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
Рубрика: Аналитические обзоры
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.
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
Текст обзорной статьи Альтернариатоксины как фактор риска для здоровья населения
Аксенов Илья Владимирович – кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории энзимологии питания (e-mail: ; тел.: 8 (495) 698-53-65; ORСID: .
Седова Ирина Борисовна – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории энзимологии питания (e-mail: ; тел.: 8 (495) 698-53-65; ORСID: .
Чалый Захар Андреевич – младший научный сотрудник лаборатории энзимологии питания (e-mail: ; тел.: 8 (495) 698-53-65; ORСID: .
Тутельян Виктор Александрович – академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией энзимологии питания, научный руководитель (e-mail: ; тел.: 8 (495) 698-53-46; ORСID: .
Alternaria – альтернариатоксинов. Несмотря на то, что данные об их продуцентах, структуре и токсичности были получены уже в середине XX в., только в течение последних 20 лет было показано широкое присутствие альтернариатоксинов в разных видах продовольственного сырья и продуктах его переработки, в том числе произведенных в Российской Федерации, что связано, в первую очередь, с совершенствованием аналитических методов идентификации микотоксинов. При этом было установлено, что поступление альтернариатоксинов с рационом может превышать порог токсического воздействия, в особенности для детей раннего возраста.
Проведен анализ научных данных с целью характеристики 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).
Физико-химические свойства . По химической структуре AOH (CAS № 641-38-3), AME (CAS № 23452-05-3) и ALT (CAS № 29752-43-0) относятся к дибензо-α-пиронам; ТеА (CAS № 610-88-8) – к производным тетрамовой кислоты, TEN (CAS № 28540-82-1) – к циклическим пептидам (рисунок).
АОН, ALT и TEN представляют собой порошки белого, АМЕ – бледно-розового цвета; TeA – бесцветную вязкую субстанцию. Соединения хорошо растворимы в органических растворителях, в меньшей степени – в воде.
Грибы-продуценты. Основными продуцентами альтернариатоксинов являются микроскопические грибы рода Alternaria (A. alternata, A. tenuissima, A. solani и др.) – одни из наиболее распространенных компонентов микрофлоры почвы, приводящие к порче сельскохозяйственных культур как в процессе созревания, так и при перевозке и хранении [2]. Грибы рода Alternaria способны поражать злаковые (пшеница, ячмень и др.) и масличные (в том числе подсолнечник и рапс) растения, овощи (томаты и др.) и фрукты (яблоки, цитрусовые и др.) [3]. Значимым продуцентом TeA являются также плесневые грибы Epicoccum sorghi-num (прежнее название Phoma sorghina), поражающие зерновые культуры, в особенности сорго, преимущественно в тропическом климате [4]. Под действием выделяемых грибами ферментов проис- ходит разрушение тканей растения в месте инфицирования с последующей колонизацией и синтезом альтернариатоксинов [5].
Токсикокинетика . После употребления TeA практически полностью усваивается организмом. У добровольцев, получивших 30 мкг TeA в составе естественным образом загрязненного цельнозернового детского питания на основе сорго или томатного сока, в моче через 6 ч обнаруживали 54–81 % токсина; через 24 ч – 87–93 % [6]. Существуют различия в токсикокинетике TeA у разных видов животных. Так, усвоение ( t max = 0,32 ч) и выведение ( t 1/2 = 0,55 ч) токсина после перорального введения в дозе 0,05 мг/кг массы тела (м.т.) было быстрее у свиней, чем у цыплят-бройлеров ( t max = 2,6 ч; t 1/2 = 2,45 ч) [7].
AOH обладает существенно меньшей биодоступностью. При введении мышам токсина в дозе 200 и 1000 мг/кг м.т. с мочой выделяется не более 9 %, а с калом – около 90 % от исходного количества [8].
Токсические эффекты. Превалирующий объем токсикологических данных по альтернариатоксинам получен для AOH, AME и TeA. Наиболее выраженная острая токсичность показана для TeА. При хроническом поступлении особую опасность представляют АОН и АМЕ, обладающие генотоксическим действием [3] за счет ингибирования топоизомеразы ДНК и нарушения целостности ДНК [9]. Контаминацию альтер-нариатоксинами пищевых продуктов рассматривают как возможную причину высокой заболеваемости раком пищевода в провинции Хэнань (Китай) [10].
