Микроскопические грибы как основные продуценты различных микотоксинов

<

061314 0457 1 Микроскопические грибы как основные продуценты      различных микотоксиновМикотоксины (от греч. μύκης, mykes, mukos — «гриб»; τοξικόν, toxikon — «яд») — токсины, низкомолекулярные вторичные метаболиты, продуцируемые микроскопическими плесневыми грибами.

Микотоксины являются природными загрязнителями зерна злаковых, бобовых, семян подсолнечника, а также овощей и фруктов. Они могут образовываться при хранении во многих пищевых продуктах под действием развивающихся в них микроскопических грибов.

Микотоксины чаще всего синтезируются несовершенными грибами (формальный класс Fungi imperfecti) родов Fusarium, Aspergillus, Myrothecium, Stachybotrys, Trichoderma,Trichothecium, Penicillium и др.

Среди микроскопических грибов наибольшую и наиболее вредоносную группу составляют так называемые «плесени», принадлежащие к различным систематическим категориям (зигомицетам — Zygomycetes, оомицетам — Oomycetes, аскомицетам, дейтеромицетам — Deuteromycetes) и вызывающие токсическую порчу пищевых продуктов.

В настоящее время известно около 250 видов токсических микромицетов, продуцирующих более 100 наименований отравляющих веществ, являющихся опасными природными загрязнителями продуктов питания человека и кормов сельскохозяйственных животных, многие из которых обладают кумулятивным действием и вызывают тяжелейшие последствия (табл. 2).

Многие микотоксины микромицетов являются высокотоксичными соединениями (табл. 3), а некоторые из них обладают выраженным эмбриотоксическим, тератогенным, мутагенным и канцерогенным действием.

 

 

Таблица 1–  Токсическая характеристика микотоксинов некоторых микромицетов

Организмы-продуценты

Микотоксины

Природные субстраты

Характер токсического действия

Aspergillus flavus, 
A. parasiticus

Афлатоксины B1, B2, G1, G2

Арахис, кукуруза и другие зернобобовые (семена), семя хлопчатника, орехи, овощи, растительные корма

Гепатотоксическое и гепатоканцерогенное, мутагенное, тератогенное и иммунодепрессивное

A. ochraceus, 
Penicillium viridicatum

Охратоксины В, В, С 

Зерновые, кофе, сыры, корма

Нефротоксическое, тератогенное 

P. patulum и др. 

Патулин 

Фрукты, овощи и продукты их переработки (соки, пюре, джемы и др.)

Нейротоксическое, мутагенное, тератогенное

Fusarium graminearum 
и др.

Трихотеценовые микотоксины
(более 40 соединений)

Зерновые, корма, сено и т.п.

Нейротоксическое, геморрагическое, лейкопеническое, иммунодепрессивное, дерматоксическое

F. graminearum 

Зеараленон 

Кукуруза, ячмень, пшеница, сорго, корма

Эстрогенное, тератогенное

Claviceps purpurea 

Эрготоксины 

Зерновые 

Нейротоксическое 

Aspergillus flavus, 
A. parasiticus

Афлатоксины B1, B2, G1, G2

Арахис, кукуруза и другие зернобобовые (семена), семя хлопчатника, орехи, овощи, растительные корма

Гепатотоксическое и гепатоканцерогенное, мутагенное, тератогенное и иммунодепрессивное

A. ochraceus, 
Penicillium viridicatum

Охратоксины В, В, С 

Зерновые, кофе, сыры, корма

Нефротоксическое, тератогенное

P. patulum и др. 

Патулин 

Фрукты, овощи и продукты их переработки (соки, пюре, джемы и др.)

Нейротоксическое, мутагенное, тератогенное

 

Острые отравления микотоксинами сравнительно редки, однако микотоксикозы все же являются серьезной народнохозяйственной и медицинской проблемой (как результат отдаленных последствий употребления в пищу загрязненных грибками продуктов и кормов). В системе профилактических мероприятий, направленных на предупреждение микотоксикозов, важное место занимает контроль загрязненности микотоксинами продуктов питания и кормов.

 

Таблица 2 Токсичность микотоксинов для разных животных

Микотоксины

Вид животных

DL50 (мг/кг)

Способ введения

Афлатоксин B1

Кролики
Телята
Морские свинки 
Макаки
Цыплята 
Мыши

0,35-0,5 
0,5-1,0 
1,4-2,0 
7,8 
6,7-16,5 
6,7

Внутрь
— // —
— // —
— // —
— // —
— // —

Охратоксин А 

Цыплята
Морские свинки
Мыши 

10,7
8,1
62,4

— // —
— // —
— // —

Трихотеценовые микотоксины (Т-2)

Мыши 

6,7 

— // — 

Зеараленон 

Морские свинки
Мыши 
Цыплята 
Мыши 

>5000 
>20000 
>15000 
500

— // —
— // —
— // —
В/б

Патулин 

Мыши 

17-36,2 
7,6-8,17

В/б 

Эрготамин 

Овцы 

1 мг/кг 
10 дней

Внутрь 

 

Большинство грибов являются аэробными организмами (то есть использующими кислород для дыхания). Они обнаруживаются почти повсеместно в чрезвычайно малых количествах и, в большинстве своём, являются микроорганизмами. Они потребляют органические вещества, где только позволяют влажность и температура, внутри и вне помещений.

