Marijana Sokolović, Borka Šimpraga, Marija Berendika
Hrvatski veterinarski institut, Centar za peradarstvo, Zagreb, Hrvatska
SažetakUvodAflatoksiniOhratoksin AZearalenonFumoniziniTrikotecenski mikotoksiniT-2 toksin i DASDeoksinivalenolPatulinZakonski propisi i smjerniceSustav obavještavanja RASFFZaključakLiteraturaSummary
Sažetak
Mikotoksini su sekundarni metaboliti mikroskopskih filamentoznih plijesni koji uzrokuju intoksikacije u ljudi i životinja.
Do intoksikacija najčešće dolazi konzumacijom kontaminirane hrane, ali su mogući i drugi načini intoksikacije (inhalacijom ili putem kože). Za procjenu potencijalnog nepoželjnog učinka mikotoksina na ljude i životinje potrebno je poznavati uvjete njihova nastanka, učestalost, toksičnost, biotransformaciju te mogućnosti inaktivacije u slučaju kada je njihova pojavnost neizbježna. Uz to što mikotoksini mogu uzrokovati intoksikacije u životinja te utjecati na proizvodne rezultate i umanjiti hranidbenu vrijednost hrane za životinje, važna je i mogućnost pojave rezidua u proizvodima animalnog podrijetla, jer konzumacija takvih proizvoda može dovesti do intoksikacija u ljudi. Relativno mali broj usporedivih podataka o učestalosti mikotoksina u hrani i hrani za životinje rezultat je heterogenosti postupaka uzorkovanja i korištenih analitičkih metoda te ukazuje na neophodnu kontinuiranu procjenu mikološkog statusa hrane i hrane za životinje primjenom usporedivih i validiranih analitičkih metoda, jer se jedino tako postižu optimalni proizvodni rezultati u uzgoju životinja i u konačnici sigurnost hrane i hrane za životinje. U ovom radu bit će prikazana učestalost mikotoksina koji se smatraju najznačajnijim i najčešćim u hrani i hrani za životinje u zemljama Europske unije s osvrtom na toksičnost i intoksikacije u peradi.
Ključne riječi: mikotoksini, perad, mikotoksikoze, plijesni, hrana
Uvod
Mikotoksini su toksične molekule različite kemijske strukture i male molekularne težine (do 700 Da) koji mogu imati imunosupresivni, karcinogeni, mutageni i teratogeni učinak. Dosad je opisano oko 400 različitih mikotoksina, ali svega manji broj povezuje se s nastankom akutne ili kronične intoksikacije u ljudi i životinja. Do intoksikacije dolazi unosom mikotoksina u organizam ingestijom, inhalacijom ili putem kože, s time da se konzumacija kontaminirane hrane smatra primarnim načinom intoksikacije. U ljudi izlaganje mikotoksinima moguće je putem kontaminiranih žitarica ili indirektno konzumacijom proizvoda animalnog podrijetla (npr. mlijeko, meso i jaja). Niske razine kontaminacije hrane i hrane za životinje smatraju se “neopasnim” za zdravlje ljudi i životinja (CAST, 2003.; Wu,2004., 2007; Bryden, 2012.).
Uvjeti koji pogoduju rastu plijesni i proizvodnji mikotoksina, kao što su ekstremne vremenske prilike, oštećenja zrna, prisutnost insekata, loši uvjeti pohrane žitarica i hrane, uzrok su neizbježne pojave mikotoksina u velikom broju uzoraka hrane kao i pojavi intoksikacija većih razmjera.
Kontaminacija nastaje na polju, tijekom žetve i/ili pohrane žitarica. Mikotoksini su u pravilu stabilne tvari otporne na različite postupke prerade hrane i širok raspon temperatura (80-120 °C). Ipak, pojedini postupci prerade hrane koji uključuju visoke temperature (iznad 150 °C) mogu znatno umanjiti razinu kontaminacije mikotoksinima. Uz navedeno, pojedini agronomski postupci i primjerena uporaba insekticida, fungicida, biološke kontrole te pravilni uvjeti pohrane (aktivnost vode u hrani) mogu umanjiti rast plijesni i proizvodnju mikotoksina u hrani (Bullerman i Bianchini, 2007.; Bozoglu, 2009.; Paterson i Lima, 2010.).
Prema procjeni Organizacije za hranu i poljoprivredu Ujedinjenih naroda (engl. Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO) barem 25% svjetske proizvodnje žitarica godišnje kontaminirano je mikotoksinima (Boutrif i Canet, 1998.). Brojna istraživanja ukazala su na značajne ekonomske gubitke u proizvodnji i preradi žitarica, hrane i hrane za životinje kao i u uzgoju životinja. Prema istraživanju Vardona i sur. (2003.) ekonomski gubici u proizvodnji, preradi i prodaji žitarica i hrane uzrokovani pojavom mikotoksina u Sjedinjenim Američkim Državama iznose oko milijardu i pol dolara godišnje. Ekonomski učinak mikotoksina teško je procijeniti, jer treba uzeti u obzir brojne čimbenike (npr. postupanje, obrada i pohrana hrane, gubici povezani sa zdravstvenim i veterinarskim troškovima, smrt ljudi, gubici u proizvodnji životinja, gubici u proizvodnji žitarica i hrane, troškovi primjene zakonskih propisa, istraživanja, tržišta i drugo) (CAST, 2003.; Bryden, 2012.; Wu, 2004., 2007.).
