Альтернариатоксины как фактор риска для здоровья населения

Автор: Аксенов И.В., Седова И.Б., Чалый З.А., Тутельян В.А.

Журнал: Анализ риска здоровью @journal-fcrisk

Статья в выпуске: 4 (44), 2023 года.

Бесплатный доступ

Альтернариатоксины представляют собой токсичные метаболиты широко распространенных в природе плесневых грибов рода Alternaria. Целью обзора являлась характеристика альтернариатоксинов, наиболее часто обнаруживаемых в пищевых продуктах и представляющих реальную угрозу для здоровья населения: альтернариола (АОН) и его метилового эфира (АМЕ), альтенуена (ALT), тентоксина (TEN) и тенуазоновой кислоты (TeA). Существующих токсикологических данных недостаточно для установления величины условно переносимого поступления альтернариатоксинов. На основании химической структуры определен суточный порог токсического воздействия: ТеА и TEN - 1500 нг/кг массы тела; АОH и АМЕ (с учетом их генотоксичности) - 2,5 нг/кг массы тела. В настоящее время содержание альтернариатоксинов в пищевых продуктах не регламентируется на национальном или международном уровнях. Наиболее предпочтительным методом идентификации и количественного определения альтернариатоксинов является жидкостная хроматография в сочетании с масс-спектрометрическим детектированием. Результаты исследований свидетельствуют о значительной контаминации альтернариатоксинами продовольственного сырья и продуктов его переработки (в том числе зерновых и масличных культур; овощей и фруктов, специй, детского питания). Переработка загрязненного альтернариатоксинами сырья способствует, как правило, снижению их содержания в готовом к употреблению продукте, однако не позволяет добиться полной элиминации токсинов. Категорией населения с наибольшей нагрузкой альтернариатоксинами являются дети первых трех лет жизни. При этом величина поступления альтернариатоксинов с рационом может превышать порог токсического воздействия и представлять реальную опасность для здоровья. Представленные в обзоре данные характеризуют альтернариатоксины как значимый фактор риска для здоровья населения. Для управления соответствующим риском, в том числе путем гигиенического регламентирования, необходимо проведение дополнительных исследований содержания приоритетных альтернариатоксинов (AOH, AME, TeA, TEN, ALT) в пищевых продуктах, а также уточнение дозозависимых эффектов их токсического действия в целях минимизации неблагоприятного влияния альтернариатоксинов на здоровье населения Российской Федерации.

Еще

Микотоксины, грибы alternaria, альтернариол, метиловый эфир альтернариола, альтенуен, тентоксин, тенуазоновая кислота, контаминация пищевых продуктов, токсическое действие, оценка нагрузки

