Микотоксикозы

MYCOTOXICOSIS

Lyubov Minchenko

Associate Professor of the Department of Chemistry, Food and Sanitary Microbiology, Volgograd State Agrarian University, Russia, Volgograd

Elena Sharapova

Lecturer, Department of Chemistry, Food and Sanitary Microbiology, Volgograd State Agrarian University, Russia, Volgograd

Аннотация. Статья посвящена изучению микотоксикозов и их возбудителей. Автором описан вопрос о токсинообразующих грибах, поражающих растения и продукты растительного происхождения, употребление которых вызывает пищевое отравление. В работе представлено исследование таких заболеваний как эрготизм, фузариотоксикоз и афлатоксикоз. Возбудители каждого из них являются почвенными грибами, которые выступают естественными обитателями природных биоценозов. Поражение растительных продуктов происходит в период созревания и уборки урожая при неблагоприятных метеорологических условиях и неправильном хранении. В статье рассматривается исторический аспект каждого из пищевых заболеваний, рассматривается, каким образом был выявлен тот или иной возбудитель. В заключении перечисляются и дается характеристика профилактическим действиям, ориентированным на минимизацию возможностей отравления от рассмотренных микроорганизмов.

Abstract. The article is devoted to the study of mycotoxicosis and their pathogens. The author describes the question of toxin-forming fungi affecting plants and products of plant origin, the use of which causes food poisoning. The paper presents a study of diseases such as ergotism, fuzariotoxicosis and aflatoxicosis. The pathogens of each of them are soil fungi, which act as natural inhabitants of natural biocenoses. Plant products are affected during ripening and harvesting under adverse meteorological conditions and improper storage. The article examines the historical aspect of each of the food diseases, examines how a particular pathogen was identified. The conclusion lists and describes preventive actions aimed at minimizing the possibility of poisoning from the examined microorganisms.

Ключевые слова: афлотоксикоз; токсинообразующие грибы; микотоксикозы; почвенные грибы; фузариотоксикозы; эрготизмы.

Keywords: aflatoxicosis; toxin-forming fungi; mycotoxicosis; soil fungi; fuzariotoxicosis; ergotises.

В условиях нарушений санитарных норм и правил в производстве, хранении и реализации продуктов питания происходит массовое обсеменение различной микрофлорой, которая при попадании в человеческий организм приводит к различным пищевым отравлениям. Микотоксикозы – это острая и хроническая форма заболевания, обусловленные возникновением в результате употребления продуктов, содержащих токсичные метаболиты жизнедеятельности ряда специфических форм токсинов микроскопических грибков – микотоксины. Многие микроорганизмы накапливаются и обитают в почве, поэтому необходимо проводить мероприятия по защите сельскохозяйственных растений от неблагоприятных бактерий, чтобы в почве не накапливались токсинообразующие вещества.

Возбудителями микотоксикозов выступают почвенные грибы – естественные обитатели природных биоценозов, известные еще с глубокой древности. Наиболее масштабная и известная вспышка отравлений, связанная с микотоксинами произошла в Париже в 1129 г., когда от употребления хлеба умерло более 14 тысячи человек. Впервые термин «микотоксикозы» был использован А.Х. Саркисовым в его монографии «Микотоксикозы» [6]. Эта работа до сих пор остается крупнейшим справочником по человеческим и животным болезням, вызванных токсикообразующими грибками (микромицетами). Существует следующее разделение микотоксикозов:

1) Эрготизм – пищевое заболевание, вызванное содержащимися в продуктах микроскопическими грибками спорыньи (Clavicepspurpurea). В Средневековье не производились уходовые и защитные процедуры почвы, тогда как рожь выращивалась в Европе повсеместно. Из нее производился хлеб, являющийся основным продуктом питания для большинства населения. В некоторые годы из-за низких температур, высокой влажности и других особенностей природных условий наиболее активно происходило обсеменение растительной пищи спорыньей. В результате, употребление хлебных изделий с содержанием неблагоприятных микроорганизмов вызывало постоянные вспышки эпидемий пищевого заболевания – эрготизма [1]. В Российской империи происходила аналогичная ситуация с 1710 по 1909 гг., тогда было зафиксировано 24 масштабные эпидемиологических заболевания. Последняя масштабная эпидемия эрготизма была зафиксирована на юге Франции, в городе Пон-Сент-Эспри в 1951 г. – тогда заболело 250 жителей, из которых четверо погибли.

