Mykotoxiny výskyt v potravinách a jejich efekty
Mykotoxiny sekundární metabolity toxinogenních mikromycet (plísní) mykotoxiny jsou obvykle vylučovány do substrátu, ale mohou být také ve sporách známo přes 300 mykotoxinů; asi 20 toxikologicky významných dle odhadů FAO kontaminováno až 25 % konzumovaných potravin důležitá prevence při pěstování, skladování zemědělských plodin ne všechny toxinogenní plísně produkují mykotoxiny jeden druh plísně může produkovat více mykotoxinů nejvýznamnější rody: Aspergillus, Penicilium Fusarium
zdroje: předsklizňová nebo posklizňová kontaminace plodin (hl. cereálie, olejniny) potraviny živočišného původu po zkrmování kontaminovaných krmiv (mléko, maso) expozice člověka: kontaminované potraviny; vdechování spor plísní, mykotoxinů, kontaminace farmaceutických preparátů překročení hygienických limitů v potravinách v Evropě ojedinělé
využití při výrobě potravin využití kulturních vláknitých mikromycet asijské fermentované potraviny (hl. ze soji lepší stravitelnost, redukce antinutričních látek) plísňové sýry, trvanlivé tepelně neopracované masné výrobky uherský salám aromatizace víno z pozdního sběru uplatnění plísně Botrytis cinerea zvýšení cukernatosti, resveratrol faktory ovlivňující produkci mykotoxinů v potravinách vlhkost polní plísně vyžadují vysokou relativní vlhkost substrátu teplota ph, přítomnost O 2, substrát, poškození hmyzem, přítomnost bakterií
Významné skupiny mykotoxinů Aflatoxiny Ochratoxiny Trichotheceny Zearalenon Fumonisiny Námelové alkaloidy Patulin Tremorgenní mykotoxiny
Aflatoxiny Aspergillus (A. flavus, A. parasiticus, A. nomius) substrát hl. kukuřice, podzemnice olejná, pistácie, ořechy, hrozinky, fíky, koření jedny z nejčastěji nalézaných kontaminantů potravin nejvýznamnější: Aflatoxin B 1 prokázaný karcinogen toxicita aflatoxinů: B1 > G1 > B2 > G2, ostatní méně toxické termostabilní (250 C) poprvé popsána otrava aflatoxiny u drůbeže v r. 1960 v Anglii: Turkey X Disease
cílovým orgánem: játra v organismu jsou v 1. fázi biotransformace přeměněny na epoxidy ty mají schopnost vazby s DNA může dojít k mutacím DNA po podání zvířatům se metabolity (aflatoxin M 1 a M 2 ) vykytují i v mléce, v mase menší koncentrace (nepředstavuje významný dietární zdroj) jsou stanoveny limity na přítomnost aflatoxinu v potravinách (FAO/WHO)
Ochratoxiny Aspergillus (A. ochraceus), Penicillium (P. verrucosum, P. nordicum) optimální teplota k množení a produkci mykotoxinu je u Penicillia 25-30 C (ale produkce i při chladničkové teplotě) a pro Aspergillus 30-40 C substrát: obiloviny, cereální výrobky; luštěniny, káva, kakao, víno, hrozinky, ořechy, koření zjišťováno i v živočišných produktech nejvýznamnější: ochratoxin A ve své molekule obsahuje fenylalanin onemocnění: Balkánská endemická nefropatie kletba faraónů
cílový orgán: ledviny, játra imunosupresivní, teratogenní, potenciální karcinogen rychlé vstřebávání, distribuce do všech tkání inhibice proteosyntézy (kompetice ochratoxinu s fenylalaninem v reakci katalyzované fenylalanin-trna syntetázou) podléhá enterohepatální cirkulaci poločas vylučování u člověka dlouhý (asi 35 dní)
Fusarium Trichotheceny asi 180 trichothecenů a jejich derivátů nejvýznamnější: deoxynivalenol (DON, vomitoxin), nivalenol a T2 toxin v kontaminovaných potravinách jsou obvykle v kombinaci substrát: obiloviny (DON je nejběžnější mykotoxin kontaminující potraviny z obilovin) polní plísně působení: iritace GIT, imunosupresivní účinky onemocnění: alimentární toxická aleukie (ATA) snadné vstřebávání GIT, rychlé vylučování (nevytvářejí rezidua v tkáních) porucha proteosyntézy
Zearalenon Fusarium (F. graminearum, F. culmorum) substrát: kukuřice, obiloviny stabilní snadno dochází k přenosu do cereálních výrobků (chleba, sladu a piva), nejvíce kontaminované povrchové vrstvy (tzn. např. v bílé mouce je obsah nižší) působení: struktura podobná estradiolu exogenní mykoestrogen v játrech rychle metabolizován (zearalenoly a zeralanoly) estrogenní účinky
