- •1. Основные принципы формирования и управления качеством пищевых продуктов
- •1.1. Продовольственная безопасность и основные критерии ее оценки
- •1.1.1. Качество и безопасность пищевых продуктов
- •1.1.2. Гигиенические требования, предъявляемые к пищевым продуктам
- •2.Биологическая ценность:
- •1. Природные компоненты пищи,
- •2. Вещества из окружающей среды, оказывающие вредное воздействие (контаминанты):
- •1.2. Нормативно-законодательная основа безопасности пищевой продукции в России
- •1.2.1. Концепция государственной политики в области здорового питания на период 2005-2010 гг.
- •1.3. Европейская система анализа опасностей по критическим контрольным точкам насср и iso
- •1.4. Ветеринарно-санитарный и технологический мониторинг получения экологически чистой продукции
- •1.5. Методологические принципы создания биологически безопасных продуктов питания
- •2. Опасные природные компоненты пищевой продукции
- •2.1. Антиалиментарные факторы питания
- •2.1.1. Ингибиторы пищеварительных ферментов
- •2.1.2. Антивитамины
- •2.1.3. Факторы, снижающие усвоение минеральных веществ
- •2.1.4. Цианогенные гликозиды
- •2.1.5. Алкалоиды
- •2.1.6. Биогенные амины
- •2.1.7. Лектины
- •2.1.8. Алкоголь
- •2.1.9. Зобогенные вещества
- •2.2. Природные токсиканты
- •2.2.1. Токсины растений
- •2.2.2. Токсины грибов
- •2.2.3. Токсины марикультуры
- •2.3. Трансгенные продукты
- •2.3.1. Генная инженерия и проблемы безопасности
- •2.3.2. Трансгенное сырье: особенности использования и контроля
- •2.3.3. Санитарно-гигиеническое нормирование, регистрация и маркировка гми
- •3. Загрязнение продовольственного сырья и продуктов питания ксенобиотиками биологического и химического происхождения
- •3.1. Загрязнение сырья и продуктов питания из окружающей среды
- •3.2. Биологические ксенобиотики
- •3.2.1. Микробиологические показатели безопасности пищевой продукции
- •1. Санитарно-показательные:
- •3.2.2. Санитарно-показательные микроорганизмы
- •3.2.3. Условно-патогенные микроорганизмы
- •3.2.4. Патогенные микроорганизмы
- •3.2.5. Микотоксины
- •Афлатоксины
- •Хроматографические методы
- •3.3. Химические ксенобиотики
- •3.3.1. Меры токсичности веществ
- •3.3.2. Токсичные элементы
- •0,01 Растительное масло, мясо, сахар, маргарины 0,05
- •Медь (Сu)
- •3.3.3. Санитарно-эпидемиологический контроль за содержанием токсичных элементов в продуктах питания
- •3.3.4. Пестициды
- •3.3.5. Удобрения
- •3.3.6. Нитраты
- •3.3.7. Регуляторы роста растений
- •3.3.8. Антибиотики
- •3.3.9. Гормональные препараты
- •3.3.10. Радиоактивное загрязнение
- •3.3.11. Метаболизм чужеродных соединений
- •Восприимчивость, реактивность
- •Всасывание, циркуляция, распределение
- •3. Пищевая химия / а.П. Нечаев [и др.]; под ред. А.П. Нечаева. Изд. 3-е;
- •4. Скурихин, и.М. Все о пище с точки зрения химика: справ. Издание /
- •6. Безопасность мясных продуктов – от фермы до стола. Российско-
- •10. Гамидуллаев, в.Н. Товароведение и экспертиза продовольственных то-
- •153000, Г. Иваново, пр. Ф.Энгельса, 7.
3.2.5. Микотоксины
В ряду так называемых приоритетных загрязнителей одно из ведущих мест принадлежит токсическим метаболитам плесневых грибов - микотокси- нам (от греческого mykos - гриб и toxicon - яд).
Плесневые токсинобразующие грибы, имеющие огромное видовое раз- нообразие, практически повсеместно поражают сельскохозяйственные расте- ния при вегетации и могут развиваться на агропродукции при хранении. По- падая в организм животных с кормами, многие микотоксины накапливаются в мышечных тканях и тем самым загрязняют продукцию животноводства. Более того, микотоксины, как правило, сохраняются в продуктах после тех- нологической обработки и консервирования (рис. 3.3).