S obzirom na rezultate dosadašnjih istraživanja o učestalosti, toksikogenosti plijesni i toksičnosti mikotoksina, otkrivanje i kontrola usredotočeni su na plijesni rodova Aspergillus, Alternaria, Claviceps, Fusarium, Penicillium i Stachybotrys, odnosno na aflatoksine, ohratoksin A, fumonizin B1, zearalenon, patulin te trikotecene (T-2/HT-2 toksin, diacetoksiscirpenol i deoksinivalenol). Za navedene mikotoksine u zemljama Europske Unije propisane su najveće dozvoljene ili preporučene količine u hrani i hrani za životinje (Pitt, 2000.; Milicevic i sur., 2010.; Reddy i sur., 2010.; Solomon, 2011.). Cilj ovoga rada je prikaz pojavnosti mikotoksina koji se smatraju najznačajnijim i najčešćim u hrani u zemljama Europske unije te osvrt na toksičnost i intoksikacije u peradi.
▲
Aflatoksini su toksični metaboliti plijesni Aspergillus (A.) flavus i A. parasiticus. Ovoj skupini pripadaju aflatoksin B1 (AFB1), AFG1, njihovi dihidro-derivati AFB2 i AFG2, te metaboliti AFM1 i AFM2 koji se izlučuju mlijekom, mokraćom i fecesom. Identificirani su u različitim sirovinama i gotovoj hrani, a mogu se proizvoditi i tijekom skladištenja hrane. Uvjeti koji pogoduju biosintezi aflatoksina uključuju širok raspon temperatura (optimalno 30 °C) i visoku relativnu vlagu zraka (od 88% do 95%), zbog čega se u uvjetima suše i visokih temperatura povećava proizvodnja ovog mikotoksina u polju. AFB1 je najčešći i ujedno i najtoksičniji predstavnik ove skupine za koji je dokazan karcinogeni, imunosupresivni i hepatotoksični učinak. Klasificiran je u “skupinu 1” karcinogena za ljude, a povezuje se s bolestima u različitih vrsta životinja i u ljudi.
Ciljni organ djelovanja aflatoksina je jetra. Nadalje, unos AFB1 hranom često rezultira pojavom AFM1 u mlijeku već 12 sati nakon unosa hranom. Kontaminacija mlijeka nedozovoljenim količinama AFM1 zabilježena je u nekoliko zemalja Europske Unije i rezultirala je značajnim ekonomskim gubicima (IARC, 1993.; Leeson i sur., 1995.; Bondy i Pestka, 2000.; Wyatt, 2005.; Bilandžić i sur., 2010.; Streit i sur., 2012.; Bilandžić i sur., 2014.; Zachariasova i sur., 2014.). Zbog navedenog, u zemljama Europske Unije propisane su najveće dopuštene količine aflatoksina u hrani i hrani za životinje.
Iako se pačići i purići smatraju najosjetljivijima na djelovanje aflatoksina, nepovoljni učinci na proizvodne rezultate i zdravlje životinja opisani su u svih vrsta i kategorija peradi.
Kao i kod drugih mikotoksina, toksičnost ovisi o dozi, trajanju izloženosti toksinu, dobi i zdravstvenom stanju životinje i u pravilu se javlja u dva oblika: akutni i kronični.
LD50 vrijednost za aflatoksin u tovnih pilića iznosi 2,1 mg/kg. U tovnih pilića opisani su: smanjena tjelesna težina i unos hrane te pojava makroskopskih i histoloških lezija u jetri. U akutnim otrovanjima nastaju depresija, ikterus, hemoragije, ataksije te uginuće unutar tjedan-dva. Kronični oblik karakteriziraju nespecifični slabiji proizvodni rezultati, a nastaje primjerice pri unosu hrane kontaminirane s 0,5 do 2,5 mg/kg AFB1 u trajanju od mjesec dana. U kokoši nesilica hrana kontaminirana s 1-5 mg/kg može dovesti do smanjene proizvodnje jaja, masne jetre i promjene nekih biokemijskih parametara. Prema istraživanju Jacobsona i Wisemana (1974.) unos 100-400 μg/kg AFB1 hranom rezultira pojavom rezidua AFB1 u jajima u koncentraciji od 0,2-3,3 μg/kg (Leeson i sur., 1995.).
Prema istraživanju Fareeda i sur. (2014.) aflatoksin je dokazan u 80,64% ispitanih sirovina (kukuruz, brašno od suncokreta, pamuka i kukuruza) i hrane za perad podrijetlom iz Pakistana. Najveća količina mikotoksina (110 μg/kg) pronađena je u uzorcima kukuruza. Prema rezultatima istraživanja učestalosti aflatoksina u hrani za životinje i sirovinama podrijetlom iz zemalja Europske Unije, najveće količine aflatoksina u hrani za životinje iznose 80 μg/kg, a kontaminirano je bilo do 37% uzoraka. U sirovinama i krmivima prisutnost mikotoksina zabilježena je u čak 100% uzoraka s maksimalnim količinama od 103 μg/kg (Vlachou i sur., 2004.; Martins i sur., 2007.; Martins i sur., 2008.; Griessler i sur., 2010.; Tabuc i sur., 2011.; Grajewski i sur., 2012.; Ibáñez-Vea i sur., 2012.b; Rodrigues i Naehrer, 2012.; Streit i sur., 2012.; Zachariasova i sur., 2014.). Prema istraživanju Pleadin i sur. (2014.) aflatoksin B1 dokazan je u uzorcima kukuruza podrijetlom iz područja RH u kojima su 2013. godine dokazane povišene vrijednosti aflatoksina M1 u mlijeku (Bilandžić i sur., 2014.) u prosječnoj vrijednosti od 81 μg/kg i najvećoj vrijednosti od 2072 μg/kg (Pleadin i sur., 2014.).
