2014-02-12
3065
ЛЕКЦИЯ 9
Цель: Сформулировать понятие микотоксинов. Рассмотреть некоторых представителей группы микотоксинов. Изучить методы определения микотоксинов. Рассмотреть микробиологический контроль безопасности пищевых продуктов.
Микротоксины (от греч. mykes – гриб и toxikon – яд) это вторичные метаболиты микроскопических плесневых грибов, обладающие выраженными токсическими свойствами. Высокая опасность микотоксинов выражается в том, что они обладают токсическим эффектом в чрезвычайно малых количествах и способны весьма интенсивно диффундировать в глубь продукта.
Афлатоксины являются представителями наиболее опасной группы микотоксинов, обладающих сильными гепатотоксическими и канцерогенными свойствами. Продуцентами афлатоксинов являются различные штаммы только двух видов аспергилл (Aspergi11us flavus и Aspergi11us parasiticus), которые широко распространены во всем мире. Следует отметить, что токсигенные грибы могут поражать растительные субстраты не только во время хранения, но и в процессе их роста, сбора урожая, транспортирования и переработки.
|
|
|
Семейство афлатоксинов включает четыре основных представителя (афлатоксины В1, В2, G1, G2), а также более 10 соединений, являющихся производными или метаболитами основной группы (М1, М2, В2а, G2a, GM1, Р1, Q1 и др.).
В природных условиях чаще и в наибольших количествах афлатоксины обнаруживаются в арахисе, кукурузе, семенах хлопчатника. Кроме того, в значительных количествах они могут накапливаться в различных орехах, семенах масличных культур, пшенице, ячмене, зернах какао и кофе, а также в кормах для сельскохозяйственных животных.
Следует отметить возможность появления афлатоксинов в продуктах животного происхождения: в молоке, тканях и органах животных, получавших корм, загрязненный афлатоксинами в высоких концентрациях.
Доказано, что коровы экскретируют с молоком от 0,35 до 2-3 % полученного с кормом афлатоксина В1 в виде высокотоксичного метаболита - афлатоксина М1. При этом пастеризация молока и процесс высушивания не оказывают существенного влияния на содержание в нем афлатоксина М1. Афлатоксин М1 был обнаружен как в цельном, так и в сухом молоке и даже в молочных продуктах, подвергшихся технологической обработке (пастеризация, стерилизация, приготовление творога, йогурта, сыров и т. п.). Так, в процессе получения сыра, из контаминированного молока 50 % афлатоксина М1 определяется в творожной массе. При получении масла 10 % афлатоксина М1 переходит в сливки, 75 % остается в снятом молоке.
Афлатоксины слабо растворимы в воде, нерастворимы в неполярных растворителях, но легко растворимы в растворителях средней полярности, таких как хлороформ, метанол и диметилсульфоксид. Они достаточно не стабильны; в химически чистом виде и чувствительны к воздействию воздуха и света. Афлатоксины практически не разрушаются при обычной кулинарной обработке контаминированных пищевых продуктов.
|
|
|
Трихотеценовые микотоксины являются вторичными метаболитами микроскопических, грибов рода Fusarium, которые поражают корма и пищевые продукты, вследствие чего у животных и человека возникает алиментарный токсикоз. Чаще, всего они обнаруживаются в зерне кукурузы, пшеницы и ячменя. Микотоксины этой группы отличаются повсеместным распространением, особенно в странах с умеренным континентальным климатом. Нередко в одном и том же продукте обнаруживают два или более микотоксинов. При проведении обязательной сертификации предусмотрен контроль за содержанием двух представителей этой группы, а именно нормируются дезоксиниваленоли Т-2 токсин.
Дезоксиниваленол (ДОН) - один из распространенных фузариотоксинов - подавляет синтез белка, снижает концентрацию иммуноглобулинов в сыворотке крови, может подавлять репродуктивную систему. Особенно опасным является загрязнение кормов для сельскохозяйственных животных. Так, ДОН вызывает у животных рвоту, снижает потребление корма у поросят. Т-2 токсин распространен менее широко, но более токсичен, чем ДОН. Т-2 токсин вызывает раздражение, кровоизлияния и некроз в пищеварительном тракте. Острая интоксикация трихотеценами сопровождается поражением органов кроветворения и иммунокомпетентных органов. Характерны развитие геморрагического синдрома, отказ от корма, рвота.
Зеараленон и его производные также продуцируются микроскопическими грибами рода Fusarium. Основным природным субстратом, в котором наиболее, часто обнаруживается зеараленон, является кукуруза. Грибы рода Fusarium graminеаrum часто поражают кукурузу в поле на корню и являются причиной гнили початков и стеблей. Контаминация кукурузы зеараленоном может происходить и при хранении. Высока частота обнаружения зеараленона в комбикормах, а также в пшенице, ячмене и овсе. Среди пищевых продуктов этот токсин был обнаружен в кукурузной муке, хлопьях и кукурузном пиве.
