Мікотоксикози

До харчових отруєнь цієї групи відносять як гострі, так і хронічні захворювання, які були викликані вживанням харчових продуктів, що забруднені мікотоксинами. Мікотоксини – це метаболіти мікроскопічних грибів, які характеризуються високою токсичністю для організма людини та тварин.

Як правило, мікотоксини в організмі людини виявляють нейротоксичну дію, вражають печінку, нирки, серцево-судинну систему; багато з них мають мутагенні (що змінюють генетичну інформацію), тератогенні (що викликають потворство у розвитку потомства) та канцерогенні (що стимулюють ріст злоякісних пухлин) властивості. Відомо більше 250 видів пліснявих грибів, які продукують близько 100 токсичних сполук, що здатні викликати харчові токсикози у людини та сільськогосподарських тварин.

Вивченню та профілактиці мікотоксикозів нині приділяється серйозна увага у всьому світі, оскільки встановлена реальна небезпека мікотоксинів для людини, відзначено широке розповсюдження у природі продуцентів мікотоксинів та різноманітність шляхів забруднення ними харчових продуктів; показано значну стійкість мікотоксинів у навколишньому середовищі та харчових продуктах, а також їх стійкість за різних способів технологічної обробки продовольчої сировини.

Державні санітарні заходи з профілактики мікотоксикозів передбачають виконання умов переробки та зберігання харчової продукції, які попереджають розвиток мікроскопічних грибів та продукування мікотоксинів, а також їх знезараження. Поряд з цим найважливішим заходом профілактики мікотоксикозів є санітарний контроль якості продовольчої сировини та харчових продуктів, коли встановлюється відповідність вмісту в них мікотоксинів діючим регламентам.

За медико-біологічними вимогами (Медико-биологические требования и санитарные нормы качества продовольственного сырья и пищевых продуктов № 5061–89) мікотоксини віднесені до групи критеріїв безпеки – «токсичні елементи», їх допустимий вміст у продуктах виражається гранично-допустимою концентрацією (ГДК) у масі продукту. Оскільки мікотоксини є сильнодіючими біологічними отрутами та проявляють свою активність у малих концентраціях, а деякі з них здатні накопичуватись в організмі під час тривалого вживання забруднених продуктів, їх ГДК встановлюють в мг на кг (л) маси продукту та диференціюють залежно від виду токсину та призначення продукту від 1 мг/кг до 0,0005 мг/кг. В продуктах дитячого та дієтичного харчування присутність мікотоксинів взагалі забороняється.

З найбільш відомих мікотоксинів більш токсигенними й розповсюдженими у природі є афлотоксини, патулін, охратоксини, тріхотецени, ерготоксини та зеараленон (табл. 2).

Таблиця 2 – Мікотоксини та їх продуценти

Мікотоксин В1, М1	Продуценти	Характер дії на організм	Продукти, які переважно вражаються грибом-продуцентом
Афлотоксини	Aspergillus flavus і Aspergillus parasiticus	Враження печінки, нирок, нервової системи, рак пе-чінки, пригнічення іму-нітету	Продукти тваринного та рослинного походження
Патулін	Penicillium expansum	Злоякісні ново-утворення, враження печінки, серцево–судинної та нервової системи	Овочі, фрукти, ягоди та продукти їх переробки
Охратоксини	Aspergillus ochraceus Penicillium viridicatum	Захворювання нирок	Рослинні продукти, корми
Тріхотецени	Fusarium Sporotrichiodes	Фузаріотоксикози – враження кровотворіння, нервової системи	Зернові, зернобобові, олійні культури
Зеараленон	Penicillium – різні види	Мутагенна дія	Зернові, олійні культури
Ерготоксини (алкалоїди спориньї)	Склероції спо-рин”ї – Сlaviceps purpurea	Ерготизм – враження центральної нервової системи, гладкої мускулатури і т.ін.	Зернові культури

Афлотоксини – це група близьких за хімічним складом та біологічною дією токсигенних сполук, які виробляються мікроскопічними грибами класу Аскоміцет, роду Aspergillus, переважно двома видами цього роду: Asp. flavus і Asp. parasiticus.

