17-03-2015


След искане от Европейската комисия на Панела по замърсители в хранителната верига (CONTAM) беше възложено да изготви научно становище за риска за здравето на хора и животни, свързан с присъствието на пиролизидин алкалоиди (PA) в храни за хора и животни. PAs са токсини, биосинтезирани изключително от растения. Те са типични растителни вторични метаболити срещу тревопасни. Оценено е, че приблизително 6000 растителни видове по света, представляващи 3 % от всички цъфтящи растения могат да съдържат пиролизидин алкалоиди. PAs се намират главно в далечно свързани ангиоспермни семейства на Boraginaceae (всички родове), Asteraceae (Senecioneae и Eupatorieae) и Fabaceae (род Crotalaria). Съдържанието на PA в растителния материал зависи от множество фактори (вид, орган на растението, събиране на реколтата, съхранение, процедури на екстрахиране). Отчетените съдържания варират от следи до 19% в сухо тегло. Името пиролизидин е химично описание на два-съчленени 5-членни пръстени с азотен атом на предмостието. Този мотив е централната структура на множеството от PAs. PAs обикновено се състоят от аминоалкохол и киселинна част. Повечето известни PAs са естери на хидроксилиран 1 метилпиролизидин. Понастоящем има данни за около 600 различни РА структури. Богатото разнообразие се получава от фактори като комбинациите на множество аминоалкохоли и още по-голямо множество киселинни части. Това разнообразие се увеличава още от възможното формиране на моноестери в различни позиции и отворени или циклични диестери. Освен това много PAs често се появяват в две форми, техния N-оксид (PANO) и като третични PAs.

Засега само методи с масспектрометрично определяне (MS) дават предпоставки за анализиране на PAs на ниво следи в храни за хора и животни. Основно прилагат се два основани на MS подхода или в комбинация с газова хроматография (GC) или високопроизводителна течна хроматография в тандемен MS/MS режим.

След поканата от Европейския орган по безопасност на храните (EFSA) за данни за микотоксини и фитотоксини, включително пиролизидин алкалоиди, дори в удължения срок до януари 2011 г. за PAs не бяха получени никакви отговори. Така че, осъществиха се контакти с индустрията и една страна членка даде две сведения за различни PAs в насипен мед и мед в търговската мрежа. Като цяло бяха представени резултатите за 14604 проби от мед, от които 13280 проби касаят насипен мед и 1324 проби обхващат мед в търговската мрежа, който в повечето случаи е блендиран и готов за консумация. Не бяха получени данни за наличие в други храни, освен мед. Една страна членка подаде 351 резултати за наличие на PAs във фуражи. Всички проби от храни за хора и животни са били анализирани с LC-MS/MS. Границата на откриване (LOD) за пробите храни беше отчетена на 0.5 µg/kg за повечето PAs и 4.5 µg/kg за всички PAs в храни за животни след корекция за сухо тегло (до 88 %). Тъй като всички данни за храни за хора и животни идваха от една страна членка, те не могат да се считат за репрезентативни за наличието на PAs в Европа.

Двата набора подадени данни за резултати за PAs в мед включваха тестване на различни алкалоиди. Там общо се срещаха осем eight Pas (ехимидин, ехимидин-N-оксид, хелиотрин, ликопсамин, ретрорсин, сенеционин, сенецифилин и сенкиркин), а един набор включваше още шест (хелиотрин-N-оксид, лазиокарпин, ликопсамин-N-оксид, ретрорсин-N-оксид, сенеционин-N-оксид и сенецифилин seneciphylline-N-оксид), което прави 14 Pas, другият набор включваше още девет (ацетилехимидин, ацетилехидимин -N-оксид, ацетилхиумин-N-оксид, ехиумин, ехиумин -N-оксид, ехиуплатин, ехиуплатин-N-оксид, ехивулгарин и ехивулгарин -N-оксид), като така информация има общо за седемнадесет PAs.

За изразяване на резултатите под LOD или LOQ беше приложен метод на заместване, като на тези резултати беше присвоена стойност нула (подход на долната граница) или стойността на LOD или LOQ (подход на горната граница). За мед в насипно състояние, най-нисък процент за резултати под границите на откриване беше отчетен за ликопсамин - 49 %, следван от ехимидин и ехиумин съответно с 56 % и 71 %. За мед на дребно ситуацията беше малко по-различна, с най-нисък дял на резултати под границите на откриване е отчетен за ехимидин- 16 %, следван от ликопсамин и ехиумин съответно 36 % и 45 %. Освен ацетилехиумин -N-оксида (1 положителен резултат), за мед на дребно имаше още единадесет PAs с резултати само под границите на откриване, от които шест дадоха и 99% резултати под границата на откриване за насипен мед.

