Понятие микотоксинов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

микотоксин патулин микотоксикоз

Введение

1. Характеристика объекта

2. Основные представители микотоксинов

3. Образование микотоксинов во время хранения

4. Микотоксикозы

5. Меры профилактики

Заключение

Список литературы

Введение

Микотоксины - наиболее опасные для здоровья человека и животных природные экотоксиканты. Они повсеместно распространены, могут загрязнять продукты питания и корма на всех стадиях производства, хранения, транспортировки и реализации. Исследования, которые проводились как отечественными, так и зарубежными учеными, показывают высокую частоту и степень пораженности пищевых продуктов и кормов на всех континентах. На сегодняшний день выделено около 250 видов микроскопических грибов, которые продуцируют около 200 микотоксинов, из них немало вызывают алиментарные токсикозы животных и человека. Значительное количество микотоксинов обладают имуннодепрессивными, мутагенными, аллергенными, тератогенными свойствами, способствуют развивитию инфекционных болезней. Наличие микотоксинов в кормах приводит к ухудшению продуктивности, репродуктивности и иммунного состояния животных.

Распространение микроскопических грибов, продуцирующих микотоксины недостаточно выяснено, что делает затруднительным прогнозирование возникновения того или иного микотоксикоза, разработку профилактических и лечебных мероприятий.

1. Характеристика обьекта

Микотоксины (от греч. , mykes, mukos - «гриб»; toxikon - «яд») - токсины, низкомолекулярные вторичные метаболиты, продуцируемые микроскопическими плесневыми грибами.

Микотоксины - это продукты жизнедеятельности (метаболиты) микроскопических грибов (плесеней), которые часто поражают кормовые растения в периоды их вегетации и хранения.

Микотоксины являются природными загрязнителями зерна злаковых, бобовых, семян подсолнечника, а также овощей и фруктов. Они могут образовываться при хранении во многих пищевых продуктах, под действием развивающихся в них микроскопических грибов.

Микотоксины чаще всего синтезируются несовершенными грибами родов Fusarium, Aspergillus, Myrothecium, Stachybotrys, Trichoderma, Trichothecium, Penicillium и др.

Большинство грибов являются аэробными организмами (то есть использующими кислород для дыхания). Они обнаруживаются почти повсеместно в чрезвычайно малых количествах и, в большинстве своём, являются микроорганизмами. Они потребляют органические вещества, где только позволяют влажность и температура, внутри и вне помещений. Где позволяют условия, грибы, размножаясь, образуют колонии, повышая концентрацию микотоксинов. Некоторые грибы продуцируют опасные токсины только при определённых уровнях влажности, температуры и содержании кислорода в воздухе. Наличие микотоксинов в кормах приводит к ухудшению продуктивности, репродуктивности и иммунного состояния животных.

Термин «микотоксин» был впервые использован в начале 60-х годов прошлого века. Но природа и токсичность многих веществ, которые позже были отнесены к микотоксинам, а также заболевания в результате отравления ими, которые впоследствии были объединены под названием микотоксикозы, были открыты и описаны еще задолго до введения этих терминов. Первые упоминания об отравлении людей и животных хлебом и зерном, контаминированными токсичными метаболитами грибов, а именно алкалоидами спорыньи (Claviceps purpurea), встречаются в средневековых летописях.

2. Основные представители микотоксинов

В настоящее время известно более 300 микотоксинов. Среди наиболее вредно воздействующих на состояние здоровья человека и животных, выделяют:

§ Афлатотоксины

§ Трихоцетеновые микотоксины (трихоцетены)

§ Охратоксины

§ Патулин

§ Зеараленон и зеараленол

1. Афлатоксины

Это ядовитые вещества, вырабатываемые плесневыми грибами, главным образом аспергиллами. Оказывают токсическое действие на печень млекопитающих, птиц, рыб; потенциальные канцерогены. Встречается на зёрнах, семенах и плодах растений с высоким содержанием масла (например, на семенах арахиса) и других субстратах. Сильнее обычно заражены грибами продукты, хранящиеся в жарком и влажном климате. Из всех биологически производимых ядов афлатоксины являются самыми сильными гепатоканцерогенами из обнаруженных на сегодняшний день. При попадании в организм высокой дозы яда смерть наступает в течение нескольких суток из-за необратимых поражений печени. Токсичность этих видов была по большей части неизвестна вплоть до 1960-х, когда в Британии неожиданно скончались 100 тысяч индюшек. В том же году такая же болезнь обнаружилась в американских форелевых хозяйствах. Напряженная работа микробиологов и биохимиков позволила сравнительно быстро раскрыть причину бедствия. Это оказалось отравление ядовитыми веществами, выделяемыми плесневым грибком, которым был заражен корм индюшат и форелей. Афлатоксины впервые были выделены в 1961 году из арахисовой муки, зараженной грибом Aspergillus flavus, который и дал название этой группе микотоксинов.