При изучении острой токсичности на самках мышей внутрибрюшинное введение AOH в дозе 400 мг/кг м.т. приводило к гибели 3 из 10 животных; AME (400 мг/кг м.т.) – 1 из 10; ALT (50 мг/кг м.т.) – 1 из 3. Употребление в течение 21 дня загрязненного альтернариатоксинами рациона (AME – 24; AOH – 39; ALT – 10 мг/кг корма) не оказывало токсического действия на крыс. Негативное влияние на развитие плода показано для AME (однократное внутрибрюшинное введение хомякам на 8-й день беременности в дозе 200 мг/кг м.т. (50 и 100 мг/кг м.т. – без эффекта)) и AOH (подкожные инъекции мышам в течение 9–12-го дня беременности в дозе 100 мг/кг м.т., при этом в дозе 50 мг/кг м.т. не установлено отрицательного воздействия на развитие плода) [3]. Механизм фетотоксического действия может быть обусловлен способностью AOH и AME стимулировать выработку эстрогена и прогестерона [11].
HO

АОН: R=H;
АМЕ: R=СН 3

Рис. Химическая структура альтернариатоксинов
Для TEN показано фитотоксическое действие, опосредованное подавлением фотофосфорилирования [12].
TeA обладает антибактериальным и фитотокси-ческим эффектом, оказывает токсическое действие на животных и рассматривается в качестве возможной причины эндемичного заболевания у человека [3, 10]. Основным механизмом действия TeA является, как полагают, ингибирование синтеза белка на рибосомах. В экспериментах на мышах LD 50 при пероральном введении TeA самцам – 186–225 мг/кг м.т., самкам – 81 мг/кг м.т.; при внутривенном – 125–162 мг/кг м.т. и 115 мг/кг м.т. соответственно; для самцов при внутрибрюшинном – 150 мг/кг м.т. и подкожном – 145 мг/кг м.т. У крыс LD 50 при внутривенном введении натриевой соли TeA составило для самцов 146 мг/кг м.т., для самок – 157 мг/кг м.т.; при пероральном введении LD50 – 180 мг/кг м.т. и 168 мг/кг м.т. соответственно. Для однодневных цыплят LD 50 при пероральном введении равнялось 37,5 мг/кг м.т. У куриных эмбрионов LD 50 составило 548 мкг/яйцо. Введение TeA двум собакам породы бигль перорально в дозе 10 мг/кг м.т. в сутки (желатиновые капсулы, 4 отдельные дозы по 2,5 мг/кг м.т.) сопровождалось рвотой и диареей и приводило на 8-й и 9-й день к смерти животных. При морфологическом исследовании были выявлены кровоизлияния в желудочно-кишечном тракте, пучковой зоне коры надпочечников, легких, а также дегенеративные изменения в печени. Две обезьяны получали TeA перорально в суточной дозе 22,4 мг/кг м.т. в течение трех недель. Из-за отсутствия неблагоприятных эффектов с четвертой недели доза была увеличена до 48,8 мг/кг м.т., а с пятой недели – до 89,6 мг/кг м.т., что приводило к возникновению рвоты. У одного из животных двукратное введение ТеА в дозе 89,6 мг/кг сопровождалось диареей с кровянистыми выделениями с последующей гибелью. На вскрытии было установлено наличие геморрагической гастроэнтеропатии. У трехнедельных цыплят-бройлеров поступление TeA в составе рациона (10 мг/кг корма) или при внутрижелудочном введении (1,25 и 2,5 мг/кг м.т. в сутки) в течение трех недель приводило к снижению прибавки массы тела, поражению селезенки (увеличение и пятнистость), кровоизлиянию в просвет кишечника и мышцу бедра. В исследовании на бактериях не было установлено мутагенного действия TeA [13]. Предраковые изменения были выявлены в слизистой пищевода мышей, получавших TeA в суточной дозе 25 мг/кг м.т. с питьевой водой в течение 10 месяцев [14].
Внимание исследователей к TeA связано и с ее возможным участием в развитии оньялаи (onyalai; purpura thrombopenica tropica acuta; острая тропическая тромбоцитопеническая пурпура) – тяжелого заболевания, встречающегося в странах Африки к югу от пустыни Сахара [10]. Болезнь характеризуется повышением температуры до 38–39 °С, ознобом, болью в суставах, костях и мышцах, обильной петехиальной сыпью на коже туловища и конечностей, тромбоцито-пенией1. На слизистой оболочке полости рта, носа и языка наряду с петехиями возникают пузыри, наполненные серозно-кровянистой жидкостью. Возможны профузные кровотечения из внутренних органов. Заболевание нередко заканчивается летальным исходом.
