Полная версия

Главная arrow Туризм

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Роль бактерий при детоксикации

.

Значительный интерес представляет использование бактерий в качестве агента, трансформирующего афлатоксины. Бактерии Dactylosporangium auranticum (Fla- vobacterium aurantiacum) и бактерии из рода Pseudomonas снижают концентрацию афлатоксина В[ в среде, что вызвано ее защелачиванием в процессе культивирования бактерий, тогда как при использовании среды с высокой буферной емкостью ни один из штаммов этих родов токсины не разрушал.

Афлатоксины В1? Gj и М, исчезают из молока, растительного масла, а также из соевых бобов, зерна кукурузы, арахиса через 2 ч после обработки их бактериальной культурой F. aurantiacum (2,0 • 1013 кл/50 см3); в исходных продуктах их содержание составляло соответственно 12, 14 и 16 мкг/см3. При этом следует учитывать pH и температуру среды. Связывать афлатоксин В1 может один из штаммов Bacillus megaterium: около 4,0 • 109 кл/см3 способны связывать 7 мкг токсина.

Анаэробные бактерии (четыре штамма Clostridium spp., три штамма Bacteroides рр. и три штамма Catenabacterium spp.) и аэробные культуры (Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis, три штамма Streptococcus spp. и Escherichia coli) разрушали 50,9% исходного токсина за 72 ч. Смесь всех аэробов разрушала 78,8%, а бактерии в остальных комбинациях — лишь 54%.

Bacillus subtilis и Acidiphilium rubrum (Corynebacterium rubrum) обладают способностью разрушать афлатоксины. При исходной концентрации В! в питательной среде 9,6 мкг/дм3 через 48 ч выращивания В. subtilis было разрушено 26% токсина. Дальнейшее культивирование к деградации афлатоксинов не привело. В случае использования С. rubrum за 2—3 сут концентрация Bj снижалась на 96-98%.

Streptococcus lactis также разрушают афлатоксины при добавлении их в снятое коровье молоко, загрязненное Bj и двумя метаболитами В! — афлатоксином В2 и афлатоксиколом Rq.

Однако, несмотря на биологическую активность бактерий при деградации афлатоксинов, их не применяют для детоксикации загрязненных продуктов.

Роль микроскопических грибов при детоксикации загрязненных продуктов.

Микроскопические грибы способны разрушать афлатоксины. Среди них наиболее известны аспергилловые (Aspergillus niger) и пеницилловые грибы (Penicillium raistrickii).

При длительной инкубации (до 11 сут) Aspergillus niger выделяет в токсичную среду соединение, способное разрушать афлатоксины, а Р. raistrickii частично превращал В] в соединение с Rf. Споры микроскопических грибов неспецифически адсорбируют афла- токсин В2. Звуковая обработка их совместно с экстракцией хлороформом приводила к быстрому выделению токсинов.

В настоящее время известно большое число штаммов токси- генных и нетоксигенных аспергиллов, растущих на различных субстратах и способных разрушать афлатоксины.

Степень биодеградации токсинов зависит от штамма. Отмечено, что аспергиллы, продуцировавшие максимальные количества аф- латоксинов, одновременно являлись их наиболее активными биодеструкторами.

Большое влияние на степень разрушения токсинов оказывает вид субстрата. Культуры грибов, которые были выращены на средах, обеспечивающих хороший рост, одновременно разрушали максимальное количество токсинов. Наиболее сильная трансформация афлатоксинов наблюдалась на средах, обеспечивающих максимальный синтез токсинов.

Биодеградация афлатоксинов зависит от возраста культуры и от компонентов, входящих в цитоплазму грибной клетки.

Предположение о белковой природе компонентов, вызывающих разрушение токсинов, можно сделать исходя из того, что после термической обработки гомогената при температуре 90,5°С в течение 6 мин скорость суточной деградации Bt и Gj снизилась до 1% .

Процесс биодеградации афлатоксинов токсигенными штаммами грибов складывается из двух этапов: 1 — адсорбция молекул токсинов на поверхности мицелия; 2 — разрушение токсинов.

Грибы не способны метаболизировать афлатоксины до С02. Вещества, которые разрушают афлатоксины, синтезируются на всех этапах роста культуры гриба, но на начальных стадиях роста процесс биосинтеза афлатоксинов преобладает над их разрушением. С увеличением возраста культуры синтез афлатоксинов уменьшается и их концентрация начинает снижаться.

Трансформация афлатоксина Bj и других токсинов в различные соединения под действием грибов — обычное явление. Грибы, способные трансформировать афлатоксины, относятся к различным таксономическим группам и широко распространены в окружающей среде. Например, Dactilium dendroudes относится к порядку Moniliales и паразитирует на шляпочных грибах, Helminthosporium sativum поражает рожь и ячмень, а Мисог и Rhizopus колонизируют испорченные продукты растениеводства.

Культуры мицелиальных грибов не нашли до настоящего времени применения в качестве биодеструкторов афлатоксинов. Это объясняется низкой скоростью процесса биодеградации и необходимостью строго соблюдать условия асептики.

Способность дрожжей разрушать токсины. Дрожжи рода Candida способны разрушать токсин. Например, С. lipolitica обеспечивает разрушение 85% афлатоксина после 20-суточного культивирования на токсичной среде. Исходя из этого выдвинуто предположение, что разрушают афлатоксины только аспорогенные дрожжи. Наибольшую активность имеет дрожжевая культура, находящаяся в начальной фазе роста на токсичной среде, и интенсивное разрушение афлатоксина В происходит не только в период интенсивного роста, как у бактерий, айв процессе лизиса.