Афлатоксины ядовиты уже в малейших дозах. Наиболее чувствительны к ним кролики, утки, форель, особенно молодые организмы. Поглощение в один прием менее миллиграмма на килограмм живого веса убивает половину животных. Для большинства млекопитающих и, вероятно, для человека (хотя прямой опыт тут, естественно, исключен) эта доза составляет от одного до десяти миллиграммов на килограмм веса.

Но, помимо острой токсичности, афлатоксины опасны еще и канцерогенностью. Под действием совсем малых доз, недостаточных для отравления, но поступающих в организм многократно, развивается рак печени. Ежедневный прием тысячной доли миллиграмма за более или менее долгое время вызывает рак печени у всех подопытных животных -- у крысы, например, менее чем за год. Мыши, собаки, коровы менее чувствительны.

Aspergiltus flavus - плесневый гриб, вырабатывающий афлатоксин. Культура выделена из пораженных семян арахиса.

Заражение грибками чаще всего происходит при хранении собранного урожая. Наиболее зараженными оказываются такие продукты, как кукуруза, выращенная на юге, арахис, различные орехи, инжир. Часто источником афлатоксинов является зерно кукурузы, проса, риса, пшеницы, ячменя, орехи - бразильские, грецкие, миндаль, фисташки, фундук, арахис, кешью, бобы какао и кофе, некоторые овощи и фрукты, а также семена хлопчатника и других масличных растений. Афлатоксины так же обнаруживают в молоке, мясе, яйцах.

Дополнительная опасность в том, что молоко коровы, питавшейся кормами с афлатоксином, становится канцерогенным.

Всемирная организация здравоохранения считает, что безопасный предел содержания афлатоксинов в пищевых продуктах -- 30 миллиграммов на тонну, в некоторых странах установлены более низкие допустимые нормы.

Как выявить афлатоксины? Такие анализы проводятся на всех таможнях мира при ввозе продуктов из жарких стран. Аспергилл светится синим светом в ультрафиолетовых лучах, поэтому его присутствие довольно легко выявляется. Для быстрого анализа на афлатоксины применяют иммунохимические тесты. Разработаны и очень чувствительные хроматографические анализы, но они более трудоемки. Ранний урожай необходимо быстро просушивать и хранить на сухих складах. В сухости плесень не вырастает.

Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus - продуценты афлатоксинов, широко распространены в окружающей среде. Обычно они находятся в почве и заражают произрастающие на ней продовольственные культуры. Поэтому не удивительно, что арахис, созревающий в почве и имеющий шероховатую поверхность, всегда заражен этими и другими грибами. Афлатоксины, как и все другие микотоксины, попадают в пищевые продукты из следующих источников:

а) из видимо заплесневелого сырья;

б) из сырья без видимой плесени;

в) из растительных продуктов, в которых присутствие плесени не доказано;

г) из продуктов животного происхождения, в которых наличие афлатоксинов обусловлено характером корма;

д) из продуктов ферментации.

а) Сырье с заметной плесенъю (видимо заплесневелое сырье). Сильно пораженные плесенью продукты растительного происхождения не представляют собой значительного интереса, так как обычно мы не употребляет их в пищу. Однако при развитии плесени в мешках с мукой, зерном, в силосе возникает возможность попадания плесени в корм животных. В России встречается кормление животных силосом с плесенью, что приводит к попаданию афлатоксинов в мясо и молоко.

б) Сырье без видимой плесени. К этой группе относятся плоды, на которых между семядолями может появиться плесень. Например, арахис или чечевица, орехи в скорлупе, косточковые плоды, ядра персиковых и абрикосовых косточек, миндаль, каштаны или мускатные орехи нередко содержат незамеченную, образующую афлатоксины, плесень. Афлатоксины в пораженном сырье распределяются неравномерно.

