Aflatoksin
| Aflatoksin | |
|---|---|
| Općenito | |
| Hemijski spoj | Aflatoksin |
| Druga imena | Aflatoksin B1 IUPAC ime: 17β-Hidroksiandrost-4-en-3-on |
| Molekularna formula | C17H12O6 |
| Osobine1 | |
| Tačka topljenja |
|
| 1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima. | |
Aflatoksini su prirodni mikotoksini koje proizvode mnoge vrste gljiva, kao što su one iz roda Aspergillus, od kojih su najznačajnije Aspergillus flavus i Aspergillus parasiticus. Aflatoksini su otrovni i najkancerogenije poznate supstance.[1] Aflatoksini se stvaraju na polju i tokom skladištenja, a najčešće u kukuruzu, susamu, kikirikiju, pamuku, riži, pistacijama, sjemenkama tikve, bademima, lješnjaku, suncokretu, soji, sušenom voću, začinima, mlijeku i mliječnim proizvodima i mesu.[2][3][4]
Otkriće
[uredi | uredi izvor]Aflatoksini otkriveni su 1960., nakon velikog pomora ćurki u Velikoj Britaniji (misteriozna “bolest” zvana tučja bolest X). Uzročnik pomora je bilo kikirikijevo brašno, iz kojeg je izolirana plijesan Aspergillus flavus kao kristalna supstanca plave fluorescencije. U prošlosti su poznati slučajevi akutne toksičnosti kod ljudi i to u Anonu (1993), Indiji (1974) i Keniji (1982) kada je uzrok kontaminacije kukuruza aflatoksinom bila obilna nesezonska kiša. U Anonu je primijećena mršavost svinja, kao posljedica hroničnih trovanja, a kod goveda je došlo do slabog prinosa mlijeka.
Klasifikacija, biohemijska svojstva i hemijska struktura
[uredi | uredi izvor]Najznačajniji aflatoksini su aflatoksin B1, B2, G1, G2, M1 i M2. Aflatoksin B1 je najtoksičniji i gotovo je uvijek prisutan gdje i B2, G1 i G2. Samo aflatoksin B1, koji se nađe naprimjer u namirnicama koje sadrže neprerađene žitarice ali ga nema u mlijeku, ubraja se u grupu kancerogenih supstanci, tj. u grupu 1 prema IARC klasifikaciji (International Agency for Research on Cancer) što znači da je agens karcinogen i da je to dokazano kod ljudi. Aflatoksin M1 jest u grupi 2A, što znači da je vjerovatno karcinogen kod ljudi (karcinogenost je dokazana kod životinja). Aflatoksini su dobili naziv prema A (Aspergillus) + flavus + toksin, a oznake B i G označavaju pojavu plave (blue) ili zelene (green) fluorescencije pod UV-zracima, dok oznaka M označava prisustvo u mlijeku (milk).
Aflatoksin B je izvedenica difurokumarociklopentenona, a aflatoksin G je difurokumarola.
Mehanizam toksičnog dejstva
[uredi | uredi izvor]Nakon unosa u tijelo, aflatoksini se metaboliziraju u jetri do reaktivnih epoksida koji su toksičniji i nositelji su karcinogenog djelovanja, ili hidroksiliziraju, čime se formira aflatoksin M1, koji je oko 10 puta manje toksičan. Na djelovanje aflatoksina i njihovu bioaktivaciju utiču brojni faktori: spol, starost, ishrana, prisustvo zaštitnih faktora u organizmu, infekcija hepatitis B virusom. Primarne akutne mikotoksikoze se ispoljavau jkao upalne promjene na organima gastrointestinalnog trakta. Aflatoksini su hepatotoksični i uzrokuju masnu degeneraciju jetre, njeno krvarenje i rak jetre. Aflatoksin B1 je nsjsnažniji mutagen i smatra se jednim od najjačih ljudskih mutagena.[5][6]
Izvori kontaminacije
[uredi | uredi izvor]Aflatoksini su prirodne odbrambene supstance koje proizvode mnoge vrste gljiva roda Aspergillus, posebno Aspergillus flavus i Aspergillus parasiticus tj. plijesni koje napadaju žitarice poput kukuruza. Ove materije su i u maloj količini otrovne za najveći broj životinjskih vrsta, kao i za ljude. Plijesni iz roda Aspergillus ne stvaraju aflatoksine uvijek već samo pod određenim okolnostima, naprimjer ukoliko su izložene nepovoljnim okolnim uticajima, kao što je konkurencija u ishrani drugih vrsta gljiva i sl. Količina proizvedenih toksina veoma zavisi od uslova pod kojima gljive rastu.
