Αφλατοξίνη

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Χημική δομή της αφλατοξίνης Β1

Οι αφλατοξίνες είναι διάφορα δηλητηριωδών καρκινογόνων και μεταλλαξιογόνων ουσιών που παράγονται από ορισμένες μούχλες, ιδιαίτερα τα είδη Ασπέργιλλου. Οι μύκητες αναπτύσσονται στο έδαφος, στη σάπια βλάστηση και σε διάφορα βασικά τρόφιμα και αγαθά όπως σανό, καλαμπόκι, σιτάρι, κεχρί, σόργο, μανιόκα, ρύζι, πιπεριές τσίλι, βαμβακόσπορους, φιστίκια, ξηρούς καρπούς, ηλιόσπορους, σουσάμι και διάφορα μπαχαρικά. Με λίγα λόγια, οι σχετικοί μύκητες αναπτύσσονται σχεδόν σε κάθε καλλιέργεια ή τροφή. Έχουν βρεθεί τόσο σε τροφές για κατοικίδια όσο και σε τροφές για ανθρώπους, καθώς και σε πρώτες ύλες για αγροτικά ζώα. Τα ζώα που τρέφονται με μολυσμένα τρόφιμα μπορούν να περάσουν τις αφλατοξίνες σε αυγά, γαλακτοκομικά προϊόντα και κρέας.[1] Για παράδειγμα, οι μολυσμένες ζωοτροφές πουλερικών είναι η ύποπτη πηγή κρέατος και αυγών κοτόπουλου που έχουν μολυνθεί με αφλατοξίνες στο Πακιστάν.[2]

Τα παιδιά επηρεάζονται ιδιαίτερα από την έκθεση σε αφλατοξίνες, η οποία σχετίζεται με καθυστέρηση της ανάπτυξης,[3] ηπατική βλάβη και καρκίνο του ήπατος. Έχει αναφερθεί συσχέτιση μεταξύ της παιδικής καθυστέρησης και της έκθεσης σε αφλατοξίνες[4] σε ορισμένες μελέτες[5][6] αλλά δεν μπορούσε να ανιχνευθεί σε όλες.[7][8] Επιπλέον, αιτιώδης σχέση μεταξύ της παιδικής καθυστέρησης και της έκθεσης σε αφλατοξίνες δεν έχει ακόμη αποδειχθεί με βεβαιότητα από επιδημιολογικές μελέτες, αν και τέτοιες έρευνες βρίσκονται σε εξέλιξη.[9][10] Οι ενήλικες έχουν υψηλότερη ανοχή στην έκθεση, αλλά διατρέχουν επίσης κίνδυνο. Κανένα είδος ζώου δεν έχει ανοσία. Οι αφλατοξίνες είναι από τις πιο γνωστές καρκινογόνες ουσίες.[11] Αφού εισέλθουν στο σώμα, οι αφλατοξίνες μπορεί να μεταβολιστούν από το ήπαρ σε ένα αντιδραστικό ενδιάμεσο εποξείδιο ή να υδροξυλιωθούν για να γίνουν η λιγότερο επιβλαβής αφλατοξίνη M1.

Η δηλητηρίαση από αφλατοξίνη συνήθως προκύπτει από την κατάποση, αλλά η πιο τοξική αφλατοξίνη, η Β1, μπορεί να διαπεράσει το δέρμα.[12]

Κύριοι τύποι και οι μεταβολίτες τους[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η αφλατοξίνη Β1 θεωρείται η πιο τοξική και παράγεται τόσο από τον Aspergillus flavus όσο και από τον Aspergillus parasiticus. Η αφλατοξίνη M1 υπάρχει στον ζωμό ζύμωσης του Aspergillus parasiticus, αλλά αυτή και η αφλατοξίνη M2 παράγονται επίσης όταν ένα μολυσμένο ήπαρ μεταβολίζει την αφλατοξίνη Β1 και Β2.