в) Растительные продукты, в которых присутствие плесени не установлено. Поверхностный налет плесени легко удаляется, а при хорошей очистке сырья мицелий и жизнеспособные споры могут почти или вовсе отсутствовать, Однако в таком сырье и изготовленных из него продуктах могут содержаться токсины. Дело в том, что в процессе переработки афлатоксины не разрушаются, в лучшем случае при сортировке удаляются наиболее пораженные, измененные участки или частицы продукта. Поэтому целенаправленное исследование сырья или продуктов на наличие афлатоксинов и других токсинов позволяет обнаружить «замаскированные» микотоксины. Имеются данные о присутствии афлатоксинов в пасте из арахиса (ореховом масле), белом вине, в сухом концентрате супа из гороховой муки и в пшеничной муке и даже пироге с фруктами.

г) Присутствие афлатоксинов в продуктах животного происхождения в зависимости от состава корма. Находящийся в корме дойных коров афлатоксин В1 частично (до 0,1 - 0,8%) выделяется с молоком в виде афлатоксина М1. В 69% проб сухого обезжиренного молока и 64% сухого цельного молока обнаруживали содержание афлатоксина М1 до 4 мкг/кг. Проводили специальные исследования по кормлению свиней кормом, содержащим афлатоксин В1 в количестве 500 мкг/кг. Наибольшая концентрация афлатоксинов была обнаружена в печени (137 мкг/кг) и в почках (54 мкг/кг) животных. Мышечная и жировая ткань содержали следы афлатоксинов.

д) Продукты, полученные в процессе брожения (ферментации). К этой категории относятся пищевые продукты, полученные путем брожения, из молока или мяса, а также ряд восточно-азиатских изделий. Сыры и сырокопченые колбасы могут во время созревания специально или случайно покрываться плесенью, которая продуцирует афлатоксины.

2. Трихотецены

Это микотоксины, синтезируемые грибами родов Fusarium, обладают высокой токсичностью. В основе механизма токсического действия лежит способность ингибировать синтез белка. Могут вызывать тяжёлые нарушения нервной системы, рвоту и понос, нарушение кроветворения. Всего обнаружено более 40 видов этих токсинов, каждый из них вызывает характерное заболевание. Известный эффект «пьяного» хлеба обусловлен воздействием на нервную систему токсических веществ, содержащихся в хлебе, приготовленном из поражённого зерна.

ЛД для этих микотоксинов около 46 мг/кг.

3. Охратоксины

Это микотоксины, синтезируемые грибами родов Aspergillus и Penicillium; представители - охратоксин А, охратоксин В и охратоксин С. Обладают выраженным нефротоксическим и тератогенным действием. Наибольшую опасность представляет охратоксин А, который, относится к высокотоксичным соединениям, ЛД его около 22 мг/кг. Охратоксин А (им наиболее часто загрязняются пищевые продукты) в чистом виде нестабилен, чувствителен к действию света и кислорода, устойчив в растворах. Ингибируют синтез белка, нарушают обмен гликогена. Вызывают острые и хронические заболевания почек.

4. Патулин

Патулин - продукт обмена ряда плесневых грибов, встречающихся на фруктах, фруктовых изделиях и других пищевых продуктах. Это вещество обладает канцерогенными и мутагенными свойствами. Известны следующие основные продуценты патулина: Penicillium expansum - возбудитель коричневой гнили в яблоках, грушах, айве, абрикосах, персиках, сливах, виноградах, клубнике и томатах; Penicillium urticae - встречающийся иногда на этих же плодах и вызывающий гниение; Byssochlamis nivea - термоустойчивый гриб, выделенный из фруктовых соков.

Присутствует патулин и в заплесневелых компотах, вареньях, мармеладе.

5. Зеараленон и его производные

Это продукт жизнедеятельности гриба Фузариум. Он не обладает высокотоксическим эффектом, но имеет гормоноподобную структуру. Его воздействие на организм человека сходно с влиянием эстрогена -- женского полового гормона.

3. Образование микотоксинов во время хранения

Основными факторами, влияющими на растения и, следовательно, на продукцию микотоксинов, являются наличие свободной воды, температура и время колонизации в процессе хранения.

Фузариотоксины (зеараленон, трихотецены, фумонизин, и т. д.) образуются в основном на поле (фаза культивации). Микотоксины грибов Aspergillus и Penicillium (афлатоксин, охратоксин и др.) образуются большей частью во время хранения. В противоположность этому синтез афлатоксина может иметь место в тропических и субтропических условиях в процессе вегетации растений.