Za razliku od brojnih drugih vrsta gljiva, uključujući i plijesni iz roda Aspergillus, su aerobni organizmi koji najbolje uspijevaju u uslovima relativno visokih temperatura (25 °C do 42 °C) i niske vlažnosti zraka. Zbog toga su duga i sušna ljeta posebno povoljna za njihovo širenje. Visoke temperature i niska vlažnost zraka doprinose njihovom širenju i posredno, tako što dovode do pucanja sjemenki žitarica, koje zatim postaje lahak plijen ovih plijesni. Još uvijek nije razvijen efikasan industrijski postupak kojim bi se u potpunosti sprečile infekcije žitarica ovim plijesnima, kao ni efikasan postupak za uklanjanje njihovih toksina iz zaražene hrane. Pojedina istraživanja sprovedena na teritoriji Evropske Unije pokazuju da je osjetljivim naučnim instrumentima u čak oko 80% prehrambenih proizvoda za čiju se proizvodnju koriste bilo žitarice bilo mliječne i mesne prerađevine, bilo moguće otkriti prisustvo aflatoksina, naravno u količinama koje nisu opasne po zdravlje.
Osim sjemenki biljaka, ove plijesni mogu rasti i na velikom broju drugih organskih supstrata poput listova i sijena za stočnu ihranu, a u stanju su da koloniziraju i žive organizme. Veoma je opasno udisati njihove spore, jer izazovaju snažne alergijske reakcije kao i teške infekcije pluća i drugih unutrašnjih organa.
Klinički značaj
[uredi | uredi izvor]Zbog široke rasprostranjenosti plijesni u prirodi, i zbog činjenice da žitarice i brojne supstance koje se iz njih dobijaju ulaze u sastav velikog broja prehrambenih proizvoda, kao i zbog relativne hemijske stabilnosti aflatoksina, gotovo je neminovno da se u svakodnevnoj ishrani nalaze mikrokoličine ovih otrova. Ipak, metabolizam ljudi je u poređenju sa drugim životinjskim vrstama primjetno otporniji na pojavu aflatoksina u hrani, za šta najvjerovatnije treba zahvaliti evolucijskoj prilagođenosti ljudi na ishranu žitaricama. Životinjske vrste poput ribljih i psećjih, koje se prirodno ne hrane žitaricama, nisu imale potrebu da razvijaju hemijske odbrambene mehanizme protiv ovih supstanci, tako da su znatno osetljivije na njih.
B1 aflatoksin je jedina supstanca iz grupe aflatoksina koja se nalazi na listi kancerogenih materija. Pokazuje štetne uticaje prvenstveno na ćelije jetre, kako u toksičnosti, tako i u smislu povećanja rizika za pojavu karcinoma jetre. Ipak, medicinske studije ukazuju da se rak jetre rijetko javlja samo kao posljedica intoksikacije aflatoksinom B1, već je potrebno da bude udružena sa drugim faktorima rizika, kao što su hronične infekcije virusom hepatitisa i dr.
Na aflatoksine u životnim namirnicama najosjetljivija su djeca. Kod njih hronično izlaganje dejstvu visokih koncentracija ovih supstanci izaziva ozbiljne smetnje u fizičkom i psihičkom zaostajanju, a primjećuje se i povećana vjerovatnoća pojave raka jetre u kasnijim životnim dobima. Naročito su osjetljiva djeca sa već postojećim drugim imunskim problemima, kao i onakoja oskudevaju u hrani. Zbog navedenih faktora rizika, uticaj aflatoksina na mlade najizraženiji je u određenim oblastima Podsaharske Afrike.
