Aflatoksin

Из Википедије, слободне енциклопедије
Aflatoksin

Hemijska struktura (–)-Aflatoksina B1

3D struktura aflatoksina B1
Drugi nazivi Aflatoksin B1
Identifikacija
PubChem[1][2] 14403
ChemSpider[3] 13758 YesY
ChEMBL[4] CHEMBL1697694 YesY
Jmol-3D slike Slika 1
Svojstva
Molekulska formula C17H12O6

 YesY (šta je ovo?)   (verifikuj)

Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje (25 °C, 100 kPa) materijala

Infobox references

Aflatoksini su prirodni mikotoksini koje proizvode mnoge vrste Aspergillus gljiva, od kojih su najznačajnije Aspergillus flavus i Aspergillus parasiticus. Aflatoksini su otrovni i spadaju među najkancerogenije poznate supstance.[5] Aflatoksini se stvaraju na polju i tokom skladištenja, a najčešće se mogu naći u kukuruzu, susamu, kikirikiju, pamuku, pirinču, pistaćima, semenkama bundeve, bademu, lešniku, suncokretu, soji, sušenom voću, začinima, mleku i mlečnim proizvodima i mesu. [6][7][8]

Otkriće[уреди]

Otkriveni su 1960. godine nakon velikog pomora ćurki u Velikoj Britaniji (misteriozna “bolest” je nazvana turkey disease X). Uzročnik pomora je bilo kikirikijevo brašno iz kojeg je izolovana plesan Aspergillus flavus kao kristalna supstanca plave fluorescencije. U prošlosti su poznati slučajevi akutne toksičnosti kod ljudi i to u Anonu (1993), Indiji (1974) i Keniji (1982) kada je uzrok kontaminiranog kukuruza aflatoksinom bila obilna nesezonska kiša. U Anonu je primećena mršavost kod svinja kao posledica hroničnih trovanja, a kod krava je došlo do slabog prinosa mleka.

Klasifikacija, biohemijske osobine i hemijska struktura[уреди]

Najznačajniji aflatoksini su aflatoksin B1, B2, G1, G2, M1 i M2. Aflatoksin B1 je najtoksičniji i gotovo je uvek prisutan gde i B2, G1 i G2. Samo aflatoksin B1, koji može da se nađe npr. u namirnicama koje sadrže neprerađene žitarice ali ne može da se nađe u mleku, ubraja se u grupu kancerogenih supstanci, tj. spada u grupu 1 prema IARC klasifikaciji (International Agency for Research on Cancer) što znači da je agens karcinogen i da je to dokazano kod ljudi. Aflatoksin M1 spada u grupu 2A što znači da je verovatno karcinogen kod ljudi (karcinogenost je dokazana kod životinja). Aflatoksini su dobili naziv prema A (Aspergillus) + FLA (flavus) + TOKSIN, a oznake B i G označavaju pojavu plave (Blue) ili zelene (Green) boje fluorescencije pod UV zracima, dok oznaka M označava prisustvo u mleku (Milk).

Hemijska struktura osnovnih grupa aflatoksina
AFB1
AFG1
AFM1
AFB2
AFG2
AFM2

Aflatoksin B je derivat difurokumarociklopentenona, a aflatoksin G je derivat difurokumarola.

Mehanizam toksičnog dejstva[уреди]

Nakon unosa u telo, aflatoksini se metabolišu u jetri do reaktivnih epoksida koji su toksičniji i nosioci su karcinogenog delovanja, ili hidroksilišu, čime se formira aflatoksin M1 koji je oko 10 puta manje toksičan. Na delovanje aflatoksina i njihovu bioaktivaciju utiču brojni faktori: pol, starost, ishrana, prisustvo zaštitnih faktora u organizmu, infekcija hepatitis B virusom. Primarne akutne mikotoksikoze se manifestuju kao zapaljenske promene na organima gastrointestinalnog trakta. Aflatoksini su hepatotoksični i uzrokuju masnu degeneraciju jetre, krvarenje jetre i rak jetre. Aflatoksin B1 je najjačeg mutagenog delovanja i smatra se jednim od najjačih humanih mutagena.[9][10]

Izvor kontaminacije[уреди]

Aflatoksini su prirodne odbrambene supstance koje proizvode mnoge vrste Aspergillus gljiva tj. buđi koje rastu na žitaricama poput kukuruza, posebno Aspergillus flavus i Aspergillus parasiticus. Ove materije su i u maloj količini otrovne za najveći broj životinjskih vrsta, kao i za ljude. Buđi iz roda Aspergillus ne stvaraju aflatoksine uvek već samo pod određenim okolnostima, na primer ukoliko su izložene nepovoljnim uticajima sredine kao što je konkurencija u ishrani od strane drugih vrsta gljiva i sl. Količina proizvedenih toksina veoma zavisi od uslova pod kojima gljive rastu.

