Újonnan megjelenő mikotoxinok - a szabályozáson túli fenyegetés?

A mikotoxinok a természetben előforduló, különböző penészgombák által termelt másodlagos anyagcseretermékek. Ezek a vegyületek mérgezőek az emberekre és az állatokra. A toxigén penészgombák a termények széles körét fertőzik meg, és a növényi szövetek szántóföldi fertőzésének eredményeként mikotoxinokat termelnek. Sajnos e toxinok képződése a betakarítás után is folytatódhat, és a tárolás során a szemekben a mikotoxinok szintje tovább növekszik. A szennyezett termények jelentős egészségügyi kockázatot jelentenek az emberekre és az állatokra. A legjelentősebb mikotoxintermelő mezei gombákat a Fusarium és az Aspergillus fajba tartozó gombák képviselik. Ezeken kívül több mint 300 különböző gomba van, amelyekről több mint 400 különböző mikotoxint termelnek. Az elmúlt években egyre több mikotoxint tekintettek fontosnak, mivel hozzájárulnak az emberekre és állatokra jelentett kockázathoz. Kockázatértékelési tanulmányokat végeztek különböző fontos mikotoxincsoportokról, beleértve az anyarozs-alkaloidokat (lásd az anyarozs-alkaloidokról szóló cikket), az Alternaria-toxinokat (lásd az Alternaria-toxinokról szóló cikket) és a módosított vagy maszkolt mikotoxinokat.

A mikotoxinok módosítása mint növényvédelem

A mikotoxinokat általában kifejezetten gombák termelik, és az alapszerkezetüket gyakran maga a gomba módosítja, amely szerkezetileg rokon vegyületek koktélját bocsátja ki. A fertőzés során ezeket az anyagokat a gomba gazdanövénye gyakran tovább módosítja. Az élő növény megváltoztathatja a toxinok kémiai szerkezetét, és úgynevezett álcázott mikotoxinokat állíthat elő. Ezeknek a maszkolt toxinoknak a képződése a növények egyik fő méregtelenítési stratégiája, mivel ezek kevésbé mérgezőek a növény számára. Általában egy glükózmolekula vagy egy szulfát vesz részt a konjugációban és a méregtelenítésben. Bár ezek a maszkolt toxinok nem károsítják tovább a növényt, az emberekre és állatokra gyakorolt toxicitásuk újra megjelenhet, amikor a hozzáadott maszkoló molekula az emlősök gyomor-bélrendszerében az emésztés során hasad (1. ábra). A növénynemesítésben egyes maszkolt mikotoxinok növekvő előfordulása és termelése új, rezisztens fajtákhoz köthető. A deoxinivalenol-3-glükozid például a jelentések szerint a Fusarium fejfájással szembeni rezisztenciával áll kapcsolatban. Ez azt jelenti, hogy a Fusarium-rezisztens növények bizonyítottan magasabb deoxinivalenol-3-glükozid/deoxinivalenol arányt mutatnak, de ezekhez a magasabb Fusarium-rezisztencia miatt alacsonyabb az összes deoxinivalenol és a módosított forma szintje.

A "módosított mikotoxin" kifejezés magában foglalja mind az alaptoxin molekulának a gomba általi módosítását, mind a toxin maszkolását, amely csak a növényi szövetekben fordul elő. A módosítás egy másik típusa az emlősökben történik, amikor az aflatoxin B1 szennyezett takarmányon keresztül kerül fogyasztásra, és aflatoxin M1-vé alakul át. Ez az aflatoxin M1 a tejelő állatok tejébe vándorol, és azzal együtt kiválasztódik. Ezenkívül a toxinok módosulása az élelmiszer-feldolgozás, különösen a melegítés és az erjesztés során is bekövetkezhet, ami növeli előfordulási gyakoriságukat. Ezek a módosított mikotoxinok jelentős mennyiségben előfordulhatnak az élelmiszerekben és takarmányokban. A mikotoxinok módosulásának jelensége különösen a Fusarium-toxinokhoz (trichothecének, zearalenon és fumonizinek) kapcsolódik, de más mikotoxinok, például aflatoxinok, ochratoxin A vagy patulin esetében is jelentettek módosított formákat.

A deoxinivalenol módosított és maszkolt formái - egy példa

A deoxinivalenol az a mikotoxin, amelynek különböző, gyakran megfigyelt módosult változatairól a legtöbb tanulmányt végezték. A deoxinivalenol módosított formái két fő csoportra oszthatók: módosított és maszkolt formák. A deoxinivalenolnak két fő módosított formája van, amelyeket maga a gomba választ ki: 3-acetil-deoxinivalenol és 15-acetil-deoxinivalenol, ahogyan a Fusariummal szennyezett gabonafélékben megtalálható. A növények képesek a dezoxinivalenolt dezoxinivalenol-3-glükoziddá maszkolni, és amint azt a legújabb vizsgálatok mutatják, ez két szulfonált formát is felvehet: dezoxinivalenol-3-szulfát és dezoxinivalenol-15-szulfát (1. táblázat).

Mennyire károsak a módosított és újonnan keletkező mikotoxinok?

A módosított mikotoxinok vagy jobban vagy kevésbé mérgezőek lehetnek, mint alapvegyületeik. Például a módosítások miatt biológiailag jobban hozzáférhetőek lehetnek. A módosított mikotoxinokról kevés a toxikológiai adat, és a jelenlegi eredmények és ismeretek nem elegendőek e vegyületek valós kockázatairól és hatásairól. Ez az ismerethiány megnehezíti a megfelelő kockázatértékelés elvégzését. Mindazonáltal vannak tanulmányok, amelyek leírják az élelmiszer-biztonságra jelentett potenciális veszélyt. Továbbá ki kell emelni, hogy a maszkolt mikotoxinok az állatok és az emberek emésztőrendszerében újra "lepleződhetnek", és az alapvegyület toxikológiai hatásaival együtt újra felszabadulhat. Hasonló a helyzet az új mikotoxinokkal is: kevés a toxikológiai adat, ami megnehezíti az emberek és állatok potenciális egészségügyi kockázatokkal szembeni védelmét szolgáló szabályozások és maximálisan tolerálható határértékek megállapítását.

