Микотоксины в пищевой химии

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

МИКОТОКСИНЫ В ПИЩЕВОЙ ХИМИИ



Содержание

Аннотация

Введение

1. Характеристика микотоксинов

2. Основные представители микотоксинов

2.1 Афлатоксины

2.2 Охратоксины

2.3 Трихотеценовые микотоксины

2.4 Зеараленон

2.5 Патулин и некоторые другие микотоксины

3. Факторы влияющие на образование микотоксинов

4. Методы анализа микотоксинов

Заключение

Список используемой литературы



Аннотация

Актуальность проблемы безопасности продуктов питания с каждым годом возрастает, поскольку именно обеспечение безопасности продовольственного сырья и продуктов питания является одним из основных факторов, определяющих здоровье людей и сохранение генофонда.

Микотоксины широко распространены в растительных продуктах, хранившихся в условиях, благоприятных для развития плесневых грибов.

Микотоксиныядовиты главным образом для эукариотических организмов. У животных и человека вследствие воздействия микотоксинов возникают отравления -- микотоксикозы. Действие на растения изучено мало; считают, что микотоксины снижают устойчивость растительного организма к грибной инфекции.



Введение

Природные токсины, не уступающие по канцерогенной активности антропогенным ксенобиотикам, из-за своей широкой распространенности и очень высокой степени нагрузки на организм человека представляют огромный риск для здоровья населения планеты. Это касается не только развивающихся стран, но и стран с развитой рыночной экономикой.

При остром воздействии наибольшую опасность представляют бактериальные токсины. С точки зрения хронического воздействия и опасности отдаленных последствий на первое место по степени риска выходят микотоксины.

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 снижению общей резистентности организма, развивитию инфекционных и незаразных 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 микотоксинов

Микотоксины (от греч. mukos - «гриб»; toxikon - «яд») - 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 (отдел Fungiimperfecti) 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 условия: влажность и температура, внутри и вне помещений. Размножаясь, образуют колонии, повышая концентрацию микотоксинов. Некоторые грибы продуцируют опасные токсины только при определённых уровнях влажности, температуры и содержании кислорода в воздухе.

Микотоксины отличаются между собой по химическому строению, токсичности и механизму действия. Общим признаком всех микотоксинов является токсичность преимущественно относительно эукариотических организмов. Наиболее часто применяется классификация микотоксинов по молекулярному строению, согласно которой различают афлатоксины, трихотеценовые микотоксины, охратоксины, фумонизин, зеараленон и его производные, монилиформин, фузарохроманон, алкалоиды спорыньи, циклопиазоновую кислоту, патулин, цитринин и т. п.

Термин «микотоксини» 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 объединенные 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 (Clavicepspurpurea), встречаются в средневековых летописях. Природу алкалоидов рожков впервые установили в 1864 г., но к микотоксинам алкалоиды были отнесены значительно позже.

Известно более 250 видов грибов, продуцирующих несколько сотен микотоксинов. Многие из них обладают мутагенными (в том числе канцерогенными) свойствами. Среди микотоксинов, представляющих опасность для здоровья человека и животных, наиболее распространенны афлотаксины, трихотеценовые микотоксины, или трихотецены, патулин, охратоксины, зеараленон и зеараленол. Большинство микотоксинов - кристаллические вещества, термически стабильны, хорошо растворимы в органических растворителях. Микотоксины (за исключением охратоксинов) достаточно устойчивы к действию кислот, разрушаются щелочами с образованием нетоксичных или малотоксичных соединений.

Внимание исследователей к микотоксинам привлекли афлатоксины, открытые при исследовании причины «заболевания Х» - падежа 100000 индеек на фермерских хозяйствах Англии в 1960 г. Заболевание сопровождалось апатией, потерей аппетита, опусканием крыльев, выгибанием шеи, отбрасыванием головы назад и гибелью в течение недели. Во время вскрытия обнаруживали кровоизлияния и некрозы в печени. После тщательных и длительных исследований из арахисовой муки, которую скармливали индейкам, было выделенное бесцветное кристаллическое вещество, введение которого утятам позволило воспроизвести признаки «заболевания Х». Оказалось, что это вещество синтезируется грибами рода Aspergillus (A. flavus, A. parasiticus), которые растут на арахисе, кукурузе, сое и семенах масличных культур в условиях умеренного климата. По названию одного из продуцентов (A. flavus) вещество получило название афлатоксин.