▲
Ohratoksin A (OTA) proizvode plijesni iz roda Aspergillus (A. ochraceus, A. melleus, A. astianus, A. sulphurues, A. niger, A. carbonarium, A. albertensis, A. auricomus, A. wentii) te plijesan Penicillium verrucosum (a rjeđe plijesni P. nordicum, P. viridicatum i P. aurantiogriseum). Uz ohratoksin A opisani su još i ohratoksin B (deklorinirani oblik OTA), ohratoksin C (etilirani oblik OTA) te četiri derivata. Ohratoksini se proizvode pri širokom rasponu temperatura i visokom udjelu vlage. Optimalni uvjeti za proizvodnju ohratoksina u plijesni Penicillium verrucosum su temperatura od 20 °C, pH od 6,0 do 7,0 uz minimalnu aktivnost vode od 0,86. Plijesan A. ochraceus raste pri temperaturama od 24 do 37 °C, proizvodi toksine pri 31 °C, pri pH od 3 do 10 te uz minimalnu aktivnost vode od 0,8.
OTA je najčešći i najtoksičniji predstavnik ove skupine toksina i može djelovati prvenstveno nefrotoksično, a pri izrazito visokim dozama i teratogeno, embriotoksično, imunosupresivno i karcinogeno. Dokazano je da uzrokuje nastanak tumora, stvara DNA adukte i kromosomske aberacije u bubrezima. Povezuje se s nastankom endemske nefropatije u ljudi i izoliran je u velikom broj slučajeva iz seruma ljudi u koncentracijama do 2 μg/kg. Prema klasifikaciji IARC spadaju u skupinu 2b (potencijalni karcinogeni u ljudi). Procijenjeno je da je najveća dopuštena količina OTA u hrani 5 ng/kg tjelesne mase dnevno (IARC, 1993.; Wyatt, 2005.; Reddy i Bhoola, 2010.).
Od životinja, svinje su najosjetljive (nefropatija). LD50 vrijednost OTA u peradi iznosi od 0,5 mg/kg tjelesne težine u pačića, 2,1-3,9 u pilića te 4,6-7,8 u purića. Količine OTA u hrani za perad u rasponu od 0,3-16,0 mg/kg mogu uzrokovati intoksikaciju u tovnih pilića, nesilica i purana sa simptomima slabog rasta, smanjene učinkovitosti hrane, povećane konzumacije vode i povećane količine fecesa. U kokoši nesilica javlja se i slabija proizvodnja jaja kao i pojava mrlja na ljusci jajeta. Patoanatomski, promjene su uglavnom vidljive u bubrezima. Zbog relativne učestalosti u hrani dugotrajni unos kontaminirane hrane može rezultirati pojavom rezidua u jajima, organima i mesu peradi (Leeson i sur., 1995.), što se smatra problemom javnog zdravstva.
Stoga su u hrani za ljude zakonskom regulativom EC 1881/2006. propisane najveće dopuštene količine aflatoksina u različitim vrstama hrane (raspon od 0,5-10,0 μg/kg). Za hranu za životinje propisane su smjernice te je najveća preporučena količina u žitaricama i proizvodima od žitarica 0,25 mg/kg, dok je u gotovoj i dopunskoj hrani za svinje preporučena najviša količina od 0,05 mg/kg, a za perad 0,1 mg/kg (2006/576/EC) (tablica 1.).
Identificirani su u različitim žitaricama (pšenica, pšenične mekinje, zob), hrani za životinje, začinima, voću, vinu, čaju, kavi i pivu. Otkriveni su i u mesu, mlijeku i prerađevinama (Pfohl-Leszkowicz i Manderville, 2007.). Prema istraživanju Fareeda i sur. (2014.) ohratoksin je dokazan u 63,15% ispitanih uzoraka hrane te u 29,17% sirovina (najčešće kukuruzno brašno) podrijetlom iz Pakistana, ali u količinama unutar dozvoljenih granica propisanih u zemljama EU. U Italiji OTA je dokazan u svim ispitanim uzorcima hrane za perad u rasponu od 0,04 do 6,50 μg/kg (Schiavone i sur., 2008.). U Španjolskoj OTA je otkriven u 33% uzoraka hrane i sirovina (Jaimez i sur., 2004.). U Hrvatskoj OTA je otkriven u 39% uzoraka kukuruza (Domijan i sur., 2005.).
Analizom dostupnih rezultata o učestalosti OTA u hrani i sirovinama podrijetlom iz EU prisutnost OTA u hrani dokazana je u 2%-87% ispitanih uzoraka u rasponu od 0,10 do 760,00 μg/kg. U sirovinama OTA je otkriven u 22%-70% ispitanih uzoraka u rasponu od 4,00 do 2.248,00 μg/kg (Jaim ez i sur., 2004.; Domijan i sur., 2005.; Griessler i sur., 2010.; Monbaliu i sur., 2010.; Almeida i sur., 2011.; Tabuc i sur., 2011.; Grajewski i sur., 2012.; Ibáñez-Vea i sur., 2012.a; Rodrigues i Naehrer, 2012.; Streit i sur., 2012.; Zachariasova i sur., 2014.).
