Mikotoksyny – podział, drogi narażenia oraz objawy i leczenie zatrucia

Mikotoksyny są drugorzędowymi metabolitami grzybów pleśniowych. Niestety powstawać mogą już podczas wzrostu roślin uprawnych na polach, w czasie zbiorów, przechowywania lub transportu. Przyczyny, dla których grzyb wytwarza toksynę nie są do końca znane. Być może chodzi o niedopuszczenie do zastojów metabolicznych. Bardziej prawdopodobne jest jednak, że skłania go do tego stres środowiskowy, na który jest narażony, a wynikający najczęściej z zażartej konkurencji o składniki pokarmowe z innymi mikroorganizmami. Może więc zatem stanowić swoisty mechanizm obronny.

Mikotoksyny wykazują szerokie spektrum szkodliwego oddziaływania na organizmy żywe w tym zwierzęta hodowlane i człowieka. Zapisały się na kartach historii, wywołując masowe pomory. Istnieją podejrzenia, że toksyna T2 z grupy trichotecenów składała się na tzw. „żółty deszcz w dżungli Laos”, jaki został rozpylony z samolotów podczas działań wojennych w Wietnamie. Prawdopodobnie słynna klątwa Tutenchamona, której skutki odczuli archeolodzy prowadzący badania w grobowcu faraona była spowodowana właśnie inhalacyjnym narażeniem na mikotoksyny. Wnioskować można o tym na podstawie doświadczeń polskich naukowców, którzy w roku 1973 otworzyli grób króla Kazimierza Jagiellończyka. W ciągu kolejnych lat umierali jeden po drugim na skutek wylewów, udarów, zawałów, zachorowań na nowotwory. Winę przypisano substancji produkowanej przez kropidlaka żółtego (A. flavus). Największe zagrożenia związane z mikotoksynami wynikają z możliwości tworzenia się ich już na polu podczas wzrostu rośliny, gdzie wpływ ludzki na panujące warunki jest praktycznie zerowy (uwarunkowania klimatyczne: temperatura, wilgotność, opady atmosferyczne). Dodatkowo należą do substancji wybitnie odpornych na podstawowe procesy przetwórcze stosowane w przemyśle spożywczym.

Mikotoksyny – podział

Aflatoksyny podzielono na grupę B (z ang. blue, od koloru na jaki fluoryzują w świetle UV) oraz G (z ang. green). Wytwarzane są przede wszystkim przez grzyby rodzaju Aspergillus

(A. flavus, A. nominus, A. parasiticus). Były przyczyną zagadkowego padnięcia 100 tysięcy indyków w Anglii w latach 60. ubiegłego wieku (ang. turkey X disease). Po zbadaniu sprawy okazało się, że skażona była pasza ptactwa zawierająca mączkę z orzeszków ziemnych pochodzących z Brazylii. To właśnie w krajach o klimacie ciepłym i wilgotnym (Chiny, Brazylia, Indie, państwa afrykańskie) występuje największe ryzyko skażenia surowców roślinnych w czasie ich przechowywania. Trudności sprawiać może utrzymanie odpowiednio niskiej temperatury i przeprowadzenie wystarczającego procesu suszenia. Pośród najsilniej zanieczyszczonych aflatoksynami produktów spożywczych należy wymienić: orzechy (ziemne, brazylijskie, pistacje, włoskie), kukurydzę, ryż, kakao, suszone owoce (rodzynki, figi), ziarna słonecznika, przyprawy (papryka, pieprz). Niestety, gdy spożycie toksyny nie jest wystarczająco duże, by wywołać śmierć zwierząt hodowlanych, kumulują się one w ich mięsie, jajach, mogą też być metabolizowane i przechodzić np. do mleka w nie mniej toksycznej postaci (toksyna M1 i M2), stanowiąc zagrożenie także dla człowieka.

