GIDALAR VE MİKOTOKSİNLER Vet. Hekim Atğm Gökhan SARI KONTROL TEŞKİLATI

1. GIDALAR VE MİKOTOKSİNLERVet. Hekim Atğm Gökhan SARIKONTROL TEŞKİLATI

2. Giriş Bazı tek hücreli mantar veya küf mantarı türleri yaşamsal etkinlikleri kapsamında insanlara toksik etkili olan metabolizma ürünlerini veya eksojen metabolitleri hazırlarlar. Mikotoksin adı verilen bu eksojen metabolitler, mantar anlamına gelenmyco ve zehir terimini karşılayan toxin kelimelerinin birleştirilmesiyle türetilmiştir.

3. Bu duruma göre, mikotoksinler küflenmiş tarımsal ürünler, bitkisel ve hayvansal besinlerde hızla çoğalan tek hücreli mantarlarca sentezlenerek aynı ortama salıverilen doğa kirleticiler niteliğindedir. Dolayısıyla, sakıncalı derecede küflenmiş veya mikotoksin çeşitleriyle kirlenmiş olan böyle yiyecekleri tüketen, temas eden veya inhalasyon yoluyla maruz kalan kişiler mikotoksikozis adı verilen zehirlenme olayı ile karşı karşıya gelirler.

4. Mikotoksinler, toksisiteleri ve insan sağlına etkileri bakımından büyük farklılıklar gösterir. Alınan mikotoksinin çeşidine, miktarına, kişinin duyarlılık derecesine ve maruziyet süresine göre gelişen mikotoksikozisler subakut, akut ve kronik nitelikli seyir gösterirler.

5. Mikotoksinler vücudun organ ve dokularında bozukluklar meydana getirirken en çok karaciğeri etkilerler; bunun yanında, böbrekleri, sinir ve kasları, sindirim sistemini, deriyi, solunum sistemini ve üreme sistemini etkilerlerken bazılarının teratojenik ve karsinojenik etkileri de vardır.

6. Mikotoksikozisler, daha çok mikotoksin çeşitlerinin ilgi gösterdikleri organlara ve böylece oluşturdukları patolojik bozukluklar ile başlıca klinik belirtilere göre aşağıdaki şekilde gruplandırılır;

7. Hepatotoksik etkili mikotoksinler (aflatoksinler, sporidesminler) • Nefrotoksik etkili mikotoksinler (sitrinin, okratoksin) • Hematopoetik sistem üzerinde etkili mikotoksinler (fusarium, aspergillus, penicillium) • Östrojenik etkili mikotoksinler (fusarium) • Dermatotoksik etkili mikotoksinler (stakibotriotoksin) • Neurotoksik etkili mikotoksinler (tremorijenik toksin) • İmmunosupressif etkili mikotoksinler (aflatoksinler, rubratoksin) • Teratojenik etkili mikotoksinler (aspergillus)

8. Bulaşma ve Küflenme Kaynakları Tek hücreli mantarların yol açtığı küflenme olguları hemen her çeşitten gıda maddesinde besin değeri ve ekonomik kayıplara yol açabilen önemli nedenlerin başında gelir. Tarlada, açık ortamda veya depolama yerlerinde çevresel koşullar mantar çoğalmasına uygun hale geldiği zaman özellikle yağlı tohumlar ve tahıllar olmak üzere hemen hemen bütün besin maddeleri kolayca küflenebilir.

9. Mantar kolonilerinin yayılması değişik ortamlara ve besin maddelerine bulaşması küflenme olgularını gelişmesi tümüyle mantarların rejenerasyon organları olan sporlar arcılığı ile gerçekleşir. Mantar sporları uygun koşullarda hızla gelişerek rejenerasyona olanak verdiği halde uygun koşullarda yıllarca canlı kalabilir. Optimal gelişme koşullarında bir mantar sporundan 1012 den fazla yeni spor gelişebilir.

10. Besinler ve yemlerde küflenmeye yol açan mantarlar başlıca üç kaynaktan gelirler; Birincisi; Bitkinin büyümesi gelişmesi sırasında fitoparazit olarak yerleşen, ekim alanlarına bağlı mantar florasıdır; bu grupta, Fusarium, Cladosporium, Claviceps, Pullaria, Rhizopus, Alternaria türleri bulunur.

11. İkincisi; Hasat sonucunda kirletici olarak tarımsal ürünlere yansıyan, tarla mantar florasından nispeten daha düşük sıcaklık (20°C) ve rutubet (%60) şartlarına uyum sağlamış yani,ambar şartlarına alışmış olan Aspergillus ve Penicilliumtürleridir.

