Aflatoxin - Aflatoxin

Nesmí být zaměňována s alfa toxinem .
Chemická struktura aflatoxinu B 1

Aflatoxiny jsou různé jedovaté karcinogeny a mutageny, které produkují určité plísně , zejména druhy Aspergillus . Houby rostou v půdě, rozpadající se vegetaci a různých základních potravinách a komoditách, jako je seno, kukuřice cukrová , pšenice , proso , čirok , maniok , rýže , chilli papričky , bavlník , arašídy , ořechy , sezamová semínka , slunečnicová semínka a různá koření. Stručně řečeno, příslušné houby rostou téměř na jakékoli plodině nebo potravině. Když jsou takto kontaminované potraviny zpracovány nebo konzumovány, vstupují aflatoxiny do obecného zásobování potravinami. Byly nalezeny jak v krmivech pro zvířata a zvířata, tak ve vstupních surovinách pro zemědělská zvířata. Zvířata krmená kontaminovanými potravinami mohou předávat produkty transformace aflatoxinů do vajec, mléčných výrobků a masa. Například kontaminované krmivo pro drůbež je v Pákistánu podezřelým zdrojem kuřecího masa a vajec kontaminovaných aflatoxiny.

Děti jsou zvláště ovlivněny expozicí aflatoxinům, která je spojena se zpomalením růstu, opožděným vývojem, poškozením jater a rakovinou jater. V některých studiích byla hlášena souvislost mezi dětským zaostáváním a expozicí aflatoxinům, ale ve všech nebyla zjištěna. Kromě toho příčinnou souvislost mezi zakrněním v dětství a expozicí aflatoxinům musí epidemiologické studie zatím definitivně prokázat, i když taková vyšetřování probíhají. Dospělí mají vyšší toleranci vůči expozici, ale jsou také ohroženi. Žádný živočišný druh není imunní. Aflatoxiny patří mezi nejvíce karcinogenní známé látky. Po vstupu do těla mohou být aflatoxiny metabolizovány játry na reaktivní epoxidový meziprodukt nebo hydroxylovány na méně škodlivý aflatoxin M 1 .

Otrava aflatoxiny je nejčastěji důsledkem požití, ale nejtoxičtější sloučenina aflatoxinu, B 1 , může pronikat kůží.

The United States Food and Drug Administration (FDA) prahové hodnoty pro aflatoxin přítomné v potravinách nebo krmivech je 20 až 300 ppb . FDA měl příležitost vyhlásit svolávání krmiv pro lidi i zvířata jako preventivní opatření k prevenci expozice.

Termín „aflatoxin“ je odvozen od názvu druhu Aspergillus flavus , u kterého byly poprvé objeveny některé ze sloučenin. Slovo bylo vytvořeno kolem roku 1960 poté, co bylo objeveno jako zdroj „ choroby Turecka X “. Aflatoxiny tvoří jednu z hlavních skupin mykotoxinů a kromě Aspergillus flavus se různí členové skupiny sloučenin vyskytují u druhů, jako jsou: Aspergillus parasiticus , Aspergillus pseudocaelatus , Aspergillus pseudonomius "a Aspergillus nomius".

Hlavní typy a jejich metabolity

Aflatoxin B 1 je považován za nejtoxičtější a je produkován jak Aspergillus flavus, tak Aspergillus parasiticus . Aflatoxin M 1 je přítomen ve fermentačním bujónu Aspergillus parasiticus , ale tento a aflatoxin M 2 jsou také produkovány, když infikovaná játra metabolizují aflatoxin B 1 a B 2 .

  • Aflatoxin B 1 a B 2 (AFB), produkovaný Aspergillus flavus a A. parasiticus
  • Aflatoxin G 1 a G 2 (AFG), produkovaný některými skupinami II A. flavus a Aspergillus parasiticus
  • Aflatoxin M 1 (AFM 1 ), metabolit aflatoxinu B 1 u lidí a zvířat (expozice v hladinách ng může pocházet z mateřského mléka)
  • Aflatoxin M 2 , metabolit aflatoxinu B 2 v mléce skotu krmeného kontaminovanými potravinami
  • Aflatoxicol (AFL): metabolit produkovaný rozštěpením laktonového kruhu
  • Aflatoxin Q 1 (AFQ 1 ), hlavní metabolit AFB 1 v in vitro jaterních přípravcích jiných vyšších obratlovců

AFM, AFQ a AFL si zachovávají možnost stát se epoxidem. Zdá se však, že jsou mnohem méně schopné způsobit mutagenezi než nemetabolizovaný toxin.

