Mykotoxiny v potravinách a jejich vliv na zdraví člověka Bakalářská práce

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin Mykotoxiny v potravinách a jejich vliv na zdraví člověka Bakalářská práce Vedoucí práce: Ing. Libor Kalhotka, Ph.D. Vypracovala: Hana Jiráková Brno 2014

ZADÁNÍ

ČESTNÉ PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem práci Mykotoxiny v potravinách a jejich vliv na zdraví člověka vypracovala samostatně a veškeré použité prameny a informace uvádím v seznamu použité literatury. Souhlasím, aby moje práce byla zveřejněna v souladu s 47b zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách ve znění pozdějších předpisů a v souladu s platnou Směrnicí o zveřejňování vysokoškolských závěrečných prací. Jsem si vědom/a, že se na moji práci vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., autorský zákon, a že Mendelova univerzita v Brně má právo na uzavření licenční smlouvy a užití této práce jako školního díla podle 60 odst. 1 autorského zákona. Dále se zavazuji, že před sepsáním licenční smlouvy o využití díla jinou osobou (subjektem) si vyžádám písemné stanovisko univerzity, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity, a zavazuji se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla, a to až do jejich skutečné výše. V Brně dne:.... podpis

PODĚKOVÁNÍ Tímto bych chtěla poděkovat panu Ing. Liboru Kalhotkovi, Ph.D. za jeho vstřícnost, cenné rady, návrhy, připomínky a čas, který mi věnoval v rámci konzultací.

ABSTRAKT Jiráková H. Mykotoxiny v potravinách a jejich vliv na zdraví člověka. Bakalářská práce, Brno 2014. Tato bakalářská práce je literární rešerší zabývající se výskytem mykotoxinů v potravinách a jejich vlivem na zdraví člověka. První část práce je věnována základní charakteristice vybraných vláknitých mikromycet a produktů jejich metabolismu negativně ovlivňující lidské zdraví. Mykotoxiny jsou toxické a karcinogenní látky, produkované zejména plísněmi rodů Aspergillus, Penicillium a Fusarium. Druhá část práce popisuje vliv mykotoxinů na zdraví člověka a zmiňuje vhodná opatření jak proti mykotoxinům bojovat. Poslední část práce je věnována popisu aktuální situace v České republice. Klíčová slova: vláknité mikromycety, plísně, mykotoxin, mykotoxikóza ABSTRACT Jiráková H. Mycotoxins in food and their effects on human health. Bachelor thesis. Brno, 2014. This bachelor thesis is a literature review dealing with the occurrence of mycotoxins in foods and their effect on human health. The first part is devoted to the basic characteristics of selected filamentous fungi and their metabolic products adversely affecting human health. Mycotoxins are toxic and carcinogenic substances produced mainly by fungi of the genera Aspergillus, Penicillium and Fusarium. The second part describes the impact of mycotoxins on human health and identifies appropriate measures to fight against mycotoxins. The last part is devoted to describing the actual situation in the Czech Republic. Key words: filamentous fungi, molds, mycotoxins, mycotoxicoses

OBSAH 1 ÚVOD... 9 2 CÍL PRÁCE...10 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED...11 3.1 Vláknité mikromycety...11 3.1.1 Charakteristika vláknitých mikromycetů...11 3.1.2 Toxinogenní vláknité mikromycety...13 3.1.3 Vláknité mikromycety a člověk...13 3.1.4 Morfologie...14 3.1.5 Rozmnožování...14 3.1.6 Nepohlavní rozmnožování...15 3.1.7 Pohlavní rozmnožování...15 3.2 Charakteristika vybraných rodů vláknitých mikromycetů...16 3.2.1 Rod Alternaria...16 3.2.2 Rod Aspergillus...16 3.2.3 Rod Cladosporium...18 3.2.4 Rod Claviceps...19 3.2.5 Rod Fusarium...19 3.2.6 Rod Mucor...19 3.2.7 Rod Penicillium...20 3.2.8 Rod Rhizopus...21 3.2.9 Rod Stachybotrys...21 3.3 Mykotoxiny...22 3.3.1 Základní charakteristika mykotoxinů...22 3.3.2 Historie mykotoxinů...23 3.3.3 Faktory ovlivňující produkci mykotoxinů...23 3.3.4 Výskyt mykotoxinů v potravinách...25

3.3.5 Významné mykotoxiny...25 3.3.5.1 Aflatoxiny...25 3.3.5.2 Alternáriové mykotoxiny...27 3.3.5.3 Citrinin...27 3.3.5.4 Deoxynivalenol (DON)...27 3.3.5.5 Fumonisiny...28 3.3.5.6 Námelové alkaloidy...28 3.3.5.7 Kyselina cyklopiazonová (CPK)...29 3.3.5.8 Ochratoxin A (OTA)...29 3.3.5.9 Patulin...30 3.3.5.10 Sterigmatocystin...31 3.3.5.11 T-2 toxin...31 3.3.5.12 Zearalenon...31 3.3.5.13 Emerging mykotoxiny...32 3.3.5.14 Volatilní mykotoxiny...32 3.4 Vliv mykotoxinů na zdraví člověka...32 3.4.1 Významné mykotoxikózy...34 3.4.1.1 Ergotismus...35 3.4.1.2 Reyův syndrom...35 3.4.1.3 Primární karcinom jater...36 3.4.1.4 Onemocnění ze žluté rýže, kardiální beri-beri...36 3.4.1.5 Alimentární toxická aleukie...36 3.5 Charakteristika opatření v boji proti mykotoxinům...37 3.5.1 Prevence výskytu mikromycetů a mykotoxinů...37 3.5.2 Likvidace plísní a dekontaminace mykotoxinů...38 3.6 Aktuální situace v ČR...39 4 ZÁVĚR...41

5 POUŽITÁ LITERATURA...43 6 SEZNAM ZKRATEK...48 7 PŘÍLOHY...49

1 ÚVOD Mykotoxiny jsou toxické sekundární metabolity některých vláknitých mikromycet neboli vláknitých mikroskopických hub. Přestože název vláknité mikromycety může být pro většinu lidí na světě neznámý, setkal se s nimi již každý. Tento název pod sebou skrývá obyčejné plísně. Toto pojmenování zavedl v polovině 19. století botanik Presl. Vláknité mikromycety jsou skupinou mikroorganismů, které jsou téměř všudypřítomné. Vyskytují se všude tam, kde existuje organická hmota. Jejich velká morfologická a fyziologická rozmanitost a adaptabilita jim umožňuje osídlit rozmanité substráty. Mohou se tedy vyskytovat v ovzduší, půdě, vodě, na živých i odumřelých organismech, krmivu, potravinách a řadě dalších předmětů. V přírodě plní nenahraditelnou roli destruentů a podílí se tak na koloběhu látek a energie. Stáří vláknitých mikromycet se odhaduje na 300 miliónů let. Lidstvo tedy doprovází od nepaměti. Některé se během své existence naučil člověk využívat ve svůj prospěch (např. k produkci léčiv, organických kyselin a vitaminů a k výrobě některých potravin). Setkat se můžeme také se škodlivým působením mikroskopických hub (např. kažení potravin, nemoci). Vlivem narušeného životního prostředí se mění biologická rovnováha a dochází k zvýšenému výskytu vláknitých mikromycet. Mohou za to zejména vhodné podmínky pro růst, rozmnožování a produkci mykotoxinů. Zvýšený výskyt mohou mít na svědomí také nově zaváděné technologie (např. těsnění oken ve spojení s nedostatečným větráním) či chování člověka (např. nepravidelné vynášení odpadků, nepravidelný úklid, používání nevhodných dezinfekčních prostředků). Mykotoxiny jsou produkované zejména plísněmi rodu Aspergillus, Fusarium a Penicillium. Způsobují řadu závažných onemocnění pro člověka i zvířata. Mezi nejstarší zaznamenané mykotoxikózy patří ergotismus. O mykotoxiny se lidská společnost začala soustavně zajímat zhruba v 60. letech 20. století. V dnešní době patří mykotoxiny mezi sledované toxické látky vstupující do potravního řetězce člověka i zvířat. Pro členské státy EU je z hlediska maximálních limitů mykotoxinů v potravinách platné nařízení Komise (ES) č. 1881/2006, kterým se stanoví maximální limity některých kontaminujících látek v potravinách, ve znění pozdějších předpisů. 9

