Αφλατοξίνη
Οι αφλατοξίνες είναι διάφορες δηλητηριώδεις καρκινογόνες και μεταλλαξιογόνες ουσίες που παράγονται από ορισμένες μούχλες, ιδιαίτερα τα είδη Ασπέργιλλου. Οι μύκητες αναπτύσσονται στο έδαφος, στη σάπια βλάστηση και σε διάφορα βασικά τρόφιμα και αγαθά όπως σανό, καλαμπόκι, σιτάρι, κεχρί, σόργο, μανιόκα, ρύζι, πιπεριές τσίλι, βαμβακόσπορους, φιστίκια, ξηρούς καρπούς, ηλιόσπορους, σουσάμι και διάφορα μπαχαρικά. Με λίγα λόγια, οι σχετικοί μύκητες αναπτύσσονται σχεδόν σε κάθε καλλιέργεια ή τροφή. Έχουν βρεθεί τόσο σε τροφές για κατοικίδια όσο και σε τροφές για ανθρώπους, καθώς και σε πρώτες ύλες για αγροτικά ζώα. Τα ζώα που τρέφονται με μολυσμένα τρόφιμα μπορούν να περάσουν τις αφλατοξίνες σε αυγά, γαλακτοκομικά προϊόντα και κρέας.[1] Για παράδειγμα, οι μολυσμένες ζωοτροφές πουλερικών είναι η ύποπτη πηγή κρέατος και αυγών κοτόπουλου που έχουν μολυνθεί με αφλατοξίνες στο Πακιστάν.[2]
-Aflatoxin_B1_Structural_Formulae_V.1.svg)
Τα παιδιά επηρεάζονται ιδιαίτερα από την έκθεση σε αφλατοξίνες, η οποία σχετίζεται με καθυστέρηση της ανάπτυξης,[3] ηπατική βλάβη και καρκίνο του ήπατος. Έχει αναφερθεί συσχέτιση μεταξύ της παιδικής καθυστέρησης και της έκθεσης σε αφλατοξίνες[4] σε ορισμένες μελέτες[5][6] αλλά δεν μπορούσε να ανιχνευθεί σε όλες.[7][8] Επιπλέον, αιτιώδης σχέση μεταξύ της παιδικής καθυστέρησης και της έκθεσης σε αφλατοξίνες δεν έχει ακόμη αποδειχθεί με βεβαιότητα από επιδημιολογικές μελέτες, αν και τέτοιες έρευνες βρίσκονται σε εξέλιξη.[9][10] Οι ενήλικες έχουν υψηλότερη ανοχή στην έκθεση, αλλά διατρέχουν επίσης κίνδυνο. Κανένα είδος ζώου δεν έχει ανοσία. Οι αφλατοξίνες είναι από τις πιο γνωστές καρκινογόνες ουσίες.[11] Αφού εισέλθουν στο σώμα, οι αφλατοξίνες μπορεί να μεταβολιστούν από το ήπαρ σε ένα αντιδραστικό ενδιάμεσο εποξείδιο ή να υδροξυλιωθούν για να γίνουν η λιγότερο επιβλαβής αφλατοξίνη M1.
Η δηλητηρίαση από αφλατοξίνη συνήθως προκύπτει από την κατάποση, αλλά η πιο τοξική αφλατοξίνη, η Β1, μπορεί να διαπεράσει το δέρμα.[12]
Κύριοι τύποι και οι μεταβολίτες τους
Η αφλατοξίνη Β1 θεωρείται η πιο τοξική και παράγεται τόσο από τον Aspergillus flavus όσο και από τον Aspergillus parasiticus. Η αφλατοξίνη M1 υπάρχει στον ζωμό ζύμωσης του Aspergillus parasiticus, αλλά αυτή και η αφλατοξίνη M2 παράγονται επίσης όταν ένα μολυσμένο ήπαρ μεταβολίζει την αφλατοξίνη Β1 και Β2.
