ponedeljak, april 15Agro servis

Dosije

 

MIKOTOKSINI U PROIZVODNJI HRANE

Beograd, 6. decembar 2012.

Vesti o pojavi štetnih materija – zaraženosti kukuruza i dalje je tema među građanima, pogotovo korisnicima proizvoda od kukuruznog brašna, koji se pojavljuje i u dečijoj hrani. Ova pojava za skladištare kukuruza zabeležena je sredinom oktobra. Mnogi sada tvrde da se to moglo dogoditi i ranije. Zašto nije?

Ko je odgovoran i nije ključno pitanje u odnosu na situaciju na terenu. Iz poslovnog udruženja za unapređenje proizvodnje i izvoza žita „Žita Srbije” putem poslovnog biltena su poslali preciznu poruku.

„Vest o zaraženosti kukuruza aflatoksinima nova je samo za potrošače i deo javnosti koji nema dodirnih tačaka sa proizvodnjom i trgovinom žitaricama. Sa pojavom prvih problema sa aflatoksinima, sredinom oktobra meseca, skladištari i trgovci su analizama u svojim silosima radili na utvrđivanju stepena zaraženosti. Kao društveno odgovorni privrednici preko Udruženja „Žita Srbije” 13. novembra informisali su ministre poljoprivrede i trgovine o prisutnosti aflatoksina i problemima koje mogu izazvati, insistirajući na sveobuhvatnoj kontroli kako se problemi ne bi preneli na stanovništvo. Protiv javnog iznošenja problema sa aflatoksinima od strane SGS-a žitari nemaju ništa protiv, ali svakako se ne mogu složiti sa ovako iznetom tvrdnjom da je 62% ovogodišnjeg roda kukuruza zaraženo. Utvrđivanje procenta zaraženosti ukupnog roda je sveobuhvatan posao u koji mora biti uključeno više subjekata, posebno kada se ima u vidu da su se rezultati kontrole prisutnosti aflatoksina nađeni na istom uzorku razlikovali od laboratorije do laboratorije i do 100%.”

„AgroServis” u nastavku ove rubrike donosi nekoliko priloga u kojima su autori precizno naveli mnoge pojedinosti za ovu vrstu zaraženosti kukuruza.

Aflatoksini i plesnivost kukuruza

ČETVRTINA USEVA U SVETU POGOĐENA MIKOTOKSINIMA

Plesnivost klipa i zrna kukuruza izaziva više vrsta fitopatogenih gljiva a najčešće se javljaju patogeni fusarium spp aspergillus spp., Penicillium spp., Nigrospora oryzae i drugi. U prethodnoj vegetaciji je bila najviše zastupljena plesnivost izazvana od strane patogena iz roda aspergillus a najštetniji je aspergillus flavus koji u zaraženom tkivu proizvodi aflatoksine. Spore plesnivosti leže na plitkom površinskom sloju tla i na ostacima biljaka, te tako mogu lako da zaraze biljke u toku rasta.

Bolest biljaka na polju karakteriše gubitak u prinosu, gubitak u kvalitetu i kontaminacija mikotoksinima. Prouzrokovač bolesti aspergillus spp. može opstati od 1 do 3 godine u zemljištu. Rasprostire se pomoću insekata i vetra, a infekcija se dešava u prvom redu kroz kukuruznu svilu, u vreme cvetanja i oprašivanja. U kasnijem periodu, povoljni uslovi za napad, tj, ulazak spora u zrno jesu oštećenja od insekata, tj. fizički oštećena opna i perikarp zrna kukuruza, a takođe i  smanjivanje vlažnosti zrna ispod 35%. Faktori koji favorizuju infekciju i razvoj bolesti su visoke temperature i niska vlažnost vazduha što stvara veoma dobre uslove za održavanje spora aspergilusa u vazduhu. Od spora ove gljive koje se nalaze u vazduhu nisu zaštićeni ni kapaciteti za čuvanje, jer praktično ulazi kroz sve otvore zajedno sa vazduhom. 

