Механизм образования токсинов

МИКОТОКСИНЫ

Лекция № 6

В ряду так называемых приоритетных загрязнителей одно из ведущих мест принадлежит токсическим- метаболитам плесневых грибов - микотоксинам (oт греческого mycos- гриб и texicon - яд):

Микотоксикология, как наука, зародилась на стыке многих дисциплин - Микробиологии и токсикологии, органической и биологической химии, фитопатологии и ветеринарии, патологии человека и гигиены.

Развитие научных исследовании со всей очевидностью, показало, что интоксикация микотоксинами является не только реальной, но и крайне серьезной угрозой для здоровья населения планеты.

По масштабам опасности хронические микотоксикозы значительно превосходят все известные вспышки острых форм таких отравлений в Японии, России, Индии, Китае и США, унесших жизни многих тысяч людей.

Чем же так опасны микотоксины?

Плесневыe токсинобразующие грибы, имеющие

1.огромное видовое разнообразие,

2.практически повсеместно поражают сельскохозяйственные растения при вегетации

3.развиваются на агроподукции при хранении.

4.Попадая в организм животных с кормами многие микотоксины накапливаются в мышечных тканях и тем самым загрязняют продукцию животноводства.

5.Более того, микотоксины, как правило, сохраняются в продуктах после технологической обработки и консервирования (рис. 37).

В настоящее время известно более 250 видов различных микроскопических грибов, продуцирующих около 500 токсических метаболитов, отличающихся не только высокой токсичностью, но и мутагенными, тератогенными и канцерогенным свойствами.

Среди микотоксинов своими токсическими свойствами и широким распространением выделяются афлатоксины, охратоксины, трихотеценовые микотоксины, зеараленон и паулин, хотя потенциально опасными для человека являются и многие другие микотоксины.

Невозможность полного предотвращения поражения сельскохозяйственной продукции- микробиологическими грибами- продуцентами микотоксинов - заставляет отвести главную роль в профилактике микотоксикоов человека, системе контроля за загрязнением пищевых продуктов микотоксинами, а также установлению безопасных их концентраций. Содержание микотоксинов регламентируется СанПиН во всех продуктах.

В результате жизнедеятельности микроскопических грибов образуются первичные метаболиты (отходы жизнедеятельности).

При изменении некоторых физиологических факторов, как, например, содержание питательных веществ, соотношение микроэлементов, изменение температуры или влажности воздуха возникают условия для образования токсинов из первичных метаболитов.

Первичными продуктами основного метаболизма являются небольшое число химически простых соединений: ацетат (соль уксусной кислоты), малонат (сольмалоновой кислоты), мевалонат (соль мевалоновай кислоты), аминокислоты и др. соединения.

В результате последовательных ферментных реакций из этих относительно простых соединений образуются токсины.

Наиболее важным этапами биосинтеза микотоксинов являются реакции конденсации, окислительно-восстановительные, алкилирование и галогенизация, которые приводят к образованию весьма различных по структуре предшественников микотоксинов.

Известно 5 основных путей биосинтеза микотоксинов:

1) поликетидный, характерный для афлатоксинов, охратоксинов, патулина и др.;

2) терпеноидный – для трихотеценовых микотоксинов;

3) через цикл трикарбоновых кислот- для рубратотоксинов;

4) аминокислотный - исходными соединениями являются аминокислоты -

эргоалкалоиды, циклопиазоновая кислота и др.;

5) смешанный (сочетание двух и более основных путей) – для производных циклопиазоновой кислоты.

Поликетидный путь является основным для биосинтеза большой группы микотоксинов.

Микотоксины, синтезирующиеся этим путем, в зависимости от числа С₂-единиц, включенных в молекулу, подразделяются на тетракетиды (патулин), пентакетиды (охратоксин А), гексакетиды, гептакетиды, октакетиды, монокетиды (зеараленон) и декакетиды (афлатоксины).

Терпеноидный путь биосинтеза характерен для большой группы трихотеценовых токсинов. Предполагают, что биосинтез триихотеценового ядра идентичен для всех видов Trichothecium и Fusariuт. Однако синтез отдельных трихотеценовых микотоксинов обусловлен различиями в процессе гидроксилирования, катализируемом ферментнымии системами, генетически отличающимися у отдельных видов грибов.

Дата добавления: 2014-01-14