Potravinové trichothecény
Tvorba a pôsobenie trichotecénov
Fusariae môžu spôsobiť priame poškodenie úrody a jej kvality (napr. Zlé pečenie, varenie a kvalita semien) v dôsledku čiastočnej hluchoty a tvorby takzvaných pekných zŕn, ale napadnutie zrnom Fusarium nemusí nutne sprevádzať zníženie úrody.
Napadnuté zrná môžu mať ružovú až vínovo červenú farbu.
Kolonizácia hubami fusarium môže navyše kontaminovať zozbieraný tovar rôznymi mykotoxínmi. Fusaria vytvára rôzne, väčšinou vysoko toxické mykotoxíny s veľmi odlišnými chemickými štruktúrami.
S asi 100 toxínmi tvorenými fusariom existujú tri hlavné skupiny: trichotecény, zearalenón a fumonizíny.
Trichothecény sú cyklické seskviterpény s epoxidovým kruhom. Kvôli veľmi odlišným chemickým štruktúram boli rozdelené do štyroch podskupín, z ktorých najbežnejšie sú trichotecény typu A a typu B.
Trichotecény typu A sa vyznačujú nedostatkom ketoskupiny na atóme uhlíka 8. Zahŕňajú toxíny, ako je mono- a diacetoxyscirpenol, toxín HT-2, toxín T-2 alebo neosolaniol.
Trichotecény typu B, ktoré sú charakterizované ketoskupinou na atóme uhlíka 8, zahŕňajú deoxynivalenol a nivalenol a ich príslušné prekurzory biosyntézy, 3- a 15-acetyldeoxynivalenol a fusarenón X.
Najdôležitejšími mykotoxínmi pri dnešnom pestovaní obilnín sú deoxynivalenol a nivalenol zo skupiny trichotecénov typu B, pričom deoxynivalenol je pravdepodobne najbežnejším mykotoxínom v potravinách a krmivách. Oba toxíny produkuje hlavne F. graminearum, ako aj F. culmorum a F. crookwellense. Zdá sa, že kmene F. graminearum produkujúce deoxynivalenol dominujú v Severnej a Južnej Amerike, Európe a Ázii. V Japonsku a Austrálii sú to producenti nivalenolu. Nivalenol je v zrnách menej častý ako deoxynivalenol; O jeho toxicite sa vie len málo.
Trichotecény sú silnými inhibítormi syntézy bielkovín. Trichotecény všeobecne pôsobia škodlivo na bunky, ale nie sú mutagénne. Najbežnejšie látky ako nivalenol a deoxynivalenol sú podľa Medzinárodnej agentúry pre výskum rakoviny (IARC) klasifikované ako nekarcinogénne pre človeka. Trichotecény sú toxické pre pokožku a spočiatku útočia na tráviaci trakt; ale je narušený aj nervový systém a tvorba krvi. Navyše narúšajú imunitný systém a vedú tak k zvýšenej náchylnosti na infekčné choroby. U ľudí sú zvracanie (najmä s deoxynivalenolom, nazývaným tiež vomitoxín), hnačky a kožné reakcie najčastejšími príznakmi požitia trichotecénu.
Posúdenie rizika pre trichotecénový toxín T-2, toxín HT-2, deoxynivalenol a nivalenol vykonal Vedecký výbor pre potraviny Európskej únie (SCF). Výsledkom bol tolerovateľný denný príjem (TDI) 1 ug/kg telesnej hmotnosti (hodnota TDI) vrátane jeho acetylovaných derivátov pre deoxynivalenol, ktorý bol doposiaľ najlepšie skúmaný. Pre Nivalenol 0,7 µg/kg telesnej hmotnosti a pre súčet toxínov T-2 a HT-2 sa použilo 0,06 µg/kg telesnej hmotnosti ako predbežné hodnoty pre prípustný denný príjem ((t) TDI) nastaviť. Akútna toxicita toxínu T-2 a HT-2 je porovnateľná, diskutuje sa o vyššej toxicite T-2, ktorá sa v tele rýchlo premení na HT-2.
Pretože doteraz dostupné toxikologické údaje nie sú dostatočné na možné zvýšené účinky, ak sa vyskytne niekoľko trichotecénov súčasne, nie je podľa SCF dôvod zavádzať spoločnú maximálnu hladinu pre súčet hladín toxínov nivalenolu, deoxynivalenolu, T-2 a HT-2.
Výskyt toxínov Fusarium
Z pôvodných druhov obilnín napáda Fusarium hlavne ovos, kukuricu a pšenicu. Jačmeň a raž sa považujú za najmenej náchylné, zatiaľ čo ryža sa považuje za prevažne rezistentnú. V závislosti od počasia sa frekvencia napadnutia a druhové zloženie z roka na rok veľmi líšia. Kontaminácia obilia deoxynivalenolom je globálnym problémom. Podľa stupňa spracovania alebo mletia sa používajú priame sekundárne produkty ako napr B. krupica, krupica alebo múčka, ako aj otruby sa môžu plniť rôzne. Často sa ukázalo, že časti extrahované z vonkajších vrstiev zrna (otrúb) sú viac znečistené.
Nezdá sa, že by došlo ku kontaminácii živočíšnych produktov (mlieko, mäso, vajcia) po kŕmení zrnami obsahujúcimi trichotecén prostredníctvom „prenosu“, pretože toxíny sa v metabolizme zvierat rozkladajú pomerne rýchlo.
Od apríla 2003 je k dispozícii komplexná správa SCOOP o výskyte toxínov Fusarium v potravinách a o hodnotení absorpcie týchto toxínov z potravy obyvateľmi členských štátov EÚ:
Často kontaminované potraviny
Medzi potravinami najčastejšie kontaminovanými toxínmi Fusarium boli na prvom mieste obilniny, z ktorých najvyššiu hladinu mykotoxínov mali kukurica a pšenica:
Z trichotecénov typu B sa deoxynivalenol nachádzal hlavne v kukurici (89%) a pšenici (61%), nivalenol v kukurici (35%), ovse (21%) a pšenici (14%). Trichothecény typu A boli kukurica (28%), pšenica (21%) a ovos (21%) s toxínom T-2 a ovos (41%), kukurica (24%) a raž (17%) s HT-2. Znečistený toxín.
Cestoviny môžu byť tiež kontaminované trichotecénmi. Časť kontaminácie sa varením prenáša na vodu na varenie. Zlikvidovanie vody na varenie môže znížiť možné vystavenie.
Hodnotenie rizika a spotreba spotrebiteľom
Zdroje a ďalšie informácie
Bottalico, A., Perrone, G. Toxigénne druhy Fusarium a mykotoxíny spojené s plesňou hlávkou v cereáliách s malými zrnami v Európe. European Journal of Plant Pathology 108, 611-624 (2002).
Európska komisia, Správy o úlohe pre vedeckú spoluprácu (SCOOP), Správa odborníkov zúčastňujúcich sa na úlohe 3.2.10. Zber údajov o výskyte toxínov Fusarium v potravinách a hodnotenie príjmu potravy obyvateľmi členských štátov EÚ, apríl 2003.
Dodatok: Chemické vzorce
Trichotecény typu A.,
charakterizovaná non-keto skupinou na atóme uhlíka 8
Obrázok 1: Chemická štruktúra diacetoxyscirpenolu
Obrázok 2: Chemická štruktúra toxínu T-2
Trichotecény typu B.,
charakterizovaná keto skupinou na atóme uhlíka 8
Obrázok 3: Chemická štruktúra deoxynivalenolu
Obrázok 4: Chemická štruktúra nivalenolu