В настоящее время известно более 250 видов различных микроскопи- ческих грибов, продуцирующих около 500 токсических метаболитов, отли- чающихся не только высокой токсичностью, но и мутагенными, тератоген- ными и канцерогенными свойствами.
Рис. 3.3. Пути загрязнения пищевых продуктов микотоксинами
Среди микотоксинов своими токсическими свойствами и широким распространением выделяются афлатоксины, охратоксины, трихотеценовые микотоксины, зеараленон и патулин, хотя потенциально опасными для чело- века являются и многие другие микотоксины. Некоторые сведения об основ- ных микотоксинах представлены в табл.3.1.
86
Основные сведения о микотоксинах
Таблица 3.1
Отформатировано:
Микотоксины |
Основные продуценты |
Природные субстракты |
Характер токсического действия |
| ||||
1 |
2 |
3 |
4 | |||||
Микотоксины, продуцируемые грибами рода Aspergillus | ||||||||
Афлатоксины В1, В2, С1, С2, М1, М2 |
A. flavus, A. parasiticus |
Арахис, кукуруза и дру- гие зерновые, бобовые, семена хлопчатника, раз- личные орехи, некоторые фрукты, овощи, специи, корма |
Гепатотоксическое и гепатоканцерогенное, мутагенное, тератоген- ное и иммунодепрес- сивное | |||||
Стеригматоцистин |
A. clavatus, А. nidulans, |
Различные зерновые, ко- фе-бобы, сыры, корма |
Гепатотоксическое и гепатоканцерогенное, мутагенное | |||||
Охратоксины А, В, С |
A. ochraceus, Penicillium vir- idicatum |
Различные зерновые, ко- фе-бобы, сыры, корма |
Нефротоксическое, тереатогенное, канце- рогенное | |||||
Фумитриморгины А и В |
A. fumigatus |
Рис, соя, кукуруза, силос |
Нейротоксическое | |||||
Тринтоквивалин. Трип- токвивалин |
A. clavatus |
Рис |
То же | |||||
Фумитоксины А, В, С, D |
A. fumigatus |
Силос |
То же | |||||
Территремы А и В |
A. terreus |
Рис |
То же | |||||
Цитохалазин Е |
A. versicolor |
То же |
Повышение проницае- мости сосудов | |||||
Микотоксины, продуцируемые грибами рода Penicillium | ||||||||
Пенитремы А, В, С, D |
P. cyclopium, P. crustosum, P. palitans, P. puberulum |
Различные зерновые, се- мена хлопчатника, сыры, яблоки, пастбищные тра- вы |
Нейротоксическое | |||||
Веррукулоген |
Р. verruculosum, P. simplicis- simum, P. rais- trickii |
Арахис, пастбищные тра- вы |
Нейротоксическое | |||||
Янитремы А, В, С |
P. janthinellum |
Пастбищные травы |
То же | |||||
Паксиллин |
Р. paxilli |
Пастбищные травы |
То же | |||||
Лютеоскирин |
Р. islandicum |
Рис, сорго, пшеница, бо- бовые, арахис, перец |
Гепатотоксическое и гепатоканцерогенное | |||||
Циклохлоритин, ислан- дитоксин |
То же |
То же |
То же | |||||
Эритроскирин |
То же |
То же |
Гепатотоксическое | |||||
Руголизин |
P. rugolisum, |
Рис |
Гепатотоксическое и | |||||
Р P |
. brunneum, |
|
гепатоканцерогенное |
| ||||
. tardum |
|
|
| |||||
Цитровиридин |
P. citreo-viride |
То же |
Нейротоксическое, кардинальная форма бери-бери | |||||
Цитринин |
Р. citrinum, Р. viridicatum, P. citreo-viride, некоторые виды Aspergillus |
Рис, пшеница, ячмень, овес, рожь, некоторые фрукты |
Нефрототоксическое, тератогенное, канцеро- генное |
немецкий (Германия)
Отформатировано:
немецкий (Германия)
87
Продолжение табл. 3.1
1 |
2 |
3 |
4 |
Пеницилловая кислота |
P. puberulum, P. cyclopium. P. viridicatum, A. ochraceus, A. sulphurеus |
Кукуруза, бобовые, кор- ма, табак |
Гепатотоксическое, мутагенное, канцеро- генное |
Рокфортин |
Р. roqueforti, P. commune |
Сыры, семена хлопчатни- ка |
Нейротоксическое |
Патулин |
Р. patulum, Р. expansum, Р. cyclopium, P. viridicatum, A. clavatus, A. terreus, Bys- sochlamys nivea |
