Interested Article - Афлатоксин B1

keira
  • 2021-09-13
  • 1

Афлатоксин B 1 ( АФB 1 , AFB 1 , сокр. от англ. A spergillus fla vus toxin B 1 ) — органическое соединение из группы поликетидов (декакетид), относится к микотоксинам . Один из наиболее встречающихся афлатоксинов . Контаминант , вторичный метаболит , который продуцируется некоторыми видами микроскопических плесневых грибов (микромицетов) рода Аспергилл ( Aspergillus flavus , A. parasiticus ). Данные микромицеты поражают в основном корма для скота и пищевые продукты растительного происхождения: зерновые культуры , масличные культуры (семена хлопчатника, подсолнечника и так далее), орехи (арахис и другие) и сухофрукты , встречаются также, но намного реже, в продуктах животного происхождения. Чрезвычайно токсичен и обладает сильнейшей гепатотоксичностью и гепатоканцерогенной активностью . В опытах на животных АФB 1 показал мутагенные , тератогенные и иммунносупрессивные воздействия . Вследствие этих свойств представляет большую угрозу здоровью и жизни человека.

История

Конидии Aspergillus flavus .

Как и другие афлатоксины , афлатоксин B 1 не был известен до 60-х годов XX века. Изучение его структуры и свойств началось после загадочной гибели огромного количества индеек в Англии в 1961 году. Загадочное вещество Х (смесь афлатоксинов, большую часть, которой составлял АФB 1 ) было обнаружено в арахисовой муке, которую использовали в составе корма для индеек. Мука была поражена микроскопическими плесневыми грибами аспергиллами («жёлтая плесень»): Aspergillus flavus , A. parasiticus ) . Точное строение молекулы АФB1 установили в 1967 году. В 1969 году структура была подтверждена с помощью химического синтеза.

Физико-химические свойства

Представляет собой кристаллическое вещество или белый порошок от бесцветного до бледно-жёлтого цвета. Плохо растворим в воде , хорошо в метаноле , хлороформе . Соединение очень стабильно (в растворе), имеет высокие температуры плавления и кипения, однако, в химически чистом виде относительно неустойчивое и чувствительно к действию воздуха и света, особенно к УФ-излучению. При детектировании в УФ свете флуоресцирует синим цветом.

Продукты питания как источники

Афлатоксин B 1 встречается в основном в заражённых пищевых продуктах (является контаминантом ), и люди подвергаются воздействию им почти исключительно через продукты питания .

Основными источниками афлатоксина B 1 являются заражённые аспергиллами продукты растительного происхождения, такие как:

Гораздо меньше содержится афлатоксина B 1 в продуктах животного происхождения — молоке, кисломолочных продуктах, яйцах и сыре.

Для роста аспергиллов ( A. flavus , A. parasiticus и других) оптимальны довольно высокие температуры (35-45 °С) и относительно высокие значения влажности воздуха (при относительной влажности атмосферного воздуха ниже 85 % синтез афлатоксина прекращается), на субстратах с влажностью выше 9-10 % (для масличных и бобовых культур) или 18 % (зерновые). Росту благоприятствуют субстраты с повышенным содержанием растительных масел, такие как семена подсолнечника или сои, или крахмала .

Сохранность афлатоксина B 1 после обычной кулинарной или технологической термической обработки пищевых продуктов очень высока, даже стерилизация в автоклавах в течение 30 мин при 135 °C существенно не снижает его содержания. Полное разрушение молекул АФB 1 достигается при взаимодействии с жидким аммиаком или раствором гипохлорита натрия .

Биосинтез

Афлатоксин B 1 является дериватом, полученным при действии синтазы жирных кислот (СЖК) и поликетидной синтазы (ПКС) (известные как синтазы норсолариневой кислоты).

Воздействие

Хронический афлатоксикоз (хроническая интоксикация афлатоксинами ) почти в 100 % случаев вызывает цирроз печени и гепатоцеллюлярную карциному. На снимке макропрепарат печени человека, с тотальным циррозом и локализованной карциномой печени.