Принципиальными факторами, оказывающими влияние на образование микотоксинов, являются:

- Интенсивность генерации токсинов, которая может варьировать в пределах каждого штамма от 1 до 103-104;

- Вид гриба, который определяет категорию продуцируемых микотоксинов;

- Начальный уровень контаминации, который влияет на количество образованных; микотоксинов (чем больше грибов, тем больше потенциал образования микотоксинов)

- Внешние факторы, например, условия окружающей среды. Эти факторы определяют размножение и рост грибков, а, следовательно, и образование микотоксинов;

- Химические, физико-химические и физические факторы, такие как влажность, наличие свободной воды, температура, тип субстрата, газовый состав (атмосфера) и механические повреждения;

- Биологические факторы, такие как насекомые, или как фактор переноса спор грибов или как фактор, обуславливающий механические повреждения вплоть до кариопсиса, облегчающие проникновение гриба внутрь.

4. Микотоксикозы

Микотоксины ядовиты главным образом для эукариотических организмов. У животных и человека вследствие воздействия микотоксинов возникают отравления - микотоксикозы.

Микотоксикозы - алиментарные заболевания, обусловленные употреблением в пищу продуктов, содержащих микотоксины.

Основной путь попадания микотоксинов в организм - пищевой (алиментарный). Для людей, работающих с загрязненным сырьем, существует профессиональный риск поражения микотоксинами респираторным путем или контактным - через кожу. Острые пищевые отравления микотоксинами встречаются редко (преимущественно среди сельского населения) и носят очаговый, чаще семейный характер. Значительно более реальный риск связан с хроническим поступлением с пищей незначительных количеств микотоксинов, большинство из которых обладают иммунодепрессивными свойствами, а некоторые являются сильными канцерогенами. В рейтинге канцерогенного риска микотоксины (афлатоксины и охратоксин А) занимают 1-е место, в десятки раз превосходя риск, связанный с такими антропогенными загрязнителями растительного сырья как диоксины, полихлорированные бифенилы, пестициды. Токсическое действие большинства микотоксинов характеризуется определенными чертами специфичности, поэтому микотоксикозы (за небольшим исключением) не имеют строго очерченной клинической картины.

Из выделенных более чем 300 микотоксинов, лишь некоторые представляют риск для здоровья человека и животных и обнаруживаются повсеместно в качестве природных контаминантов продовольственного сырья и пищевых продуктов.

Случаи отравления микотоксинами известны человечеству с ХVII века, и до сих пор основные клинические проявления болезни не изменились. Отравление «пьяным хлебом», например, и сегодня дает симптоматику нервного расстройства, схожего с симптомами алкогольного опьянения: нарушение координации движений, судороги, головные боли, боль в области печени, тошнота, двоение в глазах, позднее присоединяется анемия и даже минипарезы. Отравление требует немедленной квалифицированной медицинской помощи, поскольку может привести к тяжёлым поражениям печени и нервной системы. Попадание яда в организм ребёнка способно привести к летальному исходу из-за высокой чувствительности детского организма к действию этого токсина.

Регулярное попадание в организм продуктов жизнедеятельности плесневых грибков в незначительных дозах вызывает хронический афлатоксикоз, который с высокой долей вероятности приводит к развитию рака печени. Поэтому так важны меры предосторожности при выборе и хранении продуктов питания.

На первом месте среди микотоксикозов - отравление продуктами, приготовленными из зерна, перезимовавшего под снегом. Основным симптомом таких микотоксикозов является септическая ангина. Развивается она медленно. Сначала на фоне легкого расстройства желудка появляются катаральные явления в горле: першение, покашливание, небольшая болезненность при проглатывании твердой или грубой пищи. Чуть нарушается общее самочувствие.

При обращении к врачу и сдаче анализов сразу же проявляются изменения со стороны крови: резкое снижение лейкоцитов, низкий гемоглобин. Все это - симптомы ослабления иммунитета, которые подтверждаются геморрагическими высыпаниями и развитием тяжелейшей ангины с «дифтерийными» пленками, вплоть до некроза. Такие пленки можно увидеть даже на слизистой щек. Распространенность процесса и тяжелейшая токсическая нагрузка на организм приводят в исключительных случаях к коме с летальным исходом.

Микотоксины нарушают функцию кроветворных органов, отрицательно воздействуют на работу центральной нервной системы, вызывают лейкопению, дерматотоксикозы, геморрагический синдром, способны вызывать несколько видов микотоксикозов у человека и животных. Также микотоксины обладают иммунодепрессивной активностью.