▲
Zearalenon (ZON) je nesteroidni estrogeni mikotoksin koji proizvode plijesni roda Fusarium i to prvenstveno F. roseum (F. graminearum, F. gibbosum, F. culmorum, F. equiseti), F. tricinctum, F. sporotirchioides, F. oxysporum i F. moniliforme. Najčešće su kontaminirane žitarice (kukuruz, pšenica, ječam, soja i zob) te u velikom broju slučajeva dolazi u kombinaciji s drugim mikotoksinima. Optimalni uvjeti za proizvodnju su visoka vlaga i niske temperature zraka (10-15 °C). Tijekom pohrane žitarica u nepovoljnim uvjetima (vlaga kukuruza iznad 22%) dolazi do povećanja količine toksina. Povezuje se s nekim bolestima u ljudi i hiperestrogenizmom u životinja, a zabilježeni su neplodnost, oticanje mamarnih žlijezda, smanjena proizvodnja mlijeka, vaginitis i vaginalne sekrecije. Svinje se smatraju najosjetljivijima te su opisani slučajevi gdje su u koncentracijama od 0,5-8,0 mg/kg uočeni natečenost uterusa i vulve, prolaps vagine, smrt embrija i smanjenje veličine legla. Perad se u pravilu smatra otpornom na njegovo estrogeno djelovanje te količine toksina koje se nalaze u hrani za životinje uglavnom neće uzrokovati značajnije nepovoljne učinke za zdravlje peradi. Dodatno značenje prisustva ZON-a u hrani za životinje je opasnost postojanja rezidua u tkivima, mlijeku i jajima. Kako ni pri visokim dozama (od 100-800 mg/kg) nisu uočene promjene u proizvodnim karakteristikama i zdrastvenom stanju peradi, nalaz ZON-a u hrani za životinje u pravilu predstavlja „biomarker“ za druge fuzarijske mikotoksine (Leeson i sur., 1995.; Agag, 2004.; EFSA, 2004.; Binder, 2007.; Bryden, 2012.). U hrani za životinje ZON je naveden u smjericama s preporučenim najvećim količinama toksina (tablica 1.).
Učestalost zearalenona dokazana je u 8%-88% ispitanih uzoraka u rasponu koncentracija u hrani za životinje od 0,50-387,00 μg/kg i sirovinama u rasponu od 0,40-2.939,00 μg/kg (Jaimez i sur., 2004.; Domijan i sur., 2005.; Labuda i sur., 2005.; Martins i sur., 2008.; Manova i Mladenova, 2009.; Goertz i sur., 2010.; Griessler i sur., 2010.; Monbaliu i sur., 2010.; Almeida i sur., 2011.; Banu i sur., 2011.; Dorn i sur., 2011.; Tabuc i sur., 2011.; Grajewski i sur., 2012.; Ibáñez-Vea i sur., 2012.b; Pleadin i sur., 2012.; Rodrigues i Naehrer, 2012.; Pleadin i sur., 2013.; Zachariasova i sur., 2014.).
▲
Fumonizini (FB) su metaboliti plijesni roda Fusarium (F. verticilioides (moniliforme), F. proliferatum) i Alternaria te plijesni Aspergillus niger. Uz najrašireniji i najtoksičniji fumonizin B1 opisani su i fumonizin B2 (FB2), fumonizin B3 (FB3), fumonizin B4 (FB4), fumonizin A1 (FA1) i fumonizin A2 (FA2). S obzirom na toksičnost u ljudi (hepatotoksičnost, nefrotoksičnost, neurotoksičnost i karcinogenost) svrstani su prema klasifikaciji IARC u skupinu 2B potencijalnih karcinogena za ljude (IARC, 1993.). Najčešće kontaminiraju kukuruz i proizvode od kukuruza te hranu za ljude, a često su istodobno prisutni u hrani s drugim mikotoksinima stvarajući aditivini i singergistični toksični učinak. U životinja je zabilježen hepatotoksični, nefrotoksični, neurotoksični i karcinogeni učinak, a povezuju se s pojavom leukoencefalomalacije u konja te nastankom edema pluća u svinja. Smatraju se izrazito toksičnim za konje i svinje, dok u peradi i razina od 80 mg/kg fumonizina u hrani uglavnom neće izazvati promjene u proizvodnim karakteristikama peradi. Pri konzumaciji hrane kontaminirane većim količinama fumonizina uočeni su smanjeni prirast i konverzija hrane, povećana težina jetre, bubrega i gušterače, povećane razine aspartat aminotransferaze u serumu te pad razine alkalne fosfataze, kolesterola i hemoglobina. Međutim, u prisustvu drugih mikotoksina kao što su trikotecenski mikotoksini dokazane su aditivne toksične interakcije koje su rezultirale slabijim proizvodnim rezultatima i pojavom gore navedenih simptoma (Leeson i sur., 1995.). U hrani za životinje fumonizini (FB1+FB2) su navedeni u smjericama s preporučenim najvećim količinama toksina (tablica 1.).