Основні метаболіти цих грибів – дві сполуки, які під час люмінесцентної мікроскопії виявляють голубе світіння (англійською – blue) та ідентифікуються як афлотоксини В1 і В2, а також дві сполуки, які люмінесцують зеленим світлом (англійською – greеn) і тому позначаються як G1 і G2. Крім того, виділено більше десяти похідних вказаних токсинів. Афлотоксини відомі як найбільш- сильнодіючі та найнебезпечніші з мікотоксинів. Їх токсична дія на печінку (гепатотоксична активність) та здатність викликати рак печінки перевищує активність відомого канцерогену бенз(а)пірену.

Продуценти афлотоксинів – мезофільні аспергілові гриби широко розповсюджені у природі й тому афлотоксини виявлено у всіх країнах світу в різних продуктах рослинного та тваринного походження: в зернових продуктах, олійних культурах, бобах, зернах какао, кави; часто афлотоксини містяться у зернах кукурудзи, рису, пшениці, ячменю, у горіхах. Найчастіше афлотоксини виявляються в арахісі (земляному горісі), звідки вони вперше і були виділені, а також у кукурудзі. Можлива присутність афлотоксинів у молоці та м’ясі тварин, яйцях птиці, що пов’язано з вживанням заражених мікотоксинами кормів.

Основними умовами навколишнього середовища, які сприяють розвиткові грибів – продуцентів та синтезу афлотоксинів, є позитивні температури (від 12...13°С до 44...46°С з оптимумом розвитку 27...30°С), а також висока вологість субстрату (9...18 %) та атмосферного повітря (не менш ніж 85 %). Максимальний синтез афлотоксинів спостерігається у продуктах, які багаті на крохмаль (наприклад, зернові) та на ліпіди (арахіс, насіння соняшнику й т. ін.).

Афлотоксини, що накопичилися у продовольчій сировині та харчових продуктах, характеризуються високою стійкістю як у зовнішньому середовищі, так і в процесі технологічного оброблення. Так, наприклад, під час теплового оброблення арахісу концентрація афлотоксину знижується тільки на 15...17 %, під час обсмажування кукурудзи за температури 145...165°С – приблизно на

50 %, під час варіння рису в автоклавах – на 70 %. Але навіть незначні залишкові кількості цієї отрути (до 1 мг / кг) є небезпечними, особливо для маленьких дітей.

Токсична дія афлотоксинів обумовлена їх здатністю до внутрішньоклітинної дії; проникаючи у клітини організму, вони порушують його метаболізм: вступають у ковалентні зв’язки з ДНК, порушують синтез нуклеїнових кислот, інгібують дію багатьох ферментів і т.ін.

У зв’язку з серйозною небезпекою афлотоксикозів, а також інтенсивними міжнародними торговельними зв’язками на профілактику афлотоксикозів спрямовано ряд державних заходів. До них віднесені, перш за все, організація регіональних умов, які перешкоджають забрудненню продуктів пліснявими грибами та їх розвитку (особливо підвищеної вологості). Встановлено санітарний контроль як за вітчизняними, так і імпортними продуктами на наявність в них афлотоксинів. Вивчаються способи знешкодження забруднених продуктів та кормів, в тому числі хімічні. Встановлено максимально жорсткі регламенти допустимого вмісту афлотоксинів в різних видах продовольчої сировини та харчових продуктів. Гранично допустимі концентрації (ГДК) афлотоксину В1 у всіх харчових продуктах для масового харчування визначені на рівні 0,005 мг/кг та його метаболіта М1 для молока та молочних продуктів – 0,0005 мг/кг. Вміст афлотоксину В1, а також всіх видів афлатоксинів в продуктах дитячого харчування не допускаються. Якщо у продуктах виявлено домішок аспергіл, але токсини відсутні, продукти підлягають негайній реалізації.

Патулін – небезпечний мікотоксин, продуцентами якого є мікроскопічні гриби класу Аскоміцет, роду Penicillium, переважно виду Penicillium expansum. Патулін має на організм мутагенну, тератогенну, а за деякими даними, й канцерогенну дію. У природних умовах він виявляється в яблуках, грушах, ягодах, овочах, а також у продуктах їх переробки: соках, джемах, пюре, компотах. Встановлено, що у м’якоті яблук, які вражені гниллю, може міститись патулін до 136 мг на 1 кг фруктів. Але патулін виявляють не тільки в частині овочів та фруктів, що підгнила, але й в ділянках без ознак псування.