Podmínky kontaminace

Aflatoxiny jsou produkovány jak Aspergillus flavus, tak Aspergillus parasiticus , což jsou běžné formy „plevelných“ plísní rozšířených v přírodě. Přítomnost těchto plísní ne vždy naznačuje, že jsou přítomny škodlivé hladiny aflatoxinu, ale naznačuje významné riziko. Formy mohou kolonizovat a kontaminovat potraviny před sklizní nebo během skladování, zejména po dlouhodobém vystavení prostředí s vysokou vlhkostí nebo stresovým podmínkám, jako je sucho.

Přirozené prostředí Aspergillus je v půdě, rozpadající se vegetace, seno a zrna procházejí mikrobiologickým poškozením, ale napadá všechny druhy organických substrátů, kdykoli jsou podmínky pro jeho růst příznivé. Mezi příznivé podmínky pro produkci aflatoxinů patří vysoký obsah vlhkosti (nejméně 7%) a teploty od 13 ° C do 40 ° C [optimální 27 až 30 ° C (81 až 86 ° F) ]. Aflatoxiny byly izolovány ze všech hlavních obilovin a ze zdrojů tak rozmanitých, jako je arašídové máslo a konopí. Mezi základní komodity pravidelně kontaminované aflatoxiny patří maniok, chilli papričky, kukuřice, bavlník, proso, arašídy, rýže, čirok, slunečnicová semínka, ořechy, pšenice a různé druhy koření určené k lidské nebo zvířecí spotřebě. Produkty transformace aflatoxinů se někdy nacházejí ve vejcích, mléčných výrobcích a mase, když jsou zvířata krmena kontaminovanými zrny.

Studie provedená v Keni a Mali zjistila, že převládající postupy sušení a skladování kukuřice byly nedostatečné při minimalizaci expozice aflatoxinům.

Ekologické plodiny, které nejsou ošetřeny fungicidy , mohou být náchylnější ke kontaminaci aflatoxiny.

Prevence

Existuje velmi omezený počet důkazů, které ukazují, že vzdělávání v oblasti zemědělství a výživy může snížit vystavení aflatoxinu v zemích s nízkými a středními příjmy.

Patologie

Žádný živočišný druh není imunní vůči akutním toxickým účinkům aflatoxinů. Dospělí lidé mají vysokou toleranci k expozici aflatoxinům a jen zřídka podlehnou akutní aflatoxikóze, ale zvláště jsou postiženy děti a jejich expozice může kromě všech níže uvedených symptomů vést ke zpomalení růstu a opožděnému vývoji.

Expozice aflatoxinům na vysoké úrovni vede k akutní nekróze jater (akutní aflatoxikóza), která má za následek později cirhózu nebo karcinom jater . Akutní selhání jater se projevuje krvácením , otoky , změnami trávení, změnami absorpce a/nebo metabolismu živin a mentálními změnami a/nebo kómatem .

Chronická subklinická expozice nevede k tak dramatickým symptomům jako akutní aflatoxikóza. Chronická expozice zvyšuje riziko vzniku rakoviny jater a žlučníku, protože metabolity aflatoxinu se mohou interkalovat do DNA a alkylovat báze epoxidovou skupinou . Předpokládá se, že to způsobuje mutace v genu p53 , což je důležitý gen v prevenci progrese buněčného cyklu, když existují mutace DNA, nebo signalizační apoptóza (programovaná buněčná smrt). Zdá se, že tyto mutace ovlivňují některá umístění párů bází více než jiné, například třetí báze kodonu 249 genu p53 se zdá být náchylnější k mutacím zprostředkovaným aflatoxiny než blízké báze. Stejně jako u jiných činidel alkylujících DNA může Aflatoxin B 1 způsobit potlačení imunity a jeho expozice je spojena se zvýšenou virovou zátěží u HIV pozitivních jedinců.

Exprese nemocí souvisejících s aflatoxiny je ovlivněna faktory, jako jsou druhy, věk, výživa, pohlaví a možnost souběžné expozice jiným toxinům. Hlavním cílovým orgánem savců jsou játra, takže aflatoxikóza je především jaterní onemocnění. Podmínky zvyšující pravděpodobnost aflatoxikózy u lidí zahrnují omezenou dostupnost potravin, podmínky prostředí, které podporují růst plísní na potravinách, a nedostatek regulačních systémů pro monitorování a kontrolu aflatoxinů.

Pravidelná strava zahrnující zeleninovou zeleninu , jako je mrkev , pastinák , celer a petržel, může snížit karcinogenní účinky aflatoxinu.

