Aflatoksini

Aflatoksini

Aflatoksini su toksični metaboliti određenih gljivica u i ili hrani.Oni su vjerovatno najpoznatiji i najistraživaniji mikotoksini u svijetu.Aflatoksini su povezana s raznim bolestima, kao što su aflatoksikoze u stočarstvu,domaćim životinjama ljudi diljem svijeta.Pojava aflatoksina je pod utjecajem određenih čimbenika okoliša;opseg kontaminacije će varirati s zemljopisnom položaju, poljoprivrednoj i gospodarskoj praksi i osjetljivosti hrane na gljivice.Aflatoksini su dobili najviše pozornosti jer istraživanja
pokzuju da su to kancerogene tvari(tvari koje mogu izazvati rak) kod životinja te da imaju toksikološko djelovanje na ljude.
Zbog toga mnoge zemlje u svijetu ogranićavaju sadržaj aflatoksina u hrani.

Uvod

U 1960 godini je umrlo 100,000 mladih purana na farmi u Engleskoj od naizgled nove bolesti koji su nazvali “Pureća X bolest”.Ali ubrzo je otkriveno da ova bolest ne utiće samo na purane.Pačići i mladi fazani su takođe bili pogođeni te su mnogi od njih
izumreli.

Pažljivi pregled ranih epidemija je pokazalo da su povezani sa istim izvorom odnosno sa obrokom od brazilskog kikirikija.Istragaje ubrzo otkrila da je ovaj obrok od kikirika veoma toksićan za perad i patke te da izaziva simptome sliče “Purećoj X bolesti”.Nagađanja u to vrijeme su bila da toksićnost potiće od gljivičnog podrijetla.Tvar koja je izazivala toksićnost je bila identificirana
te joj je dodjeljeno ime Aspergillus flavus (1961) a toksin je dobio ime aflatoksin po svom porijeklu.

Ovo otkriće je dovelo do rastuće svijesti o mogućim opasnostima od tih tvari kao kontaminanata u hrani i hrani za životinje jer može uzrokovati bolesti pa čak i smrt kod ljudi i drugih sisavaca.Studije pokazuju da postoje 4 vida aflatoksina B1, B2, G1, G2 plus dva dodatna metabolička procesa M1 i M2.Aflatoksini M1 i M2 su prvo bili izolirani iz mlijeka dojilje životinja hranjenih aflatoksinom,M oznaka.Dok B oznaka aflatoksina B1 i B2 rezultat izložbe plave fluorescencije pod UV svjetlom, dok je G oznaka odnosi se na
žuto-zeleni fluorescentni relevantnih struktura pod UV svjetlom. Ti toksini su vrlo slične strukture i čine jedinstvenu skupinu visoko oksigeniranih,
prirodno prisutnih heterocikličkih spojeva.Njihova molekularna formula je

B1: C17 H12 O6
B2: C17 H14 O6
G1: C17 H12 O7
G2: C17 H14 O7
Aflatoksini B2 i G2 su uspostavljena kao dihidroksi derivati od B1 i G1.
Dok, aflatoksin M1 je 4-hidroksi aflatoksina B1 i aflatoksina M2 4-dihidroksi- aflatoksina B2.

U sirovim poljoprivrednim proizvodima

Aflatoksini se često javljaju u usjevima u polju prije žetve. Nakon branja može doći do kontaminacije ako je sušenje usjeva odgođeno,a tijekom skladištenja usjeva ako voda prelazi kritične vrijednosti za rast plijesni.Aflatoksini su također povremeno pristuni i u mlijeku sir,kukuruz,kikirikiju,orasima,bademima,smokvama, začinima te raznim drugim namirnicama i hrani.Mlijeko, jaja i mesni proizvodi su ponekad kontaminirani zbog konzumiranje kontaminirane hrane sa aflatoksinima.Međutim,namirnica sa najvećim rizikom od kontaminacije aflatoksina je kukuruz,kikiriki i sjemenke pamuka.

U procesuiranoj hrani

Kukuruz je vjerojatno najveće svjetska zabrinutost, jer se uzgaja u podnebljima gdje najčešće dolazi do kontaminacije aflatoksina
a kukuruz predstavlja jednu od glavnim žitarica u mnogim zemljama.Međutim, postupci koji se koriste u obradi kukuruza mogu smanjiti kontaminaciju do dobivanja finalnog proizvoda.Iako su aflatoksini stabilni pri procesuiranju hrane,oni su nestabilni u procesima u kojima se dobivaju tortilje gdje se stvaraju alkalni uvijeti.Aflatoksin kontaminiranog kukuruza i pamuka može dospijeti u mliječne proizvode.

