Mikotoksyny- dlaczego nikt o nich nie mówi?

Mikotoksyny będące drugorzędowymi produktami przemiany materii odkryto w latach sześćdziesiątych ubiegłego wieku. Ich zawartość jest ważnym wskaźnikiem jakościowym produktów spożywczych, ziarna zbóż oraz pasz.Istnieje niezliczona ilość grzybów, która bardzo dobrze rozwija się na produktach spożywczych. Niektóre z nich mogą powodować więcej szkód, niż tylko zmianę koloru żywności, czy też spowodowanie, że stanie się ona nieatrakcyjna lub niesmaczna. Wybrane z nich są zdolne do atakowania roślin lub zwierząt. Grzyby z rodzaju Trichophyton stają się pasożytami człowieka, powodując grzybice włosów, skóry czy paznokci. Wiele innych tworzy charakterystyczny porost na powierzchni produktu. Penicillium roqueforti czy Penicillium camemberti, są kluczowym środkiem dojrzewania sera Roquefort czy Camembert.

        Współcześnie tematem bezpiecznej żywności zajmuje się Komisja Kodeksu Żywnościowego FAO/WHO, która współpracuje z takimi organizacjami jak Komitet Ekspertów do spraw Dodatków do Żywności (JECFA) oraz Europejski Urząd Bezpieczeństwa Żywności (EFSA). Najwyższe dopuszczalne poziomy niektórych zanieczyszczeń w środkach spożywczych (w tym mikotoksyn) zawarte są w Rozporządzeniu Komisji (WE) nr 1881/2006 z dnia 19 grudnia 2006r. Obecne przepisy prawne obejmują 13 różnych grup mikotoksyn, a ich konkretne limity zostały ustalone nie tylko dla artykułów spożywczych, ale również dla surowców paszowych.

Mikotoksyny- co to takiego?

          Mikotoksyny są to wtórne, drugorzędowe metabolity wytwarzane podczas przemiany materii przez niektóre gatunki grzybów mikroskopowych z rodzajów tj. Aspergillus, Claviceps, Fusarium, Penicillium, Rhizoctonia oraz Stachybotrys. Działają toksycznie wobec ludzi, zwierząt, roślin, lecz nie wobec wytwarzającego je drobnoustroju. 

Aktualnie odkrytych zostało kilkaset różnych mikotoksyn, wykazujących duże zróżnicowanie strukturalne, a także różniących się właściwościami chemicznymi i fizykochemicznymi. Mikotoksyny, obecne w żywności o największym znaczeniu oraz powodujące poważne skutki zdrowotne to m.in.: aflatoksyny, ochratoksyny, fumonizyny oraz zearalenon.

Występowanie w żywności

          Rozwój grzybów mikroskopowych na artykułach spożywczych, poza celowym umieszczeniu szczepów grzybów dla uzyskania danego smaku i aromatu, należy ocenić jako proces psucia się. Zapleśniałych produktów nie należy spożywać. Przekonanie, że poprzez wycinanie lub usuwanie zapleśniałych części, reszta tych artykułów spożywczych nadaje się do spożycia może być w wielu przypadkach niesłuszna. Szkodliwe oddziaływanie na zdrowie wielu grzybów pleśniowych oraz zakres rozpowszechniania się mikotoksyn w danym artykule spożywczym nie jest znana. Nie zaleca się też przesadnej ostrożności. Każdy z nas w sposób przypadkowy spożył produkt zawierający pleśń. Prawdopodobieństwo, że wystąpi uszczerbek na zdrowiu jest bardzo małe i są to przypadki sporadyczne

Gdzie możemy je znaleźć?