2 CÍL PRÁCE Cílem bakalářské práce bylo vypracovat literární rešerši pojednávající o mykotoxinech v potravinách a jejich vlivu na zdraví člověka. Zaměřit se na charakteristiku producentů mykotoxinů a na samotné mykotoxiny. Dále charakterizovat zdravotní dopady expozice mykotoxinům, opatření v boji proti mykotoxinům a popsat aktuální situaci v České republice. 10

3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Vláknité mikromycety 3.1.1 Charakteristika vláknitých mikromycetů Vláknité mikromycety spolu s kvasinkami a kvasinkovitými mikroorganismy tvoří skupinu mikroskopických hub. Tato skupina je řazena do říše Fungi (Malíř et Ostrý, 2003). Z hlediska velikosti se Fungi dělí na dvě skupiny. První skupina zahrnuje mikromycety, což jsou mikroskopické houby, které lze pozorovat pouze pomocí mikroskopu. Druhou skupinu tvoří houby viditelné pouhým okem tzv. makromycety (Klaban, 2011). Vláknité mikromycety se od většiny kvasinek liší tvorbou rozvětveného vláknitého mycelia (Chumchalová et al., 2006). Název plísně používají botaničtí systematici pouze pro houby s nepřehrádkovaným myceliem, patřící z většiny do třídy Zygomycetes. Plísně, které známe např. z fermentačních procesů a kažení potravin, náleží mezi Ascomycotina a Deuteromycotina. Botaniky jsou označovány jako vláknité houby nebo vláknité mikrohouby (Šilhánková, 2002). Z potravinářsko-technologického hlediska se jako plísně označují organismy tvořící na potravinách povlaky složené z jednotlivých vláken (Görner et Valík, 2004). Podle přítomnosti a typu pohlavního rozmnožování rozdělujeme tyto plísně do tří taxonomických jednotek. 1. Třída Zygomycetes Tato třída se vyznačuje jednobuněčným, nepřehrádkovaným myceliem a pohlavním rozmnožováním s tvorbou zygospor; nepohlavní rozmnožování se děje endosporami. 2. Podkmen Askomycotina Charakteristické je přehrádkované mycelium, pohlavní rozmnožování s tvorbou askospor, nepohlavní rozmnožování zajišťují exospory (Šilhánková, 2002). 3. Podkmen Deuteromycotina Charakterizované je přehrádkovaným myceliem a nepohlavním rozmnožováním pomocí exospor. Jedná se o nesystematicky umělou skupinu mitosporních hub (Šilhánková, 2002; Chumchalová et al., 2006). Plísně jsou vícebuněčné eukaryotní organismy s heterotrofní výživou. K syntéze organických sloučenin využívají jednoduchých organických látek, které přijímají ve formě živin absorpcí z okolního prostředí. Z velké části se jedná o saprotrofické 11

organismy, jen nepatrná část hub se přizpůsobila k parazitickému způsobu života (Malíř et Ostrý, 2003). Saprotrofické organismy získávají výživu z odumřelých těl živočišného nebo rostlinného původu, např. i z různých potravinových surovin, krmiv či hotových potravin (Polster, 1971). Jedná se o přísně aerobní organismy s rozsáhlým enzymovým vybavením. Plísně jsou schopné napadat nejrůznější organický materiál včetně kůže, tkanin, papíru, syntetických barviv a plastu. Jsou schopny rozmnožovat se za poměrně nízké vodní aktivity prostředí i za velmi nízkého ph. Přednostně tak napadají povrch džemů, marmelád, pečiva a navlhlé suroviny jako mouku, skladované obilí a arašídy (Šilhánková, 2002). Rostou v rozpětí teploty 10 40 C, při hodnotě ph 4 8 a vodní aktivitě 0,7. Optimální podmínky pro růst plísní nemusí být nejvhodnější podmínky pro tvorbu mykotoxinů (Schneiderová, 2008). Tabulka č. 1: Shrnutí základních podmínek života plísní (Paříková et Kučerová, 2001) charakteristika vlhkost růst optimální vlhkost materiálu a w = 0,80 0,90, optimální vlhkost vzduchu 80 100 %, některým druhům postačuje již RH 60 % teplota optimální 18 28 C, žít mohou v rozmezí teplot 0 60 C v závislosti na druhu plísní živiny uhlík a dusík různého původu (bílkoviny, cukry aj.), minerální látky hodnota ph prostředí mírně kyselé až neutrální, optimální hodnota ph je cca 5-7 (v závislosti na druhu plísní) kyslík aerobní podmínky Velká morfologická rozmanitost a adaptabilita na nejrůznější podmínky a materiály umožňuje jejich výskyt ve všech suchozemských i vodních ekosystémech po celém světě od arktických oblastí až po tropy (Paříková et Kučerová, 2001). V nepříznivých podmínkách přežívají pomocí spor neboli buněčných výtrusů (Malíř et Ostrý, 2003). Hlavním rezervoárem plísní je půda. Z půdy se dostávají do okolního prostředí, do vzduchu, na organický materiál, na exkrementy zvířat a průmyslové předměty uložené ve vlhku. Vyskytují se i jako častá vzdušná kontaminace. Umožňuje to různá 12

barva konidií i endospor plísní, která chrání buňky před nepříznivými účinky ultrafialové složky slunečního světla (Šilhánková, 2002). V přírodě plní nezastupitelnou roli destruentů při rozkladu rostlinných a živočišných zbytků (Chumchalová et al., 2006). Spolu s ostatními mikroorganismy zajišťují koloběh uhlíku v přírodě (Paříková et Kučerová, 2001). Na potravinách a krmivech se vyskytují, pokud jsou pro ně vytvářeny optimální podmínky vhodná teplota, vlhkost atd. Plíseň pak potraviny prorůstá nebo je porůstá (Polster, 1971). Podle výskytu se dají plísně dělit na polní a plísně působící při skladování surovin. Mezi polní plísně napadající zrna nebo semena ještě rostoucích plodin se řadí mimo jiné Alternaria, Cladosporium, Rhizopus a Fusarium. Některé plísně mohou být patogenem jak rostoucích plodin, tak i patogenem skladovaných surovin, jako například Aspergillus flavus. Růst plísní na plodinách ovlivňují klimatické podmínky (dešťové srážky a teplota), stres rostlin (vyvolaný klimatickými podmínkami, zamořením škůdci atd.) a aplikace fungicidů (Schneiderová, 2008). Důsledky plísňového napadení mohou vést u potravin k podstatným změnám z hlediska fyziologického, patologického, technologického i hospodářského (Polster, 1971). 3.1.2 Toxinogenní vláknité mikromycety Písně produkující toxické metabolity se označují jako toxinogenní (Polster, 1971). Tyto plísně mají schopnost produkovat toxické látky tzv. mykotoxiny, což jsou sekundární produkty jejich metabolismu (Klaban, 2011). V dnešní době je známo zhruba 350 druhů toxinogenních plísní (Velíšek, 1999). I když je konkrétní druh plísně označen obecně jako toxinogenní, k tvorbě nebezpečných mykotoxinů může docházet za určitých podmínek pouze u některých jeho kmenů. Toxinogenní kmeny, např. Aspergillus flavus, mohou produkovat jeden i více mykotoxinů. A naopak určitý mykotoxin může být syntetizován zástupci několika rodů toxinogenních mikromycet (Klaban, 2011). Na potravinářských výrobcích, surovinách i krmivech se vyskytuje celá řada plísní. Potraviny mohou znehodnotit po stránce senzorické, mohou ale způsobit i rozklad některých živin (Polster, 1971). 3.1.3 Vláknité mikromycety a člověk Člověkem jsou plísně využívány v různých průmyslových odvětvích. V potravinářském průmyslu např. při výrobě sýrů, kyseliny citronové či různých východoasijských specialit. Chemický průmysl využívá plísně pro jejich schopnost syntetizovat organické 13