Короткий адрес: https://sciup.org/142239928

IDR: 142239928 | DOI: 10.21668/health.risk/2023.4.14

Список литературы Альтернариатоксины как фактор риска для здоровья населения

Кравченко Л.В., Тутельян В.А. Биобезопасность. Микотоксины - природные контаминанты пищи // Вопросы питания. - 2005. - Т. 74, № 3. - C. 3-13.
Ганнибал Ф.Б. Изучение факторов, влияющих на развитие альтернариоза зерна у злаков, возделываемых в европейской части России // Сельскохозяйственная биология. - 2018. - Т. 53, № 3. - С. 605-615. DOI: 10.15389/agrobiology.2018.3.605rus.
EFSA on Contaminants in the Food Chain (CONTAM). Scientific Opinión on the risks for animal and public health related to the presence of Alternaría toxins in feed and food // EFSA Journal. - 2011. - Vol. 9, № 10. - P. 2407. DOI: 10.2903/j.efsa.2011.2407
De Oliveira R.C., Carnielli-Queiroz L., Correa B. Epicoccum sorghinum in food: occurrence, genetic aspects and tenuazonic acid production // Current Opinion in Food Science. - 2018. - Vol. 23. - P. 44-48. DOI: 10.1016/j.cofs.2018.05.011
Thomma B.P.H.J. Alternaria spp.: from general saprophyte to specific parasite // Mol. Plant Pathol. - 2003. - Vol. 4, № 4. - P. 225-236. DOI: 10.1046/j.1364-3703.2003.00173.x
Asam S., Habler K., Rychlik M. Determination of tenuazonic acid in human urine by means of a stable isotope dilution assay // Anal. Bioanal. Chem. - 2013. - Vol. 405, № 12. - P. 4149-4158. DOI: 10.1007/s00216-013-6793-5
Quantitative Determination of Tenuazonic Acid in Pig and Broiler Chicken Plasma by LC-MS/MS and Its Comparative Toxicokinetics / S. Fraeyman, M. Devreese, N. Broekaert, T. De Mil, G. Antonissen, S. De Baere, P. De Backer, M. Rychlik, S. Croubels // J. Agric. Food Chem. - 2015. - Vol. 63, № 38. - P. 8560-8567. DOI: 10.1021/acs.jafc.5b02828
Schuchardt S., Ziemann C., Hansen T. Combined toxicokinetic and in vivo gentotoxicity study on Alternaria toxins // EFSA supporting publications. - 2014. - Vol. 11, № 11. - P. EN-679. DOI: 10.2903/sp.efsa.2014.EN-672
Alternariol acts as a topoisomerase poison, preferentially affecting the IIa isoform / M. Fehr, G. Pahlke, J. Fritz, M.O. Christensen, F. Boege, M. Altemoller, J. Podlech, D. Marko // Mol. Nutr. Food Res. - 2009. - Vol. 53, № 4. - P. 441-451. DOI: 10.1002/mnfr.200700379
Alternaria Mycotoxins: An Overview of Toxicity, Metabolism, and Analysis in Food / A. Chen, X. Mao, Q. Sun, Z. Wei, J. Li, Y. You, J. Zhao, G. Jiang [et al.] // J. Agric. Food Chem. - 2021. - Vol. 69, № 28. - P. 7817-7830. DOI: 10.1021/acs.jafc.1c03007
An in vitro investigation of endocrine disrupting effects of the mycotoxin alternariol / C. Frizzell, D. Ndossi, S. Kalayou, G.S. Eriksen, S. Verhaegen, M. S0rlie, C.T. Elliott, E. Ropstad, L. Connolly // Toxicol. Appl. Pharmacol. - 2013. - Vol. 271, № 1. - P. 64-71. DOI: 10.1016/j.taap.2013.05.002
Liu Y., Rychlik M. Development of a stable isotope dilution LC-MS/MS method for the Alternaria toxins tentoxin, dihydrotentoxin, and isotentoxin // J. Agric. Food Chem. - 2013. - Vol. 61, № 12. - P. 2970-2978. DOI: 10.1021/jf305111w
Further examination of the effects of nitrosylation on Alternaria alternata mycotoxin mutagenicity in vitro / T.J. Schrader, W. Cherry, K. Soper, I. Langlois // Mutat. Res. - 2006. - Vol. 606, № 1-2. - P. 61-71. DOI: 10.1016/j.mrgentox.2006.02.008
Analysis of toxic effects of Alternaria toxins on esophagus of mice by light and electron microscopy / H. Yekeler, K. Bitmis, N. Ozcelik, M.Z. Doymaz, M. Calta // Toxicol. Pathol. - 2001. - Vol. 29, № 4. - P. 492-497. DOI: 10.1080/01926230152499980
