17-03-2015


Зеараленонът е фенолен резорцикличен киселинен лактонов токсин, произвеждан от няколко вида Fusarium, по-специално F. graminearum (наричан по-рано F. roseum) и също F. culmorum, F.equiseti и F. verticillioides. Обикновено се намира в царевица, но може да бъде открит и в други култури, като пшеница, ечемик, сорго и ръж в различни страни по света. Обикновено видовете Fusarium растат и нападат култури при влажни прохладни условия на полето. F graminearum произвежда и трихотецени, като деоксиваленол, 15-ацетилдеоксиваленол, 3-ацетилдеоксиваленол, новаленол, 4 ацетилниваленол и фузаренон -X. Зеараленонът е първично полеви замърсител, но продукцията на токсини може да настъпи и при лоши условия на съхранение.

Зеараленонът е бил оценен от Организацията по храни и земеделие на ООН (FAO)/Експертният комитет на СЗО (WHO) по добавки към храни (JECFA), които през 2000 г. определиха провизорен максимален поносим дневен прием (PMTDI) от 0.5 µg/kg телесно тегло (b.w.), въз основа на естрогенната активност на зеараленон и метаболитите му в най-чувствителните животински видове, прасетата. Също през 2000 г. Научният комитет по храните (SCF) определи временен TDI (t-TDI) от 0.2 µg/kg b.w. Този TDI беше създаден като временен и включва допълнителен множител за несигурност поради някои недостатъчни данни в базата данни (например въпроса за по-висока чувствителност не прасета преди пубертетна възраст в сравнение с възрастни прасета, повдигнат от новата информация от изследването на Bauer et al., 1987). SCF препоръча провеждането на допълнителни изследвания за определяне на нивото на нехормонално въздействие при прасета преди пубертета, по потенциалната генотоксичност на зеараленон, по междувидови различия в метаболизма и нива на зеараленон в кръвта на хора, за да се подпомогне изясняването на токсикокинетичното поведение.

Европейската комисия (EC), когато разглеждаше дали са необходими промени в сегашните законови разпоредби по отношение на наличието на зеараленон в трици и зърнени закуски, поиска от Европейския орган по безопасност на храните (EFSA) да изготви научно становище по риска от въздействието върху здравето на консуматора на възможно повишаване на максималното ниво (ML) за зеараленон в зърнени закуски. Искането специфицира и преглед на становището на SCF в светлината на по-новите токсикологични изследвания.

Има добре определени методи за анализ на зеараленон в храни за хора и животни, подходящи и за анализ на биологични проби с подходящи процедури за изчистване, като използване на имуноафинитетни колони. Анализът използва най-вече HPLC, свързана с флуоресцентно откриване или тройни квадруполни мас спектрометри. Количественото определяне може да се постигне с калибриране на матрицата или с използване на стабилни изотопно маркирани стандарти.

След покана за данни, пусната през юли 2010 г. в оценката бяха използвани общо 13,075 аналитични резултати от проби храни и 9,877 резултати от непреработени зърна от 19 европейски държави в периода 2005-2010. Зеараленон беше отчетен на количествено ниво в 15 % от пробите. Най-високи концентрации на зеараленон бяха регистрирани за пшенични трици, царевица и царевични продукти (например брашно, корнфлейкс). Забележимо високи нива са намерени в масло от царевични и пшенични зародиши. Имаше показания, за заразяване на соя със зеараленон, но данните бяха недостатъчни за изваждане на заключение. Панелът на EFSA по замърсители в хранителната верига (CONTAM) използваше подход на по-ниска-по-висока граница в оценката на данните за наличие. По-ниската граница присвоява стойност нула на пробите, в които няма откриване; по-високата присвоява стойността на границата на откриване (LOD) или границата на количествено определяне (LOQ) на резултати, които са под, съответно, LOD и LOQ.