Aflatoksini stočnu hranu mogu kontaminirati dok su biljke na polju, u toku žetve ili tokom skladištenja, prerade ili hranjenja. Stvaranje aflatoksina je uvećano ukoliko su visoke temperature praćene periodom bez padavina, gde biljka dolazi u stanje hidro stresa kao i drugi ograničavajući faktori koji biljku dovode u stanje stresa.Aflatoksini mogu biti prisutni u stočnoj hrani, sirovinama i poluproizvodima za proizvodnju ljudske hrane, kao i u žitaricama, kukuruzu, kao i hrani životinjskog porekla, posebno mleku, ako su životinje hranjene kontaminiranom stočnom hranom. Prema navodima stručnjaka aflatoksini oštećuju jetru i druge organe i izazviaju rak jetre. Procenjeno je da je u celom svetu oko 25% useva godišnje pogođeno mikotoksinima. Ispitivanja stočne hrane, u cilju ispitivanja sadržaja mikotoksina, pokazuju da mikotoksini jesu stalni razlog za brigu. (Savetodavne stručne službe Srbije)

AFLATOKSINI – MIN-A-ZEL

Još od biblijskih vremena poznato je da se životinje i ljudi mogu otrovati biljkama i njihovim toksinima. S’ tim problemom  čovečanstvo je suočeno od početka uzgoja žitarica.

Hrana i hraniva predstavljaju odličan supstrat za razvoj gljivica i pri povoljnim ekološkim uslovima mogu se razvijati i u procesu metabolizma izdvajati različiti metaboliti, među kojima i mikotoksini, koji, slično toksinima bakterija, izazivaju trovanja. Plesnivost hrane je česta pojava, pa su i velike mogućnoti za unošenje mikotoksina u organizam čoveka i životinja.

Plesni kontaminiraju žitarice dok su još u polju, tokom transporta ili tokom čuvanja.

Toksične supstance, proizvodi plesni, nazvane su mikotoksinima, a poremećaji i oboljenja izazvana ovim toksinima mikotoksikoze. Masovna trovanja ljudi mikotoksinima su relativno retka.

Nasuprot malom broju opisanih akutnih toksikoza kod ljudi, postoje brojni podaci o uginuću domaćih životinja usled konzumiranja kontaminiranih hraniva. Jedna od najmasovnijih toksikoza životinja zabeležena je 1960. godine, kada je na farmi u

Engleskoj uginulo 100.000 ćuraka hranjenih kontaminiranim brašnom kikirikija, uvezenog iz Brazila. Tada je tačan uzrok ove pojave bio nepoznat. Posle ovog opisanog, usledio je niz sličnih slučajeva sa drugim domaćim životinjama, a uzrok trovanja bio je uvek isti, kikiriki uvezen iz Brazila. Pošto je toksična komponenta izolovana, ispitano je njeno biološko delovanje i utvrđeno je njeno toksično delovanje. Plesan koja je izlučila ovaj toksin identifikovana je kao Aspergillus Flavus Linlk ex Fries, pa je toksin dobio naziv aflatoksin. Tako je počev od 1961. godine veliki broj laboratorija u svetu zainteresovan za izučavanje aflatoksina sa raznih aspekata.

Aflatoksigene plesni su veoma rasprostranjene u pirodi i mogu se naći kao epifitna mikroflora na gotovo svim biljnim proizvodima i tu sintetisati aflatoksin, pod povoljnim uslovima za njegovu sintezu. Treba napomenuti da i ako se plesan otkloni sa sirovine, toksini ostaju. Aflatoksini su veoma stabilna hemijska jedinjenja koja mogu da izdrže procese prerade hrane i da se tako nađu u svim hranivima i gotovo u svim prehrambenim proizvodima.

Opasnost po zdravlje životinja predstavlja hranjenje životinja kontaminiranim hranivima, a shodno tome opasnost po zdravlje ljudi predstavlja unošenje hrane kako biljnog porekla sa određenim sadržajem aflatoksina, tako i mleka, mesa i jaja životinja hranjenih kontaminiranom hranom. Mikotoksikoze se povezuju sa mnogim oboljenjima ljudi (primarni karcinom jetre se dovodi u vezu sa aflatoksinom, endemska nefropatija sa ohratoksinom, itd.).