Средните нива на различните PAs в насипен мед са от 0-9.7 µg/kg за долната граница (LB) и 0.1-10 µg/kg за горната граница (UB), а за мед на дребно от 0-6.5 µg/kg за долната граница и 1-6.7 µg/kg за горната граница. Максималните отчетени нива на PAs за насипен медса за ехимидин -N-оксид - 2031 µg/kg, ехидимин - 1522 µg/kg, ликопсамин - 1448 µg/kg и сенецифилин-N-оксид - 1441 µg/kg. Максималните отчетени нива за мед на дребно бяха много по-ниски – ехимидин - 150 µg/kg, ликопсамин - 126 µg/kg и ехиуплатин - 115 µg/kg.

Броят на проби с някой PAs над LOD или LOQ е по-висок и общото средно ниво е по-ниско при сравняване на мед на дребно с насипен мед. Максималните нива в мед на дребно са само 10 % или по-малко от нивата, намерени в мед на едро. Осемте Pas, общи за двата набора данни обхващат между 75 и 90 % от общата горна граница на PAs в съответното групиране на алкалоиди. Сумата на нивата на PA за осемте PAs в общия брой проби и сумата от PA в групите на четиринадесетте и седемнадесетте тествани алкалоиди бяха използвани за изчисляване на експозицията.

Панелът CONTAM реши, че трябва да се оцени и острата, и хроничната експозиция. Данните за консумация бяха взети от разширената база данни за консумация в Европа. За анализ на експозицията бяха избрани три репрезентативни възрастови групи – малки деца от 1 до 3 години, деца от 3 до 10 години и възрастни от 18 до 65 години. Тъй като има малка разлика в модела на консумация между възрастните от една страна и подрастващите, старите и много стари групи от населението от друга, няма нужда да се представят данни за консумацията поотделно за последните групи.

Най-високата остра експозиция на PAs чрез меда на дребно за малки деца е изчислена с дневен прием от 0.80 до 48.6 ng/kg телесно тегло (b.w.) и от 3.3 до 114 ng/kg b.w. при прилагане съответно на националния интервал от минимално и максимално средно и консумация в 95-ти персентил и средни концентрации на РА на долна и горна граница. Консумирането на мед на дребно в нивото на концентрация на 95-ти персентил може потенциално да повиши острата експозиция два до три пъти в сравнение със средната концентрация, като най-високата стойност е 254 ng/kg b.w., изчислена за малки деца, консумиращи 40 g мед от търговската мрежа на ден.

За хроничния сценарий, експозицията на РА при сценария на средна консумация и концентрация за малки деца може да достигне 37.4 ng/kg b.w. дневно при “консуматори на мед само”. Това, обаче, е вероятно по-близо до резултата от 5.10 ng/kg b.w. дневно, изчислен за консумация, разпределена между всички участници в изследването от съответната възрастова група, въз основа на несигурност, свързана с интерполирането на няколко дни от изследването към дълготрайна консумация и доста нисък брой консуматори на мед в изследванията.

Теоретичната експозиция, изчислена за консумация на неблендиран (насипен) мед в общи линии е около с 50-100 % по-висока от резултатите от изчисленията за мед на дребно. Това изчисление, обаче, главно се основава на резултати за наличие в мед, внесен от страни извън Европа, а такъв мед обикновено се блендира преди пускане за продажба на дребно.

Една страна членка подаде данни за нива на PAs в 351 храни за животни, от които са взети проби в периода 2006 – 2010. Съединенията мяха обединени в четири групи от структурно свързани PAs (тип сенеционин, ликопсамин, хелиотрин и монокроталин). В 55 % от пробите концентрациите на PAs са под LOD (4.5 μg/kg).

Добитъкът и домашните животни могат да бъдат експонирани на PAs чрез консумация на фуражи и груби храни, замърсени с растения (части) от Senecioneae и Boraginaceae spp. По-специално, за фуража от люцерна (Medicago sativa) има данни за замърсявания със значителни количества PAs, което най-вероятно се дължи на замърсяване със Senecio vulgaris. Конете могат да бъдат експонирани повече, отколкото другия добитък, поради високата им консумация на люцерна. Тревните смеси, използвани за храна за животни, замърсени с растения, съдържащи PA (или техните части) са друг възможен източник на експозиция на добитъка на PAs, но тези храни обикновено са само малка част от храненето. Като цяло, данните за наличие на PA в храни за животни са много ограничени, за да се предприеме правене на достоверна оценка на експозицията на животните.