U istraživanju učestalosti fumonizina u hrani i hrani za životinje prisutnost fumonizina u hrani dokazana je u 38%-92% ispitanih uzoraka u rasponu od 36,00-9.409,00 μg/kg.
U sirovinama zabilježena je prisutnost u 0-100% ispitanih uzoraka u rasponu od 10,00-36.390,00 μg/kg. Izrazito visoke vrijednosti fumonizina zabilježili su Griessler i sur. (2010.) pri analizi uzoraka podrijetlom iz Portugala, Španjolske, Italije, Grčke i Cipra. Od ukupno 416 ispitanih uzoraka prosječna koncentracija fumonizina u gotovoj hrani iznosila je 1.411,00 μg/kg, dok su u kukuruzu (podrijetlom iz Italije) dokazane i količine od 36.390,00 μg/kg. Navedene visoke koncentracije nisu pronađene u drugim žitaricama (npr. ječam i pšenica) (Domijan i sur., 2005.; Labuda i sur., 2005.; Martins i sur., 2008.; Manova i Mladenova, 2009.; Goertz i sur., 2010.; Griessler i sur., 2010.; Monbaliu i sur., 2010.; Almeida i sur., 2011.; Dorn i sur., 2011.; Tabuc i sur., 2011.; Grajewski i sur., 2012.; Rodrigues i Naehrer, 2012.; Pleadin i sur., 2013.; Zachariasova i sur., 2014.).
▲
Trikotecenski mikotoksini skupina su od oko 200 različitih metabolita plijesni koju karakterizira osnovna tetraciklična seskviterpenoidna struktura molekule. Dijele se na makrocikličke i nemakrocikličke, a najpoznatiji predstavnici su T-2 toksin, diacetoksiscirpenol (DAS) i deoksinivalenol.
▲
T-2 toksin i DAS su molekule niske molekularne težine vrlo otporne na različite uvjete okoliša (inaktiviraju se tek pri temperaturama od 200 do 210 °C u trajanju od 30-40 minuta ili djelovanjem nekih bakterija i plijesni). T-2 toksin procesom biotransformacije iz najtoksičnijeg spoja prelazi u uglavnom slabije toksične molekule HT-2 toksin i T-2 tetraol, a DAS u monoacetoksiscirpenol. Proizvode ih plijesni roda Fusarium (F. acuminaturm, F. nivale, F. oxysporum, F. poae, F. sporotrichoides, F. solani) te plijesni rodova Trichoderma, Myrothecium i druge. Prisutnost T-2/HT-2 toksina opisana je u cijelom svijetu, a proizvodnja toksina je najveća u širokom rasponu temperatura (od 0 do 32 °C, optimalno pri 5-15 °C), u hrani s udjelom vlage od 13%-22%, u toplim i vlažnim klimatskim uvjetima i pri oštećenju zrna. Najčešće je izdvojen iz kukuruza, pšenice, ječma, zobi, raži i gotove hrane. Toksični učinak T-2 toksina i srodnih trikotecena (HT-2 toksin, DAS) ovisi o načinu unosa toksina u organizam, trajanju izlaganja toksinu, dozi, dobi, spolu i zdravstvenom stanju životinje te prisutnosti drugih plijesni i/ili mikotoksina. LD50 vrijednost u pilića iznosi 4,97 mg/kg te čak 7,22 mg/kg za HT-2 toksin. LD50 vrijednost za DAS u tovnih pilića iznosi 2,00-5,90 mg/kg.
Prema istraživanju Hoerra i sur. (1982.) hranidba pilića hranom kontaminiranom s 10 mg/kg T-2 toksina u trajanju od tjedan dana uzrokuje uginuće životinja. U peradi je opisan genotoksični, citotoksični, neurotoksični, imunomodulacijski učinak, učinak na stanice probavnog sustava i jetre kao i slabija proizvodnost u uzgoju životinja. Pritom se javljaju smanjeni unos hrane, inhibicija rasta, pojava lezija u ustima, depigmentacija kože nogu, nakostriješenost perja i neurološki simptomi. U kokoši nesilica smanjena je proizvodnja jaja (tanka ljuska jaja), nesivost i unos hrane, javlja se cijanoza krijeste te je patoanatomski karakterističan nalaz nekrotičnih lezija u ustima, voljci te sluznici crijeva i jetri (Leeson i sur., 1995.; JECFA, 2001.; Hoerr, 2003.; Sokolović i sur., 2008.).
