Розділ 1 Pr; мікотоксини
Що таке мікотоксини?
. Деякі чоловіки руйнувались по вулиці, стогнучи і корчачись, інші падали на всю довжину, слинячись від нападів епілепсії, треті блювали і демонстрували ознаки божевілля. Багато з них кричали "Вогонь!" Я горю! ?. Це було схоже на невидимий вогонь, який відділяв плоть від кісток і поглинав її. Чоловіки, жінки та діти вмирали від нестерпного болю.
Ось як літописець X століття описав хворобу, яка розгулювалась у багатьох частинах Європи в 943 році нашої ери. Ця хвороба отримала назву «палка хвороба». через відчуття горіння, яке відчували його жертви, які великою кількістю поїхали до могили Святого Антонія у Франції в надії на зцілення. Зараз ми знаємо, що гаряча хвороба (ерготизм) була спричинена споживанням жита, забрудненого алкалоїдами ріжків, що виробляються цвіллю Claviceps purpurea (Bove, 1970; Beardall and Miller, 1994), і що вона досягла масштабів епідемії у багатьох частинах десятого століття Європа. Токсичні вторинні метаболіти, такі як алкалоїди ріжків, які утворюються за допомогою певних форм, називаються "мікотоксинами". та хвороби, які вони викликають через "мікотоксикози".
Як нещодавно визначив Пітт (1996), мікотоксини - це метаболіти грибів, які при попаданні всередину, вдиханні або всмоктуванні через шкіру погіршують сприйнятливість та спричиняють хвороби або смерть у пацієнтів.
Цілком ймовірно, що мікотоксини були чумою для людства з перших днів осілої культури. Наприклад, висловлюється гіпотеза, що значна депопуляція Західної Європи у ХІІІ столітті відбулася внаслідок заміщення жита пшеницею, яка була важливим джерелом мікотоксинів фузаріозу (Miller, 1991). Розвиток цих токсинів у зимових злаках також вбив тисячі людей, знищивши цілі села в Сибіру під час Другої світової війни. Мікотоксикоз, нещодавно відомий як харчова токсична алевція ? викликають блювоту, гостре запалення травного тракту, анемію, недостатність кровообігу та судоми.
Мікотоксини присутні в різноманітних продуктах харчування та кормах та викликають багато захворювань у людей та тварин (Mayer, 1953; Coker, 1997). Контакт з мікотоксинами може викликати гостру та хронічну токсичність, починаючи від смерті і закінчуючи шкідливим впливом на центральну нервову систему, серцево-судинну систему та дихальну систему, а також на систему травлення. Вони також можуть надавати канцерогенну, мутагенну, тератогенну та імунодепресивну дію. Сила деяких людей змінювати імунні реакції і тим самим знижувати стійкість до інфекцій зараз широко розглядається як їх найважливіший ефект, особливо в країнах, що розвиваються.
Мікотоксини привертають увагу у всьому світі через значні економічні втрати, пов’язані з їх впливом на здоров’я людей, продуктивність тварин та національну та міжнародну торгівлю. Підраховано, наприклад, (Міллер, особисте спілкування), що річні втрати в США та Канаді внаслідок впливу мікотоксинів на комбікормові та тваринницькі галузі оцінюються як значні - близько 5 млрд. Доларів. У країнах, що розвиваються, де продукти харчування (наприклад, кукурудза та арахіс) можуть бути забруднені, ймовірно, доведеться додати значні втрати в людській популяції через захворюваність та хвороби. Передчасна смерть, пов'язана зі споживанням мікотоксинів.
Мікотоксикологія - системний підхід
Система ? можна розглядати як сукупність взаємодіючих елементів, взаємодія яких настільки ж важлива, як і самі елементи (згідно з Open University, заочне навчання, 1987). Системний підхід до контролю мікотоксинів включає (Кокер, 1997) концептуальні моделі взаємодії між підсистемами продукту, пошкодженнями, мікотоксинами та втручаннями, а також всередині кожної з них. Усередині системи підсистеми можуть вільно взаємодіяти, іншими словами, діяльність в одній підсистемі може впливати на те, що відбувається в одній або декількох інших.
Краще розуміння взаємодій та елементів цих систем дозволить нам краще зрозуміти етіологію вироблення мікотоксинів та визначити відповідні заходи щодо контролю мікотоксинів та мікотоксикозів.
