рефераты по бх ядов / Галиева Адиля _Афлатоксины

Министерство образования и науки РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ МЕДИЦИНЫ И БИОЛОГИИ

КАФЕДРА БИОХИМИИ

Специальность: 012300, 020208 – биохимия

Специализация: 012302, 012307 – молекулярная биология

РЕФЕРАТ

АФЛАТОКСИНЫ

Студентка IV курса

Группа 190

Галиева Адиля Х.

Казань – 2012

Афлатоксины – представляют собой одну из наиболее опасных групп микотоксинов, обладающих сильными канцерогенными свойствами, являются гепатотропными ядами и поражают печень. Афлатоксины впервые были выделены в 1961 году из арахисовой муки, зараженной грибом Aspergillus flavus, который и дал название этой группе микотоксинов.

Источники ядов

Афлатоксины являются высокотоксичными вторичными метаболитами микроскопических грибов Aspergillus flavus и Aspergillus niger, которые образуются на различных пищевых продуктах, пищевом сырье и кормах практически повсеместно, наиболее часто и в наибольших количествах в арахисе, кукурузе, семенах хлопчатника. Образованию афлатоксинов способствуют засуха, повышенная температура и влажность при хранении этих продуктов.

Структурные формулы

Рисунок 1. Химическая структура афлатоксинов группы I

Рисунок 2. Химическая структура афлатоксинов группы II

Физические и химические свойства

Афлатоксины по химическому строению являются производными замещенных кумаринов или фурокумаринов. Идентифицированы четыре основных вида афлатоксинов (В1, В2, G1 и G2), однако в целом группа этих веществ охватывает по крайней мере 16 соединений, которые отличаются некоторыми свойствами и уровнем токсичности. В клетках гриба A. flavus синтезируются афлатоксины В1 и В2, гриб A. parasiticus синтезирует, кроме них, еще и афлатоксины G1 и G2.

Группа I (рисунок 1):

афлатоксин В1: R=H, молекулярная масса - 312;

афлатоксин В2: R=H, положение 8 и 9 гидрированы, молекулярная масса – 314;

Афлатоксин М1: R=OH, молекулярная масса – 328.

Группа II (рисунок 2):

афлатоксин G1, молекулярная масса - 328;

афлатоксин G2: положения 9 и 10 гидрированы, молекулярная масса - 330.

Афлатоксины — кристаллические вещества с температурой плавления выше 200°С. Эти микотоксины могут окисляться газообразными хлоридами, диоксидом хлора, диоксидом азота. Основную роль в процессе окисления афлатоксинов Bl и G1 играет двойная связь в терминальном фурановом кольце. Афлатоксины хорошо растворяются в умеренно полярных органических растворителях (ацетон, хлороформ, дихлорметан, диметилсульфоксид, этанол, изопропанол и др.), но не растворимы в эфире. В чистом виде они довольно устойчивы при нагревании на воздухе, однако легко разрушаются под действием света, а также при растворении в высокополярных растворителях, разрушаются под действием ионизирующего излучения. В бензоле и хлороформе афлатоксины сохраняются в темноте в течение нескольких лет. Практически не разрушатся в процессе обычной технологической или кулинарной обработки загрязненных пищевых продуктов.

Распределение в организме

Афлатоксины избирательно поражают печень. Уже через несколько часов после введения афлатоксинов отмечаются структурные нарушения в гепатоцитах: дегрануляция шероховатого и пролиферация гладкого эндоплазматического ретикулума; появление множества миелино-подобных фигур и вторичных лизосом. При остром отравлении афлатоксином В₁ очаги некроза развиваются в миокарде, почках, селезенке. Однако основной "мишенью" воздействия является печень, где наблюдаются обширные коагуляционные и жировые некрозы гепатоцитов, жировая и белковая дистрофия в менее поврежденных клетках. 

Основные проявления интоксикации

Афлатоксины являются одним из наиболее сильных гепатотропных ядов, обладающих также выраженной способностью вызывать отдаленные последствия, в том числе канцерогенный эффект. Для афлатоксинов доказаны мутагенная активность, цитотоксическое действие, влияние на нервную систему, иммуннотоксичность, влияние на репродуктивную функцию, тератогенная активность. Токсические свойства афлатоксинов усиливаются при питании с недостаточным количеством белка, полиненасыщенных жирных кислот, витамина А и этилового спирта. Афлатоксин, выделяемый группой плесенных грибков, в частности Aspergillus flavus, при проведении экспериментов вызывает повреждение клеток печени, цирроз и рак печени у подопытных животных.

Отравление наступает при употреблении в пищу загрязненных афлатоксинами продуктов или кормов. Основные симптомы острого отравления: вялость, отсутствие аппетита, нарушение координации движений, судороги, парезы, нарушение функций желудочно-кишечного тракта, потеря массы тела, отставание в развитии. Специфическими симптомами острого афлатоксикоза являются коагулопатия и множественные геморрагии, отеки, водянки и в некоторых случаях развитие желтухи.

