Материал: А27766 Бурова ТЕ Биологическая безопасность сырья

На различных семенах и зерновых продуктах при хранении, на шерсти, хлопке и др. развивается Aspergillus fumigatus, токсины которого поражают дыхательные пути домашних и диких птиц. У людей этот гриб вызывает легочный аспергиллез, хроническую энфизему легких и аллергии с симптомами ангины, но чаще бывает причиной тяжелых отомикозов.

Таким образом, основными продуцентами афлатоксинов являются плесневые грибы рода Aspergillus, реже – плесневые грибы родов Penicillium и Rhizopus. Афлатоксины продуцируются грибами при хранении в различных температурных условиях (даже в холодильнике), но наиболее активно – при температуре от 20 до 30 С и влажности 85–90 %.

В настоящее время семейство афлатоксинов включает в себя четырех основных представителей – афлатоксины B1, B2, G1, G2 и еще более 10 соединений, являющихся производными или метаболитами основной группы: M1, M2, B2a, G2a, GM1, P1, Q1 и др. (рис. 14).

Рис. 14. Афлатоксины

121

По химической структуре афлатоксины являются фурокумаринами.

Под воздействием ультрафиолетового излучения афлатоксины способны флуоресцировать: так, афлатоксины B1 и B2 обладают синеголубой флуоресценцией, G1 и G2 – зеленой, M1 и M2 – синефиолетовой. Это свойство лежит в основе практически всех физикохимических методов их обнаружения и количественного определения.

Афлатоксины в чистом виде чувствительны к действию воздуха

исвета, относительно нестабильны. Растворы афлатоксинов в хлороформе и бензоле стабильны в течение нескольких лет при хранении в темноте и на холоде.

Особо следует обратить внимание на тот факт, что афлатоксины практически не разрушаются в процессе обычной кулинарной и технологической обработки загрязненных пищевых продуктов.

Как уже отмечалось, в природных условиях в наибольших количествах афлатоксины накапливаются в арахисе, различных орехах, семенах хлопчатника и масличных культур, кукурузе, пшенице, ячмене, зернах какао и кофе.

Вкормах, предназначенных для сельскохозяйственных животных, афлатоксины обнаруживаются достаточно часто и в значительных количествах. С этим связано и обнаружение афлатоксинов в продуктах животного происхождения. Например, в молоке и тканях сельскохозяйственных животных, получавших загрязненные микотокси-

нами корма, обнаружен афлатоксин M1. Причем он обнаружен как в цельном молоке, так и в порошкообразном, и даже в молочных продуктах, подвергшихся технологической обработке, – пастеризации, стерилизации, при приготовлении творога, йогурта, сыров и др.

Одним из важных доказательств реальной опасности афлатоксинов для здоровья человека явилось установление корреляции между частотой и уровнем загрязнения пищевых продуктов афлатоксинами

ичастотой первичного рака печени среди населения. Установлено, что при подостром и хроническом афлатоксикозе развивается цирроз

ипервичный рак печени, при остром течении – некрозы и жировая инфильтрация печени. Кроме того, наблюдаются нейроинтоксикации (судороги, парезы, нарушение координации движения), поражения почек, геморрагии, асцит, диарея. Нарушается ферментативный статус организма.

122

Согласно данным ВОЗ, человек при благоприятной гигиенической ситуации в сутки потребляет с пищей до 0,19 мкг афлатоксинов. В России приняты следующие нормативы по афлатоксинам: ПДК афлатоксина B1 для всех пищевых продуктов, кроме молока, составляет 5 мкг/кг, для молока и молочных продуктов – 1 мкг/кг (для афлатоксина M1 – 0,5 мкг/кг); допустимая суточная доза (ДСД) – 0,005–0,01 мкг/кг массы тела. Продукты детского питания не должны содержать афлатоксинов.

Для детоксикации загрязненных пищевых продуктов и кормов применяют следующие методы обработки:

механические – отделение загрязненного сырья вручную или с помощью электронно-колориметрических сортировщиков;

физические – жесткая термическая обработка (автоклавирование), ультрафиолетовое облучение, озонирование;

химические – обработка сильными окислителями.

Каждый из этих методов имеет существенные недостатки: механические и физические методы не дают высокого эффекта; применение сильных окислителей разрушает не только афлатоксины, но и полезные нутриенты.

