Мікотоксини в харчових продуктах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

«Мікотоксини в харчових продуктах»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Київ 2012 
План

1. Вступ
2. Основні групи мікотоксинів:

а)афлатотоксини;

б)трихоцетени;

в)зеараленон  і зеараленол;

г)охратоксини;

д)патулін.

3. Дії, спрямовані на зменшення шкідливого впливу мікотоксинів на здоров’я
4. Нормативно-правова база по визначенню мікотоксинів в харчових продуктах харчування.
5. Кількісний аналіз мікотоксинів:

а)хроматографічні методи;

б)імуноферментні методи.

6.Якісний аналіз мікотоксинів.

7.Особливості аналізу  мікотоксинів в Україні.

8.Висновок.

9.Список використаної  літератури

 

 

Назва мікотоксинів походить  від грецьких коренів гриб - «mykes» і отрута - «toxikon». Мікотоксини є продуктами життєдіяльності (вторинними метаболітами) мікроскопічних грибів Aspergillus, Fusarium, Penicillum та деяких інших. Відомо кілька сот мікотоксинів,що продукуються більш ніж 250 видами грибів.

Токсична дія мікотоксинів обумовлюється їх взаємодією з нуклеофільними ділянками молекул ДНК, РНК і білків, що призводить до порушення і придушення процесів білкового біосинтезу. Мікотоксини володіють також і вираженими мутагенними (включаючи гепатоканцерогенні) властивостями.

Мікотоксини порушують функцію кровотворних органів, негативно впливають на роботу центральної нервової системи, викликають лейкопенію, дерматотоксикози, геморагічний синдром, здатні викликати кілька видів мікотоксикозів у людини і тварин, імунодепресивну активність. 
 До найбільш небезпечних видів мікотоксинів, за їх впливом на організм, можуть належать:

• Канцерогенні (утворення і розвиток злоякісних пухлин)
• Мутагенні (кількісні та якісні зміни в спадковому апараті клітини)
• Тератогенні (функціональні, біохімічні, і структурні зміни в організмі матері і зародку, що викликаються дією зовнішніх, в даному випадку - біохімічних факторів).

  Більшість мікотоксинів - це стійкі до термічного впливу, добре розчинні в розчинниках органічного типу кристалічні речовини. За невеликим винятком, мікотоксини стійкі до впливу кислотного середовища, але можуть руйнуватися з утворенням малотоксичних сполук під впливом концентрованих лугів. 
 За хімічною будовою виділяють наступні основні типи мікотоксинів:    Канцерогенні (утворення і розвиток злоякісних пухлин)

• Афлатотоксини
• Трихоцетени
• Зеараленон  і зеараленол
• Охратоксини
• Патулін 
  

 

2.Афлотоксини

У цю групу входять більш 15 мікотоксинів, які продукуються грибами  Aspergillus flavus і Aspergillus раrasiticus. Основні забруднювачі (головним чином токсин В) харчових продуктів. Високою токсичністю володіють афлатоксини В1, В2, G1 та G2 (для афлатоксину B1 ЛД50 7,8 мг / кг, макаки, ​​перорально). Афлатоксини - сильні мутагени (в т.ч. гепатоканцерогени), мають також тератогенним та імунодепресивну дію. Токсична дія зумовлена ​​їх взаємодією з нуклеофільними ділянками ДНК, РНК і білків. 
 У ряді країн Африки та Азії, де спостерігаються гострі афлатоксікози у людей, виявлена ​​пряма кореляція між частотою захворювання населення на рак печінки і вмістом афлатоксинов в харчових продуктах. Хімічна детоксикація кормів аміаком при підвищеному тиску і температурі (США, Франція) або пероксидом водню (Індія) дозволяє знизити вміст афлатоксинов до безпечного рівня. При цьому, однак, втрачається частина пітатательной цінності корму. Перспективна біологічна детоксикація афлатоксинов та інших мікотоксинів деякими видами мікроорганізмів. При вживанні тваринами кормів, забруднених афлатоксином В1, з молоком виділяється високотоксичний афлатоксин M1.

Рис.1. Структурны формули основних представників афлотоксинів

Локалізація афлотоксинів в харчових продуктах - горіхи, кукурудза, молоко (до 3% з корму) та молочні продукти.