Za razliku od deoksinivalenola, T-2 toksin i DAS rjeđe su prisutni u hrani i hrani za životinje. U Hrvatskoj T-2 toksin je tijekom petnaestogodišnjeg razdoblja (1989.-2004.) otkriven u 16,8%-18% ispitanih uzoraka hrane za perad u rasponu od 0,10 do 0,70 mg/kg. U istom razdoblju diacetoksiscirpenol (DAS) je otkriven u 27,60% uzoraka u rasponu od 0,10 do 1,20 mg/kg, a deoksinivalenol (DON) u 41,2% ispitanih uzorka u rasponu od 0,05 do 3,44 mg/kg (Leeson i sur., 1995.; Brlek i sur., 1999.; Pavičić i sur., 1999.; Pepeljnjak i Šegvić, 2004.; Sokolović i Šimpraga, 2006.; Sokolović i sur., 2008.). Prema novijim istraživanjima učestalost T-2 toksina i njegovog metabolita HT-2 prilično varira. Na temelju dostupnih rezultata istraživanja o učestalosti mikotoksina u hrani podrijetlom iz EU trikoteceni su otkriveni u 9%-90% ispitanih uzoraka hrane za životinje u koncentracijama od 1,00-173,00 μg/kg. U sirovinama T-2/HT-2 toksini otkriveni su u 8%-33% ispitanih uzoraka u rasponu koncentracija od 35,00-533,00 μg/kg. Vrlo malen broj istraživanja ukazuje na prisutnost DAS-a te je zabilježena njegova prisutnost u 25% ispitanihuzo raka sirovina, pričem je najveća otkrivena koncentracija iznosila svega 2 μg/kg (Labuda i sur., 2005.; Griessler i sur., 2010.; Monbaliu i sur., 2010.; Ibáñez-Vea i sur., 2012.a; Streit i sur., 2012.; Pleadin i sur., 2013.; Zachariasova i sur., 2014.).
▲
Deoksinivalenol (DON) najčešće proizvodi plijesan Fusarium graminearum i F. culmorum koja je široko rasprostranjena u polju te često kontaminira žitarice. DON se u prirodi često pojavljuje zajedno sa svojim acetilnim derivatima 3-acetil-deoksinivalenol (3-Ac-DON) i 15-acetil-deoksinivalneol (15-Ac-DON). Smatra se da je najveća dopuštena količina u ljudi 1,00 μg/kg tjelesne težine na dan te da su akutne referentne doze za DON, 3-Ac-DON i 15-Ac-DON 8,00 μg/kg tjelesne težine. U pravilu DON se smatra najmanje toksičnim u peradi, iako je istodobno jedan od najučestalijih mikotoksina u sirovinama (pšenica, ječam, kukuruz) i hrani za životinje. LD50 vrijednost za deoksinivalenol u tovnih pilića iznosi 140 mg/kg. Prema dosadašnjim istraživanjima smatrano je da tek doza od 16 mg/kg tjelesne težine u hrani može utjacati na rast peradi (Eriksen i Pettersson, 2004.) te je opće prihvaćena vrijednost preporučene najveće koncentracije DON-a od 5 mg/kg u hrani za perad. Međutim, prema novijim istraživanjima smatra se da i koncentracija od 3,5 mg/kg DON-a pri dugotrajnoj izloženosti može uzrokovati promjene u sluznici tankog crijeva s posljedičnom slabijom apsorpcijom hranjivih tvari. Također je uočeno da dolazi do neke vrste prilagodbe probavnog sustava (manja apsorpcija mikotoksina u lumenu crijeva i transport u cirkulaciju te umjerena detoksifikacija DON-a u crijevima) (Awad i sur., 2006.; Girgis i sur., 2010.; Yunus i sur., 2012.). Ukratko, toksični učinak u svinja karakterizira imunosupresija, odbijanje hrane i povraćanje uz slabiji prirast, dok su u peradi dokazani odbijanje hrane i promjene u probavnom sustavu.
U hrani za životinje DON je naveden u smjernicama te su preporučene najveće količine toksina za koje se smatra da neće toksično djelovati (tablica 1.). U istraživanju učestalosti DON-a i njegovih derivata u zemaljama EU dokazana je prisutnost toksina u 6%-63% uzoraka hrane u rasponu od 64,00-9.528,00 μg/kg. Istodobno, sirovine su bile kontaminirane u rasponu od 6%-100% ispitanih uzoraka u rasponu od 19,00-49.000,00 μg/kg. Najveće koncentracije mikotoksina u hrani zabilježene su u hrani za svinje, pšenici i kukuruzu, pri čemu je 75% ispitanih uzoraka bilo kontaminirano s nekoliko mikotoksina. Najveće količine DON-a zabilježene su u ječmu (14.137 μg/kg) i pšenici (49.000 μg/kg) iz uzoraka podrijetlom iz Austrije (Labuda i sur., 2005.; Sokolovic i Šimpraga, 2006.; Martins i sur., 2008.; Goertz i sur., 2010.; Griessler i sur., 2010.; Monbaliu i sur., 2010.; Almeida i sur., 2011.; Banu i sur., 2011.; Dorn i sur., 2011.; Tabuc i sur., 2011.; Grajewski i sur., 2012; Ibáñez-Vea i sur., 2012.a; Pleadin i sur., 2012.; Rodrigues i Naehrer, 2012.; Pleadin i sur., 2013.; Zachariasova i sur., 2014.).
