Prirodni toksikanti biljnog podrijetla

AVIDIN

Avidin je bjelančevina po kemijskoj građi.

IZVORI

Bjelanjak jajeta je izvor ovog toksikanta u hrani.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Ovaj najpoznatiji antivitamin, veže biotin (vitamin H ili B₇) u ireverzibilni kompleks neiskoristiv u probavnom traktu. Uslijed toga postoji rizik nedostatka ovog vitamina kroničnim unosom sirovog bjelanjka iako je zabilježeno malo slučajeva ovako uzrokovanog deficita biotina.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Pored edukacije potrošača o riziku, termička obrada jaja deaktivira avidin jer dolazi do njegove denaturacije tj. prevođenja u oblik koji ne može vezati biotin.

PRIONI

Prioni su bjelančevine koje su normalni dio neuroloških tkiva životinja. Prionske bjelančevine abnormalne strukture su infektivnog karaktera tj. u dodiru s normalnim prionskim proteinom mogu ga prevesti u abnormalni oblik.

IZVORI

Prioni se mogu pronaći u tkivu životinja oboljelih od goveđe spongiformne encefalopatije (eng. bovine spongiform encephalopathy, BSE) ili tzv. kravljeg ludila. Postoje i indicije da su pojedini zabilježeni slučajevi infekcije uzrokovani konzumacijom mozga oboljelih divljih životinja.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Infektivni prioni se ne razgrađuju u probavnom traktu nego se apsorbiraju nepromijenjeni te se putem krvi raspodjeljuju u moždano tkivo. Kontaktom s normalnim prionima dovode do njihove konverzije i nakupljanja u obliku tzv. amiloidnih nakupina u moždanim stanicama izazivajući njihovo odumiranje i simptome (progresivna demencija, i dr.) bolesti poznatije kao nova varijanta Creutzfeldt-Jakobove bolesti. Ustanovljena je nasljedna osjetljivost na infekciju koja uključuje oko 40% bjelačke populacije.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Širenje bolesti među stokom je posljedica korištenja tkiva zaraženih životinja u proizvodnji krmiva te je važećim propisima zabranjeno korištenje bjelančevina životinjskog podrijetla (uz neke iznimke poput mlijeka i proizvoda, i sl.) u hranidbi preživača. Hrvatska primjenjuje i niz drugih mjera (od monitoringa, poticanja uzgoja otpornih populacija, mjera uništavanja rizičnog materijala, ograničenja kod stavljanja određenih proizvoda životinjskog podrijetla na tržište, edukacijskih aktivnosti, itd.) s ciljem iskorijenjivanja BSE i sličnih prionskih bolesti. Postoji i mali rizik uslijed konzumacije mozga divljih životinja, pri čemu uobičajene metode termičke obrade ne uništavaju uzročnik.

LAKTOZA

Laktoza je šećer koji se normalno nalazi u ljudskoj prehrani i tek viši unos u kombinaciji s nasljednom predispozicijom dovodi do štetnih posljedica.

IZVORI

Mlijeko i sirutka su glavni izvori laktoze u prehrani.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Osobe s genetskom uputom koja ograničava proizvodnju β-galaktozidaze (laktaze) u odrasloj dobi, mogu patiti od tzv. netolerancije laktoze. Riječ je zapravo o izvornoj inačici gena dok se mutacija koja osigurava produkciju ovog enzima i kod odraslih raširila među populacijama koje su se bavile stočarstvom jer je iskoristivost mlijeka bila selektivna prednost (manje utroška vremena i energije za pronalazak hrane bogate bjelančevinama  više potomstva). Stoga su populacije koje se tijekom povijesti nisu bavile stočarstvom (Azija, Afrika; do 90% osoba netolerantno na laktozu) ili one čiji preci su koristili fermentirane mliječne proizvode (Rimljani & današnji Talijani) imaju veće udjele osoba koje su osjetljive na laktozu (oko 50%) u odnosu na one koje su konzumirale svježe mlijeko (Skandinavija, 10%). Uslijed nedostatne ekspresije laktaze je znatno ograničena njena razgradnja na glukozu i galaktozu i apsorpcija u probavnom traktu. Neapsorbiranu laktozu razgrađuje crijevna mikroflora fermentirajući ju do metana, CO₂ i octene kiseline, itd., koji izazivaju probavne probleme (nadutost, bolove). Neapsorbirani šećer ujedno veže vodu u crijevima otežavajući joj apsorpciju što dovodi do proljeva.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Netolerancija na laktozu se često pogrešno svrstava u alergije na hranu (mlijeko), iako imuni sustav nije uključen u reakciju organizma. Najučinkovitiji način izbjegavanja smetnji je prilagodba prehrane, pri čemu se, zbog velikih interindividualnih razlika, pojedincu preporučuje iskustveno ustanoviti svoju stopu toleriranja laktoze. Proizvodi bez ili sa sniženim sadržajem laktoze se nalaze na tržištu i često uključuju dodatak laktaze, a postoje i tablete te tekući pripravci ovog enzima. Također, jogurti i tvrdi sirevi imaju znatno niži udio laktoze u odnosu na mlijeko.

