Mykotoxiny. Dopad mykotoxinů

Transkript

1 Mykotoxiny Článek stručně shrnuje informace o nepříznivých účincích mykotoxinů na zdraví a na ekonomiku, uvádí hlavní skupiny mykotoxinů a limity jejich obsahu v komoditách stanovené americkou FDA, uvádí informace o prevenci výskytu mykotoxinů a typech ošetření zaměřených na již existující kontaminaci. Kontaminace obilí mykotoxiny je složitá a frustrující situace postihující producenty, obilní sila, zpracovatele potravin a krmiv a spotřebitele. Ačkoliv probíhají úsilí nalézt spolehlivé, nákladově efektivní a bezpečné techniky ošetření pro kontrolu mykotoxinů vstupujících do potravního řetězce, mnoho problémů zůstává. Většina metod detoxifikace obilí kontaminovaného mykotoxiny jsou buď drahé nebo zanechávají v komoditách residua, která by nepříznivě ovlivňovala jejich konečné využití. Navíc - diagnóza může být dosti obtížná a problematická, protože mnoho mykotoxinů vykazuje u postižených zvířat podobné symptomy a ty jsou nespecifické a mají široký rejstřík. Sanitace, screening, aerace a monitorování skladovaného jsou významnými praktikami dobrého managementu během skladování zrna. Účinná implementace dobrých výrobních praktik v obilních silech a analýza rizik v kritických kontrolních bodech (HAACP) ve výrobnách krmných směsí bude omezovat obsah mykotoxinů a pesticidů v potravinovém dodavatelském řetězci. Dopad mykotoxinů Mykotoxiny jsou jedovaté látky produkované určitými druhy hub vyskytujících se v kontaminovaném obilí a krmných produktech. Mykotoxiny mají potenciál způsobovat vážné implikace pro zdraví lidí a zvířat. Plísňová infekce a následná syntéza mykotoxinu začíná během růstu plodiny a pokračuje během skladování. Ve světě je přibližně 25 % potravinářských plodin postiženo mykotoxiny způsobujícími ztráty téměř 1 miliardy tun potravin ročně. Američtí farmáři produkují v průměru plodiny v hodnotě 100 miliard dolarů a dobytka v hodnotě cca miliard každým rokem. Přítomnost mykotoxinů na úrovních vyšších než toleranční limity amerického úřadu FDA (Food and Drug Administration) mohou mít vážný dopad na americkou ekonomiku. Američtí producenti obilí a manažeři jsou poškozováni následky snížené obchodovatelnosti svých

2 produktů doma i v zahraničí. Otrava mykotoxiny se nazývá mykotoxikóza. Vyšší úroveň kontaminace mykotoxiny může postihovat centrální nervový systém, kardiovaskulární systém, ledviny, gastrointestinální systém a imunitní systém v závislosti na typu a stadiu zvířete. Mykotoxiny, které jsou významným problémem pro lidi a rovněž zvířata, jsou aflatoxiny, fumonisin, vomitoxin, zearalenon a T-2 toxiny. Aflatoxiny Aflatoxin je nejběžněji se vyskytující se mykotoxin produkovaný hlavně houbami Aspergillus flavus a Aspergillus parasiticus. Příznivé podmínky pro růst aflatoxinů zahrnují vysokou vlhkost a vysokou teplotu. Ačkoli existuje nejméně 13 různých aflatoxinů přítomných v přírodě, významné jsou aflatoxin B1, B2, G1, G2, M1 a M2. Plodiny, které jsou často postihovány houbami rodu Aspergillus spp., zahrnují obiloviny (kukuřice, čirok, pšenice, rýže), olejniny (sója, arašídy, slunečnice, semena bavlníku), koření (chilli papriky, černý pepř, koriandr, kurkuma, zázvor) a ořechy (pistácie, mandle, vlašské ořechy, kokosové ořechy a para-ořechy). Je potvrzeno, že aflatoxiny jsou potenciální lidské karcinogeny. Aflatoxin B1 je hlavní toxin v této skupině vyskytující se v kukuřici, kukuřičné siláži, zrnech většiny obilovin, čiroku, arašídech a dalších olejninách. Krmivo kontaminované aflatoxinem může způsobovat vážná zdravotní rizika u mladých zvířat. FDA stanovila akční úrovně pro obsah aflatoxinů v potravinářských a krmivářských produktech, aby chránila zdraví lidí a zvířat; 20 ppb pro kukuřici, arašídové produkty, moučku z bavlníkových semen a další krmiva pro zvířata a složky krmiv určené pro dojnice pro případy, kdy určené použití není známo. Pro kukuřici, arašídové produkty a další krmiva pro zvířata a složky krmiv, ale s vyloučením moučky z bavlníkových semen, určené pro nedospělá zvířata, je úroveň 20 ppb. Kukuřice a arašídové produkty určené pro plemenný masný skot, plemenná prasata nebo dospělou drůbež mají limit 100 ppb. DON/Vomitoxin Deoxynivalenol (DON) je trichothecen typu B, který se vyskytuje převážně u obilovin, jako například pšenice, ječmen, oves, žito a kukuřice a méně často u rýže, čiroku a triticale. Jsou vytvářeny plísněmi rodu Fusarium, tj. Fusarium culmorum a Fusarium graminearum, které jsou hojné u různých obilovin a zpracovaném obilí.