2. Основные представители микотоксинов

В настоящее время еще не сформирована единая классификация и номенклатура микотоксинов. В одних случаях в основу группового деления микотоксинов положена их химическая структура, в других - характер действия, в третьих - видовая принадлежность грибов-продуцентов.

Основными представителями микотоксинов являются:

Афлатоксины

Охратоксины

Трихотеценовые микотоксины

Зеараленон

Патулин

Цитринин

2.1 Афлатоксины

Афлатоксины - микотоксины, вырабатываемые грибами Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus; загрязнители арахиса, кукурузы и других видов зерна и семян масличных культур; характеризуются выраженными гепатотоксическими, эмбриотоксическими, тератогенными (генные и хромосомные мутации), иммунодепрессивными и канцерогенными свойствами; представители: афлатоксин В1, B2, G1, G2, М1, М2.

Для образования афлатоксинов необходимы высокая влажность и температура в пределах 25-30 С. Они могут образовываться при самосогревании зерна.



Рис №1 «Афлатоксин»

Наибольшее значение имеет афлатоксин В1, который относится к группе высокотоксичных соединений. Наиболее чувствительны к афлатоксину кролики, утки, индейки, свиньи.

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. Афлатоксины практически не разрушаются в процессе обычной технологической или кулинарной обработки загрязненных пищевых продуктов.

Афлатоксикоз протекает в острой и хронической форме.

Острая форма заболевания проявляется симптомами поражения желудочно-кишечного тракта: потеря веса из-за диареи, некроз и жировая инфильтрация печени, поражение почек и нейроинтоксикация, судороги, нарушение координации и парезы. В клинике множественные геморрагии и отеки. Афлатоксины являются гепатотропными ядами и при хронической интоксикации развивается цирроз печени и гепатома -- первичный рак печени.

Основным результатом влияния афлатоксинов на пищевой статус является снижение массы тела у взрослых и замедление роста у детей. Это связано с блокировкой синтеза белка за счет ковалент-ной связи афлатоксина с ДНК. Антиалиментарное действие афлатоксина особенно проявляется в условиях белковой недостаточности.

Размножению аспергилл в растениях и накоплению афлатоксина способствуют ряд факторов, в том числе тип почвы, активность насекомых вредителей, стадия развития растения. Делаются попытки распространения в качестве биологического средства защиты неафлатоксигенных видов грибков, вытесняющих токсигенные. Показано также, что использование генетически модифицированных растений с устойчивостью к насекомым обеспечивает снижение накопления афлатоксинов в культурных растениях, таких как кукуруза. Этот факт объясняется, по-видимому, уменьшением общего числа повреждений растения насекомыми и ухудшением за счет этого условий размножения грибов. С генетической модификацией также связывают возможность получения растений, непосредственно устойчивых к контаминации грибами или обладающих способностью инактивировать токсин.

2.2 Охратоксины

Охратоксины - микотоксины, синтезируемые грибами родов Aspergillus и Penicillium; содержат остаток изокумарина, соединенный пептидной связью с L-аланином; представители - охратоксин А, охратоксин В и охратоксин С. Обладают выраженным нефротоксическим и тератогенным действием. Наибольшую опасность представляет охратоксин А, который относится к высокотоксичным соединениям.

Рис №2 «Охратоксины»

Охратоксин нестабилен и очень чувствителен к воздействию света и воздуха, однако в растворе этанола может сохраняться без изменений в течение длительного времени. Охратоксин В - кристаллическое вещество, аналог охратоксина А, не содержащий атом хлора. Он примерно в 50 раз менее токсичен, чем охратоксин А. Охратоксин С - аморфное вещество, этиловый эфир охратоксина А, близок к нему по токсичности, но в качестве природногозагрязнителя пищевых продуктов и кормов не обнаружен. Охратоксины входят в группу микотоксинов, преимущественно поражающих почки.