Za razliku od brojnih drugih vrsta gljiva i buđi, one iz roda Aspergillus su aerobni organizmi koji najbolje uspevaju u uslovima relativno visoke temperature (25 °C do 42 °C) i niske vlažnosti vazduha. Zbog toga su duga i sušna leta posebno povoljna za njihovo širenje. Visoke temperature i niska vlažnost vazduha doprinose njihovom širenju i posredno, tako što dovode do pucanja semenja zitarica, koje zatim postaje lak plen ovih buđi. Za sada nije razvijen efikasan industrijski postupak kojim bi se u potpunosti sprečilo inficiranje žitarica ovim buđima, kao ni efikasan postupak za uklanjanje njihovih toksina iz zaražene hrane. Pojedina istraživanja sprovedena na teritoriji Evropske Unije pokazuju da je osetljivim naučnim instrumentima u čak oko 80% prehrambenih proizvoda za čiju se proizvodnju koriste bilo žitarice bilo mlečne i mesne prerađevine, bilo moguće otkriti prisustvo aflatoksina, naravno u količinama koje nisu opasne po zdravlje.

Osim semenja biljaka, ove buđi mogu da uspevaju i na velikom broju drugih organskih supstrata poput lišća i sena za stočnu prehranu, a u stanju su da kolonizuju i žive organizme. Veoma je opasno udisati spore ovih buđi, jer su u stanju da izazovu snažne alergijske reakcije kao i teške infekcije pluća i drugih unutrašnjih organa.

Uticaji aflatoksina na zdravlje[уреди]

Zbog široke rasprostranjenosti buđi u prirodi, i zbog činjenice da žitarice i brojne supstance koje se dobijaju iz žitarica ulaze u sastav velikog broja prehrambenih proizvoda, kao i zbog relativne hemijske stabilnosti aflatoksina, gotovo je neminovno da se u svakodnevnoj ishrani susretnemo sa mikroskopskim količinama ovih otrova. Ipak, metabolizam ljudi je u poređenju sa drugim životinjskim vrstama primetno otporniji na pojavu aflatoksina u hrani, za šta najverovatnije treba zahvaliti evolutivnoj prilagođenosti ljudi na ishranu žitaricama. Životinjske vrste poput riba i pasa, koje se prirodno ne hrane žitaricama, nisu imale potrebu da razvijaju hemijske odbrambene mehanizme protiv ovih supstanci, tako da su one znatno osetljivije na njih.

B1 aflatoksin je jedina supstanca iz grupe aflatoksina koja se nalazi na listi kancerogenih materija. Pokazuje štetne uticaje pre svega na ćelije jetre, kako u smislu toksičnosti, tako i u smislu povećanja rizika za pojavu raka jetre. Ipak, medicinske studije ukazuju na to da se rak jetre retko javlja samo kao posledica intoksikacije aflatoksinom B1, već je potrebno da ona bude udružena sa drugim faktorima rizika poput hronične infekcije virusom hepatitisa i sl.

Na pojavu aflatoksina su najosetljivija deca. Kod dece hronično izložene dejstvu visokih koncentracija ovih supstanci pojavljuju se ozbiljne smetnje u fizičkom i psihičkom razvoju, a primećuje se i povećana verovatnoća pojave raka jetre u kasnijim životnim dobima. Naročito su osetljiva deca sa već postojećim drugim imunološkim problemima, kao i deca koja oskudevaju u hrani. Zbog navedenih faktora rizika, uticaj aflatoksina na mlade najizraženiji je u određenim oblastima Podsaharske Afrike.

Preživari u svom telu poseduju biohemijske odbrane protiv aflatoksina, što znači da oni, ukoliko se hrane kontaminiranom hranom, vrše njihovo delimično inaktiviranje, tako da se u svežem mleku krava ne može naći opasni i kancerogeni B1, već njegov derivat, znatno manje opasan M1 aflatoksin za koji za sada samo postoji sumnja da je kancerogen. Aflatoksini se nikada ne izlučuju u potpunosti iz tela životinja, zbog čega se neke od ovih supstanci mogu nalaziti i u mesu koje se koristi za ljudsku ishranu - u veoma maloj količini u mišićima (“crvenom” i “belom” mesu), u najvećoj meri u iznutricama (unutrašnjim organima), a pre svega u jetri (“crnoj džigerici”).