Neexistuje žádné specifické antidotum pro aflatoxikózu. Symptomatická a podpůrná péče přizpůsobená závažnosti onemocnění jater může zahrnovat intravenózní tekutiny s dextrózou, aktivním vitamínem K, vitamíny B a omezenou, ale vysoce kvalitní proteinovou dietu s odpovídajícím obsahem sacharidů.

U jiných zvířat

U psů má aflatoxin potenciál vést k onemocnění jater. Nízké hladiny expozice aflatoxinům vyžadují nepřetržitou konzumaci po dobu několika týdnů až měsíců, aby se mohly objevit známky dysfunkce jater. Některé články uvádějí, že toxická hladina v krmivu pro psy je 100–300 ppb a k rozvoji aflatoxikózy vyžaduje nepřetržitou expozici nebo konzumaci po dobu několika týdnů až měsíců. Nejsou k dispozici žádné informace, které by naznačovaly, že uzdravení psi později podlehnou onemocnění vyvolanému aflatoxiny.

Krůty jsou extrémně náchylné k aflatoxikóze. Nedávné studie odhalily, že je to způsobeno účinným metabolismem aflatoxinu B 1 zprostředkovaným cytochromem P450 v játrech krůt a nedostatečnou detoxikací zprostředkovanou glutathion-S-transferázou .

Některé studie na březích křečcích prokázaly významný vztah mezi expozicí aflatoxinu B 1 (4 mg/kg, jednotlivá dávka) a výskytem vývojových anomálií u jejich potomků.

V roce 2005 společnost Diamond Pet Foods objevila aflatoxin ve výrobku vyrobeném v jejich závodě v Gastonu v Jižní Karolíně . Ve 23 státech společnost Diamond dobrovolně stáhla 19 produktů vyrobených z kukuřice a vyrobených v zařízení Gaston. Testování více než 2700 vzorků hotových výrobků prováděných laboratořemi potvrdilo, že pouze dva datové kódy dvou formulí pro dospělé psy mají potenciál být toxické.

V prosinci 2020 a lednu 2021 společnost Midwestern Pet Foods připomněla krmivo pro psy, které obsahovalo smrtelné hladiny aflatoxinu. Do 12. ledna 2021 zemřelo na otravu aflatoxiny až 70 psů.

Detekce u lidí

K detekci hladin aflatoxinu u lidí byly nejčastěji použity dvě hlavní techniky.

První metodou je měření AFB 1 - guaninového aduktu v moči subjektů. Přítomnost tohoto produktu rozkladu naznačuje expozici aflatoxinu B 1 za posledních 24 hodin. Tato technika však měří pouze nedávnou expozici. Vzhledem k poločasu tohoto metabolitu se naměřená hladina AFB 1- guaninu může den od dne lišit v závislosti na dietě, což není ideální pro hodnocení dlouhodobé expozice.

Další technikou, která byla použita, je měření hladiny aduktu AFB 1 - albuminu v krevním séru. Tento přístup poskytuje integrovanější míru expozice během několika týdnů nebo měsíců.

Seznam ohnisek

Mezinárodní zdroje komerčního arašídového másla , kuchyňských olejů (např. Olivový , arašídový a sezamový olej ) a kosmetiky byly identifikovány jako kontaminované aflatoxinem. V některých případech odhalila kapalinová chromatografie - tandemová hmotnostní spektrometrie (LC – MS/MS) a další analytické metody rozmezí od 48% do 80% vybraných vzorků produktů obsahujících detekovatelná množství aflatoxinu. V mnoha z těchto kontaminovaných potravinářských výrobků překročil aflatoxin bezpečné limity amerického Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) nebo jiné regulační agentury.

  • 2003 Keňa: akutní otrava, 120 potvrzených úmrtí.
  • Únor – březen 2013: Rumunsko, Srbsko, Chorvatsko dovezeno do západní Evropy - 2013 kontaminace aflatoxiny .
  • Únor 2013: Kontaminace Iowy.
  • 2014 (probíhá): Nepál a Bangladéš , novorozenecké expozice, nalezeno v pupečníkové krvi.
  • 2019 Keňa: pět značek kukuřičné mouky staženo z důvodu kontaminace.
  • 2021 USA: Kontaminace krmiva pro domácí zvířata vyráběného společností Midwestern Pet Food, která způsobila smrt nejméně 70 psů.
  • 2021 (probíhá) Srí Lanka: Kontaminovaný kokosový olej uvolňovaný pro veřejnou spotřebu místní vládou.

Viz také

Zdroje

externí odkazy