Чаще всего этот гриб поражает колосья злаков, где образуются склероции, которые обычно называют «рожками». Именно они обладают ядовитыми свойствами, поэтому перед размолом зерна рожки необходимо удалять. Токсичные свойства рожков объясняются присутствием в них ряда алкалоидов – эргокристина и его изомеров, эргобазина и других близких по структуре соединений [2]. Основой их строения является лизергиновая кислота, связанная с одной или несколькими аминокислотами [4].

Существует разделение эрготизма в зависимости от типа течения болезни. При высокой концентрации в организме токсина, симптомы могут проявляться от нескольких часов до суток. Регулярное поступление незначительных доз ядовитого вещества, например, в лекарственных целях, может привести к накоплению и клиническим проявлениям хронической интоксикации. Традиционно выделяют:

• острый эрготизм, протекающий с высокой летальностью, повреждая пищеварительный тракт и центральную нервную систему. Такое состояние может длиться максимум сутки;
• подростковый эрготизм способствует нарушениям центральной нервной системы, сопровождающиеся потерей устойчивости, судорогами или параличами, или летальным исходом;
• хронический эрготизм обуславливается хроническими расстройствами желудочно-кишечного тракта. При хроническом течении – сухая гангрена периферических органов, бесплодие («антонов огонь» – от названия монастыря Св. Антония во Франции, где в Средние века во время опустошающей эпидемии еще имелся какой-то запас здорового зерна, и буквально обреченные люди шли туда) [2].

2) Фузариотоксикозы представляют собой грибы рода Fusarium, накапливающиеся в продуктах, токсины большинства которых опасны для людей и животных. Микотоксины образуются, когда грибы заражают зерновые культуры в поле, собранный урожае, при хранении, а также при переработке зерна [5]. К роду Fusarium относятся:

• Fusarium graminearum Schw. – возбудитель, имеющий название «пьяный хлеб», при котором происходит поражение нервной системы с летальным исходом. Для этого возбудителя наиболее благоприятной средой является влажный климат. Хлеб, сделанный их зерна, содержащий Fusarium graminearum Schw. вызывает симптомы, похожие на опьянение (поэтому он имеет название «пьяный хлеб»). Данное заболевание описано Н.А. Пальчевским в 1888 г. на Дальнем Востоке, а именно в Южно-Уссурийском крае. Центром своих исследований ученый сделал село Григорьевка, где следил за посевами, изучая все стадии болезни зерновых. Токсин гриба содержит глюкозиды и алкалоиды, которые при отравлении проявляются резким возбуждением, а именно беспричинный смех, пляска и пение, шаткой походкой, в целом человек себя ведет как при тяжелом опьянении;
• Fusarium sporotrichiella Bil. – «септическая ангина» или возбудитель алиментарно-токсическая алейкия, при котором происходит острое заболевание органов кроветворения. Он был подробно описан советским ученым В.И. Билаем, который выделил сапонин, связанный с холестерином, и соединения, относящиеся к стеролам циклопентафенантренового ряда [4].
• Fusarium moniliforme – токсины фумозин В6 канцерогенного характера, выделенный в 1988 г.  Чаще всего он поражает рис, сахарный тростник, фасоль, сою и кукурузу. Его симптомами становятся бронхиальные астмы, аллергического ринита или аллергической пневмонии, крапивницы.