kyseliny a vitaminy. Například Aspergillus niger se využívá při výrobě kyseliny citronové (Fassatiová, 1979). Vysoká produkce enzymů plísněmi se využívá při jejich průmyslové přípravě, především proteináz, amyláz, celuláz a pektolytických enzymů (Šilhánková, 2002). Ve farmaceutickém průmyslu se využívají při výrobě antibiotik a jiných léčiv (Chumchalová et al., 2006). Neobyčejně významná je činnost plísní při aerobních postupech čištění odpadních vod. Dále se využívá patogenity či parazitismu některých plísní, pro určité druhy hmyzu, k výrobě mikrobiálních insekticidů (Šilhánková, 2002). Kromě pozitivních vlastností mají vláknité mikromycety i vlastnosti negativní. Způsobují rozklad potravin a krmiv uskladněných za nevhodných podmínek, mohou produkovat mykotoxiny, u citlivých jedinců mohou být příčinou alergií, způsobovat mykózy či mykotoxikózy (Chumchalová et al., 2006). 3.1.4 Morfologie Tělo plísně je tvořeno stélkou (thalus). Základní stavební jednotkou stélky je duté vlákno hyfa. Vlákna jsou buď bez přehrádek nebo s přehrádkami a tvoří jednodušší nebo složitější až značně větvené mycelium (Fassatiová, 1979). Jednotlivé buňky hyfy mohou obsahovat jedno jádro (monokaryotické mycelium), dvě jádra (dikaryotické mycelium) nebo více geneticky odlišných jader (heterokaryóza). Hustá spleť hyf tvořící tvrdý polokulovitý útvar se nazývá sklerocium. Kožovitá spleť hyf se nazývá stroma a vyskytuje se často u plísní parazitujících na ovoci a jiném rostlinném materiálu. Specializované hyfy zvané sporofory mají schopnost tvořit spory (výtrusy), které slouží k rozmnožování a šíření hub (Malíř et Ostrý, 2003; Šilhánková, 2002). Buněčná stěna je tvořena hlavně polysacharidy chitinem a chitosanem. Kromě polysacharidů se v buněčné stěně vyskytují také bílkoviny a lipidy. Lipidy jsou pro plísně hlavní rezervní látkou. Vedle neutrálních lipidů obsahuje buněčná stěna plísní také vosky, které vysokou měrou přispívají k špatné smáčitelnosti hyf. Pevnost stěny může zvyšovat celulóza a látky podobné ligninu. Stěny konidií obsahují obvykle různá barviva. Nejčastější barva je zelená až modrozelená (rody Penicillium a Aspergilus), běžná je také béžová až hnědá, černá (Aspergillus) či růžová (Šilhánková, 2002). 3.1.5 Rozmnožování V životním cyklu většiny mikroskopických hub převládá nepohlavní rozmnožování. Pohlavní rozmnožování se uplatňuje méně často (Chumchalová et al., 2006). Plísně 14

se rozmnožují rozrůstáním hyf nebo sporami. Spory vznikají jednak vegetativním způsobem (tzv. nepohlavní neboli vegetativní spory) nebo po spájení vznikají spory pohlavní (Šilhánková, 2002). Podle místa vzniku jsou spory děleny na endospory nebo exospory. Existují dva způsoby vzniku spor thalický a blastický. Při thalickém vývoji vzniká spora již z existující hyfy. V druhém případě se buňky spor tvoří de novo. Životní stádium hub schopné pohlavní reprodukce se nazývá teleomorfa, stádium rozmnožující se pouze nepohlavně je anamorfa (Malíř et Ostrý, 2003). 3.1.6 Nepohlavní rozmnožování Vegetativní spory se tvoří na vegetativních hyfách nebo na zvláštních fruktifikačních orgánech. Spory nacházející se uvnitř orgánů se nazývají endospory, spory umístěné vně orgánů se nazývají exospory neboli konidie. Podle způsobu tvorby rozeznáváme několik typů exospor. Oidie neboli artrospory vznikající rozpadem vláken v jednotlivé buňky, blastospory tvořící se pučením, konidie vznikající ze základní buňky a fialospory, které vznikají v řetízcích ze speciální lahvovité buňky fialidy. Pokud je hyfa nesoucí konidie zřetelně odlišena od ostatních hyf, nazývá se konidiofor. U některých plísní konidiofory srůstají ve svazek ukončený paličkou spor zvaný koremium (Šilhánková, 2002). Malíř, Ostrý (2003) i Šilhánková (2002) rozlišují podle počtu buněk konidie na jednobuněčné (mikrokonidie) nebo vícebuněčné (makrokonidie). Endospory, které vznikají ve vakovitém útvaru zvaném sporangium, se nazývají sporangiospory. Sporangium může být umístěno na jednoduchém nebo větveném sporangioforu. Část sporangioforu, která zasahuje do kulovitého sporangia, se nazývá kolumela. Z plísní důležitých v potravinářství se sporangia vyskytují pouze u třídy Zygomycetes (Šilhánková, 2002). Konidie a sporangiospory plísní vytváří zpravidla na povrchu plesnivých potravin zelené, modrozelené, žluté, hnědé nebo černé skvrny (Görner et Valík, 2004). 3.1.7 Pohlavní rozmnožování U heterothalických druhů vznikají pohlavní spory spojením jedinců s odlišným pohlavním typem (Malíř et Ostrý, 2003). U pohlavně nerozlišených homothalických rodů dochází ke spájení buněk vyrůstajících z téže hyfy. Většina plísní je však heterothalická. Výsledkem pohlavního rozmnožování je tvorba pohlavních spor (oospory, zygospory, askospory a bazidiospory). Z hlediska potravinářství jsou důležité 15