Въз основа на наличната литература и данните за наличие, подадени за PAs в мед и фуражи, Панелът CONTAM идентифицира следните PAs (включително третичен амин както и съответните N-оксидни форми) като особено важни за храните за хора и животни:

  • РАs от тип сенеционин: ацетилеруцифолин, еруцифолин, интергеримин, якобин, яколин, яконин, якозин, ретрорсин, сенеционин, сенецифилин. Тези PAs се намират по-специално в Senecioneae (Asteraceae), но и в Crotalaria spp. (Fabaceae).
  • РАs от тип ликопсамин: ацетилхимидин и изомери, ехимидин и изомери, ехивулгарин, ликопсамин и изомери, вулгарин. Тези PAs се срещат в семейство Boraginaceae и в Eupatorieae (Asteraceae).
  • PAs от тип хелиотрин: еуропин, хелиотрин, лазиокарпин. Тези PAs се срещат в Heliotropium spp. (Boraginaceae).
  • PAs от монокроталин тип: фулвин, ретузамин, триходесмин. Срещат се в  Crotalaria spp. (Fabaceae).

Данните за няколко 1,2-ненаситени PAs показват, че те лесно се абсорбират от стомашночревния тракт и преминават през съществен метаболизъм в бозайниците. 1,2-ненаситените PAs преминават метаболитно активиране чрез чернодробния цитохром P450 от експериментални животни, добитък и хора до реактивни пиролни метаболити.

Токсичността на 1,2-ненаситените PAs в експериментални животни се характеризира с хепатотоксичност, токсичност при развитието, генотоксичност и канцерогенност. Някои показват и белодробна токсичност. Черният дроб е първата цел за генотоксичност на 1,2-ненаситените PAs. 1,2-ненаситените PAs от различни структурни класове (ретронецин, хелиотридин, отонецин; диестери и моноестери) преминават през метаболитно активиране до реактивни пиролни междинни продукти и образуват общо множество от DHP адукти в местата dG и dA в чернодробна ДНК от плъх. Тези находки подсказват, че е приложим генотоксичен канцерогенен механизъм за всички 1,2-ненаситени-PA естери и техните N-оксиди, които могат метаболитно да се конвертират в PAs.

Съпътстващата индукция на мутации, съвместими с DHP адукт формиране в чернодробните клетки на трансгенни плъхове и образуването на хемангиосаркоми и хепатоми в мъжки и женски плъхове и мишки, третирани с риделлиин (РА от тип ретронецин, дава доказателства за генотоксичен механизъм за хепатоканцерогенност. За разлика от 1,2-ненаситените PAs, 1,2-наситените PAs не преминават през метаболитно активиране до реактивни пиролови видове, отговарящи за хепатотоксичността и генотоксичността. Затова Панелът CONTAM реши да основе характеризирането на риска върху 1,2-ненаситените PAs.

Отчетите за отравяния на хора с растителни лекарства и чайове, съдържащи РА и големи взривове на отравяния на хора, свързани със зърнени култури, замърсени с плевели, съдържащи РА, демонстрират токсичността на 1,2-ненаситените PAs при хора, засягайки главно черния дроб и белите дробове. Отравянията с 1,2-ненаситени PAs при хора се характеризира с остра чернодробна венооклузивна болест (HVOD). Острата форма се свързва с висока смъртност, а подострата или хроничната може да доведе до чернодробна цироза.

Най-ниските известни отчетени дози, свързани с остра/краткотрайна токсичност у хора са 3 mg PA/kg b.w. дневно (експозиция на момче в 4-дневен период, смъртен изход) и 0.8 -1.7 mg PA/kg b.w. дневно (експозиция на момиче в двуседмичен период, HVOD). Най-ниската известна доза, свързана с дълготрайна токсичност (HVOD) в хора е 15 µg PA/kg b.w. дневно (експозиция в 6-месечен период). Няма значителни данни за дългосрочно проследяване или епидемиологични изследвания за оценяване дали експозицията на 1,2-ненаситени PAs води до рак у хора.

Като цяло, въз основа на настоящите познания за метаболизма, активирането, формирането на ДНК адукти, генотоксичност и канцерогенност, Панелът CONTAM заключи, че 1,2-ненаситените PAs могат да действат като канцерогени у хора. Следователно, данните от експерименталните животни са релевантни за хора и данните за канцерогенност дават най-подходящата основа за характеризиране на риска.

Понеже 1,2-ненаситените PAs са генотоксични и канцерогенни, Панелът CONTAM заключи, че не е подходящо да се определя поносим дневен прием (TDI) и реши да приложи подхода на граница на експозиция (

Архив