ЛД₅₀ афлатоксинов для различных животных составляет от 0,3 до 18 мг/кг (орально). Потребление пищевых продуктов, содержащих 1,7 мг/кг афлатоксина, за короткий период времени может привести к необратимым повреждениям в печени, а 75 мг/кг - к смерти.

Метаболизм и механизм действия

Влияние афлатоксинов на живой организм заключается в их взаимодействии с макромолекулами клетки - нуклеиновыми кислотами и белками. Они могут практически действовать на все процессы обмена веществ в клетке, а также на структурные и функциональные свойства ее органелл.

В печени афлатоксин B1 и другие токсины этой группы необратимо связываются с молекулами белков и ДНК, образуя аддукты (например, афлатоксин В1-лизин в молекуле альбумина). Разрушение белков и азотистых оснований ДНК в гепатоцитах приводит к токсическому действию афлатоксинов на печень. В гепатоцитах афлатоксин В1 превращается в более токсичные и канцерогенные метаболиты с участием цитохром Р450-монооксигеназы (CYP1A2, CYP 2A6, CYP2B6 и CYP3A4), происходит реакция эпоксидирования двойной связи терминального фуранового кольца, в результате чего образуется электрофильный метаболит, способный алкилировать нуклеиновые кислоты. Эпоксидная форма афлатоксина связывается с остатками гуанина в молекулах ДНК, с образованием гуанил-N7-аддуктов, которые индуцируют мутации. Полагают, что одна из мутаций (G > T трансверсия) в 249-м кодоне гена белка р53 инициирует образование гепатокарциномы.

В цитозоле афлатоксины взаимодействуют с растворимыми белками, ингибируя активность ферментов. Афлатоксины оказывают прямое воздействие на лизосомы, что приводит к повреждению их мембран и освобождению активных гидролаз. Афлатоксины нарушают проницаемость плазматических мембран. Все это приводит к так называемому метаболическому хаосу и гибели клетки.

Влияние на иммунную систему. Было показано, что у животных афлатоксин B1 вызывает суппрессию иммунной системы, естественный ответ организма на инфекцию. Aфлатоксин B1 снижает функционирование фагоцитов, части неспецифического начального ответа организма на чужеродных захватчиков. Aфлатоксин B1 также снижает функционирование T-лимфоцитов, критического компонента специфической защитной системы организма. Макрофаги работают как в специфической, так и в неспецифической защитных системах. Активность макрофагов ингибируется афлатоксином. Афлатоксин также снижает эффективность вакцинации против различных многочисленных заболеваний. Эти эффекты были продемонстрированы в исследованиях на различных видах животных. Данные о иммуносуппресии у людей ограничены и неопределенные, но исследования на животных предоставляют доказательства возможных эффектах афлатоксина у людей.

Биотрансформация афлатоксинов происходит в печени. Абсорбированные афлотоксины подвергаются действию ферментных систем и в том числе цитохромом р450. Биотрансформация заключается в серии метаболических реакций, включая окисление, гидроксилирование, гидратацию и эпоксидирование. Афлатоксин B1-2, 3-эпоксил является наиболее реактивным метаболитом и предполагается, что может вызывать соматическую мутацию и канцерогенез. Афлатоксины быстро всасываются в кровь из кишечника и накапливаются в основном в паренхиматозных органах, таких как печень, почки, жировые депо. Метаболиты выделяются с мочой и через ЖКТ.

Список использованной литературы

1. Таутова, Е.Н. Хамитова А.С., Гулевская Е.Г. Афлатоксины в пищевых продуктах животного происхождения / Е.Н. Таутова, А.С. Хамитова, Е.Г. Гулевская // Биологические науки / Микробиология [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.rusnauka.com/4_SWMN_2010/Biologia/58758.doc.htm - Дата доступа : 15.09.2012.

2. Ядовитые растения. [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://flora-toxin.ru/13.html - Дата доступа : 15.09.2012.

3. Орлов, Б. Н. Ядовитые микромицеты / Орлов, Б. Н., Гелашвили, Д. Б., Ибрагимов, А. К. // Ядовитые животные и растения СССР [Электронный ресурс]. - 1990. - Режим доступа: http://plantlife.ru/books/item/f00/s00/z0000023/st013.shtml - Дата доступа: 15.09.2012.

4. Большая техническая энциклопедия, Афлатоксин [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ai08.org/ - Дата доступа: 15.09.2012.

5. Williams JH, Phillips TD, Jolly PE, Stiles JK, Jolly CM, Aggarwal D. Human aflatoxicosis in developing countries: a review of toxicology, exposure, potential health consequences, and interventions. The American Journal of Clinical Nutrition (2004). 80: 1106-1122.

6. Свободная энциклопедия Wikipedia. [Электронный ресурс]. - 2012. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/- Дата доступа : 15.09.2012.