12. Üçüncüsü; Depolama koşullarının,mantarların üreyebileceği şartlar yönünde değişmesiyle ortaya çıkan ve Fusarium, Popullaspora, Aspergillus türlerinin  içinde yer aldığı gruptur.

13. Kısaca küfler dediğimiz bu grup çok güçlü bir metabolik aktiviteye sahiptir. Hemen hemen her türlü organik maddeyi parçalarlar. Diğer mikroorganizmaların dayanamayacağı zor ortam şartlarını tolere ederler. Bu güçlerinden endüstride sitrik asit, antibiyotik, çeşitli organik maddelerin üretiminde yararlanılır.

14. Ama aynı veya benzeri küfler, depodaki ürünler üzerinde de ürer, meyve ve sebzeleri de küflendirir. Küflerin çok azı patojendir. Canlıların küflere karşı savunma mekanizmaları vardır. Ancak savunma mekanizmaları çalışmayacak kadar çökmüş olan canlılarda saprofit de olsa birçok küf gelişme fırsatı bulur.bunlara oportünist patojen denir.

15. Besinlerde ve yemlerde küflenme olayını etkileyen bir dizi faktör vardır. Bunların Başlıcaları Şu Şekilde Sayılabilir:

16. Nisbi Rutubet ve Denge Durumu: Fungal etkinliğin ve çoğalmanın başlayabilmesi için gerekli olan çevresel etkenlerin başında rutubet gelir. Genellikle kserofit nitelikteki mantar sporlarının gelişebilmesi için ortam havasındaki nisbi rutubetin %50 veya daha yüksek ve çoğalma ortamındaki rutubet içeriğinin de %10'un üstünde olması gerekir.

17. Isı: Birçok mantarın çoğalması için gerekli optimal ısı 27°C'dır.Ancak, bu durum mantar çeşidine göre değişmekle beraber, 0°C'nin altında ve 55°C'nin üstünde bile bazı mantar türlerinin üreyebilmektedir. Genellikle,yüksek ısıya bağlı olarak enzimatik kökenli moleküler bozulmalar meydana gelirken, ısının düşmesi sonucunda,enerji kaybına bağlı olarak biyokimyasal tepkimelerin hızı yavaşlar.

18. Oksijen: Mantarlar aerobik canlılardır. Dolayısıyla,ortamdaki CO2 yoğunluğu %10'un üstüne çıkarsa mantar mikroflorası hızla baskı altına alınır.

19. Besin Çeşidi: Yem ile besin çeşidi de genellikle mantarların gelişmesi ve mikotoksin sentezlemesini etkilemektedir. Özellikle, kullanılabilir karbonhidrat ve yağ içeriğince zengin olan tarımsal ürünler ile besin çeşitleri hızla küflenerek bozulmaya uğrar. Ayrıca, fazlaca mekanik hasar görmüş veya çeşitli parazitlerin hücumuna uğramış ve fiziki bütünlüğünü yitirmişgıda maddeleri mantar invazyonlarına karşı direnci bütünüyle kaybolabilir.

20. Diğer  şartlar: Türlere göre değişmekle beraber, mantarlar pH değişikliklerine kolayca uyum gösterebilirler. Büyük çoğunlukla pH 2-7,5 arasında üreme gösterirler. • Bazik ortamlara göre hafif asit pH'lı yiyecekler fungal etkinlikler için daha uygun ortam oluştururlar. • Daha düşük pH derecelerinde ise,fungal üreme ve spor şekillenmesi baskılanır.

21. Gelişme ortamında bulunan ve katalizör olarak görev yapan çeşitli metal iyonları, fungusid maddeler ve radyasyon fungal yaşamı olumsuz yönde etkiler. • Aynı ortamda birden fazla mantar türünün bulunması halinde, farklı türler arasında yarışma şeklinde etkileşmeler başgösterir; sonuçta bir tür diğerine baskın hale gelebilir.

22. Önemli bazı mitotoksinler ve oluşturdukları hastalıklar Tablo 1 de verilmiştir. Tablo 1: Bazı mantar türlerinin ürettiği mikotoksinler ve kontamine ettikleri gıdalar

24. Aflatoksinler Ochratoksin Trichotecenes Zearalenon En yaygın mikotoksinler :

25. Mikotoksinlerin Olumsuz Etkileri  Mikotoksinler insan ve hayvanlarda; karaciğer, böbrek, beyin, sinir sistemi, kan, akciğer ve sindirim sistemini olumsuz etkiler.

26. Mikotoksinler İnsanlarda; ◄ karaciğer kanserine ve gen yapısında değişikliklere yol açar, ◄  vücudun hormonal dengesini bozar, ◄  vücudun koruyucu sistemini zayıflatır, ◄  kısırlığa neden olur, ◄  gıda emilimini azaltır ve kemikleri zayıflatır, ◄  vücut direncini düşürerek vücudu hastalıklara açık hale getirmektedir.