Нивата на зеараленон в групата “Непреработени зърна” бяха значително по-високи от тези в групата “Зърна за човешка консумация”. Това подсказва, че почистването и подбора, прилагани към зърната след прибиране на реколтата, допринасят за по-ниски концентрации на зеараленон в зърна, предназначени за човешка консумация. В общия случай зеараленонът се преразпределя между мелничните фракции. Страничните продукти от почистването на суровите зърна (прах, шушулки и други) се характеризират с 3 до 30 пъти по-високи концентрации на зеараленон от почистените зърна, докато в триците са намерени два пъти по-високи концентрации. Зеараленонът е стабилен при топлинна обработка, освен в алкални условия или при екструзионно приготвяне (загряване при високо налягане).

Панелът CONTAM оцени общите хронични хранителни експозиции на зеараленон в 19 европейски страни, използвайки LB и UB средни концентрации на зеараленон в храни и данни за консумация в различни възрастови групи. За възрастни минималната LB към максималната UB беше 2.4 до 29 ng/kg b.w. на ден за средни консуматори (средна консумация в общото население) и 4.7 до 54 ng/kg b.w. при големи консуматори (95ти персентил на консумация при общото население). Най-високите оценки за експозиция са за малки деца (на възраст ≥ 12 месеца до < 36 месеца), 9.3 до 100 ng/kg b.w. дневно за средни консуматори и 23 до 277 ng/kg b.w. за големи консуматори.

Зърната и храните на зърнена основа имат най-голям принос за експозицията на зеараленон във всички възрастови групи. Растителните масла, по-специално маслото от царевичен и пшеничен зародиш имат важен принос за експозицията на зеараленон.

От средните стойности в европейските страни, зърнените закуски имат принос от 0.4-17 % към общата хранителна експозиция на зеараленон при възрастни. Увеличаването на ML от 50 µg/kg до 150 µg/kg има потенциал да повиши общата хронична експозиция на зеараленон с до 35 %. От средните стойности в европейските страни, зърнените закуски имат принос от 0.1-5.1 % към общата хранителна експозиция на зеараленон у малки деца (възраст ≥ 12 месеца до < 36 месеца). Повишаването на ML от 50 µg/kg до 150 µg/kg има потенциала да повиши общата хронична хранителна експозиция на зеараленон с до 16 %. Краткосрочната средна хранителна експозиция при консуматори на зърнени закуски може да се повиши до 357 ng/kg b.w. дневно, а експозицията в 95ти персентил до 1029 ng/kg b.w. дневно, ако ML за зеараленон се повиши от 50 µg/kg до 150 µg/kg.

Има ограничени данни, които показват, че хранителната експозиция на вегетарианци на зеараленон може да бъде до два пъти по-висока от тази на общото население.

Зеараленонът се абсорбира и метаболизира по три главни пътя. Редукцията резултира във формирането на α-зеараленол, който е по-естрогенен и β-зеараленол, който е по-малко естрогенен от зеараленона. Ефикасната глюкуронидация в тънките черва и черния дроб значително намалява количествата неконюгирани (т.е. рецептор-активни) изходни съединения, които достигат кръвообращението. Възможно е плодът и новороденото да бъдат по-податливи на естрогенните ефекти на зеараленона, въз основа на по-високата вътрешна експозиция поради метаболитната и физиологичната незрялост. Cytochrome P450-медиираното окисляване произвежда катехолни метаболити, които подлежат на оксиредукционен цикъл към реактивни кинони.

От изследваните лабораторни и домашни животни, прасетата са най-чувствителния вид за естрогенните ефекти на зеараленона, като женските са по-чувствителни от мъжките. По-голямото образуване на α зеараленол у прасетата, в сравнение с останалите изучени животински видове, може да допринесе за тази чувствителност.

В добре проведени биоексперименти за канцерогенност не се наблюдава повишение на тумори в две изследвания върху плъхове, докато при мишки има значително повишение на хипофизни и чернодробни аденоми, но не и карциноми, според едно изследване, което дава ограничени доказателства за канцерогенност. Зеараленонът не предизвиква генни мутации в бактериални тестови системи, но е кластогенен и анеугенен in vitro и е потвърден in vivo кластоген при мишки. Предложен е приемлив механизъм за кластогенни ефекти, именно формирането на катехоли, които могат да бъдат оксидирани до кинони, които преминават през оксиредукционно циклиране.