СИСТЕМА ПРОДУКЦІЇ
Будь-яка система продуктів складається з безлічі "процесів". прийоми взаємного впливу та соціально-економічна економіка, які включають, наприклад, боротьбу зі шкідниками та хворобами, збирання, сушіння, переробку, маркетинг, цінову політику та кредитну політику, а також культурні питання, щоб навести лише деякі. На рисунку 1 представлена узагальнена та спрощена товарна система та взаємодія між певними процесами, що становлять її підсистеми.
Рисунок 1 - Товарна система
СИСТЕМА ЗМІНИ
Біологічне погіршення є результатом взаємодії багатьох вивітрювальних агентів, які в основному можна класифікувати на біологічні, хімічні, фізичні, макросередовища та мікросередовища (рис. 2). Однак відносний вплив цих агентів часто значною мірою залежить від характеру та ступеня втручання людини.
Рисунок 2 - Система вивітрювання
Комахи та молі (членистоногі) також можуть суттєво сприяти біологічному погіршенню злакових культур через фізичні пошкодження та втрату поживних речовин, спричинені їх дією, а також завдяки їхній складній взаємодії з цвіллю та мікотоксинами. Метаболічна активність комах та кліщів спричинює збільшення як вмісту вологи, так і температури заражених злаків. Членистоногі також виступають носіями спор грибів, які можуть використовувати свої фекалії як джерело їжі. Нарешті, цвілі можуть служити їжею для комах та молі, але, в деяких випадках, є збудниками для них.
Іншим фактором, який може суттєво вплинути на ріст цвілі, є частка зламаних ядер у партії злаків. Ці зерна, пошкоджені обробкою або комахами, піддаються вторгненню в ендосперм, оголений цвіллю.
Розвиток пліснявих грибів також залежить від пропорцій кисню, азоту та вуглекислого газу, які присутні в інтерстиціальній атмосфері. Багато грибів процвітають, незважаючи на дуже низький вміст кисню; лінійний ріст зменшується вдвічі, наприклад, коли вміст кисню зменшується до менш ніж 0,14%. Взаємодія між газами та вологістю також впливає на розвиток цвілі.
Взаємодії, які ми щойно описали в гранульованій екосистемі, сприяють розвитку мікроорганізмів, включаючи токсигенні плісняві грибки, які слідують одна за одною відповідно до еволюції доступної їжі та мікросередовища з часом. На полі злаки в основному атакуються цвіллю, які потребують для свого зростання високого коефіцієнта вологи (щонайменше 0,88), тоді як під час зберігання цвілі, які ростуть, переносять градуси нижчої вологості.
Існує загальна думка, що основними факторами, що впливають на вироблення мікотоксинів, є вологість і температура, але через складність екосистем, сприятливих для їх виникнення, умови, в яких токсигенні плісняві грибки спричиняють мікотоксини, залишаються недостатньо вивченими і останнім часом стали предметом широкого масштабне дослідження (ICMSF, 1996).
СИСТЕМА МІКОТОКСИНУ
Систему мікотоксинів (рис. 3) можна вивчати з точки зору трьох взаємодіючих підсистем: метаболізму та токсикології; здоров'я та продуктивність праці; і багатство. Після контакту (при прийомі всередину, вдиханні або через епідерміс) токсичність мікотоксину залежить від ряду подій (метаболізму), включаючи введення, всмоктування, трансформацію, фармакокінетику, молекулярні взаємодії, розподіл і виведення токсину та його метаболітів . Згодом токсичність мікотоксину проявляється через вплив на здоров'я та продуктивність сільськогосподарських культур, людей та тварин, і ці наслідки знаходять своє відображення у виробництві багатства, пов'язаному з цим. Діяльність людини та сільськогосподарське та тваринницьке виробництво.
Рисунок 3 - Система мікотоксинів
Мікотоксини світового значення
Цвілеві гриби та мікотоксини, які в даний час вважаються такими, що мають глобальне значення, наведені в таблиці 1 (Miller, 1994).
Вважаються важливими мікотоксини, які, як було доведено, мають значний вплив на здоров’я людини та продуктивність тварин у різних країнах.
Таблиця 1 - Цвілеві гриби та мікотоксини, що мають глобальне значення