  • Αφλατοξίνη B1 και B2 (AFB), που παράγεται από Aspergillus flavus και A. parasiticus
  • Αφλατοξίνη G1 και G2 (AFG), που παράγεται από τους A. flavus και Aspergillus parasiticus της Ομάδας ΙΙ[13]
  • Αφλατοξίνη M1 (AFM1), μεταβολίτης της αφλατοξίνης Β1 σε ανθρώπους και ζώα (η έκθεση σε επίπεδα ng μπορεί να προέρχεται από το μητρικό γάλα)
  • Αφλατοξίνη M2, μεταβολίτης της αφλατοξίνης B2 σε γάλα βοοειδών που τρέφονται με μολυσμένα τρόφιμα[14]
  • Αφλατοξικόλη (AFL): μεταβολίτης που παράγεται με τη διάσπαση του δακτυλίου λακτόνης
  • Αφλατοξίνη Q1 (AFQ1), κύριος μεταβολίτης του AFB1 σε in vitro ηπατικά παρασκευάσματα άλλων ανώτερων σπονδυλωτών[15]

Η AFM, η AFQ και η AFL διατηρούν τη δυνατότητα να γίνουν εποξείδιο. Παρόλα αυτά, φαίνονται πολύ λιγότερο ικανά να προκαλέσουν μεταλλαξογένεση από τη μη μεταβολισμένη τοξίνη.[16]

Συνθήκες μόλυνσης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι αφλατοξίνες παράγονται τόσο από τον Aspergillus flavus όσο και από τον Aspergillus parasiticus, που είναι κοινές μορφές μούχλας ευρέως διαδεδομένες στη φύση. Η παρουσία αυτών των μουχλών δεν υποδηλώνει πάντα ότι υπάρχουν επιβλαβή επίπεδα αφλατοξίνης, αλλά υποδηλώνει σημαντικό κίνδυνο. Η μούχλα μπορεί να αποικίσει και να μολύνει τα τρόφιμα πριν από τη συγκομιδή ή κατά την αποθήκευση, ειδικά μετά από παρατεταμένη έκθεση σε περιβάλλον υψηλής υγρασίας ή σε συνθήκες καταπόνησης όπως η ξηρασία.

Ο γηγενής βιότοπος του Ασπέργιλλου βρίσκεται στο έδαφος, τη βλάστηση σε αποσύνθεση, το σανό και τους καρπούς που υφίστανται μικροβιολογική φθορά, αλλά εισβάλλει σε όλους τους τύπους οργανικών υποστρωμάτων όποτε είναι ευνοϊκές οι συνθήκες για την ανάπτυξή του. Οι ευνοϊκές συνθήκες για την παραγωγή αφλατοξινών περιλαμβάνουν υψηλή περιεκτικότητα σε υγρασία (τουλάχιστον 7%) και θερμοκρασίες από 55 °F (13 °C) έως 104 °F (40 °C) [βέλτιστη 27 έως 30 °C (81 έως 86 °F)].[17][18] Οι αφλατοξίνες έχουν απομονωθεί σε όλες τις μεγάλες καλλιέργειες δημητριακών και τρόφιμα όπως το φυστικοβούτυρο και η κάνναβη. Τα βασικά προϊόντα που μολύνονται τακτικά με αφλατοξίνες περιλαμβάνουν τα μανιόκα, τσίλι, καλαμπόκι, βαμβακόσπορο, κεχρί, φιστίκια, ρύζι, σόργο, ηλιόσπορους, ξηρούς καρπούς δέντρων, σιτάρι και μια ποικιλία μπαχαρικών που προορίζονται για ανθρώπινη ή ζωική κατανάλωση. Τα προϊόντα μετασχηματισμού αφλατοξίνης βρίσκονται μερικές φορές στα αυγά, τα γαλακτοκομικά προϊόντα και το κρέας όταν τα ζώα τρέφονται με μολυσμένα δημητριακά.[1][19]

Μια μελέτη που διεξήχθη στην Κένυα και το Μάλι διαπίστωσε ότι οι κυρίαρχες πρακτικές για την ξήρανση και την αποθήκευση του καλαμποκιού ήταν ανεπαρκείς για την ελαχιστοποίηση της έκθεσης στις αφλατοξίνες.[20]

Οι βιολογικές καλλιέργειες, οι οποίες δεν υποβάλλονται σε επεξεργασία με μυκητοκτόνα, μπορεί να είναι πιο επιρρεπείς σε μόλυνση με αφλατοξίνες.[21]

Πρόληψη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Υπάρχουν πολύ περιορισμένα στοιχεία που δείχνουν ότι η γεωργική και διατροφική εκπαίδευση μπορεί να μειώσει την έκθεση στην αφλατοξίνη σε χώρες χαμηλού έως μεσαίου εισοδήματος.[22]

Παθολογία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Κανένα ζωικό είδος δεν είναι γνωστό να έχει ανοσία στις οξείες τοξικές επιδράσεις των αφλατοξινών. Οι ενήλικες άνθρωποι έχουν υψηλή ανοχή στην έκθεση σε αφλατοξίνες και σπάνια καταλήγουν από οξεία αφλατοξίκωση,[23] όμως τα παιδιά επηρεάζονται ιδιαίτερα και η έκθεσή τους μπορεί να οδηγήσει σε καθυστέρηση στην ανάπτυξη, πέρα των συμπτωμάτων που αναφέρονται παρακάτω.[24]