Preživari u tijelu imaju biohemijske mehanizme odbrane protiv aflatoksina, što znači da oni, ukoliko se hrane kontaminiranom hranom, obavljaju njihovo djelimično inaktiviranje, tako da se u svežem kravkjem mlijeku ne može naći opasni i kancerogeni B1, već njegov derivat, znatno manje opasan M1 aflatoksin za koji za sada samo postoji sumnja da je kancerogen. Aflatoksini se nikada ne izlučuju u potpunosti iz životinjskog tijela, zbog čega se neke od ovih supstanci mogu nalaziti i u mesu koje se koristi za ljudsku ishranu – u veoma maloj količini u mišićima (“crvenom” i “bijelom” mesu), a u najvećoj mjeri u iznutricama (unutrašnjim organima), prije svega u jetri.
M1 aflatoksin se ne razgrađuje pasterizacijom niti procesima koji se primjenjuju u cilju smanjivanja sadržaja masnoća u mlijeku, što znači da se može naći u svježem, pasteriziranom i dugotrajnom mlijeku. Drugi procesi za preradu mlijeka (tj. fermentaciju), kojima se dobijaju mliječne prerađevine, razgrađuju aflatoksine ili vezuju njihove molekule u vidu neutralnih proteinskih kompleksa, tako da se po pravilu ne mogu naći u aktivnom stanju u siru, kiselom mlijeku, jogurtu i srodnim proizvodima.
Određene imunološke studije sugeriraju da povećanje unosa svježih biljnih namirnica poput mrkve, celera i peršun a ublažava štetne uticaje aflatoksina na zdravlje ljudi.[7]
Analiza aflatoksina u hrani
[uredi | uredi izvor]Dokazivanje prisustva i kvantifikacija aflatoksina obavlja se primjenom fizičko-hemijskih (TLC, HPLC/MS) i imunoloških metoda (ELISA test). ELISA test predstavlja rutinsku analizu i bazira se na formiranju kompleksa antigen–antitijelo u prisustvu agensa za razvijanje boje (supstrata). Antigen je AFB1-BSA-enzim, tj. konjugat aflatoksina B1 (AFB1) i BSA (albumin goveđeg seruma), a enzimi mogu biti različiti: alkalna fosfataza, penicilinaza ili peroksidaza iz hrena.[8][9][10]
Dozvoljene vrijednosti
[uredi | uredi izvor]Na teritoriji Evropske Unije važe slijedeća ograničenja: 2 μg·kg−1 za aflatoksin B1 kao i 4 μg·kg−1 za sumu aflatoksina B1, B2, G1 i G2 u različitim namirnicama. Važe različite granične vrijednosti između dva i 12 μg·kg−1 za aflatoksin B1 kao i između četiri i 15 μg·kg−1 za sumu aflatoksina B1, B2, G1 i G2 kod različitih začina, oraha, ulja, suhog voća, kukuruza i riže. Isključena su rafinirana ulja i iz njega prerađeni proizvodi, jer je otklanjanje aflatoksina pri rafinaciji prerađuju. Za aflatoksin М1 važi granična vrijednost 50 nanograma po litru (0,050 μg·L−1) kod svježeg mlijeka, termički obrađenog i fabričkog mlijeka kao i 25 nanograma po litru (0,025 μg·L−1) u hrani za bebe. Za hranu za bebe i malu djecu važi granica od svega 10 nanograma po kilogramu (0,010 μg·kg−1) opasnog aflatoksina B1.[11]
U svijetu postoje brojni nacionalni propisi kojima se ograničava maksimalno dozvoljena količina aflatoksina u hrani.[12]
| Država | Maksimalne dozoljene vrijednosti (μg·kg−1) | Proizvod |
|---|---|---|
| 15 | Orasi | |
| 20 | Životne namirnice | |
| 2 | Orasi, suko voće, žitarice | |
| 0 | Kikiriki, kukuruz i proizvodi od kukuruza | |
| 15 | Životne namirnice | |
| 10 | Riža i jestiva ulja | |
| 5 | Životne namirnice | |
| 5 | Životne namirnice | |
| 30 | Životne namirnice | |
| 10 | Životne namirnice | |
| 20 | Životne namirnice | |
| 0 | Životne namirnice | |
| 5 | Životne namirnice | |
| 5 | Životne namirnice |
Aflatoksini su termički stabilni, tako da se u prehrambenoj industriji za oslobađanje hrane od njih koriste mašine koje hranu tretiraju natrij-hipohloritom i sličnim hemijskim postupcima. Čišćenje se potvrđuje tečnom hromatografijom sa fluorescentnom detekcijom.[13]
Također pogledajte
[uredi | uredi izvor]Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ Hudler, George W. (1998). Magical Mushrooms, Mischievous Molds: The Remarkable Story of the Fungus Kingdom and Its Impact on Human Affairs. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-07016-2.