pouze zygospory a askospory. Zygospora je diploidní buňka se silnou obalovou vrstvou, nejčastěji tmavé barvy, a s nápadnými výrůstky. Ze zygospory vyroste sporangiofor se sporangiem, v němž jsou haploidní endospory jednoho pohlavního typu. Zygospory se vyskytují výhradně ve třídě Zygomycetes (Šilhánková, 2002). Výsledkem pohlavní reprodukce askomycetů je tvorba vřecka a askospor (Malíř et Ostrý, 2003). Askospory vznikají ve vřecku (asku). Asky jsou tvořeny nejčastěji z dvoujaderných hyf (Šilhánková, 2002). Bazidiomycota produkují bazidiospory na stopce buňky nazývané basidium (Malíř et Ostrý, 2003). 3.2 Charakteristika vybraných rodů vláknitých mikromycetů 3.2.1 Rod Alternaria Alternaria patří mezi kosmopolitně rozšířené mikromycety. Vázané jsou hlavně na půdní ekosystém, kde se podílí na destrukci organického substrátu. Některé druhy se přizpůsobily k parazitismu rostlin, ale jen vzácně zvířat a člověka (Malíř et Ostrý, 2003). Vyskytují se jako vzdušná kontaminace v mlékárnách, mlékařských sklepích a na stěnách pivovarských místností. Ve skladech zeleniny způsobuje skvrnitost košťálovin a černou hnilobu mrkve. Před nepříznivými účinky slunečního světla je chrání zelenočerná až hnědočerná barva spor i tmavé zabarvení mycelia (Šilhánková, 2002). Nejčastěji vyskytující se druh Alternaria alternata se přirozeně vyskytuje na rozkládajících se rostlinných zbytcích. Spolu s dalšími druhy se podílí na vzniku a rozvoji astmatu u dětí i dospělých. Jednotlivé druhy produkují řadu mykotoxinů, například alternariol a altertoxin (Malíř et Ostrý, 2003). 3.2.2 Rod Aspergillus Jako první tento rod popsal J. H. F. Link v roce 1809 (Klaban, 2001). V současnosti tento rod obsahuje více než 221 druhů. Český název kropidlák vychází z podobnosti průřezu rozmnožovacího orgánu ke kropítku. (Malíř et Ostrý, 2003). Anamorfní rod Aspergillus patří do říše Fungi, oddělení Ascomycota, řádu Eurotiales a čeledi Trichocomaceae. Nepohlavní rozmnožování je zajištěno hlavicovitě zakončeným konidioforem. Hyalinní, žlutý nebo hnědě zabarvený konidiofor vyrůstá přímo ze substrátového mycelia nebo ze vzdušných hyf. Na vrcholu se konidiofor rozšiřuje v měchýřek kulovitého, polokulovitého, elipsoidního nebo palicovitého tvaru. 16

Po celém povrchu či na části měchýřku vyrůstají fialidy. Mohou vyrůstat buď v jedné řadě, nebo ve dvou řadách nad sebou. Primární fialidy bývají tlustší a delší. Na svém vrcholu nesou jednu nebo dvě fialidy sekundární, ty bývají obvykle kratší a tenčí. Fialidy jsou lahvicovitého tvaru, na vrcholu jsou zúženy v krátký konidiogenní krček. Tvořící se mladé konidie jím vypučí v bazipetálních řetězcích. Měchýřek s fialidami spolu s řetězci konidií tvoří konidiální hlavici (Malíř et Ostrý, 2003). U některých druhů je známa také tvorba neuspořádaných asků obsahujících 8 askospor. Asky jsou umístěny na kulovitém kleistotheciu, které má tvar drobné kuličky a sírově žlutou barvu. Aspergillus niger tvoří černé konidie, jejichž černé barvivo ho chrání před nepříznivými účinky slunečního světla. Aspergillus flavus tvoří konidie žlutozelené a spolu s dalšími druhy produkuje velmi účinné toxiny tzv. aflatoxiny (Šilhánková, 2002). Obr. 1: Aspergillus niger (Chumchalová et al., 2006) Mezi významné zástupce rodu Aspergillus patří aflatoxinogenní mikromycety. Například A. flavus, A. parasiticus, A. nomius produkující aflatoxiny (Malíř et Ostrý, 2003; Görner et Valík, 2004). V současnosti bylo popsáno asi 18 druhů aspergilů patogenních pro člověka. Za více jak 95 % všech infekcí odpovídají pouze tři druhy Aspergillus fumigatus, A. flavus, a A. niger. Vedle infekčních onemocnění se aspergily podílí na mykoalergiích a alergických formách aspergilózy. Další problém představují toxinogenní druhy, které kontaminují mykotoxiny své okolí a podílejí se i na vzniku a rozvoji mykotoxikóz (Malíř et Ostrý, 2003). Ubikvitárně se vyskytující rod Aspergillus je častým původcem kažení potravin, krmiv, ovoce, zeleniny, ovocných a zeleninových produktů, tuků a na tuky bohatých potravin. Objevuje se i na obilí, mlýnských a pekárenských výrobcích. Některé 17

osmotolerantní druhy (např. A. glaucus) často způsobují zkázu potravin s vysokým obsahem cukru, soli a s nízkou hodnotou aktivity vody, např. cukrovarské těžké šťávy a džemu. Přítomnost a obsah aflatoxinů se doporučuje sledovat u podzemnice olejné, ořechů, paraořechů, pistácií, mandlí, v jablečných a broskvových peckách, máku, sezamu, v obilovinách a výrobcích z nich vyrobených (Görner et Valík, 2004). Mezi mykotoxiny produkované rodem Aspergillus patří aflatoxiny, sterigmatocystin, kyselina cyklopiazonová, ochratoxin, patulin, citrinin a kyselina penicilová (Dabrowski et Sikorski, 2005). 3.2.3 Rod Cladosporium Rod Cladosporium tvoří saprotrofní mikromycety. Část z nich se adaptovala k parazitismu rostlin, další se významně podílí na kontaminaci potravin rostlinného i živočišného původu (Malíř et Ostrý, 2003). Vyskytují se na stěnách potravinářských provozoven, ve vinařských a pivovarských sklepích. Mohou se objevit na chlazeném i mrazeném mase i na chlazených vejcích (Šilhánková, 2002). U jablek působí čerň neboli melanózu, jež je znehodnocuje i jako materiál pro výrobu moštů. Podobně vytváří čerň i na jiných plodech či na listech bylin a stromů (Klaban, 2001; Šilhánková, 2002). Jedná se o typický fytopatogenní rod mikromycetů, jehož zástupci jen vzácně parazitují člověka. Nejčastěji způsobují kožní a podkožní formy infekce, vyvolávat mohou také alergie dýchacích cest. Zástupci rodu Cladosporium údajně produkují mykotoxin kyselinu epikladosporovou. Tato kyselina byla produkována v obilovinách konzumovaných osobami, které onemocněli alimentární toxickou aleukií. K tomuto údaji však není dostatek dalších relevantních informací (Malíř et Ostrý, 2003). Obr. 2: Cladosporium herbarum (Chumchalová et al., 2006) 18