Gljivični rast i zagađenje aflatoksina su posljedica interakcije između gljivica i okoliša.Odgovarajuća kombinacija tih čimbenika utvrđuje zarazu i kolonizaciju podloge, te vrstu i količinu proizvedenog aflatoksina.Međutim, prikladni supstrat je potreban za rast gljivica i daljnja proizvodnja ovog toksina nije sasvim razjašnjena.Stres vode,stres od visoke temperature i štete od insekata su glavni čimbenici u glavni faktori u utvrđivanju plijesni i proizvodnji toksina.Isto tako, određene faze rasta usjeva, slaba plodnost,konkurencija korova je takođe povezano sa povečanim rastom
plijesni i proizvodnju toksina.Proizvodnja aflatoksina takođe zavisi od rasta plijesni i drugih mikroba. Na primjer,kontaminacija aflatoksina
kod kikirikija i kukuruza se najčešće dešava na visokim temperaturama,u toba suše i visoke aktivnosti insekata,a nakon branja proizvodnja aflatoksina u kukuruzu i kikiriju zavisi od velike temperature i velike vlažnosti.

Aflatoksikoze i zdravlje životinja

Aflatoksikoze je primarno bolest jetre.Osjetljivost pojedinih životinja na aflatoksine znatno varira ovisno o vrsti, dobi, spolu i prehrani.
U stvari, aflatoksini uzrokuju oštećenje jetre, smanjena proizvodnja mlijeka i jaja,recidivnu infekciju kao rezultat suzbijanja imuniteta.Dok su većinom mladi najosjetljiviji,pogođene su životinje svih dobi,ali u različitim stupnjevima za različite vrste.Klinički znakovi aflatoksikoze kod životinje su disfunkcija gastrointestinalnog sustava, smanjenje reproduktivnosti,smanjenje iskorištenosti hrane,anemiju i žuticu.Pretvorba aflatoksina B1 u metabolit aflatoksina M1 se izlučuje u mlijeku mliječnih goveda.

Aflatoksini B1,aflatoksin M1 i aflatoksin G1 uzrokuje razne vrste raka kod različitih životinja.Međutim sprema Međunarodnoj agenciji za istraživanje raka samo se aflatoksin B1 smatra kancerogenim jer za njega postoji dovoljno dokaza za to.

Aflatoksini i ljudsko zdravlje

Ljudi su izloženi aflatoksinima konzumiranjem kontaminirane hrane na proizvodima koji imaju gljivice.Takvu izloženost je teško
izbjeći jer se rast gljivica u hrani teško sprjećava.Iako veća količina kontaminirane hrane nije dopuštena u razvijenim zemljama,
zabrinutost i dalje ostaje za mogućim štetnim učincima koji proizlaze iz dugotrajnog izlaganja niskim razinama aflatoksina u opskrbi hranom.
Dokaz o akutnoj aflatoksikoze kod ljudi je zabilježena u mnogim zemljama,naime zemlje treće klase kao što su Tajvan,Ouganda, Indija
i mnoge druge.Sindrom se karakterizira povraćanjem,bolom u trbuhu,plućnim edemom,konvulzijom,koma,masna jetra i eventualno
smrću zbog cerebralne edeme.Uvijeti za povećanje vjerojatnosti akutne aflatoksikoze kod ljudi uključuju ograničenu dostupnost hrane, ekološke uvjete koji pogoduju razvoju gljivica u usjevima i robi,
i nedostatak regulatornih sustava za nadzor i kontrolu aflatoksina.Zbog aflatoksina,pogotovo aflatoksina B1,koji možda ima kancerogena svojsta na zdravlje ljudi javlja se i potrebna za njegovim labaratorijskim istraživanjem.Internacionalna agencija za istraživajne raka je stavila 1988 aflatoksin B1 na popis kancerogenih materija.To je podržano od strane i drugih mnogih epidemioloških studija koja su urađena u Aziji i Africi koji pokazuju pozitivni povezanost između aflatoksina i raka jetre.
Osim toga povezanost aflatoksina i bolesti kod ljudi može zavisiti i od spola,dobi uhranjenosti i / ili istovremene izloženosti drugih uzročnika poput virusnog hepatitisa (HBV) ili parazita zaraze.

Metode analize aflatoksina u hrani

Uzimanje uzoraka i pripreme uzorka:

Uzimanje uzoraka i priprema uzoraka ostaje značajan izvor grešaka u analitičkoj identifikaciji aflatoksina.Dakle sustavi pristup uzimanja uzoraka,pripreme uzorka i analize su apsolutno neophodne kako bi se utvrdilo nivo aflatoksini do najsitnijeg detalja.