При остром токсикозе, вызванном охратоксинами, патологические изменения выявляются и в печени, и в лимфоидной ткани, и в желудочно-кишечном тракте. Основными растительными субстратами, в которых обнаруживаются охратоксины, являются зерновые культуры и среди них, в первую очередь, кукуруза, пшеница, ячмень, а так же поражают все плоды садово-огородных культур. Особенно сильно поражаются яблоки: до 50% урожая может загрязняться микотоксинами. Один из представителей этой группы - микотоксинпатулин, он образуется чаще всего в некондиционных фруктах и ягодах, содержится в соках, варенье, пюре, томатной пасте.

С практической точки зрения весьма важно, что при длительном прогревании пшеницы, загрязненной охратоксином А, его содержание снижалось лишь на 32% (при температуре 250-300°С).

2.3 Трихотеценовые микотоксины

В настоящее время известно более 40 трихотеценовых микотоксинов (ТТМТ), вторичных метаболитов различных представителей микроскопических грибов рода Fusarium.



Рис №3 «Трихотеценовые микотоксины»

Микроскопические грибы этого рода являются возбудителями так называемых гнилей корней, стеблей, листьев, семян, плодов, клубней и сеянцев сельскохозяйственных растений. Таким образом, поражаются корма и пищевые продукты, и как следствие наблюдается возникновение алиментарных токсикозов у животных и человека. Чаще всего они обнаруживаются в зерне кукурузы, пшеницы и ячменя

Например, известен токсикоз "пьяного хлеба" - заболевание человека и животных, причиной которого послужило употребление зерновых продуктов (главным образом хлеба), приготовленных из зерна, пораженного грибами Fusarium graminearum (F. roseum). К ряду тяжелых токсикозов относят: акабаби-токсикоз (вызывается красной плесенью и связан с поражением зерна грибами F. nivale и F. graminearum);

Алиментарная токсическая алейкия - АТА (токсикоз, связанный с употреблением в пищу продуктов из зерновых культур, перезимовавших в поле под снегом и пораженных микроскопическими грибами F. sporotri-chiella) и многие другие, приводящие к серьезному нарушению здоровья людей и протекающие по типу эпидемий, т. е. характеризующиеся определенной очаговостью, сезонностью.

2.4 Зеараленон

Зеараленон и его производные также продуцируются микроскопическими грибами рода Fusarium. Чаще всего фузариевые поржают кукурузу, ячмень, рис, рожь, а также орехи, бананы и черный перец. Он впервые был выделен из заплесневелой кукурузы. Эти плесени теплолюбивы,для роста им необходима высокая влажность, потому они в основном, распространены в южных странах, включая и юг Р.Ф.Так же может образовываться в зерне как во время роста культур, так и при хранении урожая. Зеараленон -- белое кристаллическое вещество, плохо растворимое в воде, но хорошо растворимое в этаноле, ацетоне, метаноле, бензоле.

Рис №4 «Зеараленон»

Исследования показали, что зеараленон способен накапливаться в печени, мышечной ткани и птичьих яйцах. Хотя прямых доказательств опасности для человека нет, есть мнение, что этот микотоксин повышает вероятность опухолей молочной железы. Токсический эффект у животных проявляется в увеличении молочных желез, отечности половых органов, у самок происходят выкидыши и развивается бесплодие. Свиньи особенно чувствительны к зеараленону.

Не разрушается при измельчении, термической обработке и ферментации зерна. Иногда он встречается в пищевых продуктах вместе с трихотеценовыми токсинами.



2.5 Патулин и некоторые другие микотоксины

Микотоксины, продуцируемые микроскопическими грибами рода Penicillium, распространены повсеместно и представляют реальную опасность для здоровья человека. Патулин особо опасный микотоксин, обладающий канцерогенными и мутагенными свойствами.

