Микотоксины зерна и микотоксикозы

25.05.2015

Микотоксины. Это высокотоксичные метаболиты, продуцируемые в основном плесневыми сапрофитными и некоторыми фитопатогенными грибами, поражающими репродуктивные органы зерновых культур в период выращивания и хранения и загрязняющие зерно, пищевые продукты и корма.
В настоящее время известно более 350 видов токсигенных грибов, которые продуцируют около 200 опасных токсинов.
Микотоксины чаще обнаруживают в растительных продуктах. Поражение их грибами происходит в период созревания и уборки урожая при неблагоприятных метеорологических условиях и неправильном хранении зерна. Сельскохозяйственные продукты и корма, пораженные грибами, изменяют свой внешний вид, что помогает установить их недоброкачественность. Такие продукты и корма могут стать причиной тяжелых заболеваний людей и животных вследствие накопления в них микотоксинов.
В продуктах питания и продовольственном сырье наиболее распространены следующие высокотоксичные микотоксины: афлатоксины, стеригматоцистин, охратотоксины, патулин, исландитоксин, зеараленон, рубратоксины, цитриовиридин и др. Немногие из них продуцируются в зерне и зерно-продуктах.
Афлатоксины (АТ) — наиболее типичные токсичные представители микотоксинов в зерне и зернопродуктах.
Афлатоксины продуцируются главным образом грибами Aspergillius flavus и А. parasiticus и Penicillium expansum, Р. urticae, Р. cyclopium.
Развитие грибов и продуцирование афлатоксина наблюдается в орехах арахиса и арахисовой муке, реже — в злаковых культурах (пшеница, рожь, ячмень, кукуруза и мука из них), бобовых и масличных культурах, молоке, мясе, яйцах и др. Наиболее оптимальные условия для роста и развития грибов, продуцирующих афлатоксины, — температура 20—30 °С, влажность воздуха — 85—90 %.
Основную роль в механизме токсического действия афлатоксинов играют нарушение проницаемости мембраны субклеточных структур и подавление синтеза ДНК и РНК. Последнее приводит к нарушению синтеза митохондральных белков и липидов, обменных процессов, что проявляется в ряде серьезных клинических заболеваний.
Афлатоксины характеризуются широким спектром токсического действия (нейротоксическое, гепатотоксическое, мутагенное, тератогенное и др.). ЛД50 для человека составляет около 2 мг/кг массы тела. Заболевание, вызываемое афлатоксинами, называется афлатоксикозом.
Грибы из рода Fusarium spp. (F. graminearum, F. avenaceum, F. moniliforme, F. sporotrichiella и др.) продуцируют трихотеценовые микотоксины (более 40 соединений) на различных зерновых и кормах, обладающие нейротоксическим, геморрагическим, лейкопеническим, иммунодепрессивным, дерматотоксическим и тератогенным действиями.
Зеараленон, продуцируемый на кукурузе, ячмене, пшенице, сорго и кормах грибами F. graminearum и F. moniliforme, оказывает эстрогенное и тератогенное действия.
Монипиформин, продуцируемый на различных зерновых, грибом F. moniliforme, вызывает поражение миокарда.
Эрготоксины, продуцируемые сумчатым грибом Claviceps purpurea на различных зерновых, оказывают нейротоксическое действие.
Допустимые уровни содержания микотоксинов в отдельных группах пищевых продуктов согласно «Гигиеническим требованиям безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. СанПиН 2.3.2. 1078—01» представлены в таблице 10.