Fumonisiny Fusarium (F. moniliformis, F. proliferatum) substrát: cereálie, kukuřice výrobky z kukuřice (kukuřičné lupínky), rýže relativně stabilní při vyšší teplotě působení: narušení syntézy sfingolipidů inhibice sfingosin- N-acetyltransferasy hepatotoxické, nefrotoxické možné karcinogeny pro člověka onemocnění u zvířat: ELEM equinní leukoencefalomalácie PPE porcinní pulmonální edém
Námelové alkaloidy Claviceps (C. purpurea paličkovice nachová) na obilí vytváří tuhé fialové a hnědé sklerocium námel široké spektrum účinků využití v medicíně více než 50 alkaloidů (ergometrin, ergotamin) substrát: obiloviny (hl. žito) chemickou strukturou patří mezi deriváty kyseliny lysergové
dříve závažné otravy ergotismus (první mykotoxikóza popsaná u člověka) otravy především z kontaminované žitné mouky epidemie ve středověku forma gangrenózní otoky končetin, zánět, gangréna konstrikce periferních cév forma konvulzivní postižení nervového systému (halucinace) svatý oheň, oheň svatého Antonína
Patulin Penicilium (P. expansum), Aspergillus substrát: jablka; hrozny, pomeranče běžný kontaminant koncentrátů a džusů dobře rozpustný ve vodě dlouhodobý záhřev (125 C 4,5h sníží obsah patulinu o 90 %) etanolové kvašení vede k relativně rychlému odbourání nejdříve studováno jeho využití jako antibiotika zjištěny tox. úč. působení: prokázána kancerogenita a mutagenita, účinky na GIT, neurotoxický, imunotoxický váže se na SH skupiny aminokyselin narušení permeability buněčných membrán, aktivity enzymů
Tremorgenní mykotoxiny Aspergillus, Penicilium, Claviceps více než 30 mykotoxinů (penitrem A, penitrem B, lolitrem, paspalin) substrát: kukuřice, pšenice, ořechy, sýry vznikají obvykle v průběhu kažení potravin působení: neurologické problémy ovlivnění přenosu vzruchů svalový třes, nekoordinované pohyby, ochablost nohou, slinění
Kyselina cyklopiazonová Aspergillus (A. flavus, A. versicolor), Penicilium (P. camembertii) substrát: kukuřice, slunečnicová semena, arašídy, masné výrobky, zrající sýry s bílou plísní ve vyšších konc. u zvířat způsobuje nekrózu jater, nekrotické změny GIT, svaloviny potenciální karcinogen Rokvefortin C Penicilium roquefortii používané k výrobě sýrů s modrou plísní toxicita je nízká, působení na člověka není známé dnes používané kulturní kmeny produkují jen ve stopovém množství nebo vůbec
Citrinin Aspergillus, Penicilium hlavní kontaminant tzv. žluté rýže, obiloviny nefrotoxicita, poškození jater, teratogenita Onemocnění ze žluté rýže konzumace rýže kontaminované mykotoxiny (citrinin, luteoskyrin, atd.) ochrnutí končetin, hypotenze, dušnost Kyselina penicillová Penicillium (P. aurtaniogrisseum) substrát: kukuřice, některé uzeniny, povrch tvrdých sýrů cytotoxické, antibakteriální a antivirové účinky opakované podávání zvířatům hepatotoxicita, nefrotoxicita
Preventivní opatření omezení kontaminace zemědělských plodin toxinogenními plísněmi rychlé a účinné vysušení sklizených plodin a správné skladování použití přípravků proti plísním během zemědělské prvovýroby Detoxikace inaktivace nebo rozklad mykotoxinů nesmí dojít k vzniku toxických produktů, k poklesu nutriční hodnoty
fyzikální metody mechanické třídění (plísně a mykotoxiny velmi nehomogenně rozděleny odstranění napadených částí) mletí, mytí inaktivace teplem (často, ale velmi termostabilní) extrakce rozpouštědly adsorpce použití sorbentů hlinitokřemičitan vápenatý, bentonit chemické metody dekontaminace aflatoxinů amoniakem (nepoužívá se) chlornan sodný, peroxid vodíku, oxid siřičitý biologické metody biotransformace či biodegradece účinkem enzymů využití bakterií (Flavobacterium aurantiacum), plísní (Rhizopus)