Афлатоксин B 1 может проникать через кожу. Накожное (дермальное) воздействие данного афлатоксина в конкретных условиях окружающей среды может привести к серьёзным рискам для здоровья . Печень является наиболее восприимчивым из органов человека, по отношению к токсичности афлатоксина B 1 . В исследованиях на животных, патологические очаги, связанные с интоксикацией афлатоксином B₁, включают: снижение веса печени, вакуолизацию гепатоцитов (появление многочисленных вакуолей) и карциному печени . Другие поражения печени включают: расширение печеночных клеток, жировую инфильтрацию , некроз , кровоизлияния , фиброзы , регенерацию узелков и пролиферации/ гиперплазии жёлчных протоков .

Молекулярный механизм действия

Схема образования ДНК-аддукта АФB 1 .

Сам по себе афлатоксин B 1 не обладает канцерогенным действием, то есть он является проканцерогеном . Канцерогеном является его активный метаболит — эпоксид. Попадая в гепатоцит , афлатоксин B 1 гидроксилируется микросомальной системой окисления, катализируемой цитохромом P450 , до эпоксида (8,9-эпокси-АФB 1 ). Эпоксид проявляет чрезвычайно высокую реакционную способность вследствие наличия неспаренных электронов у атома кислорода и напряжения эпоксидного цикла, который легко разрушается и увеличивается его активность (образование электрофильных групп). Эпоксид немедленно начинает алкилировать ДНК с образованием прочных ковалентно-связанных ДНК-аддуктов , особенно с гуанином (8,9-эпокси-АФB 1 -N⁷-гуанин). Процесс алкилирования протекает по механизму мономолекулярного нуклеофильного замещения S N 2 .

Алкилирование ДНК эпоксидом АФB 1 приводит к повреждениям гена-онкосупрессора p53 , вплоть до утраты способности к экспрессии белка , тем самым лишая гепатоцит апоптоза . Дальнейшее продолжение процесса приводит к трансформации клеток посредством активации некоторых онкогенов , например, K-ras, вызывая гепатоцеллюлярную карциному .

Всё вышеперечисленные нарушения приводят к так называемому метаболическому хаосу и гибели клетки.

Токсикология

Афлатоксин B 1 — СДЯВ , обладающее сильнейшим гепатотоксическим и гепатоканцерогенным действием. Среди афлатоксинов наиболее токсичный для человека и животных. Помимо этого обладает и ярко выраженной мутагенной активностью , тератогенностью и иммунносупрессивным действием .

Токсичность афлатоксина B 1 для некоторых животных представлена в таблице.

Наименование животного LD 50 в мг/кг
Мыши 9 (перорально)
Крысы 7,2-17,8 (перорально)
Кролики 0,4 (перорально)
Морские свинки 2 (перорально)
Лошади 2 (перорально)
Обезьяны (павианы) 2 (перорально)

Афлатоксин B 1 способен вызывать у человека острые и хронические микотоксикозы , названные афлатоксикозами. Возникновению афлатоксикозов способствует отсутствие надлежащего санитарно-эпидемиологического контроля за продуктами питания, особенно в странах с жарким и влажным климатом (страны тропической Африки, Юго-восточной Азии и Индия), где среди местного населения наблюдаются высокие показатели цирроза печени и гепатоцеллюлярной карциномы.

Острый афлатоксикоз

Этиология острого афлатоксикоза связана с однократным приёмом пищевых продуктов с высоким содержанием афлатоксина B 1 (от 100 мкг/кг и более). При этом у пострадавших наблюдается следующая клиническая картина: рвота , конвульсии или судороги, кома , отёк головного мозга , острая печёночная недостаточность , при этом в крови наблюдается высвобождение аммиака . Особенно опасны острые афлатоксикозы у детей, так как среди них наблюдается довольно высокая летальность.

Хронический афлатоксикоз

Этиология данного афлатоксикоза связана с многократным и долговременным приёмом пищевых продуктов с низким показателями содержания афлатоксина B 1 (намного ниже летальных доз порядка 35-45 мкг/кг). В отличие от острого афлатоксикоза, при хроническом наблюдаются почти 100 % возникновения цирроза печени и злокачественных опухолей.

Контроль риска и регуляция

Одним из важных доказательств реальной опасности афлатоксинов (включая и афлатоксин B 1 ) для здоровья человека явилось установление корреляции между частотой и уровнем загрязнения пищевых продуктов афлатоксинами и частотой первичной карциномы печени среди населения.