27. İnsanlar mikotoksinleri direkt olarak, aflatoksinle bulaşmış gıda ve yem maddelerini tüketerek alırlar. Ayrıca aflatoksin bulaşmış yemle beslenen hayvanların, yumurta, peynir ve süt gibi ürünlerine de toksin (zehir) bulaşmış olur. Bu yolla insanlara da geçmiş olur.

28. Küflerin Gıdalarda Meydana Getirdiği Bozulmalar;   • Küflü görünüş, • Renk değişikliği, • Yumuşama, • Ekşime, • Çürüme

29. Aflatoksinler • Üretenler: Aspergillus flavus, A. parasiticus

30. Giriş ve Yapısı : Aflatoksinler, gıdalar ve yemlerin üzerinde/içinde bulunan Aspergillus flavus veya A. Parasiticus tarafından üretilen toksik metobolitlerdir. Aflatoksinlerin, hassas laboratuvar hayvanlarına karşı potansiyel kansorejen olmasından ve insanlara karşı akut toksikolojik etkilerinden dolayı diğer mikotoksinlere nazaran daha fazla ilgi duyulmaktadır.

31. Başlıca dört adet aflatoksin vardır : B1, B2, G1, G2. B1 ve B2 aflatoksinleri UV ışığı altında mavi flüoresan vermelerinden, G1 ve G2 aflatoksinleri ise yine UV ışığı altında sarı-yeşil flüoresan vermelerinden dolayı, farklı yapılara sahiptir. Buna ek olarak, iki metabolik ürün olan aflatoksin M1 ve M2 de gıda ve yemlerin direk kontamine olduklarının göstergesidir. Bu aflatoksinler ilk kez aflatoksinli yemlerle beslenen hayvanların sütlerinden izole edilmişlerdir ve bundan dolayı M olarak gösterilmişlerdir. Aflatoksinler, kuvvetli zehir ve kanserojen maddelerdir. En zehir etkili olanı, hem kanser hem de gen yapısını değiştirebilen Aflatoksin B1’dir.

32. Bu toksinler birbirlerine çok benzer yapılara sahiptirler ve yüksek derecede oksijenlenmiş biçimde benzersiz bir gruptur, doğal olarak heterosiklik bileşiklerden meydana gelirler :

33. Aflatoksinlerin Etki Mekanizması AFB1 etkili hücresel hasarın mekanizması tam olarak açık değildir. Amstad ve ark.’nın in vitro çalışmalarında, AFB1’in, reaktif oksijen türlerinin içinde bulunduğu serbest radikallerin salınımını uyardığı saptanmıştır. Bu serbest radikaller kromozomlarda hasara neden olmaktadır.

34. Nakae ve ark. süperoksit dismutaz, katalaz ve deforaximin’in, AFB1’in rat karaciğer hücreleri üzerindeki öldürücü etkisini engellediklerini saptamışlardır. Bu bilgi, reaktif oksijen türlerinin AFB1 tarafından oluşturulan hücre toksikasyonunda önemli bir role sahip olduklarını kanıtlamaktadır.

35. Süperoksit dismutaz, katalaz gibi enzimatik sistemler, oksijen radikallerini etkisiz hale getiren antioksidatif sistemlerdir. • Doymamış yağ asitlerinin bir tip oksidatif yıkımlanma şekli olan lipid peroksidasyonu, membran yapısında değişiklikler ve enzim inhibisyonu ile ilişkilidir. AFB1 ilişkili hepatotoksitede enzimatik olmayan lipid peroksidasyonunun yüksek düzeyde gerçekleşmesi hücre membranlarında hassasiyet artışına ve hasara neden olmaktadır.

36. AFB1’in merkezi sinir sistemi üzerindeki etkileri özellikle serebral korteks, serebellum, hipotalamus ve medulla oblongata üzerinde şekillenmektedir. AFB1’in bu yöndeki etkileri daha çok tirozin’den kateşolamin nörotransmiter oluşumu aşamasındadır ve dopamin ile serotoninde önemli düzeyde azalmalar meydana gelmektedir.

37. Biyokimyasal Etkiler: Aflatoksinlerle zehirlenmelerde klinik belirtiler ortaya çıkmadan önce, yemdeki toksin düzeyine ve maruz kalma süresine göre hücre ve dokularda görülen hasara bağlı olarak biyokimyasal değişiklikler şekillenir..