Фузариозные виды грибов обладают высокой генетической изменчивостью и широким набором различных ферментов, с помощью которых они разрушают ткани питающего растения и вызывают его гибель [7].  Из этих трех возбудителей самыми распространенными пищевыми отравлениями являются «пьяный хлеб» и «септическая ангина». В профилактике заболеваний большое значение имеет соблюдение норм и сроков сбора зерна, хранения и переработки урожая, контроль за наличием в зерновом сырье фузариотоксинов [5].

3) Афлатоксикоз – пищевое заболевание, вызванное метаболитами плесневелых микроскопических грибов из рода Aspergillus, в частности A. Flavus, A. Рarasiticus и A. niger, растущие на зернах, семенах и плодах растений с высоким содержанием масла, а именно арахис, кукуруза, какао бобы и др. Особой проблемой афлатоксины представляют в странах и регионах с субтропическим климатом. Существует разделение на виды афлотоксина: афлатоксины В1 и В2(синяя флуоресценция в длинноволновом диапазоне УФ свете) и афлатоксины G1 и G2 (сине-зеленая флуоресценция). Среди перечисленных возбудителей самым токсичным и наиболее широким в распространенности выделяется афлатоксин В1.

Афлотоксин В1 – это вторичный метаболит микроскопических плесневелых грибов рода Aspergillus Flavus и Aspergillus Parasiticus [3]. Он обладает сильнейшей гепатотоксичностью и гепатоканцерогенными свойствами, способствующие ухудшению состояния печени. До 60-х гг. XX в. этот возбудитель известен не был. Исследование его структуры и свойств начались после масштабной гибели индеек в Англии 1961 г. Так, после тщательного изучения афлотоксин В1 был найден в арахисовой муке, которую включали в состав корма для индеек. Точное пониманием об этом возбудителей стало только в 1967 г.

Aspergillus Flavus обладает онкогенным действием и даже в самых незначительных дозах остронегативно воздействует на организм человека, вызывая тяжелое повреждение печени человека, так как выступает в качестве канцерогена. Этот возбудитель может выжить при температурах, недоступных другим грибам. Также они могут способствовать образованию гнилей, когда растительный материал хранится при высоком уровне влажности. Поэтому, чтобы минимизировать распространение Aspergillus Flavus нужно создать максимально правильные условия, а именно уровень влажности должен быть ниже 11,5 %, температура должна быть как можно ниже.

Aspergillus Parasiticus – вид гетероталлических грибов, встречающийся на открытом воздухе в богатых почвах с разлагающимся растительным материалом. Впервые был обнаружен в 1912 году патопатологом А.Т. Спиром, выделенных их мертвых мучнистых насекомых, собранных на гавайских плантациях сахарного тростниках. В отличии от Aspergillus Flavus, Aspergillus Parasiticus способен паразитировать на других организмах. Кроме этого морфологического различия, также имеется физиологические отличия от Aspergillus Flavus, а точнее неспособность продуцировать циклопиазоновую кислоту и продукцию афлатоксина G.

При остром течении заболевания афлатоксикоза у человека возникают некрозы и жировая инфильтрация печени; нейроинтоксикация, судороги, парезы, нарушения координации движений; поражение почек; геморрагические симптомы; асцитнакопление жидкости в брюшной полости; диарея; нарушение ферментного статуса.

Для минимизирования распространения микотоксинов важно обеспечивать:

• исключение роста грибков на зерновых проведением агротехнических и агрохимических мероприятий, т.е. учитывать температуру и влажность помещения, в котором хранятся зерновые материалы;
• своевременную уборку урожая и исключение из употребления в пищу перезимовавшего зерна под снегом;
• исключение накопления микотоксинов в период хранения в пищевых продуктах;
• нормирование содержания грибков и микотоксинов в пищевых продуктах;
• снижение содержания грибков и микотоксинов путем разбавления зараженных продуктов чистыми.