Естрогенните ефекти на зеараленона в прасета се наблюдават при дози от три порядъка по-ниски от дозите, за които е отчетено, че причиняват кластогенност и увеличаване на аденомите у мишки. Така Панелът CONTAM реши да определи TDI за зеараленон въз основа на неговите естрогенни ефекти. Неблагоприятни ефекти на зеараленон и метаболитите му върху синтезата на тестостерон, сексуалното поведение, теглото на половите органи, хистологията на тестисите и сперматогенезата са наблюдавани у мъжки животни. При женските са регистрирани неблагоприятни ефекти на зеараленон върху репродуктивния тракт, фертилността и оцеляването на ембрионите. Женското прасе е най-чувствително, като незрелите прасета са вероятно по-чувствителни от зрелите. Ефектите включват разстройство на цикъла на еструса, овулацията, зачеването и имплантирането, смърт на ембриона, намалено тегло на плода, намален размер на котилото и влошена преживяемост на новородените. При женски прасета тъканите, които са най-чувствителни към естрогенния ефект на зеараленон и метаболитите му са яйчниците, матката и вулвата. Най-ниските нива, при които се наблюдава ефект (LOELs) за тези тъкани и незрели млади женски животни варират от 17 до 200 μg/kg b.w. дневно с цялостно ниво, на което не се наблюдава ефект (NOEL) от 10 μg/kg b.w. дневно.

Токсикодинамичната информация показва, че е вероятно че жената няма да бъде по-чувствителна на зеараленон и метаболитите му , отколкото женското прасе. За извеждане на TDI, следователно, не е необходимо да се включва множител на несигурност 2.5 за токсикодинамични разлики между прасета и хора. Използвайки NOEL от 10 μg/kg b.w. дневно и множител за несигурност 40 (4 за междувидови разлики и 10 за вариабилност между хора) може да бъде изведен TDI от 0.25 μg/kg b.w. Тъй като след определянето от SCF на предишния t-TDI през 2000 г. се появиха много релевантни публикации, Панелът CONTAM заключи, че сега може да се определи пълен TDI от 0.25 μg/kg b.w.

Оценките на хроничната хранителна експозиция на зеараленон, основани на настоящите данни за наличност са под или в рамките на TDI за всички възрастови групи и не е заплаха за здравето. Потенциалното увеличаване на ML за зеараленон в зърнени закуски от 50 µg/kg до 75, 100, 125 или 150 µg/kg малко вероятно ще резултира в хронична хранителна експозиция, надвишаваща TDI.

В най-лошия случай е възможно даден индивид да консумира една и съща партида зърнени закуски, съдържащи зеараленон на ML всеки ден в продължение на две до четири седмици. Най-високата оценена краткосрочна експозиция е за деца на възраст ≥ 3 до < 10 години и, при настоящата ML, е с 60 % над TDI. Повишаването на ML от 50 µg/kg до 150 µg/kg има потенциала да повиши краткосрочната експозиция на деца на възраст 3 – 10 години до приблизително 1 µg/kg b.w. дневно. Зърнените закуски с голямо съдържание на фибри, за които има най-голяма вероятност да бъдат замърсени със зеараленон поради високото съдържание на пшенични трици, по-вероятно се консумират от възрастни, отколкото от деца. За възрастни най-високата оценка на краткосрочна експозиция са под TDI за ML до концентрация от 100 µg/kg зеараленон в зърнени закуски.

Микотоксините, които са налични обикновено със зеараленон, нямат естрогенен ефект. Не се очаква възникване на съчетано въздействие на зеараленон и други микотоксини у хора при хранителни експозиции под съответните насоки за хранене, свързано със здравето, за отделните токсини. Възможното въздействие на комбинираната експозиция на зеараленон с други естрогенни вещества в храни (като фитоестрогени в соята) или околната среда, може да бъде адитивно или антагонистично.

Ключови думи

Микотоксини, Fusarium, зеараленон, храна, пшенични трици, зърнени закуски, анализ, хранителна експозиция, оценка на риска, токсичност, поносим дневен прием (TDI)

 

 

Архив