Štete koje nastaju u stočarskoj proizvodnji usled aflatoksikoze su veoma značajne i ogledaju se manjim delom u direktnim uginulima životinja, a većim delom u indirektnim gubicima nastalim usled smanjenog prirasta, slabijeg iskorišćavanja hrane, smanjenog imunog odgovora, pada nosivosti, smanjene telesne mase, itd.

Kada se govori o toksičnosti aflatoksina, naročito je važno spomenuti njegove biološke učinke. Tako su opisana njegova kancerogena, mutagena, teratogena, hepatotoksična i nefrotoksična svojstva. Kancerogenost aflatoksina je bila podsticaj brojnim istraživanjima o njegovom značaju i ulozi na područjima na kojima je utvrđena povezana učestalost karcinoma jetre ljudi, što se dovodi u vezu sa povećanom količinom aflatoksina u kikirikiju i drugim poljoprivrednim kulturama koje u tim područjima služe kao glavni ili jedini izvor hrane. Stepen osetljivosti prema aflatoksinu varira u zavisnosti od mnogih činilaca među kojima su: vrsta životinje, starosna kategorija, zdravstveno stanje, pol, količina unetog mikotoksina i dužina intoksikacije, način ishrane (prisustvo favorizirajućih ili inhibirajućih faktora).

Poznavajući prirodu aflatoksina i sposobnost akumulacije u jetri, vrše se napori da se visok procenat hraniva kontaminiranih aflatoksinom smanji ili da se pronađe metoda za smanjivanje sadržaja aflatoksina u već kontaminiranim hranivima.

Mnogi mineralni adsorbensi uključujući zeolite, silikate, filosilikate i hemijski modifikovane filosilikate, pokazuju sposobnost da za sebe vežu odnosno hemisorbuju različite mikotoksine. Brojna ispitivanja su pokazala da korišćenje mineralnog adsorbensa u stočnoj hrani blokira mikotoksine u digestivnom traktu životinja koji su hranom uneti, i na taj način sprečavaju njihovo deponovanje u tkiva životinja, a samim tim i u čovečiji organizam. U zavisnosti od vrste adsorbensa, aktivna mesta mogu biti locirana u međuslojnim kanalima, na bazalnim ravnima, na površini ili unutar slojeva i na ivicama adsorbensa. Kapacitet vezivanja i stabilnost nastalih kompleksa su značajno različiti za različite mikotoksine. Osobine izmenjivih katjona minerala značajno utiču na stepen adsorbcije različitih mikotoksina.

Ispitivanja efekata adsorbcije aflatoksina primenom preparata Min-a-Zel izvršeno je na 50 brojlerskih pilića provenijencije “Hybro”, starosti 21 dan, oba pola, poznatog porekla. Eksperiment je trajao 21 dan. Životinje korišćene u ovom ogledu bile su podeljene u pet eksperimentalnih grupa sa po 10 pilića u svakoj grupi.

Tabela 1. Raspored eksperimentalnih grupa

Tokom ogleda praćeni su telesna masa brojlera i pojava rezidua u tkivima i organima.

Rezultati pokazuju da je grupa brojlera koja je dobijala aflatoksin i bila zaštićena Min-a-Zelom ostvarila znatno veću telesnu masu (104,8 g) u odnosu na grupu koja je dobijala aflatoskin i nije bila zaštićena Min-a-Zelom. Za praćenje prisustva rezidua u mišićima (beli i tamni), jetri, želudcu, bubrezima i slezini korišćena je metoda tankoslojne hromatografije za determinaciju aflatoksina u životinjskim tkivima.

Zaključak

Rezultati pokazuju da je korišćenjem Min-a-Zela kroz hranu potpuno prevenirano deponovanje aflatoksina u svim ispitivanim tkivima i organima, dok je korišćenjem suspenzije Min-a-Zela značajno smanjeno prisustvo rezidua aflatoksina u istim tkivima. Grupa brojlera koja nije bila zaštićena Min-a-Zelom imala je visok procenat rezidua u svim ispitivanim organima i tkivima.