3 DON je odpovědný za ekonomické ztráty miliard dolarů po celém světě každým rokem, které způsobuje infekcí rostlin a kontaminováním obilí, zvláště pšenice a ječmene. U pšenice je infekce houbou Fusarium graminearum (Giberella zeae) známa jako hniloba pat stébel. DON způsobuje výskyty mykotoxikóz u lidí a hospodářských zvířat. FDA stanovila doporučené úrovně pro obsah DON v různých komoditách: 1 ppm u konečných pšeničných produktů, například mouky, otrub a klíčků, které mohou být potenciálně konzumovány lidmi; 10 ppm u obilí a obilných vedlejších produktů pro skot a kuřata nepřesahující 50 % jejich diety; 5 ppm u obilí a obilných vedlejších produktů pro prasata nepřesahující 20 % jejich diety; a 5 ppm u obilí a obilných vedlejších produktů pro všechna ostatní zvířata nepřesahující 40 % jejich diety. Fumonisin Fumonisiny jsou karcinogenní mykotoxiny produkované houbami rodu Fusarium, zvláště druhem Fusarium verticilliodes (Giberella moniliformis). Fumonisiny jsou mezi nejvýznamnějšími toxiny, pokud jde o potraviny a bezpečnost potravin. Z identifikovaných fumonisinů produkovaných houbou F. verticillioides (B1, B2 a B3) je fumonisin B1 nejrozšířenějším toxinem zahrnujícím přibližně 75 % infekcí. Navíc k jeho nepříznivým účinkům na mozek, játra a plíce u hospodářských zvířat, mohou fumonisiny mít nepříznivý vliv také na ledviny, slinivku, varlata, thymus, gastrointestinální trakt a krevní buňky. FDA stanovila směrnice pro úrovně fumonisinů u potravin a krmiv pro zvířata: 2 ppm pro kukuřičné produkty pro lidi mleté za sucha a zbavené zbavené klíčků; 4 ppm pro kukuřičné produkty celozrnné nebo částečně zbavené zbavené klíčků mleté za sucha a čištěnou kukuřici určenou pro masovou produkci; 5 ppm pro koně a králíky a ne více než 20 % jejich diety; 20 ppm pro prasata a sumce a ne více než 50 % diety; 100 ppm pro drůbež, která je chována pro porážku a ne více než 50 % diety; a 10 ppm pro všechny další druhy nebo skupiny hospodářských zvířat a pet zvířata a ne více než 50 % jejich diety. Zearalenon Zearalenon, také známý jako F-2 mykotoxin, je vytvářen některými druhy rodu Fusarium (Giberella). Zearalenon je stálý za vyšších teplot a vyskytuje se v množství plodin, jako například kukuřice, ječmen, oves, pšenice, rýže a čirok. Je vytvářen houbou Fusarium roseum a Fusarium moniliforme a je nejběžněji hlášen ze severu oblasti Corn Belt ve Spojených státech.. Tato houba odpovědná za produkci zearalenonového toxinu (Fusarium spp.) produkuje také deoxynivalenol a T2 za vhodných podmínek počasí. Střídání nízkých a mírných teplot během skladování je příznivé pro produkci zearalenonu s optimem při 81 stupních Fahrenheita. Prasata jsou k zearalenonu velmi citlivá, proto by prasatům neměly být

