спорыньей проявляются в двух клинических формах: гангренозной и конвульсивной. При гангренозной форме: острые боли и чувство жжения в конечностях, развитие сухой гангрены (вплоть до отторжения мягких тканей или целых конечностей). Наиболее тяжелой формой является конвульсивная, характеризующаяся психическии расстройствами, возникающими через 2 – 3 недели, а то и на 3 – и сутки (в тяжелых случаях). Отмечаются тошнота, рвота, понос, боли в животе, бессонница, оглушенности, психомоторное возбуждение, напоминающее алкогольное, судороги и эпилептические припадки.

В продовольственном зерне примесь склероциев не допускается; в фуражном – ПДК не более 0,05%.

Методы определения микотоксинов

Современные методы обнаружения и определения содержания микотоксинов в пищевых продуктах и кормах включают скрининг-методы, количественные аналитические, и биологические методы.

Скрининг-методы позволяют быстро и надежно разделять загрязненные и незагрязненные образцы (миниколоночный метод определения афлатоксинов, охратоксина А и зеараленона; методы тонкослойной хроматографии (ТСХ) для одновременного определения до 30 различных микотоксинов; флуоресцентный метод и др.

Количественные аналитические методы представлены химическими, радиоиммуннологическими (РИ) и иммуноферментными (ИФ) методами. Химические – наиболее распространенные: включают хроматографические методы (такие как, газовая (ГХ) и газожидкостная хроматография (ГЖХ), тонкослойная (ТСХ), высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) и масс-спектрометрия. РИ и ИФ – методы основаны на получении антисывороток к коньюгантам микотоксинов с бычьим, сывороточным альбумином (очень чувствительные методы).

Биологические методы не отличаются чувствительностью и применяются в случаях отсутствия химических методов или в дополнение к ним в качестве подтверждающих тестов. Тест – объектами выступают различные микроорганизмы, куриные эмбрионы, лабораторные животные, культуры клеток и тканей.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: