Природні токсиканти

Природні токсини не поступаються за канцерогенною активністю антропогенним ксенобіотикам. Найбільшу небезпеку представляють бактеріальні токсини, зокрема мікотоксини.

Бактеріальні токсини забруднюють харчові продукти і є причиною гострих харчових інтоксикацій.

Staphylococcus aureus є причиною стафілококового харчового отруєння. Продукують сім ентеротоксинів: А, В, С₁, С₂, D, Е, які являють собою поліпептиди. Найбільш сприятливим середовищем для росту й розвитку стафілококів є молоко, м'ясо й продукти їхньої переробки, кондитерські кремові вироби, у яких концентрація цукру становить менш 50%.

Clostridium botulinum продукує А, В, С, D, E, F і G видів ботулотоксинів. Найбільша токсичність притаманна токсинам А і Е. Ботулотоксини мають білкову природу. Токсини уражають рибні, м'ясні продукти, фруктові, овочеві й грибні консерви в результаті недостатньої теплової обробки й за умов різкого зниження змісту оксигену (герметично закупорені консерви).

До токсиноутворюючих мікроорганізмів, що викликають харчові отруєння, належить також Clostridium perfringens, які продукують велику кількість ентеротоксинів.

Патогенні штами Escherichia coli продукуують термостабільні токсини поліпептидної природи. Сире молоко, м'ясо й м'ясні продукти, а також вода можуть бути причиною виникнення захворювань, пов'язаних із присутністю патогенних штамів Е. coli.

Мікотоксини - це вторинні метаболіти мікроскопічних цвілевих грибів, які характеризуються токсичними властивостями. Їхо біологічна дія проявляється як у вигляді гострих токсикозів і у вигляді виражених канцерогенних, мутагенних і тератогенних ефектів.

[Припускаюється, що з біологічної точки зору мікотоксини виконують в обміні речовин мікроскопічних грибів функції, спрямовані на виживання й конкурентоспроможність у різних екологічних нішах. З гігієнічних позицій - це особливо небезпечні токсичні речовини, що забруднюють корми й харчові продукти. Висока небезпека мікотоксинів виражається в тому, що вони мають токсичний ефект у надзвичайно малих кількостях і здатні досить інтенсивно дифундувати вглиб продукту].

Афлатоксини. Сімейство афлатоксинів включає чотири основних представники (афлатоксини В₁, В₂, G₁, G₂) і ще більше 10 сполук, що є похідними або метаболітами основної групи. Афлатоксини – одні з найсильних гепатропних отрут.

За хімічною структурою афлатоксини є фурокумаринами. Продуцентами афлатоксинов є мікроскопічні гриби: Aspergillus flavus (Link.) і Aspergillus parasiticus (Speare). Вони добре розвиваються й утворюють токсини на різних природних субстратах (сировина, цільне і сухе молоко, молочні продукти; корми).

Охратоксини. Основними продуцентами охратоксинів є Aspergillus ochraceus і Penicillium viridicatum. Охратоксини А, В, С являють собою групу близьких за структурою є ізокумаринами, які пов'язані з L-фенілаланіном пептидним зв'язком. Природним забруднювачем найчастіше є охратоксин А, рідше охратоксин В.

Охратоксини присутні на зернових культурах (кукурудза, пшениця, ячмінь). В звязку із забрудненням кормового зерна й комбікормів охратоксин А виявлено у тваринницькій продукції (шинка, бекон, ковбаси). Охратоксини вражають переважно нирки. Охратоксин А проявляє тератогенну дію.

Трихотеценові мікотоксини. Трихотеценові мікотоксини (ТТМТ) - вторинні метаболіти різних представників мікроскопічних грибів роду Fusarium. Ці мікроскопічні гриби є збудниками так званої гнилі коренів, стебел, листя, насіння, плодів, бульб і сіянців сільськогосподарських рослин. ТТМТ найчастіше виявляються в зерні кукурудзи, пшениці і ячменю.

За структурою ТТМТ належать до сесквітерпенів. Вони містять основне ядро із трьох кілець, назване трихотеканом. Залежно від структури трихотеценового ядра ці мікотоксини підрозділяються на 4 групи: А, В, С, Д. ТТМТ типу А и В характеризуються високою токсичністю. ТТМТ є інгібіторами синтезу білків і нуклеїнових кислот, викликають порушення стабільності лізосомних мембран, що призводить до загибелі клітки.

Зеараленон і його похідні. Основними продуцентами зеараленону є Fusarium graminearum і F. roseum За своєю структурою зеараленон є лактоном резорцилової кислоти. Природний зеараленон має транс- конфігурацію. Зеараленон має гормоноподобні (екстрогенні) властивості, що відрізняє його від інших мікотоксинів.

Основним природним субстратом, у якому найбільше часто виявляється зеараленон, є кукурудза. Частото виявляють зеараленон в комбікормах, а також у пшениці, ячмені, вівсі, у кукурудзяному борошні, пластівцях і кукурудзяному пиві.

Патулін. Основними продуцентами патуліну є мікроскопічні гриби Penicillium patulum і Penicillium expansu. Здатні синтезувати патулін Byssochlamys fulva і В. nivea. За своєю хімічною структурою патулін представляє 4-гідроксифуропіран. Патулін - особливо небезпечний мікотоксин:

Продуценти патуліну уражають в основному фрукти й деякі овочі, викликаючи їхнє гниття. Патулін виявлено в яблуках, грушах, абрикосах, персиках, вишні, винограді, бананах, полуниці, лохині, брусниці, обліписі, айві, томатах. Найбільше часто патуліном заражені яблука. Патулін у високих концентраціях виявляється й у продуктах переробки фруктів і овочів: соках, компотах, пюре й джемах.

Серед мікотоксинів, що продукуються мікроскопічними грибами роду Penicillium, серйозну небезпеку для здоров'я людини представляють лютеоскирин, циклохлоротин, цитреовиридин і цитринин.

Лютеоскирин (продуцент Penicillium islandicum) може знаходитися в рисі, пшениці, сої, арахісі, бобових і деяких видів перцю. Механізм токсичної дії пов'язаний з інгібуванням ферментів дихального ланцюга, а також у пригніченні процесів окисного фосфорилювання.

Циклохлоротин (продуцент Penicillium islandicum) - циклічний пептид, що містить хлор. Біохімічні механізми токсичної дії спрямовані на порушення вуглеводного й білкового обміну й пов'язані з інгібуванням низки ферментів. Крім цього, токсична дія циклохлоротину проявляється в порушенні регуляції проникності біологічних мембран і процесів окисного фосфорилювання.

Цитреовиридин (продуцент Penicillium citreo-viride) виділений з пожовтілого рису. Йому притаманні нейро-токсичними властивості.

Цитринін (продуцент Penicillium citrinum) часто виявляється в різних зернових культурах: рисі, пшениці, ячмені, вівсі, житі, а також у кукурудзі й арахісі. Незначні кількості цитринину виявлено в хлібобулочних виробах, м'ясних продуктах і фруктах. Має нефротоксичні властивості.