▲
Patulin (PAT) proizvodi nekoliko vrsta plijesni iz rodova Aspergillus (A. clavatus, A. giganteus, A. longivesica), Penicillium (P. carneum, P. clavigerum, P. concentricum, P. coprobium, P. dipodomyicola, P. expansum, P. glandicola, P. gladioli, P. griseofulvum, P. marinum, P. paneum, P. sclerotigenum, P. vulpinum) te plijesni Paecylomyces saturatus i Byssochlamys nivea. Toksin je čest kontaminant voća i proizvoda od voća (najćešće jabuka) u koncentracijama od 45,00 do 1.000,00 mg/kg. Uz navedeno dokazana je prisutnost i u povrću, žitaricama i silaži. Prema klasifikaciji IARC svrstan je u skupinu 3 karcinogena, a dokazano je da uzrokuje imune, neurološke, probavne promjene te tumore kože (IARC, 1993.; Frisvad i sur., 2004.; Varga i sur., 2007.; Puel i sur., 2010.). Zbog navedenog njegova prisutnost u hrani regulirana je u mnogo zemalja svijeta te u EU najveća dopuštena količina u voćnim sokovima i proizvodima od voća iznosi 50 μg/L, a u hrani za djecu i čvrstim proizvodima od jabuke iznosi 25 μg/L (EC, 1425/2003.). Mikotoksikoza u životinja opisana je u goveda gdje je u jednom slučaju intoksikacije u Japanu patulin izdvojen iz hrane, a životinje su očitovale simptome bolesti živčanog sustava, hemoragije u mozgu i uginuće više od sto životinja (Hori i sur., 1954.; Ukai i sur., 1954.; Hori i Yamamoto, 1953.; Yamamoto, 1954.a,b). Sličan slučaj zabilježen je u Francuskoj, a uključivao je i edem pluća i kongestiju u krava koje su hranjene gotovom smjesom kontaminiranom plijesni A. clavatus (Jacquet i sur., 1963.). Ista vrsta plijesni pronađena je i u slučajevima intoksikacije goveda u Njemačkoj (Schultz, 1968.; Schultz i sur., 1969.).
U vrlo malom broju slučajeva izdvojen je iz hrane za perad. U pravilu se smatra da u peradi nije toksičan, ali su uočeni simptomi vodenastog proljeva, ascitesa, hemoragije u probavnom sustavu i supresija rasta u kombinaciji s drugim toksinima. U kokoši nesilica uočene su promjene u obliku jaja i manja količina kalcija u ljuski jaja. Zabilježena je LD50 vrijednost u pilića koja iznosi 170 mg/kg/peroralno. Teži simptomi (3-6-puta toksičniji) su uočeni pri unosu toksina intravenskim, intraperitonejskim ili subkutanim putem, a opisani su: agitacija, konvulzije, dispneja, kongestija i edem pluća, ulceracije, hiperemija i distenzija probavnog sustava.
U istraživanju subkroničnog učinka patulina (oralna doza od 100 μg svaki drugi dan u trajanju od mjesec dana) dokazani su poremećaji u probavnom sustavu i u funkciji bubrega.
Kao i u slučaju diacetoksiscirpenola, pri njegovom otkriću smatralo se da patulin ima antibiotsku sposobnost, ali zbog brojnih nuspojava i toksičnog djelovanja u ljudi i životinja pokazao se neuspješnim (Lovett, 1972.; Ciegler i sur., 1977.; Devaraj i sur., 1987.; Abdelhamid i Dorra, 1990., 1993; JECFA, 1998.; Puel i sur., 2010). Prema bazi podataka sustava RASFF, patulin je dokazan u 17 slučajeva u razdoblju od 2005. do 2015. godine i to u soku od jabuke, soku od grejpa, soku od mrkve, pireu od jabuka i hrani za djecu (RASFF, 2015.).
Analizom gore navedenih istraživanja o učestalosti mikotoksina (aflatoksina, zearalenona, ohratoksina A, fumonizina, T-2/TH-2 toksina, deoksinivalenola, diacetoksiscirpenola i patulina) gdje je pretraženo više od 20.000 uzoraka sirovina i gotove hrane za životinje (oko 9.500 uzoraka gotove hrane i 10.500 uzoraka sirovina) tijekom proteklih deset godana dokazana je prisutnost barem jednog mikotoksina, a vrlo često je istodobno bilo prisutno više mikotoksina. Prosječna učestalost barem jednog mikotoksina iznosila je od 10,67% do 74,15% ispitanih uzoraka hrane i sirovina, pričem se je prosječni raspon učestalosti barem jednog mikotoksina kretao od 14,23 do 5.930,48 μg/kg.
Sirovine su najčešće pretraživane na prisutnost zearalenona i deoksinivalenola, a najviše količine mikotoksina u sirovinama su bile za fumonizin. Od hrane, većina uzoraka bila je analizirana na prisutnost aflatoksina, a znatno manje na ostale mikotoksine, pričem su najviše koncentracije mikotoksina u hrani bile za fumonizin i deoksinivalenol. Rezultati ovih istraživanja su prilično heterogeni, jer nema dovoljno podataka o načinu uzimanja i pripreme uzoraka, a ponekad ni o vrsti uzorka. Nadalje, u istraživanjima su korištene različite metode (imunoenzimski testovi, kromatografija), što onemogućava točnu procjenu učestalosti mikotoksina.
Navedeno bi bilo moguće tek primjenom programa koji bi s obzirom na vrstu uzorka i postupak i učestalost uzorkovanja, uporabu inter-laboratorijski validiranih metoda i analizom reprezentativnog broja uzoraka.