Рис №5 «Патулин»

Основными продуцентами патулина являются микроскопические грибы Penicillium patulum и Penicillium expansu. Но и другие виды этого рода микроскопических грибов, а также Byssochlamysfulva и В. nivea способны синтезировать патулин. Максимальное токсинообразование отмечается при температуре 21-30°С.

Чаще всего этот микотоксин встречается в яблоках, но его могут содержать и другие фрукты: груши, вишни, абрикосы, персики, а так же овощи, злаки и силос. Патулин часто встречается в гниющих яблоках, поэтому перед употреблением яблок в пищу и при изготовлении сока рекомендуется срезать подгнившие участки фруктов и сантиметровый слой здоровой ткани вокруг них.

Биологическое действие патулина проявляется как в виде острых токсикозов, так и в виде ярко выраженных канцерогенных и мутагенных эффектов. Предполагают, что патулин блокирует синтез ДНК, РНК и белков.

При использовании дозы, значительно превышающей природную концентрацию этого микотоксина, наблюдались серьезные поражения нервной системы у скота и овец, которых кормили загрязненным силосом, а так же повреждения пищеварительного тракта.

Среди микотоксинов, продуцируемых микроскопическими грибами рода Penicillium и представляющих серьезную опасность для здоровья человека, необходимо выделить лютеоскирин, циклохлоротин, цитреовиридин и цитринин.

Лютеоскирин (продуцент Penicillium islandicum) - желтое кристаллическое вещество, выделен из долго хранившегося риса, а также пшеницы, сои, арахиса, бобовых и некоторых видов перца.

Циклохлоротин (продуцент Penicillium islandicum) - белое кристаллическое вещество, циклический пептид, содержащий хлор. Биохимические механизмы токсического действия направлены на нарушение углеводного и белкового обмена и связаны с ингибированием целого ряда ферментов. Кроме этого, токсическое действие циклохлоротина проявляется в нарушении регуляции проницаемости биологических мембран и процессов окислительного фосфорилирования.

Цитреовиридин (продуцент Penicillium citreo-viride) - желтое кристаллическое вещество, выделен из пожелтевшего риса. Обладает нейротоксическими свойствами.

Цитринин (продуцент Penicillium citrinum) - кристаллическое вещество желтого цвета, выделен из пожелтевшего риса. Цитринин часто обнаруживается в различных зерновых культурах: пшенице, ячмене, овсе, ржи, а также в кукурузе и арахисе. Кроме этого, незначительные количества цитринина были найдены в хлебобулочных изделиях, мясных продуктах и фруктах. Обладает выраженными нефротоксическими свойствами.



3. Факторы, влияющие на образование микотоксинов

Основными факторами, влияющими на растения и, следовательно, на продукцию микотоксинов, являются наличие следующих факторов:

Влажность субстрата является принципиальным фактором, который следует учитывать при предупреждении контаминации, и ее контроль становится основным, например, при производстве кормов.

При температуре около 25? Aspergillus flavus активно производит афлатоксины. При 10? образование токсинов никогда не отмечалось. Fusarium tricinctum может продуцировать Т-2 токсин при температурах между 1 и 4?, максимально - 15?. Образование охратоксина Aspergillus ochraceus идет при 20-30?, но никак не ниже 12?. Тот же микотоксин продуцирует Penicillium viridicatum в температурном диапазоне от 4 до 31?.

Важный фактор, который следует принять во внимание,-тип субстрата. Растительный субстрат усиливает образование микотоксинов больше, чем животный и животного происхождения.

Действие микотоксина усиливается в присутствии крахмала, а на образование афлатаксинов влияет присутствие цинка. Более часто контаминируемые продукты - кукуруза, арахис и хлопок. Соки и фрукты явлются главными носителями патулина и зерновых охратоксина.

Микотоксины грибов Aspergillus и Penicillium (афлатоксин, охратоксин и др.) образуются большей частью во время хранения пищевого сырья. В противоположность этому синтез афлатоксина может иметь место в тропических и субтропических условиях в процессе вегетации растений.