3.2.4 Rod Claviceps Zástupci tohoto rodu jsou významné patogeny rostlin a významné toxinogenní polní mikromycety. V současné době je známo cca 69 druhů. Ze sklerocií různých druhů rodu Claviceps bylo izolováno více jak 40 ergotových alkaloidů. Přítomnost a poměr jednotlivých alkaloidů ovlivňuje klinický průběh otravy ergotismu (Malíř et Ostrý, 2003). 3.2.5 Rod Fusarium Příslušníci rodu Fusarium jsou v přírodě značně rozšířeni. Vyskytují se zejména v půdě, ale také ve vodě a v ovzduší (Klaban, 2005). V půdě se podílí na rozkladu organické hmoty. Řada druhů se během evoluce přizpůsobila k parazitismu rostlin. Některé druhy mohou být za určitých podmínek patogenní i pro živočichy, včetně člověka. Anamorfní rod Fusarium patří do říše Fungi, oddělení Ascomycota, řádu Hypocreales a čeledi Hypocreaceae. Zástupci rodu Fusarium se vyskytují zejména v obilovinách. K významným druhům patří producenti mykotoxinů (Malíř et Ostrý, 2003). Některé druhy produkují výrazné barvivo (červené, tmavě modré, zelené až černé), které je uvolňováno do prostředí a zbarvuje starší mycelium. Některé druhy vytváří toxická antibiotika (Šilhánková, 2002). Plísně rodu Fusarium vyvolávají choroby rostlin tzv. fuzariózy, jež se projevují vadnutím a žloutnutím rostlin. Způsobují i hnilobu jablek a hrušek a suchou hnilobu bramborových hlíz (Klaban, 2005). Vlivem globálního oteplování a klimatických změn dochází k rozšiřování dříve méně běžných druhů fusarií (Hajšlová, 2010). Mezi nejvýznamnější mykotoxiny rodu Fusarium patří trichothecenové mykotoxiny, zahrnující zejména T2-toxin, deoxynivalenol a zearalenon (Klaban, 2001). 3.2.6 Rod Mucor Nejrozsáhlejší rod třídy Zygomycetes zahrnuje přes 100 druhů. Většina druhů je saprotrofická (Šilhánková, 2002). Plíseň patří do řádu Mucorales, česky také plísně hlavičkotvaré (Klaban, 2001). Tento rod zahrnuje rychle rostoucí houby, přednostně využívající organický substrát bohatý na cukry, včetně potravin člověka (Malíř et Ostrý, 2003). Druhy jsou rozšířeny na rostlinách, ovoci a mnoha dalších potravinách (Görner et Valík, 2004). Na potravinách např. na chlebu, másle, mase, ovoci, zelenině tvoří volně vláknitý, zpravidla bělavý porost s nahnědlými sporangii. Některé druhy mají proteolytické enzymy a vyskytují se tedy hlavně na mase a mléčných výrobcích. 19

Některé druhy produkují mykotoxiny, jiné jsou kromě toho i patogenní (Šilhánková, 2002). Mucor javanicus a Mucor rouxii obsahují amylolytické enzymy, které zkvašují sacharidy na etanol a oxid uhličitý. V Japonsku a Číně se využívají pro výrobu alkoholických nápojů ze sóji (Malíř et Ostrý, 2003; Šilhánková, 2002). 3.2.7 Rod Penicillium Z plísní nejrozšířenější a nejrozsáhlejší rod patří do říše Fungi, oddělení Ascomycota, řádu Eurotiales a čeledi Trichocomaceae. Díky tvaru rozmnožovací nepohlavní struktury připomínající štětičky, vznikl pro rod Penicillium český název štětičkovec (Malíř et Ostrý, 2003). Zástupci rodu Penicillium patří k nejrozšířenějším vláknitým mikromycetům teplého a mírného klimatu. Jejich spory se vyskytují téměř všude, z tohoto důvodu jsou tyto mikromycety velmi častými kontaminanty potravin, životního a pracovního prostředí člověka (Malíř et Ostrý, 2003). Často způsobují kažení ovoce a zeleniny. K významným zástupcům patří toxinogenní vláknité mikromycety produkující mykotoxiny. Některé druhy mohou u citlivějších jedinců vyvolávat alergické reakce (Šilhánková, 2002). Patogenita pro člověka je relativně vzácná. Jediným pravidelným patogenem rodu Penicillium je druh Penicillium marneffei. Tento druh způsobuje systémové infekce u pacientů s AIDS (Malíř et Ostrý, 2003). Každý z podrodů má specifickou stavbu konidioforu. Ten může být monoverticilátní, asymetricky větvený terverticilátní, biverticiálně symetrický nebo divarikátní (Malíř et Ostrý, 2003). Konidie obsahují velké množství žlutozelených až modrozelených konidií. Na potravinách či jiném materiálu jsou viditelné jako zelené, sametové až moučné povlaky. Okraje kolonií, na nichž nejsou spory, jsou bílé (Šilhánková, 2002). Podle uspořádání štětečkovitých konidioforů se druhy rodu Penicillium dělí do čtyř skupin, jak uvádí Šilhánková (2002): 1. Monoverticillata některé druhy produkují kyselinu citrónovou, jiné tvoří pro člověka toxické látky antibiotické povahy. 20

2. Biverticillata symmetrica některé druhy produkují kyseliny, jiné různé antibiotické látky. Prakticky všechny druhy do prostředí uvolňují žluté, oranžové nebo červené barvivo. 3. Asymmetrica Penicillium chrysogenum se používá pro výrobu penicilinu. Penicillium camemberti a Penicillium roquerforti se využívá při přípravě plísňových sýrů. Penicillium expansum je hlavní příčinou ztrát při skladování jablek, hrušek a dalšího ovoce. Je také hlavním producentem mykotoxinu patulinu, který ohrožuje kvalitu jablečných moštů a jiných jablečných výrobků. 4. Polyverticillata. Obr. 3: Penicillium chrysogenum (Chumchalová et al., 2006) 3.2.8 Rod Rhizopus V přírodě velmi rozšířený rod způsobující kažení ovoce i jiných potravin. Některé druhy jsou patogenní, jiné tvoří mykotoxiny. Další druhy jsou v Japonsku využívány ke zcukřování a zkvašování obilí na alkoholické nápoje. Rhizopus nigricans se používá při výrobě některých léku a při průmyslové výrobě kyseliny fumarové. Některé druhy jsou schopné rozkládat pektiny a využívají se proto při rosení lnu přímo na polích. (Šilhánková, 2002). Rhizopus oryzae je nejběžnějším původcem mukormykózy člověka. Identifikovaný je u více než 60 % popsaných případů. Jedná se o druh s kosmopolitním rozšířením, převážně se však vyskytuje v tropických oblastech (Malíř et Ostrý, 2003). 3.2.9 Rod Stachybotrys Saprotrofní vláknitá houba způsobující závažné otravy u zvířat stachybotryotoxikózy. U člověka způsobuje mykotické alergie a mykotoxikózy. Často se objevují ve vlhkých obytných prostorách, dále osidlují zejména slámu, seno, starý papír, textilie, semena, odumřelý rostlinný materiál a půdu (Malíř et Ostrý, 2003). 21

3.3 Mykotoxiny 3.3.1 Základní charakteristika mykotoxinů Mykotoxiny jsou toxické sekundární metabolity některých mikroskopických vláknitých mikromycetů. Patří mezi významné toxiny přírodního původu, které mohou kontaminovat široké spektrum potravin a krmiv (Velíšek, 1999). Mykotoxiny jsou strukturně odlišné komplexní organické sloučeniny o nízké molekulové hmotnosti. Až na výjimky je molekulová hmotnost nižší než 700 g/mol. Jsou nebílkovinné povahy, toxické pro člověka a živé organismy. Mykotoxiny jsou nástrojem vláknitých mikromycetů v boji o potravu a přežití. Při rozvoji plísní nejsou nezbytné jako například aminokyseliny, mastné a nukleové kyseliny nebo proteiny. Proto se užívá název sekundární metabolity (Malíř et Ostrý, 2003). Plísně mohou produkovat mykotoxiny také pro svou obranu, například za určitých stresových situací jako je velké střídání teplot během dne a noci či nedostatečná aplikace fungicidů již na poli. Plísně nevylučují mykotoxiny vždy a každý druh plísně nemusí být toxinogenní. Produkce toxinů také nesouvisí se stupněm a intenzitou rozvoje a růstu plísní. Mykotoxiny jsou produkovány pouze živými rostoucími plísněmi. Většina mykotoxinů je velmi stabilní a přetrvává dlouhou dobu v substrátu i potom co vegetativní formy plísně již nejsou přítomny (Zeman, 2006). Mykotoxiny vznikají před sklizní, v průběhu sklizně, během skladování, přepravy a zpracování rostlinných produktů. Růst plísní a tvorba mykotoxinů přímo souvisí se stresovými podmínkami, které jsou vyvolány povětrnostními extrémy, poškozením rostlin škůdci, nevhodným skladováním či špatnou technikou krmení zvířat (Florián, 2013). Mykotoxiny jsou většinou termostabilní, proto jsme při ochraně potravin a krmiv odkázáni na prevenci (Fassatiová, 1979). Celkový počet mykotoxinů není znám, počet potenciálně toxických metabolitů plísní se ovšem odhaduje na tisíce. Doposud bylo identifikováno zhruba 300 mykotoxinů (Kvasničková, 2009). V potravinách se vyskytují z několika příčin. Nejčastěji kažením potravin zplesnivěním, ve výrobě potravin použitím polotovarů a meziproduktů obsahujících mykotoxiny, zkrmováním krmiv s obsahem mykotoxinů a výrobou potravin za pomoci plísní produkujících mykotoxiny (Görner et Valík, 2004). Ekonomické ztráty způsobené mykotoxiny jsou přirovnávány k plavícímu se ledovci, protože vidíme pouze to, co je na povrchu. Všímáme si zejména akutních 22