Завершая рассмотрение методов детоксикации продуктов, загрязненных афлатоксинами, необходимо отметить, что токсины представляют серьезную опасность для здоровья человека и до настоящего времени пока нет технологий, обеспечивающих более или менее полное удаление или разрушение этих соединений. В связи с этим большой интерес представляет изучение средств защиты растений и сельскохозяйственных продуктов, что может иметь большое экономическое и социальное значение для народного хозяйства.

Другие микотоксины. Помимо афлатоксинов, отравление у человека и животных могут вызывать зеараленон, охратоксин, патулин, цитринин и др.

Зеараленон — продуцируют представители различных видов рода Fusarium (F. graminearum, F. moniliforme и др.). В сухом размолотом зерне, зараженном этими грибами, в наиболее высоких концентрациях зеараленон обнаружен во фракциях с высоким содержанием жира, а именно их обычно используют для выработки пищевых продуктов и масла.

Охратоксины (рис. 40) выделены из культур Aspergillus ochraceus, Penicillium viridicatum, поражающих кукурузу и ячмень. Охратоксин А является производным кумарина. Охратоксин В, в отличие от ох- ратоксина А, не содержит хлора. Охратоксин С — этиловый эфир охратоксина А.

Охратоксин А отличается высокой токсичностью. Его ЛД50 для утят составляет 25 мкг/кг, для самцов крыс — 22 мкг/кг продукта. Для сравнения: ЛД50 афлатоксина Bj для однодневных утят — 0,36 мкг/кг.

Как и все микотоксины, охратоксины и афлатоксины принадлежат к наиболее сильным токсинам, которые опасны тем, что действуют даже в незначительных количествах и с трудом поддаются разложению.

Охратоксин

Рис. 40. Охратоксин

Цитринин (рис. 41) — антибактериальный метаболит некоторых видов родов Penicillium, Aspergillus. Часто сопутствует охратоксину А (Р. viridicatum, Р. citrinum), вызывает заболевания почек.

Цитринин

Рис. 41. Цитринин

Пеницилловая кислота

Рис. 42. Пеницилловая кислота

Пеницилловая кислота (рис. 42) продуцируется мицелиальными грибами родов Penicillium, Aspergillus, накапливается при температуре 1°С, а разрушается при 20°С. При подкожном введении экстракта крысам пеницилловая кислота вызывает саркому.

Патулин продуцируется некоторыми видами грибов, принадлежащих к трем родам: Penicillium, Aspergillus, Byssochlamus. Виды Р. griseofulvum, Р. expansum, В. nivea являются наиболее активными продуцентами патулина. Эмпирическая формула патулина — С7Н604, молекулярная масса — 154 кДа, температура плавления — 110-112°С. Патулин растворим в воде, спиртах, ацетоне, этилацетате, хлороформе, эфире, хуже — в бензоле, нерастворим в петролейном эфире. Оказывает антимикробное действие на широкий спектр микроорганизмов. Рост большинства грамположительных и грам- отрицательных бактерий подавляется при концентрации патулина в среде 100 мкг/см3, грибов — 5—100 мкг/см3. Патулин токсичен для простейших, а также для животных и растений. Его присутствие в почве ингибирует прорастание семян и нормальное развитие пшеницы. При различных способах введения патулина в организм животных ЛД50 для мышей составляет 8—48 мг/кг, токсин вызывает в основном поражение печени, почек, легких и селезенки.

Действие патулина не ограничивается только острой токсичностью, известны его канцерогенные свойства. Длительное подкожное введение патулина крысам вызывало появление саркомы у 75% исследованных животных. Кроме этого, патулин провоцирует хромосомные аберрации, что обусловливает его мутагенное действие. Механизм токсического действия патулина до конца не выяснен, однако вероятнее всего, что он вступает во взаимодействие с сульфгидрильными и аминогруппами белков.

Впервые патулин был обнаружен в спонтанно пораженных яблоках. Его содержание достигало 600-1000 мкг/кг пораженной части плодов, а накопление вызывалось развитием на яблоках гриба Р. expansum.

Н. Франк (Германия) обнаружил патулин в пораженных грушах, персиках, абрикосах, бананах, ананасах и винограде. После конта- минирования Р. expansum, Р. urfical, Byssochlamus nivea патулин был найден в сливах, землянике, красном и зеленом перце, помидорах, огурцах и моркови, на некоторых зерновых культурах, в частности пивоваренном ячмене. Однако в сельдерее, кольраби, цветной и краснокочанной капусте, редисе, хрене, репчатом луке, кабачках, картофеле и баклажанах его обнаружить не удалось.

Применяемые в промышленности режимы термической обработки растительного сырья позволяют лишь в небольшой степени инактивировать патулин.

Анализ данных по содержанию патулина в сырье и пищевых продуктах свидетельствует о необходимости введения контроля над содержанием токсина. Для этого требуется установить предельно допустимую концентрацию (ПДК) токсина в продуктах. В Швеции и Норвегии, например, установлены ПДК патулина для плодовых соков (50 мкг патулина на 1 кг сока).

Таким образом, продуцентами микотоксинов являются представители мицелиальных грибов пищевого сырья и продуктов питания, поэтому целенаправленное изучение токсинообразующей способности культур грибов — важный этап микробиологического контроля качества и пищевой ценности продуктов.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>