M1 aflatoksin se ne razgrađuje pasterizacijom niti procesima koji se primenjuju u cilju smanjivanja sadržaja masnoća u mleku, što znači da se može naći u svežem, pasterizovanom i dugotrajnom mleku. Drugi procesi za preradu mleka (tj. fermentacija) kojima se dobijaju mlečne prerađevine razgrađuju aflatoksine ili vezuju njihove molekule u vidu neutralnih proteinskih kompleksa, tako da se oni po pravilu ne mogu naći u aktivnom stanju u siru, kiselom mleku, jogurtu i srodnim proizvodima.

Određene imunološke studije sugerišu da povećanje unosa svežih biljnih namirnica poput šargarepe, celera i peršuna ublažuje štetne uticaje aflatoksina na zdravlje ljudi.[11]

Analitika aflatoksina u hrani[уреди]

Dokazivanje prisustva (detekcija) i određivanje (kvantifikacija) aflatoksina vrši se korišćenjem fizičko-hemijskih (TLC, HPLC/MS) i imunoloških metoda (ELISA test). ELISA test predstavlja rutinsku analizu i bazira se na formiranju kompleksa antigen-antitelo u prisustvu agensa za razvijanje boje (supstrata). Antigen je AFB1-BSA-enzim, tj. konjugat aflatoksina B1 (AFB1) i BSA (serumski goveđi albumin), a enzimi mogu biti različiti: alkalna fosfataza, penicilinaza ili peroksidaza iz rena. [12][13][14]

Dozvoljene vrednosti[уреди]

Na teritoriji Evropske Unije važe sledeća ograničenja: 2 μg·kg−1 za aflatoksin B1 kao i 4 μg·kg−1 za sumu aflatoksina B1, B2, G1, G2 kod različitih namirnica. Važe različite granične vrednosti između 2 i 12 μg·kg−1 za aflatoksin B1 kao i između 4 i 15 μg·kg−1 za sumu aflatoksina B1, B2, G1, G2 kod različitih začina, oraha, ulja, suvog voća, kukuruza i pirinča. Isključena su rafinirana ulja i iz njega prerađeni proizvodi, jer je otklanjanje aflatoksina pri rafinaciji prerađuju. Za aflatoksin М1 važi da je granična vrednost 50 nanograma po litru (0,050 μg·L−1) kod svežeg mleka, termički obrađenog i fabričkog mleka kao i 25 nanograma po litru (0,025 μg·L−1) u hrani za bebe. Za hranu za bebe i malu decu važi granica od svega 10 nanograma po kilogramu (0,010 μg·kg−1) opasnog aflatoksina B1. [15]

U svetu postoje brojni nacionalni propisi kojima se ograničava maksimalno dozvoljena količina aflatoksina u hrani.[16]

Tabela: Nivo tolerancije za aflatoksin B1.
država maksimalne dozoljene vrednosti [μg·kg−1] proizvod
Kanada 15 orasi
Ujedinjeno Kraljevstvo 20 životne namirnice
Evropska Unija 2 orasi, suvo voće, žitarice
Argentina 0 kikiriki, kukuruz i proizvodi od kukuruza
Brazil 15 životne namirnice
Kina 10 pirinač i jestiva ulja
Češka Republika 5 životne namirnice
Mađarska 5 životne namirnice
Indija 30 životne namirnice
Japan 10 životne namirnice
Nigerija 20 životne namirnice
Poljska 0 životne namirnice
Južnoafrička Republika 5 životne namirnice
Zimbabve 5 životne namirnice

Aflatoksini su termički stabilni, tako da se u prehrambenoj industriji za čišćenje hrane od njih koriste mašine koje hranu tretiraju natrijumhipohloritom i slični hemijski postupci. Čišćenje se potvrđuje tečnom hromatografijom sa fluorescentnom detekcijom.[17]

Vidi još[уреди]

Reference[уреди]