Где позволяют условия, грибы, размножаясь, образуют колонии, повышая концентрацию микотоксинов. Некоторые грибы продуцируют опасные токсины только при определённых уровнях влажности, температуры и содержании кислорода в воздухе.

Наличие микотоксинов в кормах приводит к ухудшению продуктивности, репродуктивности и иммунного состояния животных. Микотоксины отличаются по химическому строению, токсичности и механизму действия. Общим признаком всех микотоксинов является токсичность большей частью для животных.

Наиболее часто используется классификация микотоксинов по молекулярному строению, согласно которой различают афлотоксины, трихотеценовые микотоксины, охратоксины, фумонизин, зеараленон и его производные, монилиформин, фузахроманон, алкоиды спорыньи, циклопиазо новую кислоту, патулин, цитринин и т.п.

<

Трихотеценовые микотоксины синтезируются грибами родов FusariumCephalosporiumMyrotheciumStachybotrysTrichoderma и Trichothecium; содержат 12,13-эпоксисесквитерпеноидный остаток (трихотекан); известно около 100 трихотеценовых микотоксинов.

В основе механизма токсичнеского действия лежит способность ингибировать синтез белка.

Афлатоксины — микотоксины, которые вырабатывают грибы Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus. Они являются загрязнителямиарахиса, кукурузы и других зерновых и масличных культур; характеризуются сильным гепатоканцерогенным действием.

061314 0457 2 Микроскопические грибы как основные продуценты      различных микотоксинов

 

Рисунок 1 – Афлатоксин B1

 

Охратоксин вырабатывается грибами родов Aspergillus и Penicillium. Они содержат остаток изокумарина, соединенный пептидной связью с L-аланином. Обладают выраженным нефротоксическим и тератогенным действием/

Цитринин вырабатывается грибами родов Penicillium и Aspergillus; характеризуется нефротоксическим действием, а также антибиотическими свойствами против грамположительных и грамотрицательных бактерий; причастен к микотоксикозу «желтый рис» в Японии].

Зеараленон синтезируется грибами из рода Fusarium (F. graminearumF. tricinctum); относится к лактонам резорциловой кислоты; характеризуется анаболическим и эстрогенным действием.

 

061314 0457 3 Микроскопические грибы как основные продуценты      различных микотоксинов

 

Рисунок 2 – Зеараленон

 

Фумонизин вырабатывается грибами Fusarium moniliforme и F. proliferatum; содержат диэфир пропан-1,2,3-трикарбоновой кислоты и 2-амино-12,16-диметил-3,5,10,14,15-пентагидроксиэйкозана; загрязняют кукурузу и продукты ее переработки; вызывают уменьшение в сыворотке крови комплекса сфинголипидов при одновременном увеличении сфингозина и сфинганина.

Монилиформин — микотоксин, вырабатываемый некоторыми видами рода Fusarium (F. moniliformeF. acuminatumF. avenaceumF. oxysporum и др.); представляет собой смесь K- и Na-солей 3-окси-3-циклобутен-1,2-диона; необратимо ингибирует пиреватдегидрогеназный комплекс.

061314 0457 4 Микроскопические грибы как основные продуценты      различных микотоксинов

 

Рисунок 3 – Монилиформин

Фузарохроманон — микотоксин, который содержится в грибах вида Fusarium equiseti; вызывает большеберцовую дисхондроплазию у кури индеек и увеличивает смертность куриных эмбрионов.

061314 0457 5 Микроскопические грибы как основные продуценты      различных микотоксинов

 

Рисунок 4 – Аурофузарин

 

Аурофузарин относится к димерным нафтохинонам; вырабатывается грибами рода Fusarium; вызывает у кур синдром ухудшения качества яйца .

Патулин — микотоксин, вырабатываемый различными плесневыми грибками из родов Penicillium и Aspergillus и обладающий выраженными токсическими и мутагенными свойствами. В высоких концентрациях патулин обнаруживается в продуктах переработки фруктов и овощей.