Sumirajući postignute rezultate može se izvesti zaključak da se Min-a-Zel može koristiti kao mineralni adsorbens u cilju preveniranja aflatoksikoze živine dodavanjem u hranu u količini od 0,5%. (Radmila Resanović, Patent co)

MIKOTOKSINI

Mikotoksini (mykes – grč. gljiva, toxikon – grč. otrov) su ekstracelularni metaboliti plesni, koji su toksični ili imaju druge negativne biološke efekte po ljude i životinje (Tabela 2). Ta jedinjenja vrlo različitih hemijskih struktura onečišćuju žitarice i druge namirnice posebno u tropskim krajevima, jer viša temperatura i vlažnost pogoduju rastu plesni. Čovek je najčešće izložen mikotoksinima putem hrane, no u nekim slučajevima može doći do njihovog udisanja, prolaska kroz kožu ili parenteralne izloženosti.

Akutna i hronična oštećenja zdravlja izazvana mikotoksinima nazivaju se mikotoksikoze. Za neke mikotoksine se pretpostavlja ili je dokazano da su kancerogeni za ljude. Mikotoksikoze nisu uobičajene kod ljudi (Marriott & Gravani, 2006).

Plesni koje imaju značaj za prehrambenu industriju zbog potencijalne proizvodnje mikotoksina uključuju članove rodova: Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Cladosporium, Alternaria, Trichothecium, Byssochlamys i Sclerotinia (Tabela 3).

Tabela 2.Bolesti ljudi koje se povezuju s unošenjem toksičnih količina mikotoksina (Katalenić, 2004)

Tabela 3. Glavne toksinogene vrste plesni i njihovi glavni mikotoksini (Mašek i Šerman, 2006)

Ove plesni kontaminiraju žitarice pre i posle žetve, prilikom neadekvatnog skladištenja i posledično se mogu naći u hrani za životinje i ljude. Žitarice su najčešće kontaminirane aflatoksinom, deoksini-valenolom (vomitoksin, DON), zearalenonom, fumonizinima i T-2 toksinom (Sokolović, 2005). Mikotoksini mogu da uđu u namirnice putem direktne kontaminacije, uzrokovane razvojem plesni na hrani. Takođe, kontaminacija može biti i indirektna, putem korišćenja kontaminiranih sastojaka pri obradi hrane ili preko konzumacije hrane koja sadrži ostatke mikotoksina (Marriott & Gravani, 2006).

Iako se preradom žitarica u krajnje proizvode vidljiva plesan može ukloniti, većina mikotoksina neće biti promenjena. Mikotoksini su vrlo stabilni. Ne inaktivišu ih uobičajeni postupci proizvodnje i prerade hrane, zbog čega redovno dolazi i do kontaminacije gotovih krmnih smesa. Daljnji postupci skladištenja hrane takođe mogu povoljno delovati na proizvodnju mikotoksina.

Kontrola proizvodnje mikotoksina je složena i teška. Informacije koje se tiču toksičnosti, kancerogenosti, i teratogenosti po ljude, stabilnosti mikotoksina u hrani, i opsegu kontaminacije su nedovoljne. To znanje je potrebno kako bi se uspostavile smernice za rad i potrebne doze za tretman mikotoksina. Najbolji pristup za uništavanje mikotoksina u hrani je sprečavanje rasta plesni u svim fazama proizvodnje, prikupljanja, transporta, obrade, skladištenja i prodaje. Sprečavanje štete koju čine insekti i mehaničke štete tokom celog procesa od proizvodnje do konzumacije, kao i kontrola vlažnosti, su ključni faktori. Mikotoksini se proizvode na nivoima aw iznad 0,83, ili približno 8% do 12% vlažnosti zrna, što zavisi od tipa žitarice (Marriott & Gravani, 2006). Stoga je neophodno, brzo i temeljno sušenje i skladištenje u suvim uslovima. U industriji proizvodnje kikirikija se koriste fotoelektrične ,,oči“ kako bi se pregledala i pneumatski uklonila zrna promenjene boje koja možda sadrže aflatoksine, što pomaže u kontroli i izbegavanju teškog, monotonog i skupog procesa ručnog sortiranja.

