Микотоксины

Микотоксины — это вторичные метаболиты микроскопических плесневых грибов, обладающие выраженными

токсическими свойствами. Высокая опасность микотоксинов выражается в том, что они обладают токсическим эффектом в чрезвычайно малых количествах и способны весьма интенсивно диффундировать в глубь продукта.

Афлатоксины являются представителями наиболее опасной группы мико­токсинов, обладающих сильными гепатотоксическими и канцерогенными свойст­вами. Продуцентами афлатоксинов являются различные штаммы только двух видов аспергилл (Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus), которые широко распространены во всем мире. Следует отметить, что токсигенные грибы могут поражать растительные субстраты не только во время хранения, но и в процессе их роста, сбора урожая, транспортирования и переработки.

Семейство афлатоксинов включает четыре основных представителя (афла­токсины В В_?, G, G₂), а также более 10 соединений, являющихся производными или метаболитами основной группы (М, М₂, В_2а, G_2a, GM_p P_p Q₁ и др.).

В природных условиях чаще и в наибольших количествах афлатоксины обнаруживаются в арахисе, кукурузе, семенах хлопчатника. Кроме того, в зна­чительных количествах они могут накапливаться в различных орехах, семенах масличных культур, пшенице, ячмене, зернах какао и кофе, а также в кормах для сельскохозяйственных животных.

Следует отметить возможность появления афлатоксинов в продуктах жи­вотного происхождения: в молоке, тканях и органах животных, получавших корм, загрязненный афлатоксинами в высоких концентрациях.

Доказано, что коровы экскретируют с молоком от 0,35 до 2—3 % получен­ного с кормом афлатоксина В₁ в виде высокотоксичного метаболита — афлаток-сина М. При этом пастеризация молока и процесс высушивания не оказывают существенного влияния на содержание в нем афлатоксина М. Афлатоксин М был обнаружен как в цельном, так и в сухом молоке и даже в молочных про­дуктах, подвергшихся технологической обработке (пастеризация, стерилизация, приготовление творога, йогурта, сыров и т. п.). Так, в процессе получения сыра из контаминированного молока 50 % афлатоксина М_} определяется в творожной массе. При получении масла 10 % афлатоксина М, переходит в сливки, 75 % ос­тается в снятом молоке.

Афлатоксины слабо растворимы в воде, нерастворимы в неполярных рас­творителях, но легко растворимы в растворителях средней полярности, таких как хлороформ, метанол и диметилсульфоксид. Они достаточно нестабильны химически чистом виде и чувствительны к воздействию воздуха и света. Афлатоксины практически не разрушаются при обычной кулинарной обработке контаминированных пищевых продуктов.

Трихотеценовые микотоксины являются вторичными метаболитами мик­роскопических грибов рода Fusarium, которые поражают корма и пищевые про­дукты, вследствие чего у животных и человека возникает алиментарный токси­коз. Чаще всего они обнаруживаются в зерне кукурузы, пшеницы и ячменя. Ми­котоксины этой группы отличаются повсеместным распространением, особенно в странах с умеренным континентальным климатом. Нередко в одном и том же продукте обнаруживают два или более микотоксинов. При проведении обяза­тельной сертификации предусмотрен контроль за содержанием двух представи­телей этой группы, а именно нормируются дезоксиниваленол и Т-2 токсин.

Дезоксиниваленол (ДОН) — один из распространенных фузариотоксинов — подавляет синтез белка, снижает концентрацию иммуноглобулинов в сыворотке крови, может подавлять репродуктивную систему. Особенно опасным является загрязнение кормов для сельскохозяйственных животных. Так, ДОН вызывает у животных рвоту, снижает потребление корма у поросят. Т-2 токсин распростра­нен менее широко, но более токсичен, чем ДОН. Т-2 токсин вызывает раздраже­ние, кровоизлияния и некроз в пищеварительном тракте. Острая интоксикация трихотеценами сопровождается поражением органов кроветворения и иммуно-компетентных органов. Характерны развитие геморрагического синдрома, отказ от корма, рвота.

Зеараленон и его производные также продуцируются микроскопическими грибами рода Fusarium. Основным природным субстратом, в котором наиболее часто обнаруживается зеараленон, является кукуруза. Грибы рода Fusarium gra-minearum часто поражают кукурузу в поле на корню и являются причиной гнили початков и стеблей. Контаминация кукурузы зеараленоном может происходить и при хранении. Высока частота обнаружения зеараленона в комбикормах, а так­же в пшенице, ячмене и овсе. Среди пищевых продуктов этот токсин был обна­ружен в кукурузной муке, хлопьях и кукурузном пиве.

Зеараленон обладает выраженным эстрогенным и тератогенным действи­ем и представляет серьезную проблему для животноводства во многих странах, а способность этого микотоксина накапливаться в тканях сельскохозяйственных животных делает его потенциально опасным для здоровья человека. Загрязне­ние кормов зеараленоном вызывает снижение плодовитости, аборты, бесплодие и воспалительные заболевания у свиней, коров, до­машней птицы и кроликов. Несмотря на это, неко­торые производные зеараленона до последнего вре­мени использовались в качестве стимуляторов роста животных и достаточно широко производились промышленностью.

Патулин — особо опасный микотоксин, обладающий канце­рогенными и мутагенными свойствами. Основными продуцентами патулина являются микроскопические грибы Penicillium patulum HPenicillium expansimi. Продуценты патулина 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 доходить до 17,5 мг/кг. Следует отметить, что патулин обнаруживают не только в подгнив­шей части фруктов и овощей, но и в нормальной. Например, в томатах патулин распределяется равномерно по всей ткани.

Патулин в высоких концентрациях обнаруживается и в продуктах переработ­ки фруктов и овощей: соках, компотах, пюре и джемах. Особенно часто его находят в яблочном соке (0,02-0,4 мг/л). Содержание патулина в других видах соков: груше­вом, айвовом, виноградном, сливовом, манго — колеблется от 0,005 до 4,5 мг/л.

Контроль за содержанием микотоксинов является обязательным при прове­дении сертификации продовольственного сырья и пищевых продуктов. В России приняты санитарно-гигиенические нормативы по содержанию микотоксинов в продуктах питания, приведенные в табл. 3.5.

Большое внимание уделяется изысканию способов деконтаминации и детоксикации сырья и пищевых продуктов, загрязненных микотоксинами. С этой целью используют механические, физические и химические методы:

1) механические - отделение загрязненного материала вручную или с по­мощью электронно-калориметрических сортировщиков;

2) физические - термическая обработка, облучение ультрафиолетовой ра­диацией;

3) химические - обработка растворами окислителей, сильных кислот и ос­нований.

Однако применение механических и физических методов очистки не дает высокого эффекта, химические методы приводят к разрушению не только мико­токсинов, но и полезных нутриентов, а также к нарушению их всасывания.