До профілактичних заходів з попередження патулінотоксикозів відноситься ретельне сортування плодів та овочів з видаленням одиниць з ознаками псування, а також санітарний контроль плодово-овочевої продукції на наявність патуліну. Відповідно до медико-біологічних вимог ГДК патуліну у свіжих фруктах та овочах, а також у фруктових та овочевих соках та пюре складає 0,05 мг / л (кг), а в продуктах дитячого харчування – 0,02 мг / л (кг).

Охратоксини – це група споріднених токсинів, що продукуються деякими видами як аспергілових, так і пеніцилових грибів. Вони відомі як розповсюджені забруднювачі рослинних продуктів (зернових, бобових, какао, кави й т. ін.) та кормів; характеризуються вираженою токсичною дією на нирки і, за спостереженнями епідеміологів, вважаються збудниками захворювання «балканська епідемічна нефропатія».

Тріхотецени – це токсичні сполуки, які продукують гриби переважно роду Fusarium, Merothecium, Trichоderma і т. ін. Вперше мікотоксикози, що були викликані тріхотеценами, були описані у 1971 році під час спалаху захворювання у Вісконсині (США). Їх причиною стало вражене токсином м’ясо тварин, що споживали заражений корм (рівень контамінації – 0,002 мг / кг кормів). Найвідомішими та вивченими є тріхотецени, що продукуються грибами роду Fusarium.

Тріхотецени – це мікотоксини, які виробляються різноманітними видами мікроскопічних грибів роду Fusarium. Відомо більше 40 тріхотеценових сполук, багато з яких є сильнодіючими токсинами поліфункціональної дії.

Найвідомішими у наших географічних широтах є мікотоксикози, які обумовлені вживанням в їжу зернових продуктів, що виготовлені з зерна, яке містить тріхотецени грибів Fusarium.

Захворювання рослин, які були викликані грибами рода Fusarium, мають назву фузаріозів.В ураженні колоскових культур (пшениці, ячменю й т. ін.) розрізняють дві форми фузаріозу: ранній та пізній. Під час раннього фузаріозу, який вражає зерно в фазу молочної стиглості, спостерігаються виражені зовнішні зміни зерна, втрати врожаю складають 30...50 %. Найнебезпечнішим є пізній фузаріоз, коли зовні уражені зерна не відрізняються від здорових і залишаються в партії товарного зерна.

Гриби Fusarium синтезують на зерні декілька різновидів тріхотеценів, найбільш часто з цієї групи зустрічається фузаріотоксин – вомітоксин (дезоксиніваленол), а також тріхотецен Т2. Оптимальними умовами для біосинтезу більшості тріхотеценів є температура 24...30°С та висока вологість атмосферного повітря, але деякі види грибів є психрофіли й здатні синтезувати токсин за температури, близької до 0 °С (наприклад, токсин Т2), що визначає можливість ураження зерна, яке було пізно зібране в полі або зимувало під снігом. Мікотоксини грибів роду фузаріум, як правило, характеризуються високою термостійкістю і зберігаються під час випікання хліба, варіння каш та супів з крупами, які одержані з зараженого зерна.

Мікотоксикози людей і тварин, які обумовлені токсинами грибів фузаріум, мають назву фузаріотоксикози. Найрозповсюдженішими і вивченими формами фузаріотоксикозів є аліментарно-токсична алейкія та отруєння “п’яним хлібом”.

Аліментарно-токсична алейкія (АТА) розвивається під час вживання в їжу продуктів переробки зерна хлібних злаків, що зимувало під снігом та було пізно зібране. Збудником є холодостійкі гриби виду Fusarium sporotrichiella; їх токсини є типовими лізосоммембранними отрутами; це дуже тяжке й небезпечне захворювання, яке супроводжується на перших стадіях симптомами гострої інтоксикації, а потім глибокими ураженнями внутрішніх органів: порушенням кровотворення, центральної та вегетативної нервової систем, некротичними змінами, в тому числі некротичною ангіною.

Профілактичні заходи включають заборону використання зерна, яке зимувало в полі, лабораторний контроль підозрілих партій зерна (пізнозібраного, враженого пліснявою й т. ін.); ГДК мікотоксину Т2 у продовольчому зерні – 0,1 мг / кг, а вомікотоксину – 0,5...1,0 мг / кг для різних сортів пшениці.