Зеараленон обладает выраженным эстрогенным и тератогенным действием и представляет серьезную проблему для животноводства во многих странах, а способность этого микотоксина накапливаться в тканях сельскохозяйственных животных делает его потенциально опасным для здоровья человека. Загрязнение кормов зеараленоном вызывает снижение плодовитости, аборты, бесплодие и воспалительные заболевания у свиней, коров, домашней птицы и кроликов. Несмотря на это, некоторые производные зеараленона до последнего времени использовались в качестве стимуляторов роста животных и достаточно широко производились промышленностью.
Патулин - особо опасный микотоксин, обладающий канцерогенными и мутагенными свойствами. Основными продуцентами патулина являются микроскопические грибы Penicillium patulum и Penicillium ехраnsum. Продуценты патулина поражают в основном фрукты и некоторые овощи, вызывая их гниение. Патулин обнаружен в яблоках, грушах, абрикосах, персиках, вишне, винограде, бананах, патулин,клубнике, голубике, бруснике, облепихе, айве, томатах. Наиболее часто патулином поражаются яблоки, где содержание токсина может доходить до 17,5 мг/кг. Следует отметить, что патулин обнаруживают не только в подгнившей части фруктов и овощей, но и в нормальной. Например, в томатах патулин распределяется равномерно по всей ткани.
Патулин в высоких концентрациях обнаруживается и в продуктах переработки фруктов и овощей: соках, компотах, пюре и джемах. Особенно часто его находят в яблочном соке (0,02-0,4 мг/л). Содержание патулина в других видах соков: грушевом, айвовом, виноградном, сливовом, манго - колеблется от 0,005 до 4,5 мг/л.
|
|
|
Контроль за содержанием микотоксинов является обязательным при проведении сертификации продовольственного сырья и пищевых продуктов. В России приняты санитарно-гигиенические нормативы по содержанию микотоксинов в продуктах питания, приведенные в табл. 1.
Таблица 1
Допустимые уровни содержания микотоксинов в отдельных группах пищевых продуктов
| Группа продуктов | Микотоксины | Максимально допустимый уровень, мг/кг |
| Мясо и мясные продукты, яйца и яйцепродукты | Афлатоксин В1 | 0,005 |
| Молоко и молочные продукты | Микотоксин В1 Афлатоксин В, (сырье для детских и диетических продуктов) Афлатоксин М1 | Не допускается Не более 0,001 Не более 0,0005 |
| Хлебобулочные и мукомольно-крупяные изделия | Афлатоксины Зеараленон Т-2 токсин (дополнительно к зерновым, крупам, муке) Дезоксиниваленол(дополнительно к зерновым, крупам, муке, хлебобулочным изделиям) Дезоксиниваленол (пшеница твердых и сильных сортов) | 0,005 1,0 0,1 0,5 1,0 |
| Кондитерские изделия: сахаристые, конфеты и подобные изделия, какао, какао-порошок, шоколад, кофе | Афлатоксин В1 Зеараленон (дополнительно к орехам) Для печенья регламентируются по сырью | 0,005 1,0 |
| Плодово-овощная продукция: свежие и свежемороженные овощи и картофель, фрукты и виноград, ягоды | Патулин Афлатоксин В1(дополнительно для чая, овощных, фруктовых соков и пюре) | 0,05 0,005 |
| Жировые продукты: масло растительное, маргарин, масло коровье | Афлатоксин В1 Зеараленон Микотоксин В1 Афлатоксин В1(сырье для детских и диетических продуктов) Афлатоксин М1 | 0,005 1,0 Не допускается Не более 0,001 0,0005 |
| Напитки и продукты брожения (пиво, вино, водка и другие спиртные напитки) | Микотоксины регламентируются в сырье | |
| Другие продукты: изоляты и концентраты белка | афлатоксин В1 зеараленон | 0,005 1,0 |
| казеин | афлатоксин В1(сырье для детских и диетических продуктов) | Не более 0,001 |
| отруби пшеничные | афлатоксин М1 афлатоксин В1 зеараленон Т-2 токсин дезоксиниваленон | 0,0005 0,005 1,0 0,1 1,0 |
Система мер профилактики микотоксикозов включает санитарно-микологический анализ пищевых продуктов (рис. 1).
|
|
|
 |
Кроме того, большое внимание уделяется изысканию способов деконтаминации и детоксикации сырья и пищевых продуктов, загрязненных микотоксинами. С этой целью используют механические, физические и химические методы: 1) механические - отделение загрязненного материала вручную или с помощью электронно-калориметрических сортировщиков; 2) физические - термическая обработка, облучение ультрафиолетовой радиацией; 3) химические - обработка растворами окислителей, сильных кислот и оснований.
Однако применение механических и физических методов очистки не дает высокого эффекта, химические методы приводят к разрушению не только микотоксинов, но и полезных нутриентов, а также к нарушению их всасывания.