Zemlje članice EU su uskladile zakonsku regulativu o maksimalnim dopuštenim koncentracijama mikotoksina u hrani za životinje i ljude (EC/576/2006 i EC/1881/2006). U žitaricama i njihovim prerađevinama namenjenim ljudskoj prehrani maksimalno dozvoljene koncentracije za g/kg (dečjamg/kg, odnosno 20 mohratoksin i zearelenon kreću se od 0,5  g/kg (neprerađene žitarice). U stočnojmg/kg, odnosno 200 mhrana) do 5  hrani su najveće dopuštene koncentracije između 0,05 i 0,25 mg/kg za ohratoksin te između 0,1 i 3 mg/kg za zearelenon (Pepeljnjak i sar. 2008).

Aflatoksini. Od svih mikotoksina, aflatoksin se smatra najvećom potencijalnom pretnjom po zdravlje ljudi. On je proizvod Aspergillus flavus i Aspergillus parasiticus, koje su sveprisutne u prirodi zbog spora koje se raznose vazdušnim strujanjima. Ove plesni se često nalaze među žitaricama, bademima, orasima, kikirikijem, pamučnim semenom i kineskom šećernom trskom. Razvoj mikroorganizama se može javiti kao posledica oštećenja namirnica od strane insekata, sporog sušenja i uskladištenja u vlažnim uslovima.

Aflatoksini su mešavina srodnih hemijskih jedinjenja. Serija aflatoksina sa oznakom B ima u strukturi molekula ciklopentanski prsten koji je u seriji G zamenjen laktonom. Aflatoksini B fluoresciraju plavo (blue), a aflatoksini G zeleno (green). Tri strukturne varijacije molekula aflatoksina daju familiju od osam aflatoksina, a od osamnaest do sada poznatih toksina aflatoksin B1 je najvažniji u pogledu zastupljenosti i toksičnosti (Sinovec i sar. 2006).

Klinički znaci akutne aflatoksikoze uključuju gubitak apetita, bezvoljnost, gubitak u težini, neurološke poremećaje, žuticu mukoznih membrana, i grčeve. Mogu se takođe javiti i edemi u telesnim šupljinama i krvarenje bubrega i crevnog trakta. Epidemiološki dokazi ukazuju na povezanost između primarnog raka jetre, aflatoksina, i načina ishrane. U velikim dozama, aflatoksini su akutno toksični, izazivajući značajno oštećenje jetre uz crevno i peritonealno krvarenje, što na kraju dovodi do smrti (Marriott & Gravani, 2006).

Ohratoksin A. To je nefrotoksin s potencijalnim kancerogenim delovanjem; dovodi se i u vezu s razvojem endemske nefropatije. Glavni producenti ohratoksina A su: Aspergillus ochraceus i Penicillium verrucosum koji često kontaminiraju uskladištene žitarice. Okratoksin A je primarno nefrotoksičan, a u velikim dozama je i hepatotoksičan. Prema IARC-u (The International Agency for Research on Cancer) ohratoksin je mikotoksin s mogućim kancerogenim delovanjem (Pepeljnjak i sar. 2008).

Trihoteceni. Trikoteceni predstavljaju grupu od gotovo 170 mikotoksina koje proizvode različite vrste plesni iz roda Fusarium, te rodova Cephalosporium, Myrothecium, Trichoderma, Trichothecium, Stachybotrys, Verticimono-sporium i nekih drugih. Sve ih karakteriše tetraciklični, seskviterpenoidni, 12,13-epoksi-trihotecenski prsten. Hemijski, dele se na tip A (T-2 toksin, diacetoksiscirpenol), tip B (deoksinivalenol, nivalenol), tip C (krotocin, bakarin) i D (satratoksin, roridin).

