MYKOTOKSYNY I INNE PROBLEMY ŚRODOWISKOWE

Mykotoksyny

• produkty wtórnego metabolizmu grzybów strzępkowych (np. pleśni - ale nie wszystkich gatunków)

• wytwarzane jako produkt uboczny lub w celach obronnych

• wysoce oporne na działanie temperatury

• mogą mieć silne właściwości mutagenne lub teratogenne

• powstają w różnych produktach rolnych, w różnych warunkach środowiskowych, zarówno w trakcie wegetacji jak i transportu, przetwarzania i przechowywania

• skażenie dotyczy ok. 25% produkcji roślinnej świata → straty w hodowli

Grzyby produkujące mykotoksyny

• Aspergillus

• Penicillium

• Fusarium

• Stachybotrys

• Claviceps

• Byssochlamys

Aflatoksyny

• produkowane głównie przez Aspergillus w warunkach wysokiej temperatury i wilgotności

• typy B1, B2, G1, G2 - głównie w roślinach: orzechy ziemne, brazylijskie, kukurydza, pistacje, kopra, nasiona bawełny (rzadko skażone są soja i inne rośliny strączkowe, kasawa, sorgo, proso)

• typ M1 - w mleku zwierząt karmionych zanieczyszczoną paszą

• zwykle skażenie w trakcie wegetacji

• dopuszczalne stężenie w żywności < 20 μg/kg

• wchłaniają się z przewodu pokarmowego

• kancerogeny grupy I wg IARC, mogą powodować nowotwory: wątroby (zwłaszcza po zakażeniu WZW B, odpowiedzialne za 4% HCC w Europie i 25-50% w Afryce i Azji), okrężnicy, żołądka, nerek, gruczołów łzowych, języka, tchawicy

• być może mają znaczenie w patogenezie zespołu Reya i zespołu kwashiorkor

Ochratoksyna A

• produkowana przez Penicillium (klimat umiarkowany) i Aspergillus (klimat tropikalny)

• może występować we wszystkich zbożach (zwłaszcza kukurydza → kraje skandynawskie i bałkańskie), soi, ciecierzycy

• działanie nefrotoksyczne, nefrokancerogenne

• odkłada się w nerkach > wątrobie > mięśniach > tkance tłuszczowej

• u przeżuwaczy toksynę rozkłada mikroflora jelitowa

• wg IARC - związek o możliwym działaniu kancerogennym

• endemiczna nefropatia bałkańska - podłoże rodzinne, ale nie genetyczne, występuje w wieku 30-35 lat, po ok. 15 latach ekspozycji na toksynę, częściej u kobiet; obawy: ból lędźwi, głowy, bladość, anemia, żółtaczka, białkomocz, cukromocz, polipy i brodawczaki dróg moczowych (u 37% osób)

Patulina

• produkowana przez: Aspergillus, Penicillium, Byssochlamys nivea

• występuje w jabłkach i innych owocach z tzw. brązową zgnilizną (zawartość w soku jabłkowym - do 50 μg/kg)

• ma działanie mutagenne

• wg IARC - związek o możliwym działaniu kancerogennym

Fumonizyny

• produkowane przez nieliczne gatunki Fusarium

• zwykle skażenie plonów rolnych - kukurydzy (oprócz Europy Pn-Wsch, Kanady), ryżu, pszenicy, sorgo, przypraw; skażone mogą być makarony, piwo

• ostre zatrucia pokarmowe u ludzi; groźne także dla zwierząt → leukodystroficzne rozmiękanie mózgu (konie), obrzęk płuc (świnie), nefro- i hepatotoksyczność (szczury)

Zearalenon

• produkowany przez Fusarium

• działanie estrogenne i anaboliczne

• występuje głównie w kukurydzy i innych zbożach (pszenica, jęczmień, sorgo, ryż)

• łatwo wchłania się z pp, metabolizowany do α- i β-zearalenonu i zearalenanu

• oporny na obróbkę termiczną, nie ma silnej toksyczności ostrej

• działanie: przedwczesne dojrzewanie u dziewczynek, feminizacja u chłopców, nowotwory macicy, jajników

• wg IARC - związek o możliwym działaniu kancerogennym

Trichoteceny

• produkowane przez Fusarium graminearum, F. culmorum

• w klimacie umiarkowanym - wilgotna jesień, łagodna zima, częste zmiany pogody, długie okresy chłodu

• działanie teratogenne, kancerogenne, immunosupresyjne

• wchłaniają się przez pp, drogi oddechowe i skórę

• objawy: brak apetytu, wymioty, ↓ masy ciała, zaburzenia płodności

• 4 grupy:

• makrolidy, werrakaryny, roridyny

• toksyna T2

• scirpenole

• niwalenole

Deoksyniwalenol

• tzw. womitotoksyna; produkowany przez Fusarium graminearum, F. culmorum

• hamuje syntezę DNA i RNA oraz translację (transferazę peptydylową)

• wytwarzany na roślinach (głównie zbożach) w trakcie wegetacji, warunki klimatyczne j.w.

• zanieczyszczonych może być nawet 65% płatków śniadaniowych (USA)

• powoduje silne wymioty; długotrwale w niskich dawkach → ↓ apetytu i masy ciała, anoreksja, działanie alergizujące i immunosupresyjne

Toksyna T2

• produkowana przez Fusarium sporotrichoides, F. poae

• toksyczna aleukia pokarmowa - epidemie w ZSRR w czasie i po II wojnie światowej

• zanieczyszczenie ziarna przechowywanego w czasie zimy

• 3 okresy zatrucia:

• I → złe samopoczucie, pieczenie w jamie ustnej i nadbrzuszu, ślinienie, biegunki, wymioty, bóle brzucha, gorączka, zawroty i bóle głowy

• II → anemia, leukopenia, ↓ odporności, ↓ RR, bóle głowy

• III → krwawienia z błon śluzowych przewodu pokarmowego (od jamy ustnej do jelita), rozległe zmiany martwicze skóry i błon śluzowych

• spożycie ok. 6 kg zakażonego ziarna → śmierć w ciągu 6-8 tygodni

Zatrucie Mn

• przewlekłe narażenie na związki Mn → opisane przez Jamesa Coopera w 1837 roku

• kompleksy Mn (III) utleniają in vivo katecholaminy, powodują wytwarzanie ROS

• źródła zatrucia: pestycydy (Europa Wschodnia, Turcja, Rosja), kopalnie manganu (Chile), huty stali manganowej, spawalnie, przyjmowanie efedronu = metylokatynonu (związku psychoaktywnego produkowanego przez utlenianie efedryny lub pseudoefedryny w środowisku kwaśnym przy pomocy KMnO₄)

• uszkodzenie jąder podstawy (gałki bladej, istoty czarnej, skorupy, jądra ogoniastego)

• objawy:

• dyzartia, zaburzone odruchy postawne

• spowolnienie, wzmożona senność

• zespół parkinsonowski oporny na L-dopę, czasem z towarzyszącymi miokloniami, zaburzeniami mowy, chodu (marynarski), odruchów postawnych

2