Zakonski propisi i smjernice
Obvezni zakonski propisi o najvećim dopuštenim količinama mikotoksina u hrani za životinje propisani su za AFB1 (2002/32/EC), dok su smjernice propisane za deoksinivalenol, zearalenon, fumonizin i ohratoksin A (2006/576/EC). Razina aflatoksina B1 propisana je propisom Europskog parlamenta iz razloga što AFB1 u hrani za životinje redovito rezultira prisutnošću AFM1 u mlijeku i to u količinama koje se smatraju opasnima za zdravlje ljudi. Najveće dopuštene količine AFB1 u hrani za životinje (govedo, ovce i koze (osim za životinje u laktaciji, telad i janjad) i odraslu perad) te u dopunskoj hrani za goveda, ovce i koze (osim za životinje u laktaciji, telad i janjad) iznose 0,02 mg/kg. U hrani za telad, janjad, piliće i životinje za proizvodnju mlijeka dozvoljena je najveća količina AFB1 od 0,005 mg/kg. U ostalim potpunim gotovim vrstama hrane za životinje dozvoljeno je 0,001 mg/kg, a u ostalim dopunskim vrstama hrane za životinje 0,005 mg/kg.
Sustav obavještavanja RASFF
Uz navedeni velik broj istraživanja učestalosti mikotoksina u hrani za životinje u zemljama Europske Unije uspostavljen je i sustav RASFF (engl. Rapid Alert System for Food and Feed) koji služi za pravodobno informiranje o pojavnosti kontaminanata u analiziranim uzorcima hrane i stvaranje baze podataka o učestalosti istih. Navedene obavijesti obrađuju se u obliku godišnjih izvješća te je trenutno dostupno izvješće za 2013. godinu.
Prema navedenom izvješću, tijekom 2013. godine bilo je 37 obavijesti o nalazu mikotoksina u sirovinama, hrani i hrani za životinje, od čega je devet bilo zbog prisutnosti aflatoksina u orašastim proizvodima različitog podrijetla, dok je 21 bila zbog nalaza mikotoksina u kukuruzu podrijetlom iz zemalja jugoistočne Europe (Bugarska, Rumunjska, Srbija, Ukrajina, Mađarska, Španjolska, Slovačka Republika, Grčka i Italija) u kojima je tijekom 2012. g. zabilježeno razdoblje jakih suša te povećana učestalost aflatoksina (RASFF, 2014.). Tijekom 2014. godine bilo je 338 notifikacija o prisutnosti mikotoksina u hrani. Od 26 obavijesti vezanih za kategoriju hrane za životinje 42,3% odnosile su se na kukuruz. Prikaz obavijesti o pojavnosti mikotoksina u hrani i hrani za životinje u razdoblju od 2010. do 2014. prikazan je u tablici 2. U hrani za životinje najveći broj obavijesti odnosio se je na aflatoksin, što se objašnjava postojanjem zakonske regulative samo za navedeni toksin u hrani za životinje, dok za ostale mikotoksine postoje samo smjernice.
Zaključak
Prikazani rezultati nesumnjivo ukazuju na visoku prisutnost mikotoksina u hrani i hrani za životinje. Dodatni problem u slučaju mikotoksina predstavlja istodobna prisutnost (više) vrsta toksikogenih plijesni koje mogu proizvoditi više mikotoksina, kao i činjenica da se gotova hrana kombinira od više vrsta sirovina od kojih svaka može biti potencijalno kontaminirana istim ili različitim plijesnima i/ili mikotoksinima. Stoga je u hranidbi životinja posebnu pozornost potrebno usmjeriti na odabir kvalitetnih sirovina kako bi se umanjila izloženost životinja različitim mikotoksinima koji bi mogli imati nepoželjan učinak na zdravlje životinja i proizvodne rezultate te posljedično neizravno ugroziti i zdravlje ljudi zbog pojave rezidua u proizvodima životinjskog podrijetla. Uz navedeno, zaštita zdravlja ljudi podrazumijeva i druge pristupe uključujući i kontrolu hrane potencijalno kontaminirane mikotoksinima kao i podizanje razine znanja o značenju mikotoksina i načinu smanjivanja rizika mikotoksina za ljude koji može nastati njihovim unosu putem hrane.
Literatura [… prikaži]
INCIDENCE OF MYCOTOXINS IN EU
Summary
Mycotoxins are secondary metabolites of microscopic filamentous moulds that cause intoxications in humans and animals. Intoxication mainly results from contaminated food intake or via other routes of exposure (inhalation or dermal route). For evaluation of the potential adverse effects of mycotoxins in humans and animals, it is necessary to understand the condition of their production, incidence, toxicity, biotransformation and possibility of inactivation in case when their occurrence is not avoidable. Besides the intoxications in animals, impairment of production results and reduced nutritive value of feed caused by mycotoxins, it is important to be aware of the possible presence of residues in food of animal origin because it can lead to intoxication in humans. A relatively low number of comparable data on the occurrence of mycotoxins in food and feed isa result of rather heterogeneous sampling procedures and analytical methodologies applied. It points to the necessity of continuous monitoring of mycological quality of feed by use of comparable and validated analytical methodology. It is the only way to ensure optimal production results in animal production systems and eventually food safety. This paper will summarize the incidence of mycotoxins that are considered most important and most frequent in the EU with respect to toxicity and intoxication in poultry.
Key words: mycotoxins, poultry, mycotoxicosis, moulds
- Uvid u mikotoksine: Alltechov pregled europske žetve za 2024.
- Gljivične bolesti u veterinarskoj kliničkoj praksi – izazovi dijagnostike i liječenja
- Najčešći uzroci neplodnosti nazimica i krmača
- Objavljen sveučilišni udžbenik „PLIJESNI – ODABRANE ZNAČAJKE, IZOLACIJA I IDENTIFIKACIJA“
- Alltechov pregled europske žetve za 2022. godinu