Η μεγάλη έκθεση σε αφλατοξίνες προκαλεί οξεία ηπατική νέκρωση (οξεία αφλατοξίκωση), με αποτέλεσμα αργότερα να εξελιχθεί σε κίρρωση ή καρκίνωμα του ήπατος. Η οξεία ηπατική ανεπάρκεια εκδηλώνεται με αιμορραγία, οίδημα, αλλοιώσεις στην πέψη, αλλαγές στην απορρόφηση ή/και μεταβολισμό θρεπτικών ουσιών και ψυχικές αλλαγές και/ή κώμα.[23]

Η χρόνια, υποκλινική έκθεση δεν οδηγεί σε συμπτώματα τόσο δραματικά όσο η οξεία αφλατοξίκωση. Η χρόνια έκθεση αυξάνει τον κίνδυνο ανάπτυξης καρκίνου του ήπατος και της χοληδόχου κύστης,[25] καθώς οι μεταβολίτες της αφλατοξίνης μπορεί να παρεμβάλλονται στο DNA και να αλκυλιώνουν τις βάσεις μέσω της μονάδας εποξειδίου. Αυτό πιστεύεται ότι προκαλεί μεταλλάξεις στο γονίδιο p53, ένα σημαντικό γονίδιο για την πρόληψη της εξέλιξης του κυτταρικού κύκλου όταν υπάρχουν μεταλλάξεις του DNA ή που σηματοδοτεί την απόπτωση (προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος). Αυτές οι μεταλλάξεις φαίνεται να επηρεάζουν ορισμένες τοποθεσίες ζευγών βάσεων περισσότερο από άλλες, για παράδειγμα, η τρίτη βάση του κωδικονίου 249 του γονιδίου p53 φαίνεται να είναι πιο επιρρεπής σε μεταλλάξεις που προκαλούνται από αφλατοξίνη από τις κοντινές βάσεις.[26] Όπως και άλλοι παράγοντες αλκυλίωσης DNA, η αφλατοξίνη Β1 μπορεί να προκαλέσει ανοσοκαταστολή και η έκθεση σε αυτήν σχετίζεται με αυξημένο ιικό φορτίο σε άτομα θετικά στον HIV.[27][28]

Κατάλογος εξάρσεων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Διεθνείς πηγές εμπορικού φυστικοβούτυρου, μαγειρικών ελαίων (π.χ. ελαιόλαδο, φυστικέλαιο και σησαμέλαιο) και καλλυντικών έχουν αναγνωριστεί ως μολυσμένα με αφλατοξίνη.[29][30][31] Σε ορισμένες περιπτώσεις, η υγρή χρωματογραφία – διαδοχική φασματομετρία μάζας (LC–MS/MS) και άλλες αναλυτικές μέθοδοι, αποκάλυψαν ένα εύρος από 48% έως 80% των επιλεγμένων δειγμάτων περιείχαν ανιχνεύσιμες ποσότητες αφλατοξίνης. Σε πολλά από αυτά τα μολυσμένα τρόφιμα, η αφλατοξίνη ξεπερνούσε τα ασφαλή όρια του Οργανισμού Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) ή άλλου ρυθμιστικού οργανισμού.[30][31][32]

  • 2003 Κένυα: οξεία δηλητηρίαση, 120 επιβεβαιωμένοι θάνατοι.[33]
  • Φεβρουάριος–Μάρτιος 2013: Η Ρουμανία, η Σερβία και η Κροατία, διαδόθηκε στη δυτική Ευρώπη.
  • Φεβρουάριος 2013: Αϊόβα.[34]
  • 2014 (σε εξέλιξη): Νεπάλ και Μπαγκλαντές, εκθέσεις νεογνών, όπως βρέθηκε στο αίμα του ομφάλιου λώρου.[33]
  • 2019 Κένυα: πέντε μάρκες αλεύρου καλαμποκιού ανακλήθηκαν λόγω μόλυνσης.[35]
  • 2021 ΗΠΑ: Μόλυνση τροφών για κατοικίδια που παρασκευάζεται από την Midwestern Pet Food, προκαλώντας τον θάνατο τουλάχιστον 70 σκύλων.[36]