dramatických účinků po konzumaci velkého množství toxinu, které může způsobit akutní onemocnění nebo i smrt. Hlavní vliv mykotoxinů zůstává často schován pod povrchem, protože účinky dlouhodobé konzumace malých dávek toxinů nejsou tak dramatické a dají se lehce přehlédnout (Betina, 1990). Pravidla produkce mykotoxinů: určitý mykotoxin může být produkován zástupci několika rodů toxinogenních vláknitých mikromycetů, dva i více mykotoxinů mohou být produkovány určitým druhem toxinogenních vláknitých mikromycetů, záchyt toxinogenních vláknitých mikromycetů v potravinách ještě neznamená přítomnost mykotoxinů, ne všechny kmeny potenciálně toxinogenních vláknitých mikromycetů jsou toxinogenní. Pokud se v přirozených podmínkách vyskytuje současně více mykotoxinů se synergickými účinky, může dojít k podstatnému zesílení společných nežádoucích toxických účinků (Malíř et Ostrý, 2003). 3.3.2 Historie mykotoxinů S mykotoxiny a jimi vyvolanými chorobami se lidstvo setkávalo od prvopočátku své existence. Mykotoxikózy byly popisovány již od starověku, i když mykotoxiny jako původci těchto onemocnění nebyly v té době známy (Malíř et Ostrý, 2003). První zprávy o nebezpečnosti zplesnivělých potravin a krmiv se objevily v 50. letech minulého století. Hlavním mezníkem byl rok 1960, kdy ve Velké Británii došlo ke zdecimování chovů krůt. Jako původci otrav byly v zkrmované zplesnivělé mouce z podzemnice olejné stanoveny aflatoxiny, produkované plísní Aspergillus flavus (Malíř et Ostrý, 2003; Görner et Valík, 2004). Výzkum nových a stejně tak i již známých mykotoxinů neustále probíhá. A proto jsou objevovány a chemicky charakterizovány další nové mykotoxiny (Malíř et Ostrý, 2003). 3.3.3 Faktory ovlivňující produkci mykotoxinů Produkci a obsah mykotoxinů v potravinových surovinách ovlivňují složité vztahy a interakce mezi rostlinou, mikroskopickými houbami, hmyzem a způsobem ošetřování rostlin (Malíř et Ostrý, 2003). Napadení potravin a krmiv plísněmi je podmíněno také mikroklimatickými podmínkami. Nejdůležitější je vlhkost, teplota, pohyb vzduchu, 23

množství kyslíku atd. U většiny saprofytických plísní vysoká vlhkost a vyšší teplota (60 90 % relativní vlhkost a 25 35 C teplota) bývají optimálními podmínkami jejich růstu, množení a mnohdy i produkci mykotoxinů (Polster, 1971). Pokud se používají vhodná agrotechnická opatření a vhodné odrůdy, lze předpokládat, že potravinová surovina bude z hlediska mykotoxinů zdravotně nezávadná (Malíř et Ostrý, 2003). Mykotoxiny produkují plísně jen na určitých substrátech a za specifických podmínek. Tvorbu mykotoxinů podporují potraviny bohaté na uhlohydráty (Fassatiová, 1979). Tabulka č. 2: Obecné charakteristiky pro produkci mykotoxinů v potravinách (Malíř et Ostrý, 2003) charakteristika Teplota 4 40 C produkce mykotoxinů ph 2,5 8 (optimum 5 7) a w min. 0,8 až 0,85 E h aerobní podmínky vliv solí vliv cukrů do 14 % NaCl do 50 % sacharózy (platí pro Aspergillus flavus) K růstu toxinogenních mikromycetů a následné produkci mykotoxinů může docházet během růstu rostliny na poli dále pak i při uskladnění (Malíř et Ostrý, 2003). V předsklizňovém období se uplatňují plísně rodů Fusarium a Claviceps. V období po sklizni, během transportu, zpracování a skladování může dojít ke kontaminaci zemědělských produktů zejména metabolity plísní rodů Aspergillus a Penicillium (Velíšek, 1999). Obsah mykotoxinů závisí na vlhkosti, teplotě, délce skladování, poškození obalu zrna, přítomnosti kyslíku, oxidu uhličitého, složení substrátu, mykologickém profilu toxinogenních vláknitých mikromycetů, sporulaci, mikrobiálních interakcích a přítomnosti hmyzu (Malíř et Ostrý, 2003). U většiny plísní mykotoxiny nezůstávají v myceliu či sporách, ale difundují do substrátu, který plíseň kontaminuje (Polster, 1971). Teplejší klimatické podmínky jsou příznivé pro produkci aflatoxinů 24

a fumonisinů. V chladnějších oblastech převládají ochratoxin, vomitoxin a zearalenon (Zeman, 2006). 3.3.4 Výskyt mykotoxinů v potravinách Potraviny jsou velmi dobrým substrátem pro kontaminaci, růst a rozmnožování toxinogenních vláknitých mikroskopických hub a následně pro produkci mykotoxinů (Ruprich et Ostrý, 2011). Do živočišných produktů se mykotoxiny dostávají sekundárně a to zkrmováním kontaminovaného krmiva (Komprda, 2007). Koncentrace mykotoxinů u produkovaných potravin jsou zpravidla vyšší v oblastech tropů a subtropů než v oblastech mírného pásma (Malíř et Ostrý, 2003). Podle odhadu FAO je mykotoxiny kontaminováno až 25 % konzumovaných potravin (Velíšek, 1999). Mykotoxiny způsobují ztrátu téměř 1 miliardy tun potravin ročně (Vondrášková, 2011). Dle míry akutní toxicity členíme mykotoxiny do tří skupin. Mezi silně toxické mykotoxiny s LD 50 cca jednotky mg/kg t. hm. patří aflatoxiny, citreoviridin, ochratoxin A, patulin, T-2 toxin a další. Citrinin, kyselina cyklopiazonová, kyselina penicilová a sterigmatocystin patří mezi středně toxické mykotoxiny s LD 50 cca desítky mg/kg t. hm. Do poslední skupiny řadíme slabě toxické mykotoxiny s LD 50 cca stovky a tisíce mg/kg t. hm., patří sem griseofulvin, kyselina kojová, trichoteceny, chaetomin a zearalenon (Malíř et Ostrý, 2003). 3.3.5 Významné mykotoxiny Vše co je známo o toxicitě mykotoxinů a jejich vlivu na cílové orgány je založeno na laboratorních studiích provedených u jednotlivých druhů zvířat a při zkoumání jednotlivých toxinů (Schneiderová, 2008). Mezi dominantní producenty mykotoxinů patří vláknité houby rodů Fusarium, Aspergillus, Penicillium, Claviceps, Alternaria a Stachybotrys (Hajšlová, 2013). 3.3.5.1 Aflatoxiny Aflatoxiny jsou extrémně vysoce toxické a patří mezi nejvíce sledované mykotoxiny. Nejvýznamnějšími producenty jsou plísně rodu Aspergillus, konkrétně Aspergillus flavus a Aspergillus parasiticus (Velíšek, 1999). Aspergillus flavus je rozšířen celosvětově. V teplém klimatu, například v tropických a subtropických oblastech, jsou aflatoxiny produkovány zejména Aspergillus parasiticus. Aspergillus nomius se vyskytuje jako kontaminant potravin pouze ojediněle. Náchylnější ke kontaminaci 25