RETINOL

Retinol je oblik vitamina A iz namirnica životinjskog podrijetla.

IZVORI

Iako je retinol prisutan u velikom broju namirnica, potencijalna akutna toksičnost je vezana uz specifične namirnice poput jetre morskih sisavaca i nekih riba (morski psi, list, bakalar) te polarnih medvjeda. Prehrambeni dodaci također ponekad mogu biti uzrok akutnog trovanja ili štetnih posljedica uslijed kronične izloženosti.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Ovaj vitamin topljiv u mastima se može nakupiti do toksičnih razina u jetri gore navedenih životinja, pri čemu već i 30 g jetre može biti kobno. Akutna toksičnost (mučnina, povraćanje, glavobolja, vrtoglavica, i dr.) nastaje kod doza 20 do 100 puta viših od preporučenih 700 - 900 µg/dan. Ipak, znatno je češća kronična toksičnost uslijed dugotrajnog (mjeseci i godine) unosa prekomjernih količina, najčešće u obliku prehrambenih dodataka vitamina A. Najvažnije štetne posljedice uslijed kroničnog unosa uključuju oštećenje zametka/ploda, redukciju mineralne gustoće kosti (naročito osteoporoza) i promjene jetrene funkcije. Veza visokog unosa vitamina A i mineralne gustoće koštanog tkiva je dvojbena zbog proturječnih rezultata istraživanja. Neupitan je, pak, rizik teratogenog učinka kod trudnica koje su unosile više od 7800 µg retinola dnevno, kao i oštećenja jetre (uključujući cirozu i smrt) uslijed prekomjernog unosa vitamina A. Osobe s bolestima jetre (hepatitis) ili istovremene izloženosti hepatotoksičnim tvarima (lijekovi, alkohol) su posebno osjetljive na suvišak retinola.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Edukacija, naročito trudnica i žena koje žele zatrudnjeti, o riziku konzumacije jetre pojedinih životinja i riba i pretjeranom uzimanju suplemenata vitamina A.

ANIMALNI ALERGENI

Navedeno u poglavlju o Biljnim alergenima vrijedi i za alergene životinjskog podrijetla.

IZVORI

Najčešći animalni alergeni su peptidi i proteini ribe, školjkaša, mlijeka, jaja, svinjetine, piletine, i dr.

LITERATURA ZA POGLAVLJE TOKSIKANTI ANIMALNOG PODRIJETLA

Općenito

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. Marcel Dekker, 2002.

Van Dolah FM: Marine algal toxins: Origins, health effects, and their increased occurrence. Environmental Health Perspectives 108 (Suppl. 1):133-141, 2000.

Histamin

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. Marcel Dekker, 2002.

Hungerford JM: Scombroid poisoning: A review. Toxicon in press, 2010.

Lehane L, Olley J: Histamine fish poisoning revisited. International Journal of Food Microbiology 58:1-37, 2000.

Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvoja: Pravilnik o mikrobiološkim kriterijima za hranu. Narodne novine 74/08, 2008.

Avidin

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. Marcel Dekker, 2002.

Prioni

Berger JR, Weisman E, Weisman B: Creutzfeldt-Jakob disease and eating squirrel brains. The Lancet 350:642, 1997.

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. Marcel Dekker, 2002.

Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvoja: Pravilnik za sprječavanje pojave, kontrolu i iskorjenjivanje određenih transmisivnih spongiformnih encefalopatija. Narodne novine 85/09, 2009.

Laktoza

National Institute of Health, National Digestive Diseses Information Clearinghouse: Lactose intolerance. NIH, 2009. http://digestive.niddk.nih.gov/ddiseases/pubs/lactoseintolerance/ [30.03.2010.]

Retinol

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. Marcel Dekker, 2002.

European Union, Scientific Committee for Food: Nutrient and energy intakes for the European Community. Commission of the European Communities, Brussels, 1993.

Penniston KL, Tanumihardjo SA: The acute and chronic toxic effects of vitamin A. American Journal of Clinical Nutrition 83:191-201, 2006.

US National Academy of Sciences, Institute of Medicine, Food and Nutrition Board: Dietary Reference Intakes for vitamin A, vitamin K, arsenic, boron, chromium, copper, iodine, iron, manganese, molybdenum, nickel, silicon, vanadium, and zinc. National Academy Press, Washington, DC, 2001.