  1. ^ Li Q, Cheng T, Wang Y, Bryant SH (2010). „PubChem as a public resource for drug discovery.“. Drug Discov Today 15 (23-24): 1052-7. DOI:10.1016/j.drudis.2010.10.003. PMID 20970519.  edit
  2. ^ Evan E. Bolton, Yanli Wang, Paul A. Thiessen, Stephen H. Bryant (2008). „Chapter 12 PubChem: Integrated Platform of Small Molecules and Biological Activities“. Annual Reports in Computational Chemistry 4: 217-241. DOI:10.1016/S1574-1400(08)00012-1. 
  3. ^ Hettne KM, Williams AJ, van Mulligen EM, Kleinjans J, Tkachenko V, Kors JA. (2010). „Automatic vs. manual curation of a multi-source chemical dictionary: the impact on text mining“. J Cheminform 2 (1): 3. DOI:10.1186/1758-2946-2-3. PMID 20331846.  edit
  4. ^ Gaulton A, Bellis LJ, Bento AP, Chambers J, Davies M, Hersey A, Light Y, McGlinchey S, Michalovich D, Al-Lazikani B, Overington JP. (2012). „ChEMBL: a large-scale bioactivity database for drug discovery“. Nucleic Acids Res 40 (Database issue): D1100-7. DOI:10.1093/nar/gkr777. PMID 21948594.  edit
  5. ^ Hudler, George W. (1998). Magical Mushrooms, Mischievous Molds: The Remarkable Story of the Fungus Kingdom and Its Impact on Human Affairs. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-07016-2. 
  6. ^ Hudler, George (1998). Magical Mushrooms, Mischievous Molds. Princeton, NJ: Princeton University Press. ISBN 9780691070162. 
  7. ^ Jonathan H Williams, Timothy D Phillips, Pauline E Jolly, Jonathan K Stiles, Curtis M Jolly and Deepak Aggarwal (2004). „Human aflatoxicosis in developing countries: a review of toxicology, exposure, potential health consequences, and interventions“. American Journal of Clinical Nutrition 80 (5): 1106-1122. 
  8. ^ Abbas Hamed K. (2005). Aflatoxin and Food Safety. CRC Press. ISBN 978-0-8247-2303-3. 
  9. ^ Aguilar F, Hussain SP, Cerutti P (September 1993). „Aflatoxin B1 induces the transversion of G→T in codon 249 of the p53 tumor suppressor gene in human hepatocytes“. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 90 (18): 8586–90. PMC 47402. PMID 8397412. 
  10. ^ Eaton, D.L.; GALLAGHER, E.P. (1994). „Mechanisms of aflatoxin carcinogenesis.“. Ann. Rev. Pharmacol. 34: 135-172. 
  11. ^ Peterson S, Lampe JW, Bammler TK, Gross-Steinmeyer K, Eaton DL (September 2006). „Apiaceous vegetable constituents inhibit human cytochrome P-450 1A2 (hCYP1A2) activity and hCYP1A2-mediated mutagenicity of aflatoxin B1“. Food Chem. Toxicol. 44 (9): 1474–84. DOI:10.1016/j.fct.2006.04.010. PMID 16762476. 
  12. ^ N. Lee, S. Wang, R. Allan, I. Kennedy (2004). A Rapid Aflatoxin B1 ELISA: Development and Validation with Reduced Matrix Effects for Peanuts, Corn, Pistachio and Soybeans. 
  13. ^ Mahoney, Noreen; Russell J. Molyneux (14. 4. 2010.). „A Rapid Analytical Method for Determination of Aflatoxins in Plant-Derived Dietary Supplement and Cosmetic Oils“. J Agric Food Chem. 58 (7): 4065–70. DOI:10.1021/jf9039028. PMC 2858461. PMID 20235534. 
  14. ^ Leong, Y. -H.; Ismail, N.; Latiff, A. A.; Manaf, N. A.; Rosma, A. (1. 1. 2011.). „Determination of aflatoxins in commercial nuts and nut products using liquid chromatography tandem mass spectrometry“. World Mycotoxin Journal 4 (2): 119–127. DOI:10.3920/WMJ2010.1229. 
  15. ^ Verordnung (EU) Nr. 165/2010 (PDF-Datei)
  16. ^ Charmley, L. L., Trenholm, H. L., Fact Sheet – Mycotoxins, Canadian Food Inspection Agency, <http://www.inspection.gc.ca/english/anima/feebet/pol/mycoe.shtml>, (12. April 2010). Archivierte Version
  17. ^ Hamed K. Abbas: Aflatoxin and food safety, 2005, S. 543ff.

Literatura[уреди]

Spoljašnje veze[уреди]

Са других Викимедијиних пројеката :