aflatoxiny jsou potraviny vyrobené z kukuřice, arašídů, dalších ořechů a vybraných druhů koření. (Malíř et Ostrý, 2003). Aflatoxiny jsou značně termorezistentní, částečně inaktivované jsou až delším působením vyšších teplot (100 až 200 C) při sterilizaci potravin. Pasterizační proces zpravidla nezpůsobuje jejich úplnou inaktivaci. Citlivé jsou vůči silnějším kyselinám a zásadám (Görner et Valík, 2004). Rozlišují se na tzv. aflatoxiny základní B 1, B 2, G 1, G 2 a aflatoxiny odvozené M 1 a M 2. Odvozené aflatoxiny vznikají konverzí v procesu trávení krmiv kontaminovaných aflatoxiny základními (Nedělník, 2011). Aflatoxiny základní se přirozeně vyskytují v přírodě. Dosud bylo identifikováno zhruba 20 aflatoxinů, kromě již zmíněných například AFB 2a, AFB 3, AFD 1, AFG 2a, AFGM 1 a další (Malíř et Ostrý, 2003). Nejčastěji vyskytující se AFB 1, je jedním z nejsilnějších popsaných přírodních karcinogenů (Nedělník, 2011). Jeho výskyt je dominantní a tvoří 60 80 % z celkového obsahu aflatoxinů (Malíř et Ostrý, 2003). Písmena B a G pocházejí z označení jejich fluorescence v UV světle blue = modrý a green = zelený (Görner et Valík, 2004). Aflatoxiny skupiny M fluoreskují modře až fialově po expozici dlouhým vlnám UV světla (Malíř et Ostrý, 2003). Aflatoxiny vykazují silný toxický účinek na játra člověka a zvířat, způsobují hepatotoxikózy. Nepříznivě působí také svou značnou kancerogenitou (Klaban, 2005). Karcinogenita aflatoxinů je výrazně vyšší než u ostatních látek vyskytujících se v potravinářství (Görner et Valík, 2004). Dle klasifikace WHO jsou aflatoxiny řazeny do třídy 1 mezi prokázané karcinogeny pro člověka. Aflatoxiny mohou také způsobovat tzv. Reyův syndrom, respirační onemocnění, chronickou gastritidu, duševní retardaci dětí a potlačení imunity (Velíšek, 1999). AFG 1 má podobnou, ale menší toxicitu než AFB 1. Naopak ve srovnání s AFB 2 vykazuje tento mykotoxin toxicitu větší. Nejmenší akutní toxicitu ze 4 aflatoxinů, běžně se v přírodě vyskytujících, vykazuje AFG 2. AFM 1 má zhruba 3 % mutagenní potenciál AFB 1, je také méně toxický a karcinogenní. K expozici AFM 1 u člověka dochází především pitím mléka a konzumací mléčných výrobků. Akutní toxicita AFB 1 se pohybuje v rozsahu 0,3 18 mg/kg v závislosti na živočišném druhu. Při vysokých hladinách AFB 1 se toxicita projeví za 3 6 hodin nekrózou hepatocytů, poškozením srážlivosti a kapilární fragilitou, často to vede k rozsáhlým hemoragiím a úhynu. Odhad 26

LD 50 u lidí činí 1 15 mg/kg AFB 1. Vliv aflatoxinů může být zhoršen podvýživou (Malíř, Ostrý, 2003). Primárně postiženým orgánem jsou játra (jaterní karcinom, proliferace žlučovodů), ale může dojít i k změně v jiných orgánech např. v plicích, v myokardu a ledvinách. Probíhaly i experimenty na primátech, kterým byly podávány vysoké dávky AFB 1, aby byla navozena akutní aflatoxikóza. Z těchto experimentů byla extrapolována data na člověka. Na tomto základě se předpokládá, že dávka AFB 1 v potravině kontaminované 1,7 mg/kg t. hm. v krátkém čase způsobuje závažné poškození jater. Podání jediné dávky AFB 1 ve výši 75 mg/kg t. hm. způsobí smrt. AFB 2 vykazuje podobné účinky jako AFB 1, ale s nižší toxickou schopností (Malíř et Ostrý, 2003). Dokázáno je, že dochází k synergickému působení aflatoxinů a virů hepatitidy B (Velíšek, 1999) 3.3.5.2 Alternáriové mykotoxiny Producenty jsou vláknité mikromycety rodu Alternaria např. Alternaria alternata. Nejčastějším alternáriovým mykotoxinem je kyselina tenuazová, alternariol metylether a alternariol. Kontaminace potravin a krmiv alternáriovými mykotoxiny byla prokázána zejména v rozvojových zemích. Koncentrace jsou nižší a způsobují převážně onemocnění chronická než akutní. Alternáriové mykotoxiny byly zjištěny v jablkách, rajčatech, mandarinkách, melounech, olivách, pekanových ořechách, pepři, ječmeni, ovsu, čiroku a dalších (Malíř et Ostrý, 2003). 3.3.5.3 Citrinin Mykotoxin produkovaný především plísněmi Penicillium citrinum a Penicillium verrucosum je hlavním kontaminantem tzv. žluté rýže. Po objevení byl charakterizován jako antimikrobiální antibiotikum, později byla prokázána jeho silná nefrotoxicita, u zvířat byla prokázána i karcinogenita a mutagenita (Velíšek, 1999). Citrinin se vyskytuje hlavně ve skladovaném obilí, ale zjištěn byl také v dalších rostlinných produktech, jako jsou fazole, ovoce, ovocné a zeleninové šťávy, bylinky, koření a zkažené mléčné výrobky (EFSA Journal, 2012). 3.3.5.4 Deoxynivalenol (DON) Producenty deoxynivalenolu jsou toxinogenní kmeny rodu Fusarium. Používá se i triviální název tohoto mykotoxinu vomitoxin. DON patří mezi významné zástupce mykotoxinů trichotecenové skupiny B (Malíř et Ostrý, 2003). Vyskytuje se zejména 27