Различные фрукты, ово- щи и продукты их пере- работки (соки, пюре, джемы, компоты), корма |
Нейротоксическое, му- тагенное, тератоген- ное, канцерогенное |
PR-токсин |
P. roqueforti |
Ячмень, сыры, джемы, корма |
Нейротоксическое, канцерогенное |
Микофеноловая кислота |
P. roqueforti, P. viridicatum P. stoloniferum |
Сыры |
Мутагенное |
Циклопиазоновая кисло- та |
P. cyclopium, P. camemberti, A. flavus, A. versicolor |
Кукуруза, арахис, сыры |
Нейротоксическое, канцерогенное |
Рубратоксины А и В |
P. rubrum, Р. purpurogenum |
Различные зерновые, бо- бовые, арахис, семена подсолнечника, корма |
Гепатотксическое, му- тагенное, тератогенное |
Секалоновая кислота D |
P. oxalicum |
Различные зерновые |
Поражение легких и миокарда (сердечно- легочная недостаточ- ность), гепатотоксиче- ское, мутагенное и те- ратогенное |
Микотоксины, продуцируемые грибами рода Fusarium | |||
Зеараленон |
F. graminearum F. moniliforme F. tricinctum |
Кукуруза, ячмень, пше- ница, сорго, корма |
Эстрогенное, терато- генное |
Трихотеценовые мико- токсины |
F. sporotrichella (= F. tricinctum) F. poae, F. nivale, F. equiseti, F. solani F. culmorum, F. semitectum S. graminearum, А также некото- рые виды Trichothecium, Stachybotrys, Trichoderma, Cephalosporium, Myrothecium |
Различные зерновые, корма, в том числе сено, солома |
Нейротоксическое, ге- моррагическое, лейко- пеническое, иммуно- депрессивное, дерма- токсическое, терато- генное (для Т-2-токсина и воми- токсина), канцероген- ное (для Т-2-токсина фузарено- на-Х) |
88
Окочание табл. 3.1
1 |
2 |
3 |
4 |
Микотоксины, продуцируемые другими микроскопическими грибами | |||
Эрготоксины |
Claviceps pur- purea, Claviceps paspali |
Различные зерновые, ди- корастущие злаки |
Нейротоксическое |
Спородисмин |
Pithomyces char- tarum |
То же |
Гепатотоксическое, фотосенсибилизирую- щее |
Альтернариол, метило- вый эфир альтернариола, альтенуен, альтенуизол, альтертоксины, тенуазо- новая кислота и др. |
Alternaria alter- nata Alternaria solani, Alternaria tenuis- sima |
Различные зерновые, се- мена хлопчатника, неко- торые фрукты и овощи, силос, сено |
Поражение сердечно- сосудистой системы, тератогенное, мутаген- ное, фитотоксическое |
Цитохалазины |
Helminthosporium dematoideum, Phoma spp, Metarrhizium ani- sophiae |
Рис, просо, некоторые овощи |
Повышение проницае- мости сосудов, терато- генное |
Невозможность полного предотвращения поражения сельскохояйст- венной продукции микроскопическими грибами - продуцентами микотокси- нов - заставляет отвести главную роль в профилактике микотоксикозов чело- века системе контроля за загрязнением пищевых продуктов микотоксинами, а также установлению безопасных их концентраций (табл. 3.2).
К настоящему времени достигнуты серьезные успехи в установлении химической структуры микотоксинов, изучении их физико-химических
свойств, разработке методов анализа и изучении их распространенности.
Микотоксины образуются из первичных метаболитов в результате из- менения каких-либо физиологических факторов, как, например, содержание питательных веществ, соотношение микроэлементов и других факторов рос- та. Токсины микроскопических грибов образуются в цепи последовательных ферментных реакций из относительно небольшого числа химически простых промежуточных продуктов основного метаболизма, таких как ацетат, мало- нат и аминокислоты. Наиболее важными этапами биосинтеза микотоксинов являются реакции конденсации, окислительно-восстановительные, алкилиро- вание и галогенизация, которые приводят к образованию весьма различных по структуре предшественников микотоксинов.