Чтобы предотвратить контаминацию кормов микотоксинами, необходимо предотвратить рост плесени. Следовательно, необходимо иметь работающую стратегию (эффективный план мероприятий), который бы был разработан на основе законов, которые регулируют жизнь грибов плесени. Им необходимы вода, кислород (как минимум 1-2 %), время и благоприятная температура (в зависимости от вида гриба; повышенные температуры стимулируют грибы видов Aspergillus, пониженные Fusarium. Одной из общих особенностей плесневых грибов на слабогидратированных кормах является их способность к образованию и распространению спор.

Принципиальными факторами, оказывающими влияние на образование микотоксинов, являются:

Внутренние факторы:

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; микрофлора и конкуренция между штаммами; стресс растений (засуха); прочность (устойчивость) оболочки, или генетическая сила, или целостность кариопсиса.



4. Методы анализа микотоксинов

Термин микотоксины охватывает широкую группу соединений весьма отличающихся по своему химическому строению а, следовательно, по оказываемому токсическому действию. Необходимость четкого определения вида и концентрации микотоксина, содержащегося в том или ином корме обуславливается также возможной контаминацией их несколькими микотоксинами одновременно, что не позволяет четко поставить диагноз на микотоксикоз, основываясь только на клинической картине. Исследование проб кормов, проводимое с 2003 года подтвердило, что, как правило (85-90 % случаев), в одном образце присутствует сразу несколько видов микотоксинов. Особенно это касается токсинов, продуцируемых грибами рода Fusarium. Можно сделать вывод, что есть потребность в аналитических методах исследования гарантирующих, что корма и продукты питания не содержат микотоксины выше допустимых пределов.

В настоящее время существует ряд приборных методов количественного определения микотоксинов в кормах и продуктах питания. Наиболее распространенными из них в настоящее время являются методики с использованием тонкослойной хроматографии (ТСХ, TLC), высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ, HPLC), газовой хроматографии (ГХ, GC), масс-спектрометрии (МС, MS) и их сочетаний.

Тонкослойная хроматография является хроматографической методикой, применяемой для разделения, оценки чистоты и идентификации органических соединений. Она основана на применении пластин с нанесенной неподвижной фазой и подвижной фазы (растворитель). Идентификация анализируемого вещества проводится при одновременном внесении на пластину экстракта образца и стандартных растворов с известной концентрацией. Различные соединения в смеси продвигаются по пластине с различной скоростью вследствие различия в закономерностях их разделения между мобильной жидкой и неподвижной фазами. На этом принципе основано разделение веществ в смеси экстракта. Флуоресцирующие вещества выявляют в УФ-свете, все остальные - с помощью специфических реагентов. Дальнейшее развитие метод получил под названием высокоэффективной тонкослойной хроматографии (ВЭТСХ, HPTLC). Уменьшение толщины слоя неподвижной фазы (до 100 мкм) и величины частиц (до 5 мкм), привело к лучшему разделению веществ за более короткий период времени. микотоксин зеараленон контаминация

Методы ТСХ доступны почти для всех микотоксинов. Обнаружение и специфическая идентификация разработаны для каждого отдельного микотоксина, при этом используют молекулярные свойства или реакции трансформации веществ.

Главные недостатки тонкослойной хроматографии:

малая производительность;

большинство образцов нуждается в этапах экстракции и очистки для удаления потенциальных помех и матричных соединений перед анализом;

концентрация анализируемого вещества должна быть в диапазоне 0,01-0,1 %;

использование токсичных и летучих веществ в качестве растворителя.

Методы высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) в области исследования микотоксинов главным образом используются для заключительного отделения матричных соединений и обнаружения интересующего анализируемого вещества. В настоящее время методы ВЭЖХ широко распространены из-за их превосходящих характеристик и надежности по сравнению с тонкослойной хроматографией. Методы ВЭЖХ были разработаны для большинства основных микотоксинов в зерновых культурах и другой сельскохозяйственной продукции. Большинство методов надежны и стабильны.