u obilovin, jako je pšenice, ječmen, oves, žito a kukuřice. Méně často u rýže, čiroku a triticale (Vondrášková, 2011). Deoxynivalenol je velmi stabilní. Jeho koncentrace se nemění ani po technologickém zpracování vstupní suroviny do finálního výrobku. Přechod reziduí DON do masa, mléka nebo vajec je zanedbatelný (Malíř et Ostrý, 2003). Vysoký příjem per os může vést u pokusných zvířat k teratogenním změnám a poškození vyvíjejícího se embrya. Také způsobuje potlačení buněčné a humorální imunity. Účinek karcinogenní nebyl zatím prokázán (Klaban, 2001). Příznakem akutní intoxikace je zvracení, bolesti břicha, průjmy a bolesti hlavy spojené se závratěmi (Velíšek, 1999). 3.3.5.5 Fumonisiny Hlavní producenty fumonisinů jsou toxinogenní kmeny rodu Fusarium. Velké množství fumonisinu produkují plísně Fusarium verticilloides (dříve F. moniliforme) a Fusarium proliferatum (Schneiderová, 2008). Dosud byla izolována celá řada fumonisinů a jejich metabolitů. Významné jsou zejména fumonisiny B 1, B 2, B 3. Tyto 3 fumonisiny se běžně vyskytují v přírodě jako kontaminanty potravin a krmiv (Malíř et Ostrý, 2003). Fumonisiny se nacházejí zejména v kukuřici a krmivech z ní vyrobených (siláž). Jejich přítomnost byla prokázána v kukuřičných výrobcích, jako jsou kukuřičné lupínky, dále pak v rýži, prosu aj (Velíšek, 1999). Jsou strukturálně podobné sfingosinu a mohou uplatnit svou biologickou aktivitu v blokaci klíčových enzymů biosyntézy sfingolipidů, které jsou potřebné pro stavbu a fyziologickou činnost buněčné stěny (Nedělník, 2011; Malíř et Ostrý, 2003). Fumonisin B 1 má karcinogenní vliv na krysy a myši, u několika druhů zvířat způsobuje toxicitu jater a ledvin (např. kůň, prase, jehně, krůty, kachny a myši). U koní vyvolává encefalomalácii a u prasat způsobuje plicní edém. Spojován je také s karcinomem jícnu u lidí (Schneiderová, 2008). Dle Mezinárodní agentury pro výzkum rakoviny, Světové zdravotnické organizace, jsou fumonisiny klasifikovány jako možné karcinogeny pro člověka a jsou charakterizovány jako promotory karcinogenního procesu (Malíř et Ostrý, 2003). 3.3.5.6 Námelové alkaloidy Námelové alkaloidy produkovány některými druhy plísně Claviceps a to zejména druhem Claviceps purpurea (paličkovice nachová). Plíseň parazituje na travinách 28

včetně obilovin (žito, ječmen, pšenice). V klasu jsou pletiva napadených zrn přeměněna myceliem plísní na tuhé fialovohnědé sklerocium nazývané námel. Ve sklerociu vznikají metabolity, které se při zpracování dostávají do mouky. V dnešní době nachází námelové alkaloidy uplatnění v medicíně (Velíšek, 1999). Základem struktury námelových alkaloidů je kyselina lysergová. Nejjednodušší námelový alkaloid je ergometrin. Přirozené námelové alkaloidy mají výrazný uterotonický účinek tj. ovlivňují stahování děložních svalů. Jako uterotonikum se využíval ergometrin, pro jeho četné nežádoucí účinky již v této indikaci není používán. Jako antimigrenikum se může aplikovat k léčbě migrény (Klaban, 2011). 3.3.5.7 Kyselina cyklopiazonová (CPK) Při produkci se uplatňují zejména rody Aspergillus a Penicillium. Kmeny Aspergillus flavus produkují CPK současně s aflatoxiny (Malíř et Ostrý, 2003). Produkována je také druhem Penicillium commune a Penicillium griseofulvum (Velíšek, 1999). Dále bylo zjištěno, že kyselinu cyklopiazonovou produkuje i Penicillium camemberti používané k výrobě plísňových sýrů camembertského typu. U lidí byly po dietární expozici pozorovány klinické příznaky jako např. třes, ospalost a závratě. U zvířat se toxicita projevuje například nekrotickými účinky na gastrointestinální trakt, ledviny, játra, svaly a další orgány. Pozorovány byly i degenerativní změny myokardu (Malíř et Ostrý, 2003). Přítomnost tohoto mykotoxinu byla prokázána v kukuřici, slunečnicových semenech, arašídech, v sýrech zrajících s bílou plísní na povrchu a v různých krmivech (Velíšek, 1999). Detekován byl také v mléce ovcí, drůbežím mase a vejcích (Malíř et Ostrý, 2003). 3.3.5.8 Ochratoxin A (OTA) Ochratoxin A je produkovaný plísněmi Aspergillus a Penicillium (Schneiderová, 2008). Tyto plísně jsou schopné růst v různých klimatických podmínkách a na různých rostlinách, proto může dojít k produkci OTA po celém světě (Megan et Olsen, 2004). V teplých tropických a subtropických oblastech je OTA produkován mikromycety rodu Aspergillus. V chladných oblastech je OTA produkován převážně vláknitými mikromycety rodu Penicillium, zejména Penicillium viridicatum. Do skupiny ochratoxinů patří dále ochratoxin B, C, D a další. Ochratoxin B je zhruba 16krát méně toxický než OTA (prokázáno ve studii na kuřatech). Ochratoxin C vykazuje stejnou 29

toxicitu jako OTA, ale v potravinách a krmivech se vyskytuje ojediněle (Malíř et Ostrý, 2003). Ochratoxin A se nejčastěji nachází v cereáliích, zelených kávových bobech, vínu, pivu a koření. V důsledku kontaminace krmiva ho lze najít také v orgánech hospodářských zvířat, stopové koncentrace byly prokázány i v mase a sýrech. Tepelné zpracování kontaminovaných surovin snižuje koncentraci ochratoxinu A od 10 30 % (Velíšek, 1999; Megan et Olsen, 2004). Ochratoxin A zasahuje jako cílové orgány především játra a ledviny. Dále vykazuje účinky imunotoxické, neurotoxické, teratogenní a potenciálně karcinogenní. U prasat vyvolává onemocnění známé jako mykotoxická nefropatie. U obyvatel Balkánského poloostrova je původcem balkánské endemické nefropatie (Klaban, 2005). Bylo prokázáno, že OTA způsobuje inhibici syntézy proteinů, zvýšení peroxidace lipidů, poškození metabolismu cukrů a vápníků a poškození mitochondriálních funkcí (Malíř et Ostrý, 2003). Toxické účinky ochratoxinu A jsou přičítány atomu chlóru, kterým je aromatický kruh substituován. Ochratoxin B se od tohoto ochratoxinu liší absencí chlóru. (Velíšek, 1999). Ochratoxin A je zařazen do kategorie látek s možným karcinogenním působením (Malíř et Ostrý, 2003). Chová se jako kumulativní jed s rychlou absorpcí a pomalým vylučováním. Poločas vylučování u člověka je pravděpodobně 35 dní. Hlavními místy retence jsou ledviny, játra, varlata, střevo, svaly a tuková tkáň (Malíř et Ostrý, 2003). 3.3.5.9 Patulin Patulin byl poprvé izolován jako antibioticky aktivní metabolit Penicillium patulum. Účinný byl na grampozitivní a gramnegativní bakterie a zejména na Mycobaterium tuberculosis. Při pokusech na laboratorních zvířatech byly později zjištěny kromě antibiotických účinků patulinu i účinky toxické. Patulin byl proto zařazen mezi mykotoxiny (Malíř et Ostrý, 2003). U zvířat toxin způsobuje například gastrointestinální poruchy, hemoragie a edémy různých orgánů (Görner et Valík, 2004). Kancerogenita na zvířatech nebyla prokázána, přesto vykazuje imunosupresivní účinky a po opakovaném příjmu organismem může poškozovat játra a slezinu (Klaban, 2001). U drůbeže bylo popsáno způsobení poškození centrální nervové soustavy, sleziny, jater, žaludku, ledvin a dýchacího ústrojí (Nedělník, 2011). 30