- ^ Hudler, George (1998). Magical Mushrooms, Mischievous Molds. Princeton, NJ: Princeton University Press. ISBN 9780691070162.
- ^ Jonathan H Williams; Timothy D Phillips; Pauline E Jolly; Jonathan K Stiles; Curtis M Jolly; Deepak Aggarwal (2004). "Human aflatoxicosis in developing countries: a review of toxicology, exposure, potential health consequences, and interventions". American Journal of Clinical Nutrition. 80 (5): 1106–1122.
- ^ Abbas Hamed K. (2005). Aflatoxin and Food Safety. CRC Press. ISBN 978-0-8247-2303-3.
- ^ Aguilar F, Hussain SP, Cerutti P (1993). "Aflatoxin B1 induces the transversion of G→T in codon 249 of the p53 tumor suppressor gene in human hepatocytes". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 90 (18): 8586–90. PMC 47402. PMID 8397412.
- ^ Eaton, D.L.; GALLAGHER, E.P. (1994). "Mechanisms of aflatoxin carcinogenesis". Ann. Rev. Pharmacol. 34: 135–172.
- ^ Peterson S, Lampe JW, Bammler TK, Gross-Steinmeyer K, Eaton DL (2006). "Apiaceous vegetable constituents inhibit human cytochrome P-450 1A2 (hCYP1A2) activity and hCYP1A2-mediated mutagenicity of aflatoxin B1". Food Chem. Toxicol. 44 (9): 1474–84. doi:10.1016/j.fct.2006.04.010. PMID 16762476.
- ^ N. Lee; S. Wang; R. Allan; I. Kennedy (2004). "A Rapid Aflatoxin B1 ELISA: Development and Validation with Reduced Matrix Effects for Peanuts, Corn, Pistachio and Soybeans". journal zahtijeva
|journal=(pomoć) - ^ Mahoney, Noreen; Russell J. Molyneux (27. 10. 2021). "A Rapid Analytical Method for Determination of Aflatoxins in Plant-Derived Dietary Supplement and Cosmetic Oils". J Agric Food Chem. 58 (7): 4065–70. doi:10.1021/jf9039028. PMC 2858461. PMID 20235534.
- ^ Leong, Y. -H.; Ismail, N. (27. 10. 2021). Latiff, A. A.; Manaf, N. A.; Rosma, A. "Determination of aflatoxins in commercial nuts and nut products using liquid chromatography tandem mass spectrometry". World Mycotoxin Journal. 4 (2): 119–127. doi:10.3920/WMJ2010.1229.
- ^ Verordnung (EU) Nr. 165/2010 (PDF-Datei)
- ^ Charmley, L. L., Trenholm, H. L., Fact Sheet – Mycotoxins, Canadian Food Inspection Agency, <http://www.inspection.gc.ca/english/anima/feebet/pol/mycoe.shtml>, (12. April 2010). Archivierte Version
- ^ Abbas 2005, str. 546.
Dopunska literatura
[uredi | uredi izvor]- Abbas, Hamed K. (2005). Aflatoxin and Food Safety. CRC Press. str. 546. ISBN 978-1-4200-2817-1.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Hudler, George (1998). Magical Mushrooms, Mischievous Molds. Princeton, NJ: Princeton University Press. ISBN 9780691070162.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Hudler, George W. (1998). Magical Mushrooms, Mischievous Molds: The Remarkable Story of the Fungus Kingdom and Its Impact on Human Affairs. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-07016-2.CS1 održavanje: ref=harv (link)