430 likes | 548 Views
Mykotoksiner og mat. Gunnar Sundstøl Eriksen Veterinærinstituttet. Innhold. Hva er mykotoksiner og hvor kommer de fra? Kort presentasjon av de viktigste mykotoksinene i mat (og fôr) og oppsummering av toksikologien til disse Risikovurderinger og beregnet inntak fra mat. Mykotoksiner.
E N D
Mykotoksiner og mat Gunnar Sundstøl Eriksen Veterinærinstituttet
Innhold • Hva er mykotoksiner og hvor kommer de fra? • Kort presentasjon av de viktigste mykotoksinene i mat (og fôr) og oppsummering av toksikologien til disse • Risikovurderinger og beregnet inntak fra mat
Mykotoksiner • Defineres som Naturlige produkter produsert av muggsoppsom medfører en toksisk respons når den er gitt til høyere vertebrater (og andre dyr) via en naturlig eksponeringsvei (Bennett, 1997).
Toksinproduserende muggsopper • Stort antall i hele verden • Deles i feltsopp og lagersopp • Viktigste slektene i matvarer er antagelig: Aspergillus Lagersopp Penicillium Lagersopp Fusarium Feltsopp Alternaria Feltsopp
Penicillium arter og toksiner Art Toksin P. camemberti Cyclopiazonic acid P. chrysogenum Roquefortine C, meleagrin, penicillin, thomatrem A & B P. commune Cyclopiazonic acid, fumigaclavin A & B, rugulovasin A & B P. crustosum Penitrem A, Roquefortine C, terrastric acid P. rockefortii Isofumigaclavin A & B, PR-toxin, roque- fortine C, mycophenolic acid, P. verrucosum Citrinin, Ochratoksin A P. viridicatum Penicillic acid, viomellin, vioxanthin, viridin acid, xanthomegnine
Fusariumarter og toksiner • Art Toksin produksjon • F. acuminatum T-2, HT-2 DAS, MAS, MON, NEO • F. avenaceum MON, Enniatiner, Fus-C • F. culmorum DON, ZEN, NIV, Fus X, Fus C, aDON, • F. graminearum DON, ZEN, A-DON, NIV, fusX, FusC • F. oxysporum MON • F. poae DAS, MAS, NIV, Fus-X, T-2, HT-2, Fus C • F. langsethi T-2, HT-2 • F. sporotrichioides T-2, HT-2, DAS, NEO, Fus C • F. verticilloides FUM, Fus C
Viktigste mykotoksiner i mat og fôr • Aflatoksin • Ochratoksin A • Trichothecener • Fumonisiner • Zearalenone? De samme toksinene produseres av flere arter. I blant av arter fra flere slekter.
Aflatoksin • Julegiften • Finnes i : Julevarer som dadler, fiken, etc. men også i nøtter, bokkhvete, fôr og høy. • Det finnes flere varianter av aflatoksin. Vanligst er aflatoksin B1 • Produseres hovedsakelig av Aspergillus flavus og A. parasiticus
Aflatoksin mekanisme • Bindes til DNA • gentoksisk
Aflatoksin - effekter • Akutt hepatotoksisk i store doser. Fjørfe spesielt følsomt. • Påvirker vekt og farge på mange indre organer i fjørfe. • Akutt immunotoksisk i store doser, spesielt på cellulært mediert immunforsvar • Karsinogen. Aflatoksin B1 en av de mest potente kjente leverkarsinogener.
Aflatoksin - karsinogenitet • Gentoksisk • M1 en potens mindre potent enn B1 • Effekten potensieres av hepatitt B virus (økt epoksideringen) • JECFA: 0,3 krefttilfeller/år/100.000/ ng/kg bw (0,05 – 0,5) Hepatitt B positive 0,01 krefttilfeller/år/100.000/ ng/kg bw (0,002 – 0,03) Hepatitt B negative
Aflatoksin - Oppsummering • Aflatoksin er en potent karsinogen som produseres av A. flavus og A. parasiticus • Toksinet rammer spesielt befolkningen i tropiske områder • Potensieres av infeksjon med hepatitt B virus.