Методы определения

Наиболее эффективным методом определения афлатоксина B 1 в пищевых продуктах, сырье и комбикормах является высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) с использованием флюоресцентного детектора .

Безопасность пищевых продуктов

Нормативные документы

Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), человек при благоприятной гигиенической ситуации потребляет с суточным рационом до 0,19 мкг/кг афлатоксина B 1 .

В России и странах таможенного союза согласно техническому регламенту таможенного союза и содержание афлатоксина B 1 в пищевых злаках (зерновые культуры), масличных и бобовых культурах, а также продуктах из этих культур (растительные масла, маргарины итд.), орехах, чае, кофе, в мучных и сахаристых кондитерских изделий, восточных сладостях, жевательной резинки (для изделий, содержащих орехи); шоколаде и изделий из него, какао-бобах и какао-продуктах не должно превышать 0,005 мг/кг. В ферментных молокосвёртывающих препаратах грибного происхождения, продуктах для детей, беременных и кормящих женщин наличие афлатоксина B 1 не допускается.

Примечания

  1. Galvano F., Ritieni A., Piva G., Pietri A. Mycotoxins in the human food chain. In: Diaz D.E., editor. The Mycotoxin Blue Book. Nottingham University Press; Nottingham, UK: 2005. pp. 187—224.
  2. Ilic Z. , Crawford D. , Vakharia D. , Egner P. A. , Sell S. (англ.) // Toxicology and applied pharmacology. — 2010. — Vol. 242, no. 3 . — P. 241—246. — doi : . — . [ ]
  3. ↑ Chen T. , Heflich R. H. , Moore M. M. , Mei N. (англ.) // Environmental and molecular mutagenesis. — 2010. — Vol. 51, no. 2 . — P. 156—163. — doi : . — . [ ]
  4. ↑ Geissler F. , Faustman E. M. (англ.) // Teratology. — 1988. — Vol. 37, no. 2 . — P. 101—111. — doi : . — . [ ]
  5. ↑ Meissonnier G. M. , Pinton P. , Laffitte J. , Cossalter A. M. , Gong Y. Y. , Wild C. P. , Bertin G. , Galtier P. , Oswald I. P. (англ.) // Toxicology and applied pharmacology. — 2008. — Vol. 231, no. 2 . — P. 142—149. — doi : . — . [ ]
  6. Грачева И.М. Теоретические основы биотехнологии. Биохимические основы синтеза биологически активных веществ. — М. : Элевар, 2003. — С. 379. — 554 с.
  7. Boonen J. , Malysheva S. V. , Taevernier L. , Diana Di Mavungu J. , De Saeger S. , De Spiegeleer B. (англ.) // Toxicology. — 2012. — Vol. 301, no. 1-3 . — P. 21—32. — doi : . — . [ ]
  8. Espada Y. , Domingo M. , Gomez J. , Calvo M. A. (англ.) // Research in veterinary science. — 1992. — Vol. 53, no. 3 . — P. 275—279. — . [ ]
  9. Larsson P. , Busk L. , Tjälve H. (англ.) // Carcinogenesis. — 1994. — Vol. 15, no. 5 . — P. 947—955. — . [ ]
  10. Patterson D.S.P. Aflatoxin and related compounds: Introduction. In: Wyllie T.D., Morehouse L.G., editors. Mycotoxic Fungi, Mycotoxins, Mycotoxicoses, an Encyclopaedic Handbook. 1st. Vol. 1. Marcel Dekker Inc.; New York, NY, USA: 1977. pp. 131—135.
  11. Wogan G. N. , Hecht S. S. , Felton J. S. , Conney A. H. , Loeb L. A. (англ.) // Seminars in cancer biology. — 2004. — Vol. 14, no. 6 . — P. 473—486. — doi : . — . [ ]
  12. Ricordy R. , Gensabella G. , Cacci E. , Augusti-Tocco G. (англ.) // Mutagenesis. — 2002. — Vol. 17, no. 3 . — P. 241—249. — . [ ]
  13. Калетина Н.И. Токсикологическая химия. Метаболизм и анализ токсикантов. — М. : ГЭОТАР-Медиа, 2008. — С. 984. — 1016 с. — 2000 экз. — ISBN 978-5-9704-0613-7 .

См. также

Источник —

keira
  • 2021-09-13
  • 1
  • Tags:

Same as Афлатоксин B1

The title for the last searches