Co-Occurrence and Combinatory Effects of Alternaria Mycotoxins and other Xenobiotics of Food Origin: Current Scenario and Future Perspectives / F. Crudo, E. Varga, G. Aichinger, G. Galaverna, D. Marko, C. Dall'Asta, L. Dellafiora // Toxins (Basel). - 2019. - Vol. 11, № 11. - P. 640. DOI: 10.3390/toxins11110640
Natural Occurrence, Exposure Assessment & Risk Characterization of Alternaria Mycotoxins in Apple By-Products in Argentina / M.A. Pavicich, M. De Boevre, A. Vidal, H. Mikula, B. Warth, D. Marko, S. De Saeger, A. Patriarca // Expo Health. - 2023. DOI: 10.1007/s12403-023-00544-1
Enzyme Immunoassay for Tenuazonic Acid in Apple and Tomato Products / M. Gross, V. Curtui, Y. Ackermann, H. Latif, E. Usleber // J. Agric. Food Chem. - 2011. - Vol. 59, № 23. - P. 12317-12322. DOI: 10.1021/jf203540y
Natural occurrence of Alternaria mycotoxins in malting barley grains in the main producing region of Argentina / E. Castañares, M.A. Pavicich, M.I. Dinolfo, F. Moreyra, S.A. Stenglein, A. Patriarca // J. Sci. Food Agric. - 2020. - Vol. 100, № 3. - P. 1004-1011. DOI: 10.1002/jsfa.10101
Alternaria toxins in Argentinean wheat, bran, and flour / R.Á.R. Bernal, C.M. Reynoso, G.V.A. Londoño, L.E. Broggi, S.L. Resnik // Food Addit. Contam. Part B Surveill. - 2019. - Vol. 12, № 1. - P. 24-30. DOI: 10.1080/19393210.2018.1509900
Levels of Alternaria Toxins in Selected Food Commodities Including Green Coffee / C. Mujahid, M.-C. Savoy, Q. Baslé, P.M. Woo, E.C.Y. Ee, P. Mottier, T. Bessaire // Toxins (Basel). - 2020. - Vol. 12, № 9. - P. 595. DOI: 10.3390/toxins12090595
Анализ продовольственного зерна в Российской Федерации на загрязненность широким спектром микотоксинов (на примере урожая 2018 года) / М.Г. Киселева, И.Б. Седова, З.А. Чалый, Л.П. Захарова, Т.В. Аристархова, В.А. Тутельян // Сельскохозяйственная биология. - 2021. - T. 56, № 3. - С. 559-577. DOI: 10.15389/agrobiology.2021.3.559rus
Контаминация зерна в Западной Сибири грибами Alternaria и их микотоксинами / А.С. Орина, О.П. Гаврило-ва, Т.Ю. Гагкаева, Н.Н. Гогина // Вестник защиты растений. - 2021. - Т. 104, № 3. - C. 153-162. DOI: 10.31993/23086459-2021-104-3-15019
Natural occurrence of Alternaria mycotoxins in wheat and potential of reducing associated risks using magnolol / D. Jiang, D. Wei, H. Li, L. Wang, N. Jiang, Y. Li, M. Wang // J. Sci. Food Agric. - 2021. - Vol. 101, № 7. - P. 3071-3077. DOI: 10.1002/jsfa.10901
Occurrence and Determination of Alternaria Mycotoxins Alternariol, Alternariol Monomethyl Ether, and Tentoxin in Wheat Grains by QuEChERS Method / N. Puvaca, G. Avantaggiato, J. Merkuri, G. Vukovic, V. Bursic, M. Cara // Toxins (Basel). - 2022. - Vol. 14, № 11. - P. 791. DOI: 10.3390/toxins14110791
Анализ загрязнения продовольственного зерна урожая 2020 года различными микотоксинами в Российской Федерации / И.Б. Седова, Л.П. Захарова, З.А. Чалый, В.А. Тутельян // Иммунопатология, Аллергология, Инфектоло-гия. - 2023. - № 2. - C. 77-85. DOI: 10.14427/jipai.2023.2.77
Natural occurrence of Alternaria toxins in wheat-based products and their dietary exposure in China / K. Zhao, B. Shao, D. Yang, F. Li, J. Zhu // PLoS One. - 2015. - Vol. 10, № 6. - P. e0132019. DOI: 10.1371/journal.pone.0132019
Probabilistic Risk Assessment of Combined Exposure to Deoxynivalenol and Emerging Alternaria Toxins in Cereal-Based Food Products for Infants and Young Children in China / X. Ji, Y. Xiao, W. Lyu, M. Li, W. Wang, B. Tang, X. Wang, H. Yang // Toxins (Basel). - 2022. - Vol. 14, № 8. - P. 509. DOI: 10.3390/toxins14080509