U tom smislu su razvijeni specifićni planovi te se prave rigorozne kontrole neke robe,kao što su kukuruz, kikiriki i orašasti plodovi.Planovi uzimanja uzoraka za neke druge namirnice su rađene po uzoru na njih.Zajedničko obilježje svih uzimanja uzroka je da se cijeli primarni uzorak mora samljeti tako da analitički test ima istu koncentraciju toksina kao izvorni uzorak.

Čvrsta-faza Vađenje:

Analitička procedura uključuju tri koraka: vađenje, pročišćavanje i odlučivanje.Najznaćajnije novo poboljšanje u proćištavanju
je upotreba ekstrakcije solidne faze.Test ekstrakti se ćiste prije instrumentalne analize (tankim slojem ili tekućom kromatografijom)
kako bi se odstranili materijali koji često ometaju određivanje ciljnih analita.

Tankoslojna kromatografija:

Tankoslojna kromatografija isto tako poznata i kao kromatografijom na ravnoj je jedan od najčešće korištenih tehnika odvajanja aflatoksina u analizi.
Od 1990 ova metoda se smatra oficijalnom metodom i na ovaj naćin se može izmeriti nivo aflatoksina na razinama nižim i od 1 ng / g.

Tekuća kromatografija:

Tekuća kromatografija je slićna tankoslonoj kromatografiji u mnogim aspektima,ukljućujući i primjenu analita,stacionarne faze i mobilne faze.
Tekuća kromatografija i tankoslojna kromatografija se međusobno nadopunjuju.Kako bi analitičari mogli koristiti tankoslojnu
kromatografiju za primarni rad optimiziranje tekuće kromatografije za ovaj postupak nije neobičajno.
Tekuća metoda kromatografije za određivanje aflatoksina u hrani ukljućuje normalnu fazu normalnu fazu tankoslojne kromatografije.

Imunokemijske Metode

Tankoslojna i tekuća kromatografija za određivanje aflatoksina u hrani je mukotrpan i dugorajan proces.Često ove tehnike zahtijevaju znanje i iskustvo kromatografskih tehnika za rješavanje odvajanja.Kroz napredak u biotehnologiji,vrlo specifični testovi antitijela su sada dostupni i na tržištu koje može identificirati i izmjeriti nivo aflatoksina u hrani manje od 10 minuta.Ovi testovi se baziraju na temelju afiniteta monoklonskih i poliklonskih antitijela za aflatoksinima.Tri vrste imunokemijskih metoda su radioimunoispitivanja,enzimska imunokemijska metoda i imunoafinitetni test.

Potvrda identitete aflatoksina

Iako se analičke metode mogu sastojati od različitih podrijkla,čistoće i različitih kvalifikacijskih koraka,rezultati analize takvih metoda bi trebali biti slični,ako se metode primjenjuju ispravno.Budući da pouzdanost kvantitativnih podataka nije u pitanju problem koji bi trebao biti riješen je potvrda identiteta aflatoksina.Tehnike potvrđivanja koji se koriste ukljućuje kemijsku derivatizaciju i masnu spektrometriju.

Sigurnosni problemi kod rukovanja žitarica sa plijesni i aflatoksina

Sigurnost je ključni problem za znanstvenike koji rade u oblasti aflatoksina.Moraju se poduzeti koraci kako bi se smanjila izloženost toksinima,
kao i na proizvodnju mikroorganizama,Aspergillus flavus i Aspergillus parasiticus.Sigurnosni program bi trebao biti ispunjen
koji zadovoljava potrebe zahtjeve iz laboratorija standarda rada Uprave za sigurnost i hranu  koje pokrivaju korištenje kemijskih kancerogenih tvari.

Monitoring Tehnike za procjenu izloženosti ljudi aflatoksinima
U posljednih nekoliko godina razvile su se nove tehnologije koje mogu tačnije pratiti pojedinačne izloženosti prema aflatoksinima.Posebna je pozornost posvećena analizi DNA aflatoksina aduktima i albumin kao surogatima za genotoksičnost kod ljudi.Autrup i sur. (1983) je uveo korištenje sinkrone fluorescentne spektroskopije za mjerenje aflatoksina DNA adukta u urinu.Uzorci mokraće su sakupljeni nakon izlaganja alfatoksina pronađeno je da sadrže 2,3-dihydroxy-2-(N7-guanyl)-3-hydroxyaflatoxin B1,
trivijalno poznat kao AFB-Gual.Wild et al. (1986) koristi vrlo osjetljivu imunoanalizu za kvantificiranje aflatoksina u tjelesnim tekućinama.Imunoenzimskim ispitivanjem je korišteno kako bi se odredila kolićina aflatoksina B1 u rasponu od 0,01 ng / ml do 10 ng / ml,te je mjerena u uzorcima mokraće ljudi.Koristeći ovu metodu, potvrđeno je izlučivanje aflatoksin-DNK kroz mokraću pri prehrambenoj izloženosti.