Παραπομπές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. 1,0 1,1 Fratamico, Pina M.· Bhunia, Arun K.· Smith, James L. (2008). Foodborne Pathogens: Microbiology and Molecular Biology. Norofolk, UK: Horizon Scientific Press. ISBN 978-1-898486-52-7.  Unknown parameter |name-list-style= ignored (βοήθεια)
  2. Iqbal, Shahzad Zafar (2014). «Natural incidence of aflatoxins, ochratoxin A and zearalenone in chicken meat and eggs». Food Control 43: 98–103. doi:10.1016/j.foodcont.2014.02.046. 
  3. «Aflatoxins and growth impairment: a review». Critical Reviews in Toxicology 41 (9): 740–55. October 2011. doi:10.3109/10408444.2011.575766. PMID 21711088. 
  4. «The Potential Role of Mycotoxins as a Contributor to Stunting in the SHINE Trial». Clinical Infectious Diseases 61 Suppl 7: S733–7. December 2015. doi:10.1093/cid/civ849. PMID 26602301. 
  5. «Association of aflatoxin exposure and height-for-age among young children in Guatemala». International Journal of Environmental Health Research 28 (3): 280–292. April 2018. doi:10.1080/09603123.2018.1468424. PMID 29706087. 
  6. «Aflatoxin exposure in utero causes growth faltering in Gambian infants». International Journal of Epidemiology 36 (5): 1119–25. October 2007. doi:10.1093/ije/dym122. PMID 17576701. https://archive.org/details/sim_international-journal-of-epidemiology_2007-10_36_5/page/1119. 
  7. «Aflatoxin exposure during the first 36 months of life was not associated with impaired growth in Nepalese children: An extension of the MAL-ED study». PLOS ONE 12 (2): e0172124. 2017. doi:10.1371/journal.pone.0172124. PMID 28212415. Bibcode2017PLoSO..1272124M. 
  8. «Exposure to aflatoxin and fumonisin in children at risk for growth impairment in rural Tanzania». Environment International 115: 29–37. March 2018. doi:10.1016/j.envint.2018.03.001. PMID 29544138. 
  9. «The Potential Role of Mycotoxins as a Contributor to Stunting in the SHINE Trial». Clinical Infectious Diseases 61 Suppl 7 (Suppl 7): S733–7. December 2015. doi:10.1093/cid/civ849. PMID 26602301. 
  10. «Mitigating aflatoxin exposure to improve child growth in Eastern Kenya: study protocol for a randomized controlled trial». Trials 16: 552. December 2015. doi:10.1186/s13063-015-1064-8. PMID 26634701. 
  11. Hudler, George W. (1998). Magical Mushrooms, Mischievous Molds: The Remarkable Story of the Fungus Kingdom and Its Impact on Human Affairs. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-07016-2.  Unknown parameter |name-list-style= ignored (βοήθεια)
  12. «Human skin penetration of selected model mycotoxins». Toxicology 301 (1–3): 21–32. November 2012. doi:10.1016/j.tox.2012.06.012. PMID 22749975. 
  13. «The phylogenetics of mycotoxin and sclerotium production in Aspergillus flavus and Aspergillus oryzae». Fungal Genetics and Biology 31 (3): 169–79. December 2000. doi:10.1006/fgbi.2000.1215. PMID 11273679. https://naldc-legacy.nal.usda.gov/naldc/download.xhtml?id=35468&content=PDF. 
  14. Aflatoxin M2 product page from Fermentek
  15. Smith, John E.· Sivewright-Henderson, Rachel (1991). Mycotoxins and animal foods. CRC Press. σελ. 614. ISBN 978-0-8493-4904-1.  Unknown parameter |name-list-style= ignored (βοήθεια)
  16. «Metabolism and toxicity of aflatoxins M1 and B1 in human-derived in vitro systems». Toxicology and Applied Pharmacology 151 (1): 152–8. July 1998. doi:10.1006/taap.1998.8440. PMID 9705898. 
  17. «Risk of aflatoxin contamination increases with hot and dry growing conditions | Integrated Crop Management». crops.extension.iastate.edu. Ανακτήθηκε στις 13 Ιουνίου 2021. 
  18. «Storing nuts at a low temperature (refrigeration) reduces aflatoxin levels and mold and yeast counts for 3-6 months | News | Postharvest - Fruits, Vegetables and Ornamentals». www.postharvest.biz. Ανακτήθηκε στις 13 Ιουνίου 2021. 
  19. Pradeepkiran, Jangampalli Adi (December 2018). «Analysis of aflatoxin B1 in contaminated feed, media, and serum samples of Cyprinus carpio L. by high-performance liquid chromatography». Food Quality and Safety 2 (4): 199–204. doi:10.1093/fqsafe/fyy013. 