A rendeletek minden mikotoxin kockázatra kiterjednek?

Az élelmiszer- és takarmánybiztonság biztosítása érdekében számos ország szabályozási határértékeket állapított meg a terményekben található mikotoxinokra vonatkozóan. Jelenleg a legtöbb fejlett országban az élelmiszerekben és takarmányokban található mikotoxinokra vonatkozó felső határértékekre vagy legalábbis irányadó határértékekre vonatkozó rendeletek vannak érvényben. Ezek a rendeletek csak néhány ismert mikotoxinra vonatkoznak, mint például az aflatoxin B1, B2, G1, G2 és M1; a fumonizin B1, B2 és B3; az ochratoxin A, a deoxinivalenol, a zearalenon, a HT-2 toxin és a T-2 toxin. Mivel a módosított mikotoxinok kémiai reakcióikban másképp viselkednek, mint a kiindulási mikotoxinok, a rutinelemzések során könnyen elkerülhetik a figyelmet. Az élelmiszerekben és takarmányokban lévő szabályozott mikotoxinok jelenlegi kimutatási módszerei nem tartalmazzák e módosított mikotoxinok rutinszerű szűrését, mivel nem tartoznak a jogszabályok hatálya alá. Az ilyen szabványos módszerek a jogszabályi határértékek alatti szennyezettségi szinteket mutathatnak ki, míg a módosított mikotoxinokból származó szennyezéseket nem észlelik. Ez helyes eredmény, de toxikológiai szempontból a módosított toxinok integrálása (pl. összegparaméterként) megbízhatóbb adatokat szolgáltatna a kockázatértékeléshez. Mindezek a tények együttesen rámutatnak a módosított mikotoxinok által az emberi egészségre jelentett lehetséges veszélyekre. A módosított mikotoxinok, valamint más újonnan megjelenő mikotoxinok maximális szintjeire vonatkozó rendeletek jelenleg az Európai Unióban vita tárgyát képezik.

A mikotoxinok mennyiségi meghatározásának analitikai módszerei

A mikotoxinokat általában kromatográfiás módszerekkel, például folyadékkromatográfia-tömegspektrometriával (LC-MS), és immunkémiai módszerekkel, például enzimhez kötött immunszorbiens teszttel (ELISA) elemzik. Az immunkémiai módszerek az antitest keresztreaktivitásától függően egynél több vegyületre (pl. natív mikotoxinokra és azok módosított formáira) reagálhatnak, ami egyetlen eredményhez vezet. Ezzel szemben az LC-alapú elválasztási módszerek alábecsülhetik a teljes toxinszintet, mivel ezek a módszerek minden egyes vegyületet egyetlen paraméterként oldanak fel, és általában csak az anyamykotoxinokra fejlesztették ki őket.

Az analitikai módszerek határai

A módosított mikotoxinok kimutatásának és mennyiségi meghatározásának két módja van: Egy "közvetlen" megközelítés, amely a teljes módosított vegyületet méri, és egy "közvetett" megközelítés, amely az alapvegyületet méri olyan kémiai vagy enzimatikus kezelések után, amelyek a módosított mikotoxinok hasadásához vezetnek, főként hidrolízis útján. A közvetett módszer előnyei közé tartozik, hogy a módosított mikotoxinok referenciaanyagaira nincs szükség a helyes mennyiségi meghatározáshoz, és hogy a végeredményben minden módosított forma szerepel. A fő hátrányok közé tartozik, hogy a hidrolízis folyamat hatékonysága nem ellenőrizhető könnyen, és hogy nem lehet hozzáférni a toxin különböző formáinak mennyiségeihez. Ezért fontos a közvetlen módszerek kifejlesztése, hogy további betekintést nyerjünk a módosított mikotoxinok előfordulására. Az összes kromatográfiás technológia, amely a kiindulási mikotoxinokra alkalmazható, potenciálisan alkalmas a módosított formáikra is, amennyiben azok oldhatóak és közvetlenül hozzáférhetők az elemzéshez. A módosított mikotoxinok közvetlen meghatározásának és mennyiségi meghatározásának egyik fő korlátja a referenciaanyagok (tiszta anyagok vagy kalibránsok az izotópjelzett belső standardok mellett) korlátozott elérhetősége. Egy másik hátrány, hogy a legtöbb módszer megfelelő tisztítást igényel az elemzési eljárás előtt. A kereskedelemben kapható tisztítóberendezéseket jelenleg natív mikotoxinokhoz tervezték, és nem feltétlenül alkalmasak a módosított formákhoz. Jelenleg új referenciastandardok, valamint innovatív tisztítóeszközök kifejlesztése folyik a módosított mikotoxinok közvetlen meghatározására.

Új mikotoxinok - A szabályozáson túli fenyegetés?

A rutinszerű mikotoxinelemzés jelenlegi hiányosságai miatt az új mikotoxinokra vonatkozó szabályozások hiánya miatt sok ilyen vegyület kimutatatlan maradhat, és veszélyt jelenthet mind az emberi, mind az állati egészségre. Ennek a veszélynek a mértékét azonban nehéz megbecsülni, mivel a toxikológiai adatok még mindig hiányosak, az ez irányú növekvő kutatási erőfeszítések ellenére is.