1. Zboża: Zboża i ziarna soi są stosowane w produkcji żywności oraz paszy jako źródło białka, węglowodanów i olejów. Ze względu na swój skład chemiczny, są one podatne na zanieczyszczenie przez drobnoustroje. Zboża, soja i inne surowe produkty mogą być zakażone grzybami w okresie wegetacji na polu, w czasie przechowywania oraz podczas obróbki. Grzyby, które zanieczyszczają ziarna zostały podzielone na dwie grupy- grzyby powstające na polu oraz podczas przechowywania. Pierwsze z nich infekują plony podczas fazy wegetacji roślin i obejmują patogeny roślinne takie jak Alternaria, Fusarium, Cladosporium oraz gatunki Botrytis. Podczas przechowywania ich liczba ulega zmniejszeniu. Zastąpywane są przez grzyby infekujące ziarna podczas przechowywania takie jak Aspergillus, Penicillium, Mucor oraz Rhizopus
2. Owoce i warzywa: Pomimo wszelkich wysiłków kontrolowania zanieczyszczenia grzybami żywności, grzyby mikroskopowe to wszechobecne zanieczyszczenie. Dostają się one do owoców na polu lub w sadzie, w dowolnym momencie w trakcie zbierania, przetwarzania, magazynowania i obrotu. Chociaż większość produktów spożywczych posiada chemiczne i/lub fizyczne właściwości, które pozwalają na mikrobiologiczne lub grzybicze psucie, owoce są bardziej podatne na wspomnianą pleśń. Obecność grzybów produkujących toksyny na owocach nie musi oznaczać, że mikotoksyny będą obecne w produkcie, ponieważ produkcja toksyny zależy od wielu czynników, takich jak: warunki środowiskowe, rodzaj, odmiana i stan owocu oraz obciążenie mikrobiologiczne produktu. Mikotoksyny mogą występować w świeżych owocach, sokach, winach, owocach w puszkach oraz w suszonych produktach owocowych. Mikotoksyny najczęściej występujące w owocach oraz w produktach z nich wytworzonych to aflatoksyny, ochratoksyny A, patuliny oraz toksyny produkowane przez Alternaria
3. Produkty pochodzenia zwierzecego: Głównym źródłem mikotoksyn jest żywność pochodzenia roślinnego, jednakże mikotoksyny dostają się również do organizmów zwierząt rzeźnych i gospodarskich wraz z paszami zanieczyszczonymi toksynami. Surowce zwierzęce, które są wykorzystywane do produkcji artykułów spożywczych posiadają mikotoksyny, które dostały się z paszy lub ze środowiska. Występuje wtedy możliwość przedostania się mikotoksyn do tkanek przeznaczonych do spożycia, a tym samym do konsumenta. Przejście to definiowane jest jako carry- over. Doskonały przykład carry-over to proces przejścia mikotoksyny do mleka. Mikotoksyny obecne w mleku to przede wszystkim aflatoksyny B1 oraz ochratoksyny A. Krowy, które spożywają paszę zanieczyszczoną aflatoksyną B1 metabolizują ją w wątrobie przez enzym- cytochrom P450. Przez hydroksylowanie trzeciorzędowego atomu węgla pierścienia di-furanokumaryny, aflatoksyna B1 zostaje przekształcona do jej metabolitu- aflatoksyny M1. Poprzez występowanie grupy hydroksylowej, związki te są bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie, co pozwala na ich szybkie i skuteczne wydalenie z moczem, kałem, w żółci czy w mleku. Około 1-3% ilości toksyny pobranej w postaci aflatoksyny B1 jest wydalane jako aflatoksyna M1. Jest ona mniej toksyczna i mniej rakotwórcza, jednakże spożycie zakażonego mleka zagraża w wysokim stopniu dzieciom i niemowlętom.
   
   Grzyby pleśniowe na niektórych artykułach spożywczych pochodzenia zwierzęcego są pożądane. Sery oraz niektóre wędliny (np.: salami) produkowane są z użyciem specjalnych kultur grzybów pleśniowych. Na produktach spożywczych umieszcza się określone i kontrolowane szczepy z rodzaju Penicillium, aby osiągnąć charakterystyczny dla danego produktu smak i aromat. Produkcja takiego typu środków spożywczych wymaga kontroli jakościowych oraz badań dotyczących bezpieczeństwa stosowanych kultur. Niektóre z nich podczas składowania mogą tworzyć mikotoksyny. Penicillium roqueforti, którego niebiesko- zielona grzybnia nadaje charakterystyczny wygląd serom typu roquefort czy gorgonzola, może wytworzyć takie mikotosyny jak kwas mykofenolowy czy roquefortyna C.
4. Kakao: Ziarna kakaowe mogą zostać zanieczyszczone przez grzyby w czasie wstępnego przetwarzania, w szczególności podczas suszenia lub przechowywania. Mikotoksyny najczęściej występujące w kakao to ochratoksyny A oraz aflatoksyny. Ochratoksyna A produkowana jest głównie przez Aspergillus niger i Aspergillus carbonarius. Jednakże również stwierdzono obecność ochratoksycznych izolatów Aspergillus melleus, Aspergillus westerdijkiae i Aspergillus ochraceus. 
5. Wino: W winie najważniejszą mikotoksyną jest ochratoksyna A, która jest produkowana przez A. carbonarius. Jest to grzyb należący do rodzaju Aspergillus, rośnie on na owocach tylko wtedy, gdy zostanie zakażony przez organizmy patogenne lub w przypadku uszkodzeń fizycznych lub fizjologicznych. Ilość ochratoksyny A w winie nie ulega degradacji podczas produkcji wina, procesu fermentacji czy magazynowania.