Ochratoksyny produkowane są przez kilka gatunków grzybów rodzaju Aspergillus. Najgroźniejszą w tej grupie jest ochratoksyna A (OTA), uznana przez Międzynarodową Agencję Badań nad Rakiem za związek przypuszczalnie rakotwórczy, po raz pierwszy wyizolowana z pleśni A. ochraceus i to ona prawdopodobnie stanowi jej główne źródło. Żywność ulegająca skażeniu tą toksyną to głównie zboża i ich pochodne, ale także rośliny strączkowe, kawa, piwo, wino, soki (zwłaszcza z ciemnych winogron), rodzynki, zioła stosowane w produkcji preparatów leczniczych, orzechy, kakao czy przyprawy (kolendra, gałka muszkatołowa, pieprz, papryka). Produkty zwierzęcopochodne postrzegane są jako odgrywające rolę znikomą w kontekście narażenia ludności na ochratoksyny. Wyjątek w tej grupie stanowią podroby i przetwory zawierające je w składzie takie jak kaszanka czy pasztet.  

Patulina wytwarzana jest przede wszystkim przez Penicillium expansum i odpowiada za skażenie głównie jabłek i tłoczonego z nich soku. Ponadto wykrywana jest również w innych owocach zajętych tzw. brązową zgnilizną takich jak: banan, ananas, brzoskwinia, gruszki, winogrona, morele.

Do toksyn fuzaryjnych tj. produkowanych przez odmienne gatunki grzybów rodzaju Fusarium zalicza się trichoteceny, fumonizyny oraz zearalenon. Fusarium wywołują szody jeszcze na polu. Fumonizyny (wytwarzane z F. moniliforme i F. proliferatum) wykrywane są głównie w kukurydzy oraz powstających z niej: mące, kaszy, płatkach. Zearalenon także atakuje dodatkowo pszenicę, owies, żyto. Prawdopodobnie skażać może także owoce typu banan, papaja, orzechy włoskie czy piwo. Trichoteceny obecne są głównie w zbożach (jęczmień, owies, pszenica, kukurydza, żyto, sorgo, ryż). Dzielą się na grupę A (toksyna T-2, HT-2, DAS) oraz B (DON, zwany womitoksyną i NIV). Za najsilniejszą toksynę można uznać substancję HT-2, której przypisuje się wywołanie epidemii toksycznej aleukii żywieniowej. Zdziesiątkowała ona mieszkańców Syberii w okresie II wojny światowej. To właśnie w czasie powszechnych działań zbrojnych, przyczyniających się do niedostatków żywności, najłatwiej o zatrucie mikotoksynami. Spożywa się bowiem wówczas jakiekolwiek dostępne ziarno, nawet wyraźnie zwilgotniałe, stanowiące idealne środowisko dla rozwoju grzybów.

Mikotoksyny – możliwe drogi narażenia oraz grupy ludności o szczególnie wysokim ryzyku zatrucia

Odgrywającą największe znaczenie drogą narażenia na mikotoksyny jest droga pokarmowa, czyli po prostu spożycie skażonej żywności. Drugą możliwością przedostania się tych szkodliwych substancji do organizmu człowieka jest wnikanie poprzez drogi oddechowe. Ten rodzaj ekspozycji związany jest przede wszystkim z  działalnością zawodową. Na bliski kontakt z toksynami grzybów skazani są pracownicy sektora przemysłu rolno-spożywczego. Zboża niejednokrotnie ulegają skażeniu już na polu, gdzie są  uprawiane i zbierane przez rolników. Praca kombajnu wywołuje wzbijanie się w powietrze pyłu organicznego, a jego składniki jeśli napotkają na swej drodze człowieka pozbawionego środków ochrony osobistej (maski pochłaniające, gogle, kombinezony), bardzo łatwo mogą przeniknąć do jego dróg oddechowych.

Niewiele mniej, zwłaszcza jeżeli proces suszenia ziarna był nieefektywny, a przechowywanie odbywało się w nieodpowiednich warunkach temperatury i wilgotności, narażeni są zaangażowani w proces opróżniania silosów i transportu zbóż. Handel ziarnem, jego przetwórstwo (młynarstwo), produkcja pasz czy udział w obróbce i pakowaniu innych surowców pochodzenia roślinnego takich jak: przyprawy, orzechy, soja, kawa to kolejne zajęcia wysokiego ryzyka. Zagrożeni mogą być także hodowcy zwierząt, jeśli nie dbają o stan swoich gospodarstw. Nieremontowane mimo potrzeby, wilgotne, źle wentylowane, zanieczyszczone pomieszczenia gospodarskie mogą stać się pożywką dla pleśni. Stopień narażenia zwiększa się przy zastosowaniu skażonych pasz. Kontakt z mikotoksynami mogą mieć także pracownicy służb komunalnych, zatrudnieni w tartakach oraz bibliotekach, archiwach, muzeach, dla których źródło toksyn stanowią wiekowe zbiory.