Метод ВЭЖХ основан на разделении анализируемого экстракта в неподвижной фазе хроматографической колонки (для анализа микотоксинов чаще используются колонки С8 и С18) и дальнейшей их идентификации и количественном определении с помощью специальных детекторов. Наиболее распространенными детекторами для анализа микотоксинов в настоящее время являются ультрафиолетовый и флуоресцентный. Пределы чувствительности методов ВЭЖХ с применением данных детекторов могут доходить до 1 мкг/кг образца. В литературе сообщалось о разработке методов ВЭЖХ для одновременного анализа нескольких микотоксинов. Особенно успешно таким образом анализируются трихотеценовые микотоксины, в частности трихотецены.

Другие методы по исследованию микотоксинов, использующие иммунологический подход, о которых сообщается в литературе, включают оптические и акустические биосенсоры, капиллярный электрофорез.

Мембранный тест позволяет за короткий период времени (около 10-15 мин) дать ответ на вопрос: присутствуют ли в испытуемом образце микотоксины выше уровня предела чувствительности данного теста. То есть фактически это качественное определение наличия/отсутствия микотоксинов в пробе. Метод требует экстракции, фильтрации, очистки (через колонку) и разведения образца. Далее раствор наносится на мембрану, сенсибилизированную моноклональными антителами, куда также добавляется ферментный конъюгат микотоксина. Если концентрация микотоксинов в образце превышает предел чувствительности теста, все антитела на поверхности связываются с ними и весь добавленный конъюгат удаляется на этапе отмывки. При добавлении бесцветного субстрата конъюгат на поверхности мембраны катализирует цветную реакцию, в результате которой на месте связывания конъюгата образуется цветное пятно. Окрашивание аналитической зоны мембраны говорит об отсутствии микотоксинов в образце.

Иммуноферментный анализ обычно используется для мониторинга наличия микотоксинов выше определенного уровня (или их отсутствия) в испытуемом образце. В настоящее время доступен ряд качественных, полуколичественных и количественных методов. Основываясь на результатах ИФА подозрительные образцы должны быть перепроверены классическими методами. Доступны различные варианты ИФА для анализа микотоксинов (например, мембранные тесты, микротитровальные планшеты и пробирочные методы). Как правило, метод ИФА основан на конкурентом анализе, который использует или связанные с ферментным конъюгатом микотоксинов, или антитела против определенного анализируемого токсина. Типичная последовательность реакций с использованием готовых реактивов в формате микротитровального планшета следующие:

ферментный конъюгат добавляется к экстракту испытуемого образца;

смесь добавляется к соответствующим антителам, нанесенным на поверхность лунок планшета (например, микротитровальный планшет, сенсибилизированный антителами);

количество соединенного с токсином конъюгата, связываемое иммобилизированными антителами, зависит от количества токсина в образце; чем выше количество токсина в образце, тем ниже будет количество ферментного конъюгата, присоединившегося к антителам, нанесенным на поверхность лунок планшета и наоборот;

ферментативная активность связанного с поверхностными антителами конъюгата определяется добавлением соответствующего субстрата, что приводит к образованию окрашенных продуктов, концентрация которых обратно пропорциональна концентрации токсина в испытуемом образце.

Можно провести анализ содержания микотоксинов в кормах с использованием иммуноферментного метода. Для исследования применим готовые тест-системы производства компании R-Biopharm, Германия. Этой компанией выпускается ряд наборов для количественного определения микотоксинов: афлатоксины В, G, М, зеараленон, охратоксин А, Т-2 токсин, дезоксиниваленол, фумонизин В1, цитринина. Следует отметить, что практически для всех перечисленных микотоксинов существуют варианты тест-систем для определения особо малых концентраций этих токсичных соединений с пределом чувствительности на уровне хроматографических методик (RIDASCREEN® Mycotoxins) (время инкубации 1-2 часа) и экспресс-методы, позволяющие определять практически такие же концентрации в течение 15-30 минут (RIDASCREEN® FAST Mycotoxins). Все методики прошли утверждение и могут использоваться в лабораториях, входящих в структуру Министерства сельского хозяйства и продовольствия.