      Globalizacja handlu towarami rolnymi przyczyniła się do dyskusji na temat potencjalnych zagrożeń związanych z mikotoksynami. Świadomość bezpieczeństwa w produkcji żywności i paszy wzrosła również ze względu na fakt, że metody badania pozostałości i substancji niepożądanych stały się znacznie bardziej zaawansowane i dostępne we wszystkich punktach łańcucha dostaw. 

Według Organizacji Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa, aż do 25% upraw roślin jadalnych na świecie szacuje się jako znacznie zanieczyszczone przez mikotoksyny. Wytwarzane przez grzyby pleśniowe zakażają uprawy rolne, zwłaszcza zboża i rośliny oleiste, zarówno podczas wzrostu oraz w trakcie magazynowania. Ich występowanie jest wynikiem oddziaływań pomiędzy toksycznym organizmem, rośliną oraz zakresem czynników środowiskowych. Mikotoksyny mogą także występować w mleku, mięsie i ich produktach wskutek spożywania przez zwierzęta paszy zanieczyszczonej czynnikami toksycznymi.

Czy warto się bać?

       Nie popadajmy ze skrajności w skrajność. Zatrucia ludzi i zwierząt spowodowane mikotoksynami obserwowano od wieków. Od dawna znane były przypadki zatruć ludzi i zwierząt spowodowane spożyciem zapleśniałej żywności lub pasz. Mikotoksyny są przyczyną wielu chorób ludzi oraz zwierząt. Mogą być one wytwarzane pierwotnie na roślinach, które rosną na polu albo podczas magazynowania środków spożywczych, surowców oraz pasz, przy sprzyjających warunkach do ich rozwoju. Mikotoksyny mogą być przyjmowane drogą pokarmową lub poprzez inhalację.

              Mikotoksykozy, czyli zachorowania spowodowane oddziaływaniem mikotoksyn na ludzki organizm można podzielić na ostre lub przewlekłe. Toksyczność ostra ma na ogół szybki początek i odpowiedź toksyczną, podczas gdy przewlekła charakteryzuje się poprzez działanie niskich dawek przez długi okres czasu, co prowadzi do nowotworów i innych nieodwracalnych skutków.

                 Straszne? Otóż dopiero w bardzo dużych dawkach mogą one nam zaszkodzić. Jeżeli raz na kilka miesięcy (przypuszczalnie) zjemy nieświadomie trochę pleśni. Nic nam się nie stanie. 

Źródła:

1. Becker- Algeri T. A., Castagnara D., de Bortoli K., de Saza C., Drunkler D. A., Badiale- Furlong E. (2016): Mycotoxin in bovine milk and dairy products: A Review. Journal of Food Science 81 (3): 544-552.

2. Binder E. M., Chin L. J., Handl J., Richard J., Tan L. M. (2007): Worldwide occurrence of mycotoxins in commodities feeds and feed ingredients. Animal Feed Science and Technology 137: 265-282.

3. Bosco F., Mollea Ch. (2012): Mycotoxins in Food. W: Food Industrial Processes- Methods and Equipment. Red. Valdez B. InTech, Chorwacja: 169-200.

4. Copetti M. V., Iamanaka B. T., Nester M. A., Efraim P., Taniwaki M H. (2013): Occurrence of Ochratoxin A in cocoa by-products and determination of its reduction during chocolate manufacture. Food Chemistry 136: 100-104.

5. Delage N., Harlingue A., Ceccaldi B., Bompeix G. (2003): Occurrence of mycotoxins in fruit juices and wine. Food Control 14: 225-227.

6. Jackson L. S., Al- Taher F. (2008): Factors Affecting Mycotoxins Production in Fruits. W: Mycotoxins in Fruits and Vegetables. Red. Barkai- Golan R., Paster N. Academic Press, USA: 75-104.

7. Piotrowska M. (2012): Wykorzystanie mikroorganizmów do usuwania mikotoksyn z żywności i pasz. Postępy mikrobiologii 51: 109-119.

8. Usleber E., Märtlbauer E. (2003): Mikotoksyny w artykułach spożywczych pochodzenia zwierzęcego. W: Mikotoksyny i grzyby pleśniowe zagrożenia dla człowieka i zwierząt. Red. Grajewski J. Wydawnictwo Uniwersytetu Kazimierza Wielkiego, Bygdoszcz: 107-114.