MIKROBNI TOKSINI
Mikrobni toksini jesu toksički produkti metabolizma brojnih skupina mikroorganizama: bakterija (endotoksini, egzotoksini), plijesni (mikotoksini), algi (fikotoksini).

1.1. UVOD

Plijesni su mikroskopske micelijske gljivice koje su široko rasprostranjene u prirodi. Imaju sposobnost proizvodnje različitih kemijskih spojeva, od jednostavnih kiselina do složenih makromolekula. Neki od produkata njihovog metabolizma, poput antibiotika, limunske kiseline i dr. čovjek je uspio iskoristiti, ali ne i potpuno spriječiti njihov negativni učinak, posebice patogenih vrsta u kvarenju hrane i krmivu te njihovu toksičnost povezanu uz izazivanje bolesti u ljudi, biljaka i životinja. Klasificiraju se kao plijesni s polja, plijesni u skladištima i plijesni uznapredovalog kvarenja. Većina plijesni opasnih za zdravlje ljudi podrijetlom je iz skladišta, iako su neki biološki aktivni produkti metabolizma plijesni s prirodnih staništa pokazali toksički učinak na zdravlje ljudi i životinja. Toksikotvorne plijesni mogu rasti i proizvoditi mikotoksine na raznim žitaricama: u polju, prije žetve, nakon žetve, tijekom procesiranja, transporta i uskladištenja (Tab. 1.).

Tablica 1. Pregled žitarica u kojima su dokazani mikotoksini

MIKOTOKSIN	pšenica	raž	ječam	zob	kukuruz	riža	proso	soja
Aflatoksin
Citrinin
Kojična kiselina
Luteoskirin
Okratoksin
Patulin
Penicilinska kis.
Sterigmatocistin
Trihoteceni
Zearalenon

Patogene plijesni proizvode toksične sekundarne produkte metabolizma nazvane mikotoksini, čiji su putevi kontaminacije različiti (Tab. 2. Slika 1.). Najpovoljniji uvjeti za rast toksikotvornih plijesni i proizvodnju njihovih toksina jesu tropski predjeli (zbog prikladnih klimatsko-okolišnih uvjeta, temperatura i vlaga). Stoga je u sveprisutnoj globalizaciji tržišta hranom, posebice žitaricama nužan stalan nadzor odnosno kontrola prilikom uvoza.

Tablica 2. Mogući putevi kontaminacije namirnica i krme mikotoksinima.

Prehrambeni proizvodi oštećeni plijesnima
poljoprivredni proizvodi	Žitarice, uljarice (kikiriki), voće, povrće
uživaoci namirnica (sekundarne namirnice)	miješana krma (sekundarne infekcije)
Preostaci u životinjskim tkivima i životinjskim produktima	Mlijeko, mliječni proizvodi, meso
Namirnice koje se dobivaju s pomoću plijesni	Sirevi, fermentirani mesni proizvodi, orijentalna fermentirana hrana

Slika 1. Put mikotoksina u hranidbenom lancu

1.2. FUNGALNI TOKSINI - MIKOTOKSINI

Mikotoksini (mykes-gr. gljiva, toxicon-gr. otrov), kao česti onečišćivači hrane uz brojne značajne ekonomske štete u gospodarstvu, uzročnici su različitih bolesti koje se nazivaju mikotoksikoze (Tab. 3), a prenose se najčešće putem hrane (dermalnim i parenteralnim putem, rjeđe respiratornim), predstavljaju veliki problem za ljude i životinje u brojnim zemljama svijeta (Tab. 4.).

Tablica 3. Bolesti u ljudi koje se povezuju s unošenjem toksičnih količina mikotoksina

SUSTAV	ZDRAVSTVENI PROBLEMI	MIKOTOKSINI
Krvožilni sustav	smanjena elastičnost žila unutarnja krvarenja	Aflatoksini, Safratoksini Roridini
Digestivni sustav	proljev, povraćanje, krvarenje iz crijeva oštećenje jetre, nekroza, fibroza rane na mukoznim membranama anoreksija	Aflatoksini T – 2 toksini Deoksinivalenol (vomitoksin)
Respiratorni sustav	poteškoće s disanjem, krvarenje iz pluća	Trihoteceni
Živčani sustav	drhtavica nekoordinirani pokreti, depresija, glavobolja	Tremogeni Trihoteceni
Koža	osip, osjet vrućine, fotosenzitivnost	Trihoteceni
Urinarni sustav	oštećenje bubrega	Okratoksin, Citrinin
Reproduktivni sustav	sterilnost, promjene u reproduktivnim ciklusima	T – 2 toksin, Zearalenon
Imunosustav	promjene ili potpuno uništenje	Mnogi mikotoksini

To su kemijski spojevi različite strukture, različitog biološkog učinka, u pravilu bez boje i okusa. Posjeduju visoku akutnu toksičnost (Tab. 5), često povezanu uz maligne bolesti (karcinogenost, mutagenost, imunotoksičnost, hepatotoksičnost, nefrotoksičnost, genotoksičnost, dermatotoksičnost, hematotoksičnost, teratogenost).