4 zkrmovány krmné dávky přesahující 0,5 ppm zearalenonu. Nejobvyklejší vedlejší účinky hlášené u skotu a prasat kvůli toxicitě zearalenonu jsou snížená plodnost, abnormální estrické cykly, zduřelé pochvy, vaginitis, potraty, snížená produkce mléka a zvětšování mléčných žláz. Ochratoxin Ochratoxiny jsou mykotoxiny produkované hlavně druhy rodu Aspergillus a Penicillium, zvláště druhy A. ochraceus a P. viridicatum, s ochratoxinem A jako nejrozšířenějším mykotoxinem této skupiny. Ochratoxin A je známý tím, že se vyskytuje v komoditách jako obiloviny, káva a sušené ovoce. Ochratoxin postihuje zvířata hlavně tím, že narušuje syntézu proteinů, nepříznivě ovlivňuje peroxidaci lipidů, způsobuje poškození DNA a oxidoreduktivní stres. Je předmětem obzvláštního zájmu, protože může být akumulován v mase zvířat. Ochratoxin A může postihovat ledviny savců a může být karcinogenní. Ačkoli FDA jej zapsala na seznam jako potenciálně rizikový kontaminant v potravinových a krmných produktech, dosud nestanovila doporučené limity nebo akční úrovně pro ochratoxin. Zabránění předsklizňové a posklizňové kontaminaci krmných produktů je klíčové pro minimalizování úrovní ochratoxinu v krmivech a potravním řetězci. Infekce houbami rodů Aspergillus a Penicillium spp, se vyskytuje hlavně během posklizňové fáze skladování. Prevence Teplota a vlhkost zrna nebo komodity jsou nejkritičtější faktory podporující růst hub a produkci mykotoxinů. Relativní vlhkost je další faktor ovlivňující vlhkost skladovaného obilí, která má za výsledek více nebo méně vody dostupné pro růst plísní a následnou produkci mykotoxinů. Obecně, plísně rostou v rozmezí teplot stupňů F, při relativní vlhkosti nad 70 % a v rozmezí ph 4 8. Pro farmáře a managery obilních sil je velmi důležité monitorovat kvalitu obilí, kdykoli nastávají náhlé změny počasí. Je třeba, aby se farmáři vyvarovali faktorů, které způsobují stres pro plodiny, jako například poškození hmyzem, poškození ptáky, stres ze sucha a časná sklizeň a poškození obilí během sklizně, dopravy, sušení a skladování. Obsah mykotoxinů se zvyšuje s opožděnou sklizní a ve spojení se srážkami a obdobími chladna.

5 Správné čištění sklizeného zrna je pro snižování obsahu mykotoxinů nezbytně nutné, protože jejich obsah je nejvyšší v rozdrcených zrnech a jemném materiálu. Sušení by mělo být prováděno brzy po sklizni. Kontrolování hmyzu ve skladovaném obilí během skladování bude také omezovat infekci plísní. Aby se zastavil růst hub a zabránilo se následné syntéze mykotoxinů, je třeba obilí vysušit, aby se zabezpečil vhodný obsah vlhkosti. Zrno sušené pod při hodnotě vlhkosti nižší než 14 % může zastavit další růst plísní a produkci mykotoxinů. Ale to nebude eliminovat plísně a mykotoxiny, které jsou již přítomné. Následující obsahy vlhkosti jsou považovány za bezpečné během skladování: 14 % - 14,5 % pro pšenici, ječmen a oves; 14 % pro kukuřici; 13 % - 14 % pro rýži a 7 % - 8 % pro řepku olejku. Ošetření Je vyvíjeno několik metod pro ošetření obilí a krmných produktů kontaminovaných mykotoxiny. Ale existuje několik omezení spojených s každou metodou. Aplikace amoniaku (amonifikace) pro kontaminovanou kukuřici, arašídy, bavlníková semena a moučky je jedna potenciální možnost ošetření, která je ve světě používána. Byla shledána účinná jako účinná v redukování úrovní fumonisinu B1 u kulturní o 30 % a přirozeně kontaminované kukuřici o 45 %. Používání plynného oxidu chloričitého (ClO2) při vyšších koncentracích (500 nebo 1000 ppm) s delším časem vystavení (24 hodin) je uznáváno jako účinné do určitého stupně (jako strukturální fumigant) v zabraňování růstu určitých druhů plísně. Alternativní metody jsou používání ozónu (O3) a záření gamma. Přídavek vazačů ke kontaminované dietě je zvažován jako jedna potenciální možnost pro omezování mykotoxinové toxicity. Vazače se vážou na mykotoxiny a tak zabraňují jejich absorbování hospodářskými zvířaty. Některé z potenciálních absorbentů zahrnují jíl, bentonit, montmorillonit, zeolit, fylosilikáty, aktivní uhlí a syntetické polymery, jako například cholestryamin a polyvinylpyrrolidon. Inhibitory plísní, jako například kyselina propionová, potravinářské fosfáty, kysličník siřičitý a kyselý uhličitan sodný, kyselina sorbová a sorbát draselný, dillapiol a apiol a dioctatin-a mohou být používány pro zabraňování syntéze mykotoxinů u různých komodit. Inhibitory, dioctatin-a, aflastatin-a, dillapiol a apiol ukázaly dobré výsledky, když byly testovány na houbách Aspergillus parasiticus a dalších aflatoxinech. Vyvarování se plísňové infekce je nejlepší preventivní praktikou spíše než zkoušení ošetřování plesnivého obilí. Je krajně obtížné likvidovat mykotoxiny v obilí a produktech na základě obilí. Ačkoli peletování krmiv může houby likvidovat, nebude redukovat nebo eliminovat mykotoxiny již přítomné v krmných složkách.

6 World Grain, vol. 29, 2011, č. 5, s Zdroj: zdroj: - Mykotoxiny