Микотоксикозы. Это заболевания людей и животных в результате использования в пищу или на корм продуктов из зерен, зараженных фитопатогенами в период вегетации; а также содержащих микотоксины, образующиеся в процессе жизнедеятельности грибов в зерне во время их хранения.
Известно несколько видов микотоксикозов; пищевые (алиментарные), респираторные (пневмомикотоксикозы), дерматомикотоксикозы.
Пневмомикотоксикозы и дерматомикотоксикозы возникают у людей при проникновении микотоксинов в организм через слизистую оболочку дыхательных путей или поврежденную поверхность кожи. Наблюдаются эти заболевания («зерновая лихорадка», «лихорадка чесальщиков») у людей, работающих с сырьем, пораженным в значительной степени токсинообразующими грибами.
К наиболее распространенным алиментарным микотоксикозам людей и животных относятся фузариотоксикозы: споротрихиеллотоксикоз, фузариограминеаротоксикоз, фузарионивалетоксикоз; афлатоксикоз и эрготизм и др.
Споротрихиеллотоксикоз — тяжелое заболевание, связанное с употреблением продуктов из перезимовавшего под снегом или поздней уборки зерна, содержащего токсины грибов Fusarium sporotrichiella Bilai var. sporotrichioides Bilai и F. sporotrichiella Bilai var. роае Bilai. Болезнь протекает с симптомами общего токсикоза (слабость, недомогание, потливость), затем развивается прогрессирующая лейкопения (до 300—100 и менее лейкоцитов в 1 мкл крови) с некротической или гангренозной ангиной, сепсисом.
Фузариограминеаротоксикоз (синдром «пьяного хлеба») возникает в результате употребления выпеченных изделий из зерна, пораженного грибом Fusarium graminearum Schwabe (сумчатая стадия известна как Gibberella saubinetii Sacc.). Токсины гриба обладают нейротоксическим действием, сходным с действием алкоголя, отсюда название болезни.
Продуцируемые им токсические вещества относятся к азотсодержащим глюкозидам, холинам и алкалоидам, действующим на центральную нервную систему. Заболевание проявляется в возникновении слабости, чувства тяжести в конечностях, скованности походки, появлении резких головных болей и головокружения, рвоты, болей в животе, диареи. При длительном употреблении продуктов из такого зерна могут развиться анемия, психические расстройства, иногда наступает летальный исход.
Фузарионивалетоксикоз — тяжелое заболевание людей и животных, наблюдаемое при употреблении продуктов и кормов из пшеницы, ячменя и риса, пораженных «красной плесенью» — видами грибов Fusarium [F. gramineanim, F. nivale Ces., F. avenaceum (Fr.) Sacc.]. У людей заболевание сопровождается тошнотой, рвотой, диареей, головными болями, судорогами. Из пораженного указанными грибами зерна выделены микотоксины ниваленол, фузаренон, ниваленолацетат.
Уровская болезнь (болезнь Кашина—Бека), как считают многие исследователи, вызывается токсинами гриба Fusarium Sporotrichiella Bilai var. роае Bilai, который поражает злаковые культуры. Болезнь проявляется в нарушении остеогенеза у детей, подростков и юношей, в задержке роста отдельных костей, деформации скелета. Другая группа исследователей связывает возникновение уровской болезни с высоким содержанием стронция в географической зоне проживания этих людей на фоне низкого содержания кальция.
Имеется ряд других данных по этиологии рассматриваемого заболевания, что говорит о необходимости проведения специальных исследований и выявления истинной причины болезни.
Эрготизм возникает при потреблении изделий из зерна, зараженного спорыньей, о чем подробно описано при рассмотрении этой болезни. Склероций гриба Claviceps purpurea содержит высокотоксичные алколоиды (эрготоксин, эрготамин, эргометрин) и биогенные амины (гистамин, тирамин и др.). Эти соединения могут поражать нервную систему (судорожная форма) или нервно-сосудистый аппарат (гангренозная форма). У человека болезнь протекает в острой и хронической формах. У больных в острой форме отмечаются симптомы острого гастроэнтерита и поражения центральной нервной системы (парестезии, судороги); при хронической форме болезнь начинается с общей слабости, потери аппетита, ломоты во всем теле, появления парестезии, особенно в руках и ногах, рвоты, желудочно-кишечных расстройств. Различают три формы эрготизма: конвульсивную, гангренозную и смешанную — конвульсивно-гангренозную. При конвульсивной форме эрготизма основными симптомами являются тонические судороги отдельных групп мышц (чаще сгибателей), парестезии, боли по ходу нервов. Возможны депрессивно-маниакальные состояния и эпилептические судороги («злая корча»). Продолжительность болезни — от 3 до 6 нед, иногда наблюдаются рецидивы. Гангренозная форма возникает при длительном приеме малых доз алкалоидов спорыньи.
Токсины спорыньи устойчивы при термической обработке и хранении хлебопродуктов. Гигиенические нормы допускают содержание спорыньи в партии зерна не более 0,05 %.
При использовании пищевых продуктов или кормов, содержащих токсины-метаболиты — афлатоксины, продуцируемые некоторыми штаммами грибов Aspergillius flavus и А. parasiticus и Penicillium expansum, Р. urticae, Р. cyclopium, возникают афлатоксикозы.