  20. No chance for aflatoxins Αρχειοθετήθηκε October 17, 2015, στο Wayback Machine. Rural 21, the International Journal for Rural Development, 3 April 2013. -- The Aflacontrol project was conducted by IFPRI with scientists from CIMMYT, the International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics (ICRISAT), Directorate of Groundnut Research and other organizations. It sought to provide evidence of the cost-effectiveness of aflatoxin risk-reduction strategies along maize and groundnut value chains in Africa, and to understand what prevented adoption of these control strategies.
  21. «Determination of aflatoxin B1 levels in organic spices and herbs». TheScientificWorldJournal 2013: 874093. 2013. doi:10.1155/2013/874093. PMID 23766719. 
  22. «Agricultural and nutritional education interventions for reducing aflatoxin exposure to improve infant and child growth in low- and middle-income countries». The Cochrane Database of Systematic Reviews 4: CD013376. April 2020. doi:10.1002/14651858.cd013376.pub2. PMID 32270495. 
  23. 23,0 23,1 «Human aflatoxicosis in developing countries: a review of toxicology, exposure, potential health consequences, and interventions». The American Journal of Clinical Nutrition 80 (5): 1106–22. November 2004. doi:10.1093/ajcn/80.5.1106. PMID 15531656. http://www.ajcn.org/content/80/5/1106.full. 
  24. Abbas, Hamed K. (2005). Aflatoxin and Food Safety. CRC Press. ISBN 978-0-8247-2303-3.  Unknown parameter |name-list-style= ignored (βοήθεια)
  25. «Association of aflatoxin with gallbladder cancer in Chile». JAMA 313 (20): 2075–7. May 2015. doi:10.1001/jama.2015.4559. PMID 26010638. 
  26. «Aflatoxin B1 induces the transversion of G-->T in codon 249 of the p53 tumor suppressor gene in human hepatocytes». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 90 (18): 8586–90. September 1993. doi:10.1073/pnas.90.18.8586. PMID 8397412. Bibcode1993PNAS...90.8586A. 
  27. «Association between high aflatoxin B1 levels and high viral load in HIV-positive people». World Mycotoxin Journal 6 (3): 255–261. 2013. doi:10.3920/WMJ2013.1585. PMID 31534557. 
  28. «Common food fungus can accelerate onset of AIDS». digitaljournal.com. 1 Σεπτεμβρίου 2013. 
  29. «Determination of aflatoxins B1, B2, G1, and G2 in olive oil, peanut oil, and sesame oil». Journal of AOAC International 93 (3): 936–42. 2010. doi:10.1093/jaoac/93.3.936. PMID 20629398. 
  30. 30,0 30,1 «Natural occurrence of aflatoxins in Chinese peanut butter and sesame paste». Journal of Agricultural and Food Chemistry 57 (9): 3519–24. May 2009. doi:10.1021/jf804055n. PMID 19338351. 
  31. 31,0 31,1 «Rapid analytical method for the determination of aflatoxins in plant-derived dietary supplement and cosmetic oils». Journal of Agricultural and Food Chemistry 58 (7): 4065–70. April 2010. doi:10.1021/jf9039028. PMID 20235534. 
  32. «Determination of aflatoxins in commercial nuts and nut products using liquid chromatography tandem mass spectrometry». World Mycotoxin Journal 4 (2): 119–127. 1 January 2011. doi:10.3920/WMJ2010.1229. 
  33. 33,0 33,1 «Aflatoxin threat in Nepal, Bangladesh». SciDev.Net South Asia. 2014-12-17. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 2016-03-03. https://web.archive.org/web/20160303225435/http://www.scidev.net/south-asia/health/news/aflatoxin-threat-in-nepal-bangladesh.html. Ανακτήθηκε στις 2016-10-17. 
  34. «Dog food recall underscores toxic danger in drought-hit U.S. corn». Reuters. February 25, 2013. https://www.reuters.com/article/usa-corn-aflatoxin-idUSL1N0BP9SP20130225. 
  35. Mutahi, Basillioh (2019-11-15). «How safe is Kenya's staple food?» (στα αγγλικά). https://www.bbc.com/news/world-africa-50407159. Ανακτήθηκε στις 2019-11-15. 
  36. «US pet food recalled after 70 dogs die and others fall sick» (στα αγγλικά). BBC News. 2021-01-14. https://www.bbc.com/news/world-us-canada-55659116. Ανακτήθηκε στις 2021-01-14.