Напрямки  дії афлотоксинів на організм людини та тварин:

• канцерогенна
• гепатотоксична
• мутагенна
• тератогенна

При цьому основним органом-мішенню  виступає печінка.

Механізм токсичної дії  афлотоксинів обумовлений їх взаємодією з нуклеофільними ділянками ДНК, РНК і білків.

Табл.1. Гранично допустимий вміст афлотоксинуВ1

Харчовий продукт	ГДК, мкг/кг
зерно, горіхи, кава, чай, какао	0,005
пшениця,овес,ячмінь,просо,рис,кукурудза	0,005
борошно	0,005
макаронні вироби	0,00015

 

Нормативи ГДК по афлотоксинам (табл.1) свідчать про їх високу гостру токсичність. Менше значення ГДК для макаронних виробів пов’язано з частотую їх вживання людиною.

Трихотецени

  Продукуються грибами Fusarium sporotrichiella, Fusarium solani, Fusarium graminearum і деякими іншими. Включають більше 80 мікотоксинів, які поділяють на 4 типи: А, В, С і D. Представники групи А – токсин, Т-2 і діацетоксі-скірпенол, групи В - дезоксиниваленола і ніваленол, групи С - рорідін А, групи D – кротоцін ( див. табл. 3). ЛД₅₀ для цих мікотоксинів (миші, перорально) варіює від 6,7 мг/кг (токсин Т-2) до 46 мг/кг (дезоксиниваленола). Біосинтез трихотеценів здійснюється через лактон мевалонової кислоти і фарнезил-пірофосфат. 
 Трихотецени проявляють тератогенні, цитотоксичні, імунодепресивні, дерматотоксичні властивості, діють на кровотворні органи, центральну нервову систему, викликають лейкопенію, геморагічний синдром, відповідальні за ряд харчових мікотоксикозів людини і тварин. Токсичні властивості обумовлені їх участю в придушенні біосинтезу білка. З усіх тріхотеценов природними забруднювачами харчових продуктів є тільки 4.

Печінка - основний орган, в якому метаболізуються тріхотецени. Інші тканини, наприклад, тканини кишечника, здатні піддавати мікотоксини біотрансформації.

Більша частина радіоактивно міченого Т-2 токсину зосереджується в жовчі і шлунково-кишковому тракті незалежно від шляху введення в організм: внутрішньовенно, внутрішньом'язово, per os або через шкірні покриви. До 95% міченого Т-2 токсину, введеного внутрішньовенно, виводиться з організму з сечею і фекаліями у співвідношенні 3:1

Нормативи ГДК мікотоксинів трихоцетинового ряду наведено в табл.2

Табл.2. Гранично допустимий вміст трихоцетину Т-2

Харчовий продукт	ГДК, мкг/кг
пшениця,овес,ячмінь,просо,рис,кукурудза	0,1
пшенична крупа	0,7
борошно	0,1
макаронні вироби	0,05

 

 

Табл.3. Структура трихоцетинових мікотоксинів різних типів

Охратоксини

У цю групу входять Охратоксини А, В і С (див. рис.2). Продукуються грибами Aspergillus ochraceus і Penicillium viridicatum. Найбільш токсичний охратоксин А (ЛД50 3,4 мг / кг, одноденні курчата, перорально). Інші мікотоксини цієї групи на порядок менш токсичні. Охратоксин А (ним найбільш часто забруднюються харчові продукти) в чистому вигляді нестабільний, чутливий до дії світла і кисню, стійкий в розчинах. Ці мікотоксини володіють нефротоксичність, тератогенна та імунодепресивну дію. Інгібують синтез білка, порушують обмін глікогену. Охратоксини відповідальні за виникнення нефропатії у свиней.

Рис.2.Структурні формули  охратоксинів

Локалізація охратоксинів в харчових продуктах – зерно, кава, сушені фрукти і червоне вино. Особливо часто заражає яблука. Може бути поражено до 50% врожаю.

Охратоксин А (найбільш розповсюджений) в чистому вигляді нестабільний, чутливий до дії світла і кисню, стійкий в розчинах. Може накопичуватися в м'ясі тварин.

Особливості дії на організм: нефротоксичний, тератогенний та імунодепресивний вплив . Інгібують синтез білку, порушують обмін глікогену.