Патулин действует как антибиотик широкого спектра действия и проверен на эффективность при общих простудных заболеваниях. Однако эффективность никогда не проверялась на практике и, из-за незначительной токсичности, его использование в медицинских целях не рассматривается по причине его раздражающего действия на желудок и способности вызывать тошноту и рвоту

Симптомы патулин-токсикоза включают геморрагии в желудочно-кишечном тракте крупного рогатого скота (телят). В 1954 году в Японии патулин привел к смерти 100 коров, которые потребляли контаминированный корм.

Смертельная доза патулина для крыс составляет 15 мг/кг тела и 25 мг/кг после подкожной инъекции. При этом смерть была связана с отеком легких. В хронических исследованиях при низких дозировках какого-либо эффекта не наблюдалось. Установлена иммунотоксичность и нейротоксичность патулина. В некоторых исследования установлена генотоксичность, например, что он повреждает ДНК или хромосомы в краткосрочных опытах. Однако, эти исследования были проведены на бактериях или на маммилярных культурах клеток с дозами, которые несущественны для человека.

Основываясь на продолжительных исследованиях на крысах и мышах по исследованию репродукции и канцерогенности, JECFAустановила условно переносимую дозу недельного потребления патулина на уровне 7 мкг/кг массы тела.

Микотоксины широко распространены в растительных продуктах, хранившихся в условиях, благоприятных для развития плесневых грибов.

Микотоксины ядовиты главным образом для эукариотических организмов.

У животных и человека вследствие воздействия микотоксинов возникают отравления —микотоксикозы. Действие на растения изучено мало; считают, что микотоксины снижают устойчивость растительного организма к грибной инфекции.

Микотоксикозом называют отравление (обычно у животных) вследствие поедания кормов, загрязненных микотоксинами.

Первичный микотоксикоз (острый или хронический)

Вторичный микотоксикоз — следствие взаимодействия микотоксинов с другими факторами среды

Диагностика заболевания основана на этиологических признаках, в сочетании с выявлением и идентификацией микотоксинов в кормах или тканях больного животного.

Первая помощь и профилактика микотоксикозов состоит в следующем. Применяют промывание желудка взвесью активированного угля в 2%-ном растворе натрия гидрокарбоната, солевые слабительные. Контроль за состоянием пищевых продуктов и кормов, изъятие пищевых продуктов, подозреваемых на загрязненность микотоксинами. Следует помнить, что микотоксины являются химически высокостабильными соединениями и обычная термическая (и прочная кулинария) обработка продуктов не приводит к их инактивации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Основные требования устойчивого развития общества

 

Устойчивое развитие (англ. sustainable development) — процесс изменений, в котором эксплуатация природных ресурсов, направление инвестиций, ориентация научно-технического развития, развитие личности и институциональные изменения согласованы друг с другом и укрепляют нынешний и будущий потенциал для удовлетворения человеческих потребностей и устремлений.

Во многом, речь идет об обеспечении качества жизни людей.

Концепция устойчивого развития появилась в результате объединения трех основных точек зрения: экономической, социальной и экологической.

Экономическая составляющая. Экономический подход к концепции устойчивости развития основан на теории максимального потока совокупного дохода Хикса-Линдаля, который может быть произведен при условии, по крайней мере, сохранения совокупного капитала, с помощью которого и производится этот доход. Эта концепция подразумевает оптимальное использование ограниченных ресурсов и использование экологичных — природо-, энерго-, и материало-сберегающих технологий, включая добычу и переработку сырья, создание экологически приемлемой продукции, минимизацию, переработку и уничтожение отходов. Однако при решении вопросов о том, какойкапитал должен сохраняться (например, физический или природный, или человеческий капитал) и в какой мере различные виды капитала взаимозамещаемы, а также при стоимостной оценке этих активов, особенно экологических ресурсов, возникают проблемы правильной интерпретации и счета. Появились два вида устойчивости — слабая, когда речь идет о неуменьшаемом во времени природном и произведенном капитале, и сильная — когда должен не уменьшаться природный капитал (причем часть прибыли от продажи невозобновимых ресурсов должна направляться на увеличение ценности возобновимого природного капитала).

Социальная составляющая. Социальная составляющая устойчивости развития ориентирована на человека и направлена на сохранение стабильности социальных и культурных систем, в том числе, на сокращение числа разрушительных конфликтов между людьми. Важным аспектом этого подхода является справедливое разделение благ. Желательно также сохранение культурного капитала и многообразия в глобальных масштабах, а также более полное использование практики устойчивого развития, имеющейся в не доминирующих культурах. Для достижения устойчивости развития, современному обществу придется создать более эффективную систему принятия решений, учитывающую исторический опыт и поощряющую плюрализм. Важно достижение не только внутри-, но и межпоколенной справедливости. В рамках концепции человеческого развития человек является не объектом, а субъектом развития. Опираясь на расширение вариантов выбора человека как главную ценность, концепция устойчивого развития подразумевает, что человек должен участвовать в процессах, которые формируют сферу его жизнедеятельности, содействовать принятию и реализации решений, контролировать их исполнение.