- Αφλατοξίνη B1 και B2 (AFB), που παράγεται από Aspergillus flavus και A. parasiticus
- Αφλατοξίνη G1 και G2 (AFG), που παράγεται από τους A. flavus και Aspergillus parasiticus της Ομάδας ΙΙ[13]
- Αφλατοξίνη M1 (AFM1), μεταβολίτης της αφλατοξίνης Β1 σε ανθρώπους και ζώα (η έκθεση σε επίπεδα ng μπορεί να προέρχεται από το μητρικό γάλα)
- Αφλατοξίνη M2, μεταβολίτης της αφλατοξίνης B2 σε γάλα βοοειδών που τρέφονται με μολυσμένα τρόφιμα[14]
- Αφλατοξικόλη (AFL): μεταβολίτης που παράγεται με τη διάσπαση του δακτυλίου λακτόνης
- Αφλατοξίνη Q1 (AFQ1), κύριος μεταβολίτης του AFB1 σε in vitro ηπατικά παρασκευάσματα άλλων ανώτερων σπονδυλωτών[15]
Η AFM, η AFQ και η AFL διατηρούν τη δυνατότητα να γίνουν εποξείδιο. Παρόλα αυτά, φαίνονται πολύ λιγότερο ικανά να προκαλέσουν μεταλλαξογένεση από τη μη μεταβολισμένη τοξίνη.[16]
Συνθήκες μόλυνσης
Οι αφλατοξίνες παράγονται τόσο από τον Aspergillus flavus όσο και από τον Aspergillus parasiticus, που είναι κοινές μορφές μούχλας ευρέως διαδεδομένες στη φύση. Η παρουσία αυτών των μουχλών δεν υποδηλώνει πάντα ότι υπάρχουν επιβλαβή επίπεδα αφλατοξίνης, αλλά υποδηλώνει σημαντικό κίνδυνο. Η μούχλα μπορεί να αποικίσει και να μολύνει τα τρόφιμα πριν από τη συγκομιδή ή κατά την αποθήκευση, ειδικά μετά από παρατεταμένη έκθεση σε περιβάλλον υψηλής υγρασίας ή σε συνθήκες καταπόνησης όπως η ξηρασία.
Ο γηγενής βιότοπος του Ασπέργιλλου βρίσκεται στο έδαφος, τη βλάστηση σε αποσύνθεση, το σανό και τους καρπούς που υφίστανται μικροβιολογική φθορά, αλλά εισβάλλει σε όλους τους τύπους οργανικών υποστρωμάτων όποτε είναι ευνοϊκές οι συνθήκες για την ανάπτυξή του. Οι ευνοϊκές συνθήκες για την παραγωγή αφλατοξινών περιλαμβάνουν υψηλή περιεκτικότητα σε υγρασία (τουλάχιστον 7%) και θερμοκρασίες από 55 °F (13 °C) έως 104 °F (40 °C) [βέλτιστη 27 έως 30 °C (81 έως 86 °F)].[17][18] Οι αφλατοξίνες έχουν απομονωθεί σε όλες τις μεγάλες καλλιέργειες δημητριακών και τρόφιμα όπως το φυστικοβούτυρο και η κάνναβη. Τα βασικά προϊόντα που μολύνονται τακτικά με αφλατοξίνες περιλαμβάνουν τα μανιόκα, τσίλι, καλαμπόκι, βαμβακόσπορο, κεχρί, φιστίκια, ρύζι, σόργο, ηλιόσπορους, ξηρούς καρπούς δέντρων, σιτάρι και μια ποικιλία μπαχαρικών που προορίζονται για ανθρώπινη ή ζωική κατανάλωση. Τα προϊόντα μετασχηματισμού αφλατοξίνης βρίσκονται μερικές φορές στα αυγά, τα γαλακτοκομικά προϊόντα και το κρέας όταν τα ζώα τρέφονται με μολυσμένα δημητριακά.[1][19]
Μια μελέτη που διεξήχθη στην Κένυα και το Μάλι διαπίστωσε ότι οι κυρίαρχες πρακτικές για την ξήρανση και την αποθήκευση του καλαμποκιού ήταν ανεπαρκείς για την ελαχιστοποίηση της έκθεσης στις αφλατοξίνες.[20]
Οι βιολογικές καλλιέργειες, οι οποίες δεν υποβάλλονται σε επεξεργασία με μυκητοκτόνα, μπορεί να είναι πιο επιρρεπείς σε μόλυνση με αφλατοξίνες.[21]
Πρόληψη
Υπάρχουν πολύ περιορισμένα στοιχεία που δείχνουν ότι η γεωργική και διατροφική εκπαίδευση μπορεί να μειώσει την έκθεση στην αφλατοξίνη σε χώρες χαμηλού έως μεσαίου εισοδήματος.[22]