Kontrola i upravljanje aflatoksinima

A-regulatorne kontrole:

Aflatoksini se smatraju nezaobilaznim kontaminatima u hrani čak i u podrućjima gdje se ispunjavaju svi standardi dobre proizvođačke prakse.
Uprava za hranu i lijekove je je uspostavila posebne smjernice o prihvatljivim razinama aflatoksina u ljudskoj hrani i hrani za životinje uspostavom akcijske razine koja omogućuju uklanjanje hrane iz uporabe koja sadrži veću količinu.Razina akcija za ljudsku hranu je 20 ppb ukupne količine
aflotoksina,s izuzetkom mlijeka koji ima stupanj djelovanja 0,5 ppb za aflatoksina M1.Međutim veoma je teško procijeniti koncentraciju aflatoksina
te se isto tako ta koncetracije nemože utvrditi 100%.

B Detoksikacijske strategije

Zbog toga što je zagađenja aflatoksina neizbježno predložene u brojne strategije za njihovo detoksikaciju.To ukljućuje fizićke metode rastavljanja, toplinske inaktivacije, zračenje,ekstrakcija otapala, apsorpcija otopine mikroorganizama i fermentacija.Kemijske metode detoksikacije se također prakticiraju kao jedan od glavnih strategija za učinkovitu detoksikaciju:
Strukturna Degradacija Nakon kemijska obrada: Raznolika skupina kemikalija se testira za sposobnost degradiranja i deaktivacije aflatoksina.Broj tih kemikalija može reagirati kako bi se uništili i degradirala učinkovitost aflatoksina ali većina su nepraktične i potencijalno opasne
zbog stvaranja toksičnih ostataka ili perturbacije hranjivih tvari i organoleptičkim svojstvima proizvoda.Dva kemijska pristupa
detoksikacije aflatoksina koje su dobile veliku pozornost su amidohlorid i reakcije s natrijevim bisulfitom. Mnoge studije potvrđuju da kemijska obrada amidohlorida pruža učinkovitu metodu za detoksikaciju aflatoksina kod
kontaminiranog kukuruza i ostalih roba.Mehanizam tog djelovanja uključuje hidrolizu laktonskog prstena i kemijske konverzije u matični spoj aflatoksina B 1 brojne proizvode koji pokazuju značajno smanjena toksičnost.S druge strane, natrijev bisulfit stvara reakciju sa aflatoksinima
(B1, G1 i M1) pod različitim uvjetima temperature,koncentracije i vrijeme da se dobije u vodi topljivi produkti.

Modifikacija toksičnosti kemikalija u hrani:

Toksičnost mikotoksina može biti pod snažnim utjecajem prehrambenih kemikalija koje mijenjaju normalne odgovore u
sustavima sisavaca tih tvari.Niz kemijskih čimbenika
uključujući prehrambene komponente (npr unosa proteina i masti, vitamina i elemenata u tragovima), hrane i dodataka hrani za životinje (primjerice antibiotika i konzervansa),
kao i drugih kemijskih čimbenika može komunicirati s učincima aflatoksina u životinja.

Izmjena bioraspoloživost uzrokovana aflatoksinima:

Novi pristup detoksikacije aflatoksina je dodatak anorganskog Sorbent materijala, poznatijeg kao kemosorbent kao što je hidrirani natrij kalcij aluminosilikat u prehrani životinja.Hidrirani natrij kalcij aluminosilikat posjeduje sposobnost da čvrsto veže i paralizira aflatoksine u probavnom traktu životinja,što rezultira smanjenjem bioraspoloživosti aflatoksina.

Gospodarski utjecaj aflatoksina

Ekonomski utjecaj aflatoksina proizlaze izravno iz usjeva i stoćnih gubitaka,kao i neizravno od troška regulatorne programe namijenjene za smanjenje rizika za zdravlje životinja i ljudi.Organizacija za hranu i poljoprivredu procjenjuje da se 25% svjetskih prehrambenih usjeva sadrži
mikotoksine,od kojih su najpoznatiji alfatoksini.Aflatoksini mogu izazvati probleme kod životinja.Ostali štetni ekonomski učinci aflatoksina su niži
prinosi hrane.Osim toga mogućnost aflatoksina da uzrokuju rak i srodne bolesti jer veoma bitna stavka u prevenciji i detoksikaciji ovih mikotoksina što predstavlja jedan od najizazovnijih toksikoloških pitanja u današnje vrijeme.

Aflatoksini
Ocjenite ovaj tekst