Нормативи ГДК по охратоксинам наведені в таблиці 4.

Табл.4. Гранично допустимий вміст Охратоксину А

Харчовий продукт	ГДК, мкг/кг
пшениця,овес,ячмінь,просо,рис,кукурудза	0,005
пшенична крупа,молоко	0,005
борошно	0,005
Продукти дитячого харчування	0,0005

З табл. 4 що охратоксини є одними з найбільш небезпечних груп мікотоксинів.

Патулін

  Мікотоксин патулін (рис.3) найчастіше утворюється в некондиційних фруктах і ягодах, міститьсяв соках, вареннях. Рис.3.Структурна формула Патуліну

Вперше виділений в 1943 році як антибіотик. Продукується грибом Penicillium expansum; ЛД₅₀ = 17-36 мг / кг (миші, перорально).

Дія на організм: має високі мутагенні властивості. Інгібує синтез білку, ДНК, РНК, ферменти, що містять в активному центрі групи SH.

Він дуже небезпечний для маленьких дітей і вагітних жінок, оскільки має мутагенну і тератогенну дію (служить причиною каліцтв), викликає омертвіння кліток. ГДК по мікотоксіну патуліну в яблучному соку відповідно з нормою ВООЗ не повинен перевищувати 0,03 мг / кг.Насправді ж, за дослідженнями, проведеними в Новосибірську в 2000 р., 80% соків містили його в концентрації до 2 (!) мг / кг.

Зеараленон  і зеараленол

Зеараленон (рис.4) продукується головним чином F. graminearum, F. culmorum, F. cerealis, F. Equiseti і F. semitectum і часто зустрічається в компанії з зеараленоламі (α-і β-ізомерами зеараленола). Зеараленон (рис.4) є одним з найбільш поширених мікотоксинів Fusarium і дуже часто накопичується у високій концентрації.

Для зеараленону ЛД₅₀ = 10000 мг / кг (щури, перорально). ГДК для цих сполук мають також досить високі для мікотоксинів значення (табл..5). Тобто гострої токсичності ,порівняно з іншими мікотоксинами, ці сполуки не проявляють, натомість чинять серйозний хронічно токсичний вплив.

Дія на організм: взаємодія з естрадіолзвязуючими рецепторами в клітинах-мішенях. Мають естрогенні та тератогенних властивостями, а також антибактеріальну дію відносно грампозитивних бактерій.

Рис.4.Структурні формули  Зеараленону (1)  і Зеараленолу (2)

Табл.5. Гранично допустимий вміст Зеараленону

Харчовий продукт	ГДК, мг/кг
пшениця,овес,ячмінь,просо,рис,кукурудза	1,0
толокно, пластівці (пшеничні,кукурудзіні,ячмінні)	0,2
борошно	0,005
Макаронні вироби	0,0005

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Таким чином, мікотоксини становлять серйозну небезпеку для здров'я людини. Можна сформулювати наступні положення, що дозволять зменшити небезпеку отруєння цими сполуками:

• не використовувати для приготування їжі зіпсовані продукти: крупи, борошно, хліб, макаронні вироби, овочі і фрукти, горіхи;
• не  використовувати чахле, забруднена зерно або крупу;
• просушувати або прожарювати куплене зерно, борошно і крупу;
• перебирати крупи перед їх використанням і не використовувати зерно, борошно або крупу, якщо вони запліснявіли або мають запах цвілі;
• не можна використовувати горіхи, особливо очищені, якщо термін їх зберігання закінчився, а вони мають запах цвілі або запліснявіли;
• слід уникати вживання будь-яких запліснявілих продуктів, у тому числі запліснявілого сиру і ковбаси, адже термообробка майже не руйнує мікотоксини; 
  категорично не можна використовувати запліснілий хліб: обрізання ділянок з цвіллю нічого не дає - батон забруднений повністю;
• не слід їсти або використовувати для приготування їжі (варення, компоту) частково зіпсовані фрукти, особливо яблука: здорова на вигляд частина зіпсованого яблука може бути сильно зараженої мікотоксіном;
• домашні тварини, особливо кішки і собаки, дуже чутливі до мікотоксинів, що містяться в кормах. До їжі для тварин слід ставитися так само, як і до їжі для людей, наприклад не слід годувати птицю пліснявим хлібом;