Организация анализа микотоксинов в кормах и пищевых продуктах иммуноферментным методом возможна минимальными средствами и в самые короткие сроки. Простота эксплуатации и незначительная стоимость необходимого оборудования выгодно отличают иммуноферментный метод от классических методов анализа и делают его особенно привлекательным для лабораторий с ограниченными финансовыми возможностями.

Необходимо отметить, что при практически равных показателях пределов обнаружения методы иммуноферментного анализа являются более производительными и позволяют проводить избирательное исследование только подозрительных по ИФА образцов инструментальными методами. Например, методом ИФА один лаборант может провести исследование 10-100 образцов за одну рабочую смену, в то время как при использовании ВЭЖХ - только 1-10 проб. При этом на проведение иммуноферментного анализа затрачивается от 15 минут до 3 часов (пробоподготовка до 1 часа), а методом ВЭЖХ - 2-4 часа при 1-3-дневной пробоподготовке.



Заключение

Сложность проблемы защиты человека от микотоксикозов усугубляется тем, что зерно и зернопродукты, содержащие микотоксины, не теряют токсичности в течение многих лет. После заражения невозможно полностью обезвредить продукты. Кроме того, синергетическое действие (т.е. взаимное усиление эффектов) некоторых микотоксинов приводит к отравлениям, если содержание в кормах и продуктах каждого из этих веществ не превышает максимального допустимого уровня для данного вида.

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.

Зная, что микотоксины - ядовитые вещества, выделяемые главным образом плесневелыми грибами, а так-же что большая часть является низкомолекулярными соединениями, в том числе их активное развитие происходит в тепле и при повышенной влажности, присутствии кислорода необходимо применять различные способы борьбы, например как:

необходимо предотвратить рост плесени, следовательно необходимо иметь работающую стратегию (эффективный план мероприятий), который бы был разработан на основе законов, которые регулируют жизнь грибов плесени (в зависимости от вида гриба повышенные температуры стимулируют грибы видов Aspergillus, пониженные - Fusarium).

разработка методов микробиологической индикации микотоксинов, основанных на использовании высокочувствительных и высокоспецифичных тест - культур.

При профилактическом исследовании, которое проводят при поступлении новой партии кормов, важно установить безвредность корма для животных, отсутствие загрязнение микотоксинами. В случае загрязнения корма следует определить его концентрацию и решить вопрос о возможности скармливания этого корма животным без нанесения вреда их здоровью, а так же получению продуктов, безвредных для человека

Задачей микробиологического контроля является быстрое обнаружение и выявление путей проникновения микроорганизмов-вредителей в производство, очагов и степени размножения их на отдельных этапах технологического процесса; активное уничтожение путем дезинфекции с целью получения высококачественной готовой продукции.

Хотя обнаружение плесени в пище не обязательно означает, что в ней присутствуют так же микотоксины (например французский сыр с плесенью Камамбер или Бри), но вероятность этого достаточного высока.

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.



Список используемой литературы

1. Нечаев А.П., Траубенберг С. Е., Кочеткова А. А., Пищевая химия, 2-е изд., перераб. и испр. - М.: ГИОРД, 2003.-630с.

2. Перетрутов А.А. Основы микробиологии и санитарно-гигиенического контроля малых предприятий пищевых производств. Учеб. Пособие.-НГТУ. Нижний Новгород, 2005.- 259с.

3.Ветеринарно-санитарные нормы по безопасности кормов и кормовых добавок: № 48: утв. М-вом сельского хозяйства и продовольствия РБ от 28.04.08: ввод.в действие 28.04.08.

4.Кужаков, В. Препарат для защиты зерна и кормов от плесени и мокотоксинов / В. Кужаков, Т. Айдинян // Комбикорма. 2000. - № 6. - С. 38-39.

Размещено на Allbest.ru

...