Ochratoksin A • Produseres hovedsakelig av arter av • slektene Penicillium og Aspergillus • (P. verrucosum, P. nordicum, Aspergillus ochraceus, • A. niger, A.sulphurus, A. carbonarius) • Penicillium i tempererte områder, Aspergillus i varmere strøk • Forekomst: korn, druer, vin, kaffe, kjøttprodukter inneholdende blod, bønner, nøtter etc.
Ochratoksin A • Kinetikk: • Langsomt opptak • Distribusjon via plasma til nyre. Lavere konsentrasjoner i lever, muskel og fett. • Lang halveringstid – bindes blant annet i plasma. Dette gir lang oppholdstid i plasma. Och A finnes derfor i kjøttprodukter som et resultat av forekomster i fôr. • I mennesker er halveringstiden ca. 35 dager • Akkumuleres i nyre. Lavere konsentrasjoner påvises også i lever, muskel, og fett. • Restmengder av Och A finnes derfor i kjøtt. • Och A skilles ut i melk, men i liten grad i drøvtyggere. Finnes derfor lite i melk og melkeprodukter
Ochratoksin A - mekanisme • Apoptose ved lave konsentrasjoner, nekrose ved høyere konsentrasjoner. • Inhiberer glukoneogenesen spesielt i nyrene • Inhiberer utskilling av insulin • Inhiberer proteinsyntese in vivo og in vitro.
Ochratoksin A – Effekter I • Oral LD 50:
Ochratoksin A – Effekter II • Gentoksisk (?) • Karsinogen i forsøksdyr. Ikke bevis for mennesker (klasse 2B) • Teratogen • Nyretoksisk. Vevskader i proksimale tubuli • Immunosuppresiv. Spesielt skader på B-cellesystemet. Gir også patologiske skader på lymfevev, lymfeknuter i tarmen.
Ochratoksin A – vurdering • JECFA: PTWI 100 ng/kg bw (nyreeffekt) • Nordisk TDI: 5 ng/kg bw (karsinogen) • Canada: : 1,2 – 5,7 ng/kg bw/dag (karsinogen) • Inntak estimert i Norge: 3,14 ng/kg bw/dag (menn) 3,02ng/kg bw/dag (kvinner)
Fumonisin • Oppdaget så sent som i slutten av åttitallet. • Produseres hovedsakelig av • Fusarium verticilloides og F. proliferatum. • Finnes hovedsakelig i mais fra mange deler av verden. • Lite undersøkt i Norge?
Fumonisiner - Mekanisme • Fumonisiner forstyrrer fettmetabolismen Eksakt mekanisme ikke helt kartlagt • To ulike forklaringsmodeller foreligger. Vist å inhibere syntesen av sphingolipider (viktige molekyler i regulering av cellevekst, differensiering etc)
Fumonisiner - kinetikk • Lav absorpsjon fra tarm (estimert til 4% i rotter og mus) • Rask distribusjon og eliminasjon, hovedsakelig i faeces • Liten eller ingen påvist metabolisme • Høyest konsentrasjoner i lever og nyre • Ingen akkumulasjon i kjøtt, egg eller melk
Fumonisiner – effekter I • Ingen data for akutt toksisitet (LD50), men indikasjoner på lite akutt toksisk • Gir skader i lever og redusert levervekt • Samme skader i nyre i en del studier, ikke alle. • Også i hjertet, men i høyere doser
Fumonisiner – effekter II • Hjerneskader i hest • Lungeødem og væske i lungene i griser • Karsinomer i nyrer antatt å være sekundær til nyretoksisiteten • Ikke direkte gentoksisk • Mennesker ?