Tablica 4. Mikotoksikoze u kojih analitički ili epidemiološki podaci upućuju na uključivanje bolesti u ljudi.

BOLEST	ŽIVOTINJSKA VRSTA	SUPSTRAT	ETIOLOŠKI AGENS
Alimentarna toksična aleukija (ATA ili septička angina)	čovjek	zrnje žitarica toksični kruh	Fusarium spp. Sporotrichioides
Denrodokiotoksikoza	konj, čovjek	krma (dodir s kožom, udisanje čestica krme)	Dendrodochium toxicum
Kashin-Beckova bolest	čovjek	zrnje žitarica	Fusarium spp. Sporotrichiella
Stahibotritoksikoza	čovjek, konj, ostala stoka	sijeno, zrnje krma (dodir s kožom, udisanje prašine sijena)	Stachybotrys atra
Beriberi	čovjek	riža	Fusarium
Ergot	čovjek	riža, zrnje žitarica	Claviceps
Balkanska endemska nefropatija	čovjek	zrnje žitarica	Penicillium spp.
Reyev sindrom	čovjek	zrnje žitarica	Aspergillus
Hepatokarcinom	čovjek	zrnje žitarica, kikiriki

Tablica 5 . Mikotoksikoze povezane s akutnim primarnim bolestima u stoke i peradi

Mikotoksikoza	Vrsta životinje	Primarni sindrom
Aflatoksikoza	Perad, svinje, goveda, psi	Akutni hepatitis, hemoragije, ugibanje
Ergotizam	Goveda, ovce, pilići	Gangrenozna nekroza, živčani napadi, izostanak sposobnosti razmnožavanja
Facijalni ekcem	Ovce, goveda	Kolangiohepatitis, fotoosjetljivost
Fuzariotoksikoze, vomitoksikoza	Svinje	Enteritis, povraćanje
T-2 toksikoza	Svinje, goveda, perad	Dermatonekroza, gastroentritis
Diacetoksiscirpenol	Svinje	Gastroenterička nekroza, hemoragije
Leukoencefalomalacija	Konji	Živčana depresija, nesposobnost koordinacije
F-2 toksikoza (zearalenon)	Svinje	Estrogenizam
Okratoksikoza	Svinje, purani	Nefropatija
Slaframinska toksikoza	Goveda, ovce	Slinjenje, dijareja
Stahibotritoksikoza	Konji	Dermatonekroza, gastroentritis
Otrovanje tremorgenim mikotoksinima	Goveda, ovce, psi	Poremećena suradnja mišića pri pokretima(ataksija),malaksalost

AKUTNE PRIMARNE MIKOTOKSIKOZE – javljaju se u životinja hranjenih krmom koja je sadržavala visoke do umjerene koncentracije mikotoksina. Dolazi do specifičnog akutnog sindroma, kao hepatitis, hemoragije, nefritis, nekroze epitela probavnog sustava. Akutne mikotoksikoze često uzrokuju izrazite znakove bolesti ili smrt životinja, a svaki sustav u organizmu životinje može biti podložan djelovanju jednog ili kombinaciji dvaju ili više mikotoksina.

KRONIČNE PRIMARNE MIKOTOKSIKOZE – javljaju se u životinja hranjenih krmom koja sadržava umjerene do male koncentracije mikotoksina. Njihove posljedice su smanjena produktivnost, koja se očituje kao slab prirast, i lošija tržišna kakvoća životinja.

SEKUNDARNE MIKOTOKSIKOZE – prouzročene su unošenjem vrlo malih koncentracija specifičnih mikotoksina. Životinje su stekle predispoziciju za infekcijsku bolest zbog smanjenog imuniteta i oštećenih prirodnih obrambenih mehanizama.

U pogledu toga, velika zabrinutost je prisutna zbog karcinogenosti i kronične izloženosti kako ljudi, tako i životinja većini mikotoksina. Prema djelovanju na organizam i bolestima koje izazivaju, razlikujemo slijedeće skupine fungalnih toksina : nefrotoksini (okratoksini, citrinin i dr.), neurotoksini (patulin, fumonizini i dr.), hepatotoksini (aflatoksini, sterigmatocistin, grizeofulvin i dr.), estrogeni (zearalenon), citotoksini (trihoteceni), imunosupresori (okratoksini, trihoteceni, gliotoksin), respiratorni (fumonizini, trihoteceni, stahibotritoksin), fotosenzibilirajući (sporidezmini) te skupinu povezanu uz odbijanje i povraćanje hrane (deoksinivelanol, diacetoksiscirpenol, trihoteceni) (Tab. 6).