38. Serum alkali fosfataz (ALP), aldolaz, gammaglutamil transferaz (GGT), asit fosfataz, laktik dehidrojenaz (LDH), ornitin karbamoiltransferaz, alanin aminotransferaz (ALT), aspartat amino transferaz (AST), lipit peroksidaz ve izositrik dehidrojenaz etkinliği ile serum bilirubin düzeyi artarken; serum protein, protein kaynaklı olmayan azot, üre, hemoglobin ve pıhtılaşma faktörlerinin miktarı önemli ölçüde azalır. Ayrıca süksinat dehidrojenaz, glikoz-6-fosfataz, glutasyon peroksidaz, katalaz, süperoksit dismutaz ve glutasyon redüktaz enzim aktivitelerinde de azalma meydana gelmektedir

39. Serum ALT, AST, ALP, asit fosfataz ve LDH düzeylerindeki artışlar karaciğer hasarının diagnostik göstergeleri olarak bilinir. Hepatoselluler lezyonların ve parenşimal hücre nekrozlarının bulunduğu karaciğer hasarlarında olduğu gibi, bu enzimler kan dolaşımına salınırlar.

40. AFLATOKSİNİN BULUNABİLECEĞİ GIDA MADDELERİ Aflatoksinler genellikle sütte, peynirde, mısırda, fıstıkta, pamuk tohumunda, fındıkta, bademde, incirde, pirinçde, susamda, ayçiçeğinde, cevizde, tütünde, kuru meyvelerde, baharatlarda ve diğer gıda ve yem çeşitlerinde gözlenir. Süt, yumurta ve et ürünlerinin de bazen aflatoksin bakımından kontamine olmaları hayvanların aflatoksin içeren yemlerle beslenmesi sonucu gözlenir.

41. Sağlık Üzerine Etkileri Zehir üreten küfler insan sağlığı için önemli tehlikeler oluşturur. Normal pişirmeyle yok edilmezler. Aflatoksine maruz kalma ile insanlardaki akut hepatoksisite arasındaki ilişki hakkında az bilgi bulunmaktadır fakat, akut karaciğer hasarı vakaları, akut aflatoksicosis ile alakalı olması muhtemel olduğu gözlenmiştir.

42. Kuzey-batı Hindistan'da iki yakın komşu bölgede meydana gelen bir akut hepatit salgınında birkaç yüz insan etkilenmiştir ve bu olay görünüşe göre ağır kontamine olmuş mısır tüketimi sonucunda oluşmuştur. Buradaki bazı mısır örneklerindeki aflatoksin miktarı mg/kg düzeylerindedir ve en yüksek miktar 15mg/kg olarak kaydedilmiştir.

43. Karaciğer kanseri Afrika'nın ve güney-doğu Asya'nın bazı bölgelerinde daha yaygındır, yüksek aflatoksine maruz kalma başta karaciğer kanseri riskini artırdığı gözlenmiştir. Kenya, Mozambik, Svaziland ve Tayland'dan toplanan verilerde günlük diyetle aflatoksin alımı (bir günde 3.5 ile 222.4 ng/kg vücut ağırlığı) ile karaciğer kanseri vakaları (yılda 100,000 kişiden 1.2 ile 13.0 vaka) arasında pozitif bir korelasyon olduğunu göstermiştir.

44. Okratoksin Okratoksin üreten türler: Aspergillus ochraceus, Penicillium viridictum

45. Tanımı ve yapısı Okratoksin mantarlardan olan Aspergillus ve Penicillium 'ların birçok türü tarafından üretilebilir. Bu mantarlar her yerde bulunabilme özelliğine sahip olup genellikle gıda maddeleri ile hayvan yemlerinin kontaminasyonunda potansiyel risk teşkil etmektedirler. Aspergillus türü tarafından okratoksin üretilmesi yüksek sıcaklık ve yüksek nispi nemin sağlanması gerekirken, Penicillium türü için böyle bir sınırlama söz konusu değildir, Penicillium türü 5 °C'ye kadar düşük sıcaklıkta okratoksin üretebilmektedir.

46. okratoksinin yapısı

47. Bulunduğu Yerler Okratoksin A, bazı diğer gıdalarda olduğu kadar mısır, arpa, buğday yulafta bulunmaktadır, fakat okratoksin B'nin bulunurluğu oldukça nadirdir.

48. İnsan Sağlığı Üzerinde Etkisi Yüksek seviyede okratoksin A alınmasıyla böbreklerde, diğer organlarda ve dokularda değişiklikler gözlenmiştir, fakat bu toksine çevrede bulunduğu derecede maruz kalınması sadece böbrek dokularında bozukluklara neden olmuştur.

49. Okratoksin B nadir olarak doğal kontaminant olarak bulunur ve daha az toksiktir. Diğer okratoksinler hiçbir zaman doğal ürünlerde bulunmaz.

50. Trichotecenes Trichotecenes üreten türler: Birçok tür tarafından üretilmektedir .