Fumonisin - vurderinger • JECFA 2001: PMTDI 2 µg/kg bw • basert på NOEL fra skader på nyre med faktor 100 • Ingen norsk inntaksberegning • Estimert inntak i andre land: Snitt: 0,06 – 1* µg/kg bw 90th persentil: 0,08 - 0,1
Zearalenone • Produseres av blant annet • F. verticilloides , F. equiseti, F. cerealis, F. culmorum, F. graminearum, • Finnes mest i mais, men også i andre kornslag • Høyeste konsentrasjoner i mais fra varmere strøk
Zearalenone - metabolisme . • Konjugeres • Hydroksyl • rask absorpsjon • skilles ut i urin eller faeces, (artsforskjell) • Raskere i arter via galle enn i arter via urin • Enterohepatisk reabsorpsjon • Zearalanol
Zearalenone - mekanisme • Zearalenone bindes til østrogenreseptorene • Zearalenone virker som østrogen • α-zearalenol sterkere østrogen • β- zearalenol svakere • α- Zearalanol sterkt østrogenvirkning
Zearalenone - effekter • LD50 > 2000 - > 20000 mg/kg bw • For tidlig kjønnsmodning • nedsatt reproduksjon • Sauer og griser mest følsomme (konstant oestrus). Mennesker ? • ikke gentoksisk • karsinogen ?
Zearalenone - vurdering • JECFA 1999: Primært østrogeneffekt Eventuell karsinogen effekt sekundært til dette. • PTWI 500 ng/kg bw/uke (ca 71ng/kg bw/dag)
Trichothecener - forekomst • Trichothecener i mat produseres av ulike Fusarium arter. • Vanlige i tempererte og varmere områder (artsavhengig).
Trichothecener - Kinetikk • Tas raskt opp. • Ingen akkumulasjon • Rask utskilling i urin og/eller faeces • Ingen betydelige rester i kjøtt, egg eller melk. Metabolisme • glukuronid konjugeres • Sidekjeder avspaltes
Trichothecener - mekanismer • Hemmer proteinsyntesen • DNA syntesen (sekundært til proteinsyntese?) • Mitokondriefunksjonen (?) • Påvirker membranens funksjon • Gir apoptose
Trichothecener – effekter I Immunforsvaret • Mange ulike effekter observert på både antistoffproduksjon og cellulært immunforsvar • Påvist nedsatt forsvar mot infeksjoner i forsøksdyr • Påvist økt motstand mot infeksjon i mus • Økt IgA fra lymfesystem i tilknytning til GI
Trichothecener – effekter II redusert forinntak • Forsøksdyr spiser mindre (uklar dose-respons) • Fører til redusert vekst • Gris spesielt følsomt. Drøvtyggere lite følsomme. Fjørfe mellom. • Dyrt for bønder • Dyrevelferd?
Trichothecener – effekter III Karsinogen effekt • T-2 karsinogen? Påvist adenocarcinomer i mus, men studien ikke fullgod. Finnes ingen fullgod studie. • Ikke gentoksisk • Ingen karsinogen effekt i 2-årsstudie med DON.
Trichothecener – humane data • Epidemier i Russland • Flere uutbrudd i India, Kina, Japan • Vanskelig på dokumentere årsak • T-2 Brukt som krigsgass?
Trichothecener - vurdering • JECFA og EU: DON PTDI: 1 µg/kg bw PTDI T-2 + HT-2: 60 ng/kg bw Estimert inntak i Norge: DON: 348 ng/kg bw/dag (menn) 304 ng/kg bw/dag (kvinner). T-2 toxin: 35 ng/kg bw/dag (menn) 31 ng/kg bw/dag (kvinner).
Mykotoksiner – konklusjon • Antallet toksiner er stort • Mange er lite undersøkte • Toksikologi til dels dårlig kartlagt • Mange mykotoksiner utgjør en helsemessig risiko for befolkningen og for produksjonsdyr • Tropiske områder mest utsatte.