5. Меры профилактики

При покупке сухофруктов и орехов следует внимательно на них посмотреть: если следы плесени заметны, что называется, невооружённым глазом, такой продукт лучше не покупать. Заводская упаковка может служить определённой гарантией качества, поскольку для производителей продуктов питания проверки сырья на наличие плесневых грибков и их токсинов являются обязательными. Но если вы заметите конденсат внутри упаковки, это может свидетельствовать о нарушении условий хранения и, соответственно, высоком риске заражения продукта плесенью. Следует посмотреть на срок годности, на то, в каких санитарных условиях они хранятся, кем реализуются. Основные критерии свежести орехов -- золотистая или коричневая окраска плода и приятный аромат. Однако, например, курагу для сохранения цвета и защиты от плесени обрабатывают сернистым газом. Не соблазняйтесь на слишком красивые плоды -- яркий цвет объясняется превышением дозы сернистого ангидрида при обработке абрикосов.

Хранить орехи и сухофрукты нужно в прохладном, темном и сухом месте. Высокая влажность и тепло -- идеальные условия для размножения плесени.

О том, что продукт испорчен, может сообщить его запах и вид. Так, орехи покрываются сероватым налётом, неприятно пахнут; сухое молоко становится неоднородным, приобретает комковатую структуру. Но порой следы плесени не бросаются в глаза. К примеру, косточковые фрукты и некоторые виды орехов могут содержать плесень между семядолями.

Свежие фрукты, овощи и зелень полезны для здоровья. Но если вы обнаружите подпорченный бочок у яблока или томата, такой продукт лучше выбросить, чтобы обезопасить себя. Афлатоксины глубоко проникают внутрь продукта и не разрушаются при обработке, сохраняя свои токсические свойства, поэтому не следует использовать повреждённые овощи и фрукты в домашнем консервировании и переработке. Повышенное внимание следует уделять, например, яблокам. Яблоки с механическими повреждениями не следует использовать как сырье для приготовления сока или яблочного пюре. Существует большая вероятность загнивания таких яблок после заражения и накопления высоких концентраций патулина.

Один из наиболее ранних приемов по обеззараживанию зерновых продуктов - вымачивание. Необходимо выдерживать 6 часов, после чего воду меняют. Таким образом, в течение суток процедуру повторяют четыре раза.

Продукты, особенно зерно и орехи, можно обрабатывать перекисью водорода, марганцовкой. Но, как говорят, не самый лучший вариант, т.к. при этом теряется значительная часть питательной ценности продукта. Можно использовать порошковый витамин С.

Заключение

Полностью исключить образование микотоксинов в кормовой продукции не представляется возможным, задача контролирующих ее качество служб - выявить наличие микотоксинов и сравнить обнаруженное количество с нормами предельного содержания.

Для недопущения попадания в пищевые продукты микотоксинов разработаны специальные государственные программы по контролю за выработкой и хранением зерновых культур, продовольственным сырьём и кормами для животных. Существуют нормы предельно допустимых концентраций микотоксинов каждой группы в различном сырье. При прохождении сертификации и получении удостоверения качества каждая партия исследуется на соответствие стандартам.

Чтобы обезопасить себя от микотоксинов в пищевых продуктах, покупайте продукцию только в официальных торговых точках и соблюдайте условия хранения. Особенно это относится к зерновым культурам и арахису. Из продуктов животноводства наибольшую угрозу представляет молоко, затем яйца. В мясе животных микотоксины накапливаются в меньших количествах.

Проблема микотоксикозов сильно обозначена преимущественно в странах Африки и регионов с субтропическим климатом. Однако и в нашей стране необходим строгий контроль за содержанием микотоксинов в пищевых продуктах. Отдалённые последствия воздействия микотоксинов проявляются в развитии онкологических заболеваний, генетических нарушениях у потомства.

Список используемой литературы

1) Смирнов В.В., Зайченко Ф.М., Рубежняк И.Г. Микотоксины: Фундаментальные и прикладные аспекты. // Современные проблемы токсикологии -2000. -№1. --С. 5-12.

2) Тутельян В.А., Кравченко Л.В. Микотоксины. --АМН СССР. --М.: Медицина, 1985 --211 с.

3) Буркин А.А, Кононенко Г.П., Кислякова О.С. «Микотоксины. Микотоксикозы и отравление грибами»

4) Ямпольский А.Ф. Алгоритм диагностики и лечения отравлений ядовитыми грибами. Краснодар: КГМА, 2005. -- 30 с.

Размещено на Allbest.ru