Афлатоксины: опасность плесневых грибов¶

Афлатоксины — группа органических соединений, относящихся к классу поликетидов, которые представляют собой одни из наиболее опасных природных микотоксинов. Они являются вторичными метаболитами плесневых грибов рода Aspergillus, преимущественно Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus. Афлатоксины обладают выраженным гепатотоксическим, мутагенным, тератогенным и канцерогенным действием, поражая преимущественно печень. Впервые афлатоксины были идентифицированы в 1960 году в Великобритании после массовой гибели индеек, получавших корм из заражённого арахисового шрота.

¶История открытия

Вспышка «болезни X» среди домашней птицы в Англии в 1960 году привела к гибели более 100 тысяч индеек. Исследование, проведённое учёными, показало, что причиной стал арахисовый шрот, импортированный из Бразилии и Африки, который был заражён грибом Aspergillus flavus. Выделенные токсины получили название «афлатоксины» (от A. flavus + toxin). Последующие исследования в 1960–1970-х годах установили их канцерогенность для лабораторных животных, что привело к ужесточению международных стандартов безопасности пищевых продуктов.

¶Химическая структура и виды

Афлатоксины представляют собой производные кумарина, содержащие лактоновое кольцо и фурановые циклы. Основные природные типы:

• B1 — наиболее распространённый и токсичный, обладает самой сильной канцерогенной активностью.
• B2 — дигидропроизводное B1, менее токсичен.
• G1 и G2 — отличаются наличием дополнительного лактонного кольца, продуцируются в основном A. parasiticus.
• M1 и M2 — гидроксилированные метаболиты B1 и B2, обнаруживаются в молоке и молочных продуктах животных, потреблявших загрязнённые корма.

¶Условия образования и заражение

Грибы Aspergillus являются термофильными и развиваются преимущественно в тёплом и влажном климате. Оптимальная температура для роста — 25–35 °C, влажность субстрата — не менее 15%. Основные продукты, подверженные заражению:

• зерновые культуры (кукуруза, пшеница, ячмень, рис);
• орехи (арахис, фисташки, миндаль, грецкий орех);
• специи (перец чили, паприка, мускатный орех);
• семена масличных культур (хлопчатник, подсолнечник);
• сухофрукты (инжир, изюм).

Заражение происходит как в поле, так и при неправильном хранении урожая. Нарушение условий сушки, повышенная влажность и плохая вентиляция складов способствуют активному росту плесени и накоплению токсинов.

¶Токсикология и воздействие на здоровье

Афлатоксин B1 признан Международным агентством по изучению рака (IARC) канцерогеном группы 1 (доказано для человека). Механизм действия связан с метаболической активацией в печени до эпоксида, который связывается с ДНК, вызывая мутации в гене-супрессоре опухолей p53.

Острое отравление (афлатоксикоз) характеризуется поражением печени, отёками, рвотой, желтухой и может приводить к летальному исходу. Хроническое воздействие вызывает:

• цирроз и фиброз печени;
• гепатоцеллюлярную карциному;
• иммуносупрессию;
• задержку роста у детей (при длительном потреблении загрязнённых продуктов).

Особую опасность представляет афлатоксин M1 в молоке, который устойчив к пастеризации и сохраняется в сырах и йогуртах.

¶Нормирование и контроль

В России и странах Евразийского экономического союза действуют технические регламенты (ТР ТС 021/2011), устанавливающие предельно допустимые уровни содержания афлатоксинов:

• в зерне и орехах — не более 5 мкг/кг (для B1);
• в молоке и молочных продуктах — не более 0,5 мкг/кг (для M1);
• в продуктах детского питания — не допускается (менее предела обнаружения).

Контроль осуществляется методами высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) и иммуноферментного анализа (ИФА). В развивающихся странах, где контроль менее строгий, уровень заражения арахиса и кукурузы может достигать 50–80% партий.

¶Методы детоксикации

Полное удаление афлатоксинов из продуктов практически невозможно, так как они термостабильны и выдерживают нагревание до 250 °C. Частичные меры снижения концентрации:

• физическая сортировка и удаление повреждённых зёрен;
• промывка и шелушение;
• обработка аммиаком или перекисью водорода (для кормов);
• использование адсорбентов (бентонит, активированный уголь) в кормах для животных.

Наиболее эффективным способом профилактики является соблюдение агротехнических норм, своевременная уборка урожая и поддержание низкой влажности при хранении (менее 10% для орехов).

¶Экономическое значение

Афлатоксины наносят значительный ущерб сельскому хозяйству и торговле. По оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), до 25% мирового урожая зерновых ежегодно в той или иной степени загрязнено микотоксинами, что приводит к потерям на миллиарды долларов. Введение строгих санитарных норм в странах-импортёрах (особенно в ЕС) вынуждает экспортёров из тропических регионов внедрять дорогостоящие системы контроля качества.

¶Источники

• Покровский В. И. и др. «Токсикология микотоксинов». М.: Медицина, 2003.
• ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».
• IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Vol. 56: Some Naturally Occurring Substances. Lyon, 1993.
• CAST (Council for Agricultural Science and Technology). Mycotoxins: Risks in Plant, Animal, and Human Systems. Report No. 139, 2003.