Ekspozycja o charakterze inhalacyjnym ma miejsce także gdy mieszkamy lub pracujemy w pomieszczeniach nieodpowiednio wentylowanych, o nieprawidłowo konserwowanym systemie klimatyzacyjnym (istotna jest regularna wymiana filtrów) czy w skrajnych wypadkach, których ściany pokrywa jawna kolonia grzyba.

Mikotoksyny – objawy zatrucia

Zatrucia ostre mikotoksynami na szczęście nie są powszechne. Na przestrzeni czasu miały miejsce przede wszystkim w czasie wojen. Wytwarzane przez grzyby związki są odpowiedzialne głównie za oddziaływanie typu przewlekłego, w związku z czym niejednokrotnie trudno skojarzyć pojawiającą się chorobę z ich wpływem. Mnogość rodzajów mikotoksyn rzutuje na różnorodność szkodliwych objawów, jakie mogą wywoływać. Potrafią uszkadzać narządy takie jak: nerki czy wątroba. Powodują mutacje, w tym prowadzące do procesu nowotworzenia. Osłabiają układ odpornościowy. Powodują poronienia. Zearalenon silnie wpływa na płodność, prowadząc do zaburzeń w tym zakresie poprzez: spadek libido, dysfunkcję jajników, macicy, brak owulacji, u mężczyzn sprzyja obniżeniu ilości produkowanych plemników, wnętrostwu (położenie jąder w jamie brzusznej miast poza nią w mosznie) i spodziectwu (ujście cewki moczowej zlokalizowane po brzusznej stronie prącia). Fumonizyny łączy się z występowaniem raka przełyku m.in. w Afryce południowej czy na północy Włoch. Mikotoksyny nie pozostają także obojętne względem układu nerwowego.   

Mikotoksyny – leczenie zatrucia

Praktycznie nie istnieje antidotum, które pozwalałoby usunąć mikotoksynę, gdy ta wniknęła już do organizmu. Sięgnąć można po węgiel aktywny, który jest środkiem uniwersalnym stosowanym przy różnego rodzaju zatruciach m.in. pokarmowych, lekami, toksynami. W przypadku bezpośredniego kontaktu, wskazane jest przepłukiwanie przez 20 min spojówek wodą oraz staranna dekontaminacja (oczyszczenie) skóry z użyciem wody i mydła. Niestety żadne z tych działań nie dają pełnej ochrony. Zatrucie ostre wymaga hospitalizacji i stałej kontroli parametrów życiowych. Możliwe jest niestety jedynie leczenie objawowe, jak reagowanie na niewydolność oddechową czy zaburzenia elektrolitowe bądź krążenia. Niestety zatrucie ostre, jeżeli ma już miejsce, cechuje wysoka śmiertelność. W przypadku zatrucia o charakterze przewlekłym, niejednokrotnie nie dochodzi do wykrycia przyczyny, a leczenie kolejny raz sprowadza się do zwalczania symptomów. Wpływ mikotoksyn na zmiany nowowtworowe nie jest do końca znany. Prawdopodobnie to skutki ich oddziaływania na organizm razem z pozostałymi czynnikami takimi jak nieprawidłowa dieta, używki, skażenie środowiska, predyspozycje rodzinne wpływają na rozwój raka.

Podsumowując mikotoksyny są niezwykle groźnymi, a wciąż ignorowanymi przez konsumentów substancjami. Warto mieć świadomość ich istnienia, by niepotrzebnie nie narażać się na ich szkodliwe działanie po spożyciu produktu wyraźnie nieświeżego, w myśl popularnej zasady „żeby się nie zmarnowało”.