Proizvodnji trihotecena najbolje pogoduje vlažna tropska klima s visokom vlagom vazduha i širokim rasponom temperature od 6-24°C. Prirodna pojava trihotecena u hrani zavisi i o oštećenju zrna žitarica, vlažnosti hrane, koncentraciji kiseonika i ugljen dioksida, te od prisutnosti drugih vrsta plesni. Istovremeno postojanje različitih vrsta plesni može imati sinergistički ili antagonistički toksični učinak.

Trihoteceni su vrlo stabilni. Ne inaktivira ih autoklaviranje. Delotvorna inaktivacija postiže se zagrevanjem na 200-210°C u trajanju od 30-40 minuta, kao i 3-5 %-tnim rastvorom natrijum hipohlorita (Sokolović, 2005).

Zearalenon. Zearalenon sintetišu vrste Fusarium (F. graminearum). Najintenzivniji rast Fusarium plesni odvija se pri relativnoj vlažnosti vazduha od preko 70%, dok rosa i magla u periodu vegetacije žitarica posebno pogoduju razvoju plesni. Optimalna temperatura za razvoj plesni ove grupe je od 18-24°C, s tim da je najveća produkcija zearalenona zapažena prilikom naizmeničnog smenjivanja srednjih i viših temperatura. Optimalna pH vrednost medijuma za rast plesni i produkciju zearalenona je od 4,0 do 6,5, a sinteza se odvija pri aw višoj od 0,9 (Sinovec i sar. 2006).

Fusarium vrste kontaminiraju zrna još u polju, ali se rast Fusarium plesni i sinteza toksina nastavlja i u skladištima, posebno u koševima. Zearalenon se najčešće može naći u kukuruzu, ali treba uzeti u obzir činjenicu da su spore ubikvitarne, tako da se zeralenon nalazi i u drugim žitaricama (ječam, proso, pirinač, soja, pšenica).

Zearalenon je mikotoksin s uterotropnim, estrogenim i anaboličkim delovanjem kod domaćih životinja. Odgovoran je za reproduktivne poremećaje kod domaćih životinja, posebno svinja. Veže se za estrogene receptore uzrokujući hormonsku neravnotežu što dovodi do hipersetrogenizma, prolapsusa vagine i rektuma, resorpcije fetusa i pobačaja. Osim toga, izloženost velikim dozama zearalenona u hrani dovodi se u vezu s preuranjenim pubertetom (Pepeljnjak i sar. 2008).

Mikotoksini zahvataju gotovo sve procese proizvodnje uključujući uzgoj žitarica, preradu, transport, uzgoj životinja i, preko rezidua u hrani animalnog ili biljnog porekla, prehranu ljudi. Većina namirnica je podložna ovim ili drugim gljivama tokom neke od faza proizvodnje, obrade, transporta, skladištenja ili prodaje. Ako postoji razvoj plesni može doći i do proizvodnje mikotoksina. Postojanje plesni u namirnicama, međutim, ne mora neophodno da ukaže i na prisustvo mikotoksina. Pored toga, nedostatak plesni na namirnicama ne ukazuje i na to da su one bez mikotoksina, zato što toksin može postojati i nakon što plesan nestane.

Kako bi se sprečili štetni uticaji mikotoksina preventivu treba započeti sprečavanjem rasta plesni na žitaricama u polju, prilikom žetve, tokom skladištenja i prerade hrane. U slučaju pojave mikotoksikoze najbolje je promeniti hranu, ukoliko sadrži mikotoksine. Upotreba inhibitora i adsorbensa plesni, kiselina ili drugih hemijskih jedinjenja može smanjiti količinu plesni, ali istovremeno neće imati nikakav uticaj na mikotoksine koji su već proizvedeni, pa čak ako se i plesni uklone. U novije vreme primenjuju se i različiti biološki adsorbensi koji kompetetivno vežu mikotoksine i time onemogućavaju njihovo štetno delovanje. Međutim, najbolji način sprečavanja pojava mikotoksikoza je upotreba kvalitetnih i mikrobiološki i hemijski ispravnih sirovina. (dipl.inž. Zdravko Šumić, Magazin Tehnologija hrane,2009.)

Ostavite odgovor