6.2. Охратоксины

Охратоксины – соединения высокой токсичности с ярко выраженным тератогенным эффектом.

Продуцентами охратоксинов являются плесневые грибы родов

Aspergillus и Penicillium. Основные продуценты – Aspergillus ochraceus и Penicillium viridicatum.

Среди охратоксинов выделены три химически родственных токсических метаболита – охратоксины А, В, С – близкие по структуре соединения, являющиеся производными кумарина (рис. 15).

Рис. 15. Охратоксин

123

Природным загрязнителем чаще всего является охратоксин А, реже – охратоксин В.

Охратоксины различны по физико-химическим свойствам. Наиболее токсичный охратоксин А в ультрафиолетовом свете обладает зеленой флуоресценцией. Охратоксин В примерно в 50 раз менее токсичный, чем охратоксин А, в ультрафиолетовом свете имеет голубую флуоресценцию. Охратокисины А и В являются кристаллическими веществами. Охратоксин С – аморфное вещество, в качестве природного загрязнителя пищевых продуктов и кормов не обнаружен, в ультрафиолетовом свете обладает светло-зеленой флуоресценцией.

Основными растительными субстратами, в которых обнаруживаются охратоксины, являются зерновые культуры (кукуруза, пшеница, ячмень). Установлено, что если уровень загрязнения кормового зерна и комбикормов достаточно высок, то охратоксин А обнаруживается и в продукции животноводства (ветчина, бекон, колбасы).

Следует учитывать, что охратоксины – стабильные соединения. Так, при длительном прогревании пшеницы, загрязненной охратоксином А, при температуре 250–300 С его содержание снизилось лишь на 32 %. Это свидетельствует о наличии реальной опасности для здоровья человека.

По своему биологическому действию охратоксины входят в группу микотоксинов, поражающих преимущественно почки. При остром токсикозе патологические изменения выявляются и в печени, и в лимфоидной ткани, и в желудочно-кишечном тракте. Доказано, что охратоксин А обладает сильным тератогенным действием. Вопрос о канцерогенности охратоксинов остается открытым.

6.3. Патулин

Патулин – особо опасный микотоксин, обладающий канцерогенными и мутагенными свойствами.

Основными продуцентами патулина являются микроскопические плесневые грибы Penicillium patulum и Penicillium expansum, а также Byssochlamys fulva и Byssochlamys nivea. Максимальное токсинообра-

зование наблюдается при температуре от 21 до 30 С.

По химической структуре патулин является 4-гидроксифуро- пираном (рис. 16). Он имеет один максимум поглощения при длине волны, составляющей 276 нм.

124

Биологическое действие патулина проявляется как в виде острых токсикозов, так и в виде ярко выраженных канцерогенных и мутагенных эффектов. Биохимические механизмы действия патулина изучены недостаточно. Предполагают, что он блокирует синтез ДНК, РНК и белков.

Рис. 16. Патулин

Микроскопические грибы поражают в основном фрукты и некоторые овощи, вызывая их гниение. Патулин обнаружен в яблоках, грушах, абрикосах, персиках, вишне, винограде, бананах, клубнике, голубике, бруснике, облепихе, айве, томатах. Наиболее часто патулином поражаются яблоки, где содержание токсина может достигать 17,5 мг/кг, причем патулин концентрируется в основном в подгнившей части яблока, тогда как в томатах он равномерно распределяется по всей ткани.

Патулин в высоких концентрациях обнаруживается в продуктах переработки фруктов и овощей: соках, компотах, пюре, джемах. Особенно часто его находят в яблочном соке, где его количество может составлять 0,02–0,04 мг/л. В других соках (грушевом, айвовом, виноградном, сливовом) содержание патулина колеблется от 0,005 до

4,5 мг/л.

Буро-желтый биссохламис (Byssochlamys fulva), способный вырабатывать патулин, также представляет серьезную опасность для консервной промышленности. Он широко распространен в садовых почвах и на гниющих фруктах. Вместе с плодами он попадает на консервные заводы и заражает готовые продукты, вызывая их порчу.

Byssochlamys fulva очень устойчив ко многим внешним воздействиям, убивающим другие грибы и бактерии. Его споры сохраняют жизнеспособность при нагревании в течение 30 мин до температуры от 84 до 87 С, а при консервировании часть их выживает даже при температуре 98 С. Он может развиваться в герметически закрытых

125