Экологическая составляющая. С экологической точки зрения, устойчивое развитие должно обеспечивать целостность биологических и физических природных систем. Особое значение имеет жизнеспособность экосистем, от которых зависит глобальная стабильность всей биосферы. Более того, понятие «природных» систем и ареалов обитания можно понимать широко, включая в них созданную человеком среду, такую как, например, города. Основное внимание уделяется сохранению способностей к самовосстановлению и динамической адаптации таких систем к изменениям, а не сохранение их в некотором «идеальном» статическом состоянии. Деградация природных ресурсов, загрязнениеокружающей среды и утрата биологического разнообразия сокращают способность экологических систем к самовосстановлению.

Единство концепций. Согласование этих различных точек зрения и их перевод на язык конкретных мероприятий, являющихся средствами достижения устойчивого развития — задача огромной сложности, поскольку все три элемента устойчивого развития должны рассматриваться сбалансировано. Важны также и механизмы взаимодействия этих трех концепций. Экономический и социальный элементы, взаимодействуя друг с другом, порождают такие новые задачи, как достижение справедливости внутри одного поколения (например, в отношении распределения доходов) и оказание целенаправленной помощи бедным слоям населения. Механизм взаимодействия экономического и экологического элементов породил новые идеи относительно стоимостной оценки и интернализации (учета в экономической отчетности предприятий) внешних воздействий на окружающую среду. Наконец, связь социального и экологического элементов вызвала интерес к таким вопросам как внутрипоколенное и межпоколенное равенство, включая соблюдение прав будущих поколений, и участия населения в процессе принятия решений.

Появление концепции УР подорвало фундаментальную основу традиционной экономики — неограниченный экономический рост. В одном из основных документов Конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992 г.) «Повестке дня на XXI век», в главе 4 (часть 1), посвященной изменениям в характере производства и потребления, прослеживается мысль, что надо идти дальше концепции устойчивого развития, когда говорится, что некоторые экономисты «ставят под сомнение традиционные понятия экономического роста», и предлагаются поиски «схем потребления и производства, которые отвечают существенным потребностям человечества».

Традиционная экономика утверждает, что максимизация прибыли и удовлетворение потребителей в рыночной системе совместимо с максимизацией благополучия людей и что недостатки рынка можно исправить государственной политикой. Вторая полагает, что краткосрочная максимизация прибыли и удовлетворение индивидуумов-потребителей в конечном итоге приведет к истощению природных и социальных ресурсов, на которых зиждется благосостояние людей и выживание биологических видов.

Экономика устойчивого развития. Прогресс экономической науки привёл ко всё большему учёту природного фактора. С одной стороны, большинство традиционных природных ресурсов стали дефицитными. Причем это относится не только к невозобновимым ресурсам, но также и к так называемым возобновимым ресурсам — прежде всего ресурсам экосистем (экосистемным «товарам» и «услугам») и биоразнообразию. Одно из определений устойчивого развития — это неистощительное развитие в долгосрочном, межпоколенном плане. Так как природа является основой жизнедеятельности человека, её истощение и деградация при существующих экономических отношениях негативно сказывается на социальных отношениях, росте нищеты и структурах производства и потребления. С другой стороны, оказалось, что многие возобновимые природные блага не имеют должной ценности, что является источником их истощения и деградации. Поэтому произошел переход к экологической экономике и экономике устойчивого развития. В то же время взаимодействие социальных и экологических факторов привело к рассмотрению еще одного фактора производства — социального капитала

 

 

 

 

 

Тест

 

Самыми древними являются:

 

а) ветровые электростанции; 

б) солнечные электростанции; 

в) приливные электростанции;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

  1. Елисеева Н.В., Чернышева Н.В., Имгрунт И.И., Стрельников В.В. Экология.- Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2004.-196 с.
  2. Захарченко М.П. и др. Гигиеническая диагностика водной среды.- СПб,: Наука, 1996.-247 с.
  3. Николайкин Н.И. Экология: Учеб. Для вузов /Н.И.Николайкин, Н.Е.Николайкина, О.П.Мелихова. – 3-е изд., стериотип. – М.: Дрофа, 2009. – 624 с.
  4. Позняковский В.М. Гигиенические основы питания, безопасность и экспертиза продовольственных товаров.- Новосибирск: Изд. Новосибирского университета, 1999.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     


     

<

Комментирование закрыто.

MAXCACHE: 0.97MB/0.00146 sec

WordPress: 22.71MB | MySQL:120 | 1,535sec