Natural Occurrence of Alternaria Toxins in Agricultural Products and Processed Foods Marketed in South Korea by LC-MS/MS / S.Y. Woo, S.Y. Lee, T.K. Jeong, S.M. Park, J.H. Auh, H.-S. Shin, H.S. Chun // Toxins (Basel). - 2022. - Vol. 14, № 12. - P. 824. DOI: 10.3390/toxins14120824
Alternaria toxins alternariol and alternariol monomethyl ether in grain foods in Canada / P.M. Scott, W. Zhao, S. Feng, P.-Y. Benjamin // Mycotoxin Res. - 2012. - Vol. 28, № 4. - P. 261-266. DOI: 10.1007/s12550-012-0141-z
Development of analytical methods to study the effect of malting on levels of free and modified forms of Alternaria mycotoxins in barley / S. Scheilbenzuber, F. Dick, M. Bretträger, M. Gastl, S. Asam, M. Rychlik // Mycotoxin Res. - 2022. -Vol. 38, № 2. - P. 137-146. DOI: 10.1007/s12550-022-00455-1
Survey of Alternaria toxin contamination in food from the German market, using a rapid HPLC-MS/MS approach / S. Hickert, M. Bergmann, S. Ersen, B. Cramer, H.-U. Humpf // Mycotoxin Res. - 2016. - Vol. 32, № 1. - P. 7-18. DOI: 10.1007/s12550-015-0233-7
Occurrence of Alternaria toxins in food products in The Netherlands / P. Lopez, D. Venema, T. de Rijk, A. de Kok, J.M. Scholten, H.G.J. Mol, M. de Nijs // Food Control. - 2016. - Vol. 60. - P. 196-204. DOI: 10.1016/j.foodcont.2015.07.032
Alternaria toxins in South African sunflower seeds: cooperative study / S. Hickert, L. Hermes, L.M.M. Marques, C. Focke, B. Cramer, N.P. Lopes, B. Flett, H.-U. Humpf // Mycotoxin Res. - 2017. - Vol. 33, № 4. - P. 309-321. DOI: 10.1007/s12550-017-0290-1
Contamination of fresh and dried tomato by Alternaria toxins in southern Italy / S.M. Sanzani, T. Gallone, F. Garga-nese, A.G. Caruso, M. Amenduni, A. Ippolito // Food Addit. Contam. Part A Chem. Anal. Control Expo. Risk Assess. - 2019. -Vol. 36, № 5. - P. 789-799. DOI: 10.1080/19440049.2019.1588998
Emerging Alternaria and Fusarium mycotoxins in tomatoes and derived tomato products from the China market: Occurrence, methods of determination, and risk evaluation / X. Ji, T. Deng, Y. Xiao, C. Jin, W. Lyu, Z. Wu, W. Wang, X. Wang [et al.] // Food Control. - 2023. - Vol. 145. - P. 109464. DOI: 10.1016/j.foodcont.2022.109464
Occurrence of alternariol, alternariol monomethyl ether and tenuazonic acid in Argentinean tomato puree / L. Ter-miniello, A. Patriarca, G. Pose, V. Fernandez Pinto // Mycotoxin Res. - 2006. - Vol. 22, № 4. - P. 236-240. DOI: 10.1007/BF02946748
Validated UPLC-MS/MS Methods To Quantitate Free and Conjugated Alternaria Toxins in Commercially Available Tomato Products and Fruit and Vegetable Juices in Belgium / J. Walravens, H. Mikula, M. Rychlik, S. Asam, T. Devos, E. Njumbe Ediage, J.D. Di Mavungu, L. Jacxsens [et al.] // J. Agric. Food Chem. - 2016. - Vol. 64, № 24. - P. 5101-5109. DOI: 10.1021/acs.jafc.6b01029
Alternaria toxins in tomato products from the Argentinean market / M.L. Maldonado Haro, G. Cabrera, V. Fernandez Pinto, A. Patriarca // Food Control. - 2023. - Vol. 147, № 11. - P. 109607. DOI: 10.1016/j.foodcont.2023.109607
Determination of Multi-Class Mycotoxins in Apples and Tomatoes by Combined Use of QuEChERS Method and Ultra-High-Performance Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry / Y. Tang, L. Mu, J. Cheng, Z. Du, Y. Yang // Food Analytical Methods. - 2020. - Vol. 13. - P. 1381-1390. DOI: 10.1007/s12161-020-01753-z
Saturated brine dissolution and liquid-liquid extraction combined with UPLC-MS/MS for the detection of typical Alternaria toxins in pear paste / F. Lan, F. Jiang, H. Zang, Z. Wang // J. Sci. Food Agric. - 2023. - Vol. 103, № 14. - P. 6861-6870. DOI: 10.1002/jsfa.12770
