Aflatoksin

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.

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).

Hemijska struktura osnovnih grupa aflatoksina

Aflatoksin B je izvedenica difurokumarociklopentenona, a aflatoksin G je difurokumarola.

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]

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.

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]

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]

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]

Nivo tolerancije aflatoksina B1

Država	Maksimalne dozoljene vrijednosti (μg·kg−1)	Proizvod
Kanada	15	Orasi
Ujedinjeno Kraljevstvo	20	Životne namirnice
Evropska Unija	2	Orasi, suko voće, žitarice
Argentina	0	Kikiriki, kukuruz i proizvodi od kukuruza
Brazil	15	Životne namirnice
Kina	10	Riža i jestiva ulja
Češka Republika	5	Životne namirnice
Mađerska	5	Životne namirnice
Indija	30	Životne namirnice
Japan	10	Životne namirnice
Nigerija	20	Životne namirnice
Poljska	0	Životne namirnice
JAR	5	Životne namirnice
Zimbabve	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]

• Totalna sinteza aflatoksina
• Oboljenja uzrokovana hranom
• Toksin

• 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)

Portal Hemija

• Detailed listing and information on all Aspergillus mycotoxins
• Aflatoxin Arhivirano 28. 2. 2014. na Wayback Machine, ICRISAT
• Aspergillusflavus.org
• Aflatoxins - Cancer-Causing Substance
• Aflatoxin B₁

Šablon:Otrovi