Микотоксины

МИКОТОКСИНЫ (от греч. mykes-гриб и toxikon-яд), токсичные продукты жизнедеятельности микроскопич. (плесневых) грибов.

Известно более 250 видов грибов, продуцирующих неск. сотен М. Многие из них обладают мутагенными (в т.ч. канцерогенными) св-вами. Среди М., представляющих опасность для здоровья человека и животных, наиб. распространены афлатоксины (ф-ла I и II), трихотеценовые М., или трихотецены (III-V), патулин (VI), охратоксины (VII), зеа-раленон и зеараленол (VIII). Большинство М.-кристаллич. в-ва (см. табл.), термически стабильны, хорошо раств. в орг. р-рителях. М. (за исключением охратоксинов) достаточно устойчивы к действию к-т, разрушаются щелочами с образованием нетоксичных или малотоксичных соединений. Биосинтез М. включает обычно стадию конденсации 1 молекулы ацетил-кофермента А с тремя и более молекулами малонил-кофермента А.

Токсин Т-2: R = H, R = R:=OAc Х = СНОСОСН₂СН(СН₃)₂

Диацетоксискирпенол: R=H,R'=R:=OAc Х=СН₂

Дезоксиниваленол: R = R'=OH, R:=H X=C=O

Нивеленол:R=R'=R''=OH,X=C=O

Oхратоксин А: R=COOH, R=Cl

Охратоксин В: R=COOH, R=H

Охратоксин С: R=C(0)OC₂H₅

R'=Cl

Зеараленон : Х= С=О Зеараленон : X=CHOH

ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ МИТОТОКСИНОВ

* Растворитель-метанол. ** Отсутствие поглощения в УФ спектре или флуоресценции.

А ф л а т о к с и н ы. В эту группу входят более 15 М., к-рые продуцируются грибами Aspergillus flavus и Aspergillus ра-rasiticus. Осн. загрязнители (гл. обр. токсин В_:) пищ. продуктов. Высокой токсичностью обладают афлатоксины В₁, В₂, G₁ и G₂ (для афлатоксина B₁ ЛД₅₀ 7,8 мг/кг, макаки, перорально). Афлатоксины-сильные мутагены (в т.ч. ге-патоканцерогены), обладают также тератогенным и имму-нодепрессивным действием. Токсич. действие обусловлено их взаимод. с нуклеоф. участками ДНК, РНК и белков.

В ряде стран Африки и Азии, где наблюдаются острые афлатоксикозы у людей, выявлена прямая корреляция между частотой заболевания населения раком печени и содержанием афлатоксинов в пищ. продуктах. Хим. детоксикация кормов аммиаком при повыш. давлении и т-ре (США, Франция) или пероксидом водорода (Индия) позволяет снизить содержание афлатоксинов до безопасного уровня. При этом, однако, теряется часть питат. ценности корма. Перспективна биол. детоксикация афлатоксинов и др. М. нек-рыми видами микроорганизмов. При употреблении животными кормов, загрязненных афлатоксином В₁, с молоком выделяется высокотоксичный афлатоксин M₁.

Т р и х о т е ц е н ы. Продуцируются грибами Fusarium spo-rotrichiella, Fusarium solani, Fusarium graminearum и др. Включают более 80 М., к-рые подразделяют на 4 типа: А, В, С и D. Представители группы А-токсин Т-2 и диацетокси-скирпенол, группы В-дезоксиниваленол и ниваленол, группы С-роридин А, группы D-кротоцин. ЛД₅₀ для этих М. (мыши, перорально) варьирует от 6,7 мг/кг (токсин Т-2) до 46 мг/кг (дезоксиниваленол). Биосинтез трихотеценов осуществляется через лактон мевалоновой к-ты и фарнезил-пирофосфат.

Трихотецены проявляют тератогенные, цитотоксич., им-мунодепрессивные, дерматотоксич. св-ва, действуют на кроветворные органы, центр. нервную систему, вызывают лейкопению, геморрагич. синдром, ответственны за ряд пищ. микотоксикозов человека и животных. Токсич. св-ва обусловлены их участием в подавлении биосинтеза белка. Из всех трихотеценов прир. загрязнителями пищ. продуктов являются только 4 (они приведены в качестве представителей группы А и В).

П а т у л и н. Впервые выделен в 1943 как антибиотик. Продуцируется грибом Penicillium expansum; ЛД₅₀ 17-36 мг/кг (мыши, перорально). Обладает высокими мутагенными св-вами. Ингибирует синтез белка, ДНК, РНК, ферменты, содержащие в активном центре группы SH.

О х р а т о к с и н ы. В эту группу входят охратоксины А, В и С. Продуцируются грибами Aspergillus ochraceus и Penicillium viridicatum. Наиб. токсичен охратоксин А (ЛД₅₀ 3,4 мг/кг, однодневные цыплята, перорально). Другие М. этой группы на порядок менее токсичны. Охратоксин А (им наиб. часто загрязняются пищ. продукты) в чистом виде нестабилен, чувствителен к действию света и кислорода, устойчив в р-рах. Эти М. обладают нефротоксич., тератогенным и иммунодепрессивным действием. Ингибируют синтез белка, нарушают обмен гликогена. Охратоксины ответственны за возникновение нефропатии у свиней.

З е а р а л е н о н и е г о п р о и з в о д н ы е (к этой группе относят 15 М.). Продуцируются грибом Fusarium graminearum.

Для зеараленона ЛД₅₀ 10 000 мг/кг (крысы, перорально). Взаимод. с эстрадиолсвязывающими рецепторами в клетках-мишенях. Обладают эстрогенными и тератогенными св-вами, а также антибактериальным действием в отношении грамположительных бактерий. В качестве прир. загрязнителей встречаются только зеараленон и зеараленол.

Содержание М. в пищ. продуктах и кормах варьирует в широких пределах и может достигать сотен мкг/кг. Оптим. т-ра токсинообразования лежит в пределах от 8-12°С (токсин Т-2) до 27-30 °С (афлатоксины). Для основных М. в ряде стран установлены ПДК. В СССР в пищ. продуктах ПДК афлатоксина B₁ 0,005, патулина 0,05, токсина Т-2 0,1, дез-оксиниваленола 0,5 и 1,0 (в зависимости от вида продукта), зеараленона 1,0 мг/кг. Продуценты афлатоксинов поражают гл. обр. зерновые, масличные и бобовые культуры; продуценты охратоксинов, зеараленона, трихотеценов типов А и В-зерновые; трихотеценов типа С-грубые корма, богатые клетчаткой; продуценты патулина-фрукты, овощи и продукты их переработки. Ежегодные потери с.-х. продукции в мире, связанные с загрязнением их М., превышают 15 млрд. долл. (1985). Потенциальная опасность загрязнения М. существует для 1 млрд. т с.-х. продукции.

Для определения М. в пробе его извлекают орг. р-рите-лем, осуществляют предварит. очистку, переводят (в случае необходимости) в летучее, флуоресцирующее или окрашенное соединение. На конечном этапе используют разл. виды хроматографии, для нек-рых М.-радиоиммунные и иммуно-ферментные методы.

Лит.: Тутельян В. А., Кравченко Л. В., Микотоксины, М., 1985; Trichothecenes - chemical, biological and lexicological aspects, ed. by Y. Ueno, Tokyo-Amst., 1983; Mycotoxins. Production, isolation, separation and purification, ed. by V. Betina, Amst.-[a.o.], 1984. B.C. Соболев.