Физико-химические свойства некоторых микотоксинов

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………....3

Характеристика грибов – продуцентов микотоксинов…………………………….....4
Физико-химические свойства некоторых микотоксинов…………………………….5
Источники загрязнения и причины развития микотоксикозов………………………7
Токсическое действие…………………………………………………………………..8
Загрязнение пищевых продуктов……………………………………………………...10
Методы профилактики и защиты ……………………………………………………..11

Заключение……………………………………………………………………………………...14

Список использованных источников………………………………………………………….15

Приложение (Схема миграции микотоксинов в окружающей среде и по пищевым цепям)……………………………………………………………………………………………16

Введение

Микотоксины известны человеку с глубокой древности. Письменные сообщения о их содержаться в Ветхом завете, литературе раннего буддизма, сельскохозяйственных трактатах древнего Египта, Греции и Рима.

Периодически случались отравления людей и животных при употреблении продуктов питания, содержащих Микотоксины. Наиболее известна гибель 14 тысяч человек в Париже в 1129 году от попадания в пищу склероциев (рожков) возбудителя спорыньи злаков (Claviceps purpurea). Позже выяснилось, что выделяемый возбудителем эрготоксин вызывает у людей «злые корчи», они испытывают острые боли, жжение конечностей, судороги, развивается гангрена.

В России в конце XIX века отмечено массовое отравление людей на Дальнем Востоке «пьяным хлебом». Потребляемый ими в пищу хлеб содержал фузариотоксины, продуцируемые грибом Fusarium graminearum. Люди чувствовали слабость, тяжесть в конечностях, боли в животе и другие симптомы. Отмечались случаи потери сознания, обмороки, состояние общего тяжелого отравления организма.

Поэтому микотоксикоз представляет большую угрозу здоровью человека и животных.

1 Характеристика грибов – продуцентов микотоксинов

Сравнительно хорошо изученные возбудители болезней растений, продуцирующие токсины, относятся к трем экологическим группам:

почвенные (корне-клубневые), к которым относятся виды рода фузариум, пенициллиум, аспергиллус (Fusarium, Penicillium, Aspergillus);
семенные (Claviceps purpurea);
наземно-воздушные (или листо-стеблевые) - виды рода альтернария (Alternaria).

Виды рода фузариум (Fusarium). Вызывают фузариоз растений. Поражается корневая система, стебли, листья, колосья, зерно. Возбудители обитают в почве, сохраняются 5-15 лет. Производят вомитоксин (ДОН), ниваленол (НИВ), зеараленон (ЗЭА), Т-2 токсин и др. В зерне пшеницы концентрация вомитоксина достигает 20 мг/кг, в зерне риса - 46 мг/кг при ПДК не более 1 мг/кг. При хранении зерна (крупы) его токсичность может возрастать. Пораженное зерно (крупа) становится щуплым, резко ухудшается его состав (содержание белка, клейковины), снижается качество муки из него. Полевая всхожесть семян снижается, выжившие растения имеют поврежденную корневую систему, вегетативные и генеративные органы. Урожайность снижается до 50%.

Видовой состав продуцентов токсинов шире среди видов, обитающих в почве, чем среди паразитирующих на вегетативных органах. Почва служит основным фактором передачи возбудителей во времени: в ней формируется резервуар возбудителей длительностью 5-15 лет. Среди токсигенных видов p. Fusarium широко распространены следующие: F. graminearum, F. avenaceum, F. semitectum, F. solani и другие.

Виды родов пенициллиум, аспергиллус (Penicillium, Aspergillus). Среди токсических соединей вырабатываемых плесенью больше всего афлатоксинов. Афлатоксины производимые этими видами поражают зерно как в период роста, так и при хранении. Особенно опасны афлатоксины для детей, резко угнетая их рост, физическое и умственное развитие, снижая устойчивость к инфекционным заболеваниям. Понемногу накапливаясь в организме, афлатоксины через десятилетие, два, три могут вызвать рак печени.
Охратоксины производимые этими видами поражают все плоды садово-огородно культур. Особенно сильно поражаются яблоки: до 50% урожая могут загрязняться микотоксинами. Микотоксин патулин образуется чаще всего в некондиционных фруктах и ягодах, содержится в соках, варенье. Он очень опасен для маленьких детей и беременных женщин, так как он оказывает мутагенное и тератогенное действие (вызывают уродства), вызывает омертвение клеток. ПДК по микотоксину патулину в яблочном соке по норме ВОЗ не должен превышать 0,03 мг/кг, реально, по исследованиям проведенным в Новосибирске в 2000 году 80% соков содержали его в концентрации до 2 мг/кг.