Отруєння «п’яним хлібом» настає під час вживання продуктів із зерна, яке вражене Fusarium graminearum.

Захворювання проходить з переважною вражаючою дією периферійної нервової системи, а потім – з симптомами тяжкого сп’яніння з ураженням центральної нервової системи. Гриб розвивається у зерні в період росту культури, в снопах зібраних колосків, особливо у період дощів, а також у зерносховищах за підвищеної вологості повітря.

Заходами профілактики є виконання агротехнічних вимог до збирання, переробки та зберігання зернових культур.

Зеараленон продукується різними видами мікроскопічних грибів роду Penicillium, вперше був описаний у 1962 році, за хімічною структурою є похідним лактона резорцилової кислоти. Зеараленон виявляється у злакових культурах: пшениці, ячмені, вівсі, сорго, кукурудзі, а також у деяких продуктах їх переробки (силос, олія, крохмаль). В організмі людини виявляє мутагенну дію.Токсичність зеараленона збільшується тим, що він часто міститься у рослинах в комплексі з іншими мікотоксинами – афлотоксинами, охратоксинами, токсином Т2 та іншими тріхотеценами.

ГДК зеараленона в зерні, в зернових продуктах, насінні олійних рослин, оліях, маслах, білкових ізолятах складає 1 мг / кг; в продуктах дитячого та дієтичного харчування його присутність не допускається.

Ерготоксини – токсичні алкалоїди, які містяться в склероціях гриба з класу Аскоміцет – Сlaviceps purpurea. Цей гриб широко розповсюджений в природі; він вражає більш ніж 150 видів дикорослих та культурних рослин сімейства злакових, у тому числі жито, пшеницю, овес, ячмінь, просо. Зазвичай цей гриб в колосі вражає окремі зав’язі, замість яких утворюються темно-фіолетові склероції (рожки).

В склероціях споринні виявлено близько 50 токсичних сполук – алкалоїдів, в склад яких входять похідні лізергінової та ізолізергінової кислот (ерготамін, ергозин, ергосекалін і т.ін.), а також клавінові алкалоїди (агроклавін, елімоклавін і т. ін.). В середньому в рожках спориньї міститься до 0,17 % алкалоїдів.

Токсичні сполуки споринні стійкі до нагрівання, зберігаються в зернових продуктах після теплової обробки та не інактивуються під час зберігання продуктів протягом 2 років. Однак, опубліковано й інші спостереження: за даними, які наведені Л.В.Донченко та В.Д.Надикта (1999), в процесі випікання хліба з борошна, яке заражене ерготоксинами, їх вміст у пшеничному хлібі знижувався до 0, а в житньому – на 85 %.

Ерготоксини характеризуються сильною токсичною дією: під їх впливом настає спазм гладких м’язів кров’яних судин, розвиваються психічні розлади, епілептоформні припадки. Відомо дві основні форми захворювання – конвульсивна («злі корчі»), яка розивається як гостре захворювання в результаті одноразового отруєння великою кількістю ерготоксинів, а також гангренозна («антонів вогонь»), яка виникає після тривалого, протягом 10...20 діб, вживання харчових продуктів, які містять невеликі кількості рожків споринні. Специфічне лікування захворювання відсутнє. На сьогодні завдяки виконанню агротехнічних правил вирощування та збирання врожаю зернових культур, які попереджають забрудення рослин спориннею, ці захворювання практично ліквідовано. Важливим заходом їх профілактики є лабораторний контроль якості продовольчої сировини за показниками біологічної безпеки, в числі яких регламенти на допустимий вміст в злакових рожків споринні. Так, вміст рожків у борошні за санітарними нормами не має бути більшим ніж 0,05 %.

Слід підкреслити, що для лабораторного контролю безпеки продовольчої сировини та харчових продуктів за вмістом мікотоксинів перелік мікотоксинів, що регламентуються, для кожного з видів продукту диференційований залежно від розповсюдження грибів-продуцентів у природі.

За останні роки у Міжнародній нормативній документації суттєво скорочений перелік харчових продуктів, які підлягають контролю на забрудненість мікотоксинами, що обумовлено ефективністю агрохімічних та технологічних заходів профілактики мікротоксикозів.

У продовольчій сировині та харчових продуктах, що призначені для дитячого та дієтичного харчування, присутність мікотоксинів не допускається.