Παθολογία
Κανένα ζωικό είδος δεν είναι γνωστό να έχει ανοσία στις οξείες τοξικές επιδράσεις των αφλατοξινών. Οι ενήλικες άνθρωποι έχουν υψηλή ανοχή στην έκθεση σε αφλατοξίνες και σπάνια καταλήγουν από οξεία αφλατοξίκωση,[23] όμως τα παιδιά επηρεάζονται ιδιαίτερα και η έκθεσή τους μπορεί να οδηγήσει σε καθυστέρηση στην ανάπτυξη, πέρα των συμπτωμάτων που αναφέρονται παρακάτω.[24]
Η μεγάλη έκθεση σε αφλατοξίνες προκαλεί οξεία ηπατική νέκρωση (οξεία αφλατοξίκωση), με αποτέλεσμα αργότερα να εξελιχθεί σε κίρρωση ή καρκίνωμα του ήπατος. Η οξεία ηπατική ανεπάρκεια εκδηλώνεται με αιμορραγία, οίδημα, αλλοιώσεις στην πέψη, αλλαγές στην απορρόφηση ή/και μεταβολισμό θρεπτικών ουσιών και ψυχικές αλλαγές και/ή κώμα.[23]
Η χρόνια, υποκλινική έκθεση δεν οδηγεί σε συμπτώματα τόσο δραματικά όσο η οξεία αφλατοξίκωση. Η χρόνια έκθεση αυξάνει τον κίνδυνο ανάπτυξης καρκίνου του ήπατος και της χοληδόχου κύστης,[25] καθώς οι μεταβολίτες της αφλατοξίνης μπορεί να παρεμβάλλονται στο DNA και να αλκυλιώνουν τις βάσεις μέσω της μονάδας εποξειδίου. Αυτό πιστεύεται ότι προκαλεί μεταλλάξεις στο γονίδιο p53, ένα σημαντικό γονίδιο για την πρόληψη της εξέλιξης του κυτταρικού κύκλου όταν υπάρχουν μεταλλάξεις του DNA ή που σηματοδοτεί την απόπτωση (προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος). Αυτές οι μεταλλάξεις φαίνεται να επηρεάζουν ορισμένες τοποθεσίες ζευγών βάσεων περισσότερο από άλλες, για παράδειγμα, η τρίτη βάση του κωδικονίου 249 του γονιδίου p53 φαίνεται να είναι πιο επιρρεπής σε μεταλλάξεις που προκαλούνται από αφλατοξίνη από τις κοντινές βάσεις.[26] Όπως και άλλοι παράγοντες αλκυλίωσης DNA, η αφλατοξίνη Β1 μπορεί να προκαλέσει ανοσοκαταστολή και η έκθεση σε αυτήν σχετίζεται με αυξημένο ιικό φορτίο σε άτομα θετικά στον HIV.[27][28]
Κατάλογος εξάρσεων
Διεθνείς πηγές εμπορικού φυστικοβούτυρου, μαγειρικών ελαίων (π.χ. ελαιόλαδο, φυστικέλαιο και σησαμέλαιο) και καλλυντικών έχουν αναγνωριστεί ως μολυσμένα με αφλατοξίνη.[29][30][31] Σε ορισμένες περιπτώσεις, η υγρή χρωματογραφία – διαδοχική φασματομετρία μάζας (LC–MS/MS) και άλλες αναλυτικές μέθοδοι, αποκάλυψαν ένα εύρος από 48% έως 80% των επιλεγμένων δειγμάτων περιείχαν ανιχνεύσιμες ποσότητες αφλατοξίνης. Σε πολλά από αυτά τα μολυσμένα τρόφιμα, η αφλατοξίνη ξεπερνούσε τα ασφαλή όρια του Οργανισμού Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) ή άλλου ρυθμιστικού οργανισμού.[30][31][32]
- 2003 Κένυα: οξεία δηλητηρίαση, 120 επιβεβαιωμένοι θάνατοι.[33]
- Φεβρουάριος–Μάρτιος 2013: Η Ρουμανία, η Σερβία και η Κροατία, διαδόθηκε στη δυτική Ευρώπη.
- Φεβρουάριος 2013: Αϊόβα.[34]
- 2014 (σε εξέλιξη): Νεπάλ και Μπαγκλαντές, εκθέσεις νεογνών, όπως βρέθηκε στο αίμα του ομφάλιου λώρου.[33]
- 2019 Κένυα: πέντε μάρκες αλεύρου καλαμποκιού ανακλήθηκαν λόγω μόλυνσης.[35]
- 2021 ΗΠΑ: Μόλυνση τροφών για κατοικίδια που παρασκευάζεται από την Midwestern Pet Food, προκαλώντας τον θάνατο τουλάχιστον 70 σκύλων.[36]