В последнее время все чаще встречаются микотоксины производимые видами рода альтернария (Alternaria). Практически все штаммы альтернарии образуют ядовитые вещества. Эти патогены заражают зерновые (ежегодно поражается более 60% зерна), а также томаты, цитрусовые, яблоки, картофель. Они производят более десятка опасных токсинов, в том числе альтернариол, тенеазоновая к-та и др. Образуемые альтернарией микотоксины изучены плохо и в нашей стране в зерне и зернопродуктах не определяютс

Физико-химические свойства некоторых микотоксинов

* Растворитель-метанол. ** Отсутствие поглощения в УФ спектре или флуоресценции.

А ф л а т о к с и н ы. В эту группу входят более 15 микотоксинов, которые продуцируются грибами Aspergillus flavus и Aspergillus раrasiticus. Основные загрязнители (главным образом токсин В) пищевых продуктов. Высокой токсичностью обладают афлатоксины В₁, В₂, G₁ и G₂ (для афлатоксина B₁ ЛД₅₀ 7,8 мг/кг, макаки, перорально). Афлатоксины - сильные мутагены (в том чсле гепатоканцерогены), обладают также тератогенным и иммунодепрессивным действием. Токсическое действие обусловлено их взаимодействием с нуклеофагными участками ДНК, РНК и белков.

В ряде стран Африки и Азии, где наблюдаются острые афлатоксикозы у людей, выявлена прямая корреляция между частотой заболевания населения раком печени и содержанием афлатоксинов в пищевых продуктах. Химическая детоксикация кормов аммиаком при повышенном давлении и температуре (США, Франция) или пероксидом водорода (Индия) позволяет снизить содержание афлатоксинов до безопасного уровня. При этом, однако, теряется часть питательной ценности корма. Перспективна биологической детоксикация афлатоксинов и др. микотоксинов некоторыми видами микроорганизмов. При употреблении животными кормов, загрязненных афлатоксином В₁, с молоком выделяется высокотоксичный афлатоксин M₁.

Т р и х о т е ц е н ы. Продуцируются грибами Fusarium sporotrichiella, Fusarium solani, Fusarium graminearum и др. Включают более 80 микотоксинов, которые подразделяют на 4 типа: А, В, С и D. Представители группы А - токсин Т-2 и диацетокси-скирпенол, группы В - дезоксиниваленол и ниваленол, группы С - роридин А, группы D - кротоцин. ЛД₅₀ для этих микотоксинов (мыши, перорально) варьирует от 6,7 мг/кг (токсин Т-2) до 46 мг/кг (дезоксиниваленол). Биосинтез трихотеценов осуществляется через лактон мевалоновой кислоты и фарнезил-пирофосфат.

Трихотецены проявляют тератогенные, цитотоксические, иммунодепрессивные, дерматотоксические свойства, действуют на кроветворные органы, центральную нервную систему, вызывают лейкопению, геморрагический синдром, ответственны за ряд пищевых микотоксикозов человека и животных. Токсические свойства обусловлены их участием в подавлении биосинтеза белка. Из всех трихотеценов природными загрязнителями пищевых продуктов являются только 4 (они приведены в качестве представителей группы А и В).

П а т у л и н. Впервые выделен в 1943 как антибиотик. Продуцируется грибом Penicillium expansum; ЛД₅₀ 17-36 мг/кг (мыши, перорально). Обладает высокими мутагенными свойствами. Ингибирует синтез белка, ДНК, РНК, ферменты, содержащие в активном центре группы SH.

О х р а т о к с и н ы. В эту группу входят охратоксины А, В и С. Продуцируются грибами Aspergillus ochraceus и Penicillium viridicatum. Наиболее токсичен охратоксин А (ЛД₅₀3,4 мг/кг, однодневные цыплята, перорально). Другие микотоксины этой группы на порядок менее токсичны. Охратоксин А (им наиболее часто загрязняются пищевые продукты) в чистом виде нестабилен, чувствителен к действию света и кислорода, устойчив в растворах. Эти микотоксины обладают нефротоксическим, тератогенным и иммунодепрессивным действием. Ингибируют синтез белка, нарушают обмен гликогена. Охратоксины ответственны за возникновение нефропатии у свиней.

З е а р а л е н о н и е г о п р о и з в о д н ы е (к этой группе относят 15 микотоксинов). Продуцируются грибом Fusarium graminearum.

Для зеараленона ЛД₅₀ 10000 мг/кг (крысы, перорально). Взаимодействует с эстрадиолсвязывающими рецепторами в клетках-мишенях. Обладают эстрогенными и тератогенными свойствами, а также антибактериальным действием в отношении грамположительных бактерий. В качестве природных загрязнителей встречаются только зеараленон и зеараленол.