Survey of Alternaria Toxins and Other Mycotoxins in Dried Fruits in China / D. Wei, Y. Wang, D. Jiang, X. Feng, J. Li, M. Wang // Toxins (Basel). - 2017. - Vol. 9, № 7. - P. 200. DOI: 10.3390/toxins9070200
Изучение контаминации сухофруктов микотоксинами / З.А. Чалый, М.Г. Киселева, И.Б. Седова, Л.П. Минаева, С.А. Шевелева, В.А. Тутельян // Вопросы питания. - 2021. - Т. 90, № 1 (533). - С. 33-39. DOI: 10.33029/00428833-2021-90-1-33-39
Multi-mycotoxin exposure and risk assessment for Chinese consumption of nuts and dried fruits / Y. Wang, J.-Y. Nie, Z. Yan, Z. Li, Y. Cheng, S. Farooq // Journal of Integrative Agriculture. - 2018. - Vol. 17, № 7. - P. 1676-1690. DOI: 10.1016/S2095-3119(18)61966-5
Development of a high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry based analysis for the simultaneous quantification of various Alternaria toxins in wine, vegetable juices and fruit juices / T. Zwickel, H. Klaffke, K. Richards, M. Rychlik // J. Chromatogr. A. - 2016. - Vol. 1455. - P. 74-85. DOI: 10.1016/j.chroma.2016.04.066
Микотоксины в специях, потребляемых в России / З.А. Чалый, М.Г. Киселева, И.Б. Седова, В.А. Тутельян // Вопросы питания. - 2023. - Т. 92, № 2 (546). - С. 26-34. DOI: 10.33029/0042-8833-2023-92-2-26-34
Quantitation of Six Alternaria Toxins in Infant Foods Applying Stable Isotope Labeled Standards / M. Gotthardt, S. Asam, K. Gunkel, A.F. Moghaddam, E. Baumann, R. Kietz, M. Rychlik // Front. Microbiol. - 2019. - Vol. 10. - P. 109. DOI: 10.3389/fmicb.2019.00109
Natural contaminants in infant food: The case of regulated and emerging mycotoxins / D. Braun, M. Eiser, H. Puntscher, D. Marko, B. Warth // Food Control. - 2020. - Vol. 123. - P. 107676. DOI: 10.1016/j.foodcont.2020.107676
Asam S., Rychlik M. Potential health hazards due to the occurrence of the mycotoxin tenuazonic acid in infant food // Eur. Food Res. Technol. - 2013. - Vol. 236. - P. 491-497. DOI: 10.1007/s00217-012-1901-x
Tracking emerging mycotoxins in food: Development of an LC-MS/MS method for free and modified Alternaria toxins / H. Puntscher, M.-L. Kütt, P. Skrinjar, H. Mikula, J. Podlech, J. Fröhlich, D. Marko, B. Warth // Anal. Bioanal. Chem. - 2018. - Vol. 410, № 18. - P. 4481-4494. DOI: 10.1007/s00216-018-1105-8
Scott P., Kanhere S. Stability of Alternaria toxins in fruit juices and wine // Mycotoxin Res. - 2001. - Vol. 17, № 1. -P. 9-14. DOI: 10.1007/BF02946112
Effect of Wheat Milling Process on the Distribution of Alternaria Toxins / E.J. Hajnal, J. Mastilovic, F. Bagi, D. Orcic, D. Budakov, J. Kos, Z. Savic // Toxins (Basel). - 2019. - Vol. 11, № 3. - P. 139. DOI: 10.3390/toxins11030139
Stability of alternariol and alternariol monomethyl ether during food processing of tomato products / N. Estiarte, A. Crespo-Sempere, S. Marin, A.J. Ramos, R.W. Worobo // Food Chem. - 2018. - Vol. 245. - P. 951-957. DOI: 10.1016/j.foodchem.2017.11.078
Effect of heat treatments on stability of altemariol, alternariol monomethyl ether and tenuazonic acid in sunflower flour / M. Combina, A. Dalcero, E. Varsavsky, A. Torres, M. Etcheverry, M. Rodriguez, Q.H. Gonzalez // Mycotoxin Res. -1999. - Vol. 15, № 1. - P. 33-38. DOI: 10.1007/BF02945212
Degradation of the Alternaria mycotoxins alternariol, alternariol monomethyl ether, and altenuene upon bread baking / D. Siegel, M. Feist, M. Proske, M. Koch, I. Nehls // J. Agric. Food Chem. - 2010. - Vol. 58, № 17. - P. 9622-9630. DOI: 10.1021/jf102156w
Arcella D., Eskola M., Gomez Ruiz J.A. Dietary exposure assessment to Alternaria toxins in the European population, EFSA report // EFSA Journal. - 2016. - Vol. 14, № 12. - P. 4654. DOI: 10.2903/j.efsa.2016.4654

Еще

Статья обзорная