Известно 5 основных путей биосинтеза микотоксинов:
1) поликетидный, характерный для афлатоксинов, охратоксинов, патулина и др.;
2) терпеноидный - для трихотеценовых микотоксинов;
3) через цикл трикарбоновых кислот - для рубратотоксинов;
4) аминокислотный - исходными соединениями являются аминокислоты -
эргоалкалоиды, циклопиазоновая кислота и др.;
5) смешанный (сочетание двух и более основных путей) - для производ-
ных циклопиазоновой кислоты.
89
ПДК микотоксинов в пищевых продуктов
Таблица 3.2
Вид продукта |
ПДК, мг/кг | ||||
Афлатоксин В1 |
Афлатоксин М1 |
Патулин |
Зеараленон |
Т-2 токсин | |
Зерно, мука, крупы |
0,05 |
Не нормируется |
Не нормируется |
1,0 |
0,1 |
Молоко и молочные продукты |
Не допускается |
0,0005 |
0,0005 |
Не нормируется |
Не нормируется |
Мясо и мясо- продукты |
0,005 |
Не нормируется |
Не нормируется |
Не нормируется |
Не нормируется |
Орехи, масличные, жи- ры, масла |
0,005 |
0,005 |
0,005 |
1,0 |
1,0 |
Кофе, чай, ка- као, кондитер- ские изделия |
0,005 |
0,005 |
0,005 |
Не нормируется |
Не нормируется |
Фруктовые и овощные соки и пюре |
0,005 |
0,005 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
Белковые изоляты |
0,005 |
0,005 |
Не нормируется |
1,0 |
1,0 |
Продукты дет- ского питания |
Не допускается |
Поликетидный путь является основным для биосинтеза большой груп- пы микотоксинов. Микотоксины, синтезирующиеся этим путем, в зависимо- сти от числа С2-единиц, включенных в молекулу, подразделяются на тетраке- тиды (патулин), пентакетиды (охратоксин А), гексакетиды, гептакетиды, ок- такетиды, монокетиды (зеараленон) и декакетиды (афлатоксины).
Терпеноидный путь биосинтеза характерен для большой группы трихо- теценовых токсинов. Предполагают, что биосинтез трихотеценового ядра идентичен для всех видов Trichothecium и Fusarium. Однако синтез отдель- ных трихотеценовых микотоксинов обусловлен различиями в процессе гид- роксилирования, катализируемом ферментными системами, генетически от- личающимися у отдельных видов грибов.
Изучение биогенеза микотоксинов - процесс исключительно сложный и трудоемкий. Несмотря на это, изучение закономерностей биосинтеза помимо теоретического имеет большое практическое значение, поскольку служит главным условием изыскания способов предотвращения токсинобразования микроскопическими грибами.
Плесневые грибы поражают продукты как растительного, так и живот-
ного происхождения на любом этапе их получения, транспортирования и хранения, в производственных и домашних условиях. Несвоевременная уборка урожая или недостаточная сушка его до хранения, хранение и транс-
90
портирование продуктов при недостаточной их защите от увлажнения при- водят к размножению микромицетов и образованию в пищевых продуктах токсических веществ. Микотоксины могут попадать в организм человека также с мясом и молоком животных, которым скармливали корма, загряз- ненные плесневыми грибами.
Размножаясь на пищевых продуктах, многие плесневые грибы не толь- ко загрязняют их токсинами, но и ухудшают органолептические свойства этих продуктов, снижают пищевую ценность, приводят к порче, делают их непригодными для технологической переработки. Использование в животно- водстве кормов, пораженных грибами, ведет к гибели или заболеванию скота и птицы.
Ежегодный ущерб в мире от развития плесневых грибов на сельскохо-
зяйственных продуктах и промышленном сырье превышает 30 млрд долл.
Учитывая широкое распространение в мире микотоксинов, в России осуществляется мониторинг импортных продуктов на загрязненность мико- токсинами. Содержание микотоксинов регламентируется ПДК (табл. 3.2).