Следует отметить, что сочетанное поступление токсинов Alternaria может оказывать более выраженное негативное влияние на здоровье по сравнению с токсическими эффектами отдельных альтернариаток-синов [15]. Сочетанное введение мышам АМЕ и АОН в дозе 25 мг/кг м.т. обладало более выраженным фе-тотоксическим действием относительно результатов раздельного использования токсинов [3].
Существующих в настоящее время токсикологических данных недостаточно для установления величины условно переносимого поступления аль-тернариатоксинов. Установленный на основании химической структуры суточный порог токсического воздействия для ТеА и TEN составляет 1500 нг/кг м.т.; для АОН и АМЕ (с учетом их генотоксичности) – 2,5 нг/кг м.т. [3].
Гигиеническое регламентирование . В настоящее время не установлено национальных или международных регламентов содержания альтерна-риатоксинов в пищевой продукции. Наряду с этим в странах ЕС введены ориентировочные уровни для альтернариатоксинов, превышение которых служит основанием для проведения дополнительных исследований по установлению путей и причин контаминации (табл. 1). В Германии (Бавария) содержание ТеА в детском питании на зерновой основе (сорго и просо) не должно быть более 500 мкг/кг [16].
Таблица 1
Ориентировочные уровни для альтернариатоксинов, превышение которых служит основанием для проведения дополнительных исследований по установлению путей и причин контаминации, мкг/кг (в странах ЕС)2
Пищевой продукт |
AOH |
AME |
TeA |
Продукты переработки томатов |
10 |
5 |
500 |
Паприка (порошок) |
- |
- |
10 000 |
Кунжут (семена) |
30 |
30 |
100 |
Подсолнечник (семена) |
30 |
30 |
1000 |
Масло подсолнечное |
10 |
10 |
100 |
Орехи (древесные) |
- |
- |
100 |
Инжир (сушеный) |
- |
- |
1000 |
Пищевые продукты на зерновой основе для детей раннего возраста |
2 |
2 |
500 |
Методы определения . Для определения аль-тернариатоксинов в пищевых продуктах разработаны методы тонкослойной хроматографии, иммуно-ферментного анализа, газовой и жидкостной хроматографии [3, 17, 18]. Жидкостная хроматография в сочетании с тандемной масс-спектрометрией является наиболее предпочтительным аналитическим подходом, принимая во внимание высокую селективность и чувствительность метода.
Содержание в пищевых продуктах . Совершенствование аналитических подходов к идентификации и количественному определению альтер-нариатоксинов послужило в XXI в. методической основой для систематического изучения их содержания в продовольственном сырье и пищевых продуктах. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о широком распространении альтернариатоксинов в продовольственном сырье и продуктах его переработки: в том числе зерновых и масличных культурах, овощах и фруктах, орехах, специях и детском питании (табл. 2). При этом характерно обнаружение в одном образце сразу нескольких разновидностей альтернариа-токсинов.
Высокое содержание AOH выявлено в томатном пюре (13 % образцов; ≤ 8756 мкг/кг) [36], зерне ячменя (≤ 81 %; ≤ 1689 мкг/кг) [18], яблоках (100 %; ≤ 585 мкг/кг) [39], семенах подсолнечника (8 %; ≤ 246 мкг/кг) [33], порошке перца чили (80 %; ≤ 153 мкг/кг) [20].
Значительное загрязнение АМЕ установлено в зерне ячменя (≤ 15 %; ≤ 6812 мкг/кг) [18], томатном пюре (54 %; ≤ 1734 мкг/кг) [36]; семенах кунжута (≤ 80 %; ≤ 311 мкг/кг) [28], яблоках (88 %; ≤ 254 мкг/кг) [39], семенах подсолнечника (11 %; ≤ 197 мкг/кг) [33].
Большое количество ALT обнаружено в яблоках (38 %; ≤ 372 мкг/кг) [39], порошке перца чили (10 %; ≤ 129 мкг/кг) [45], томатном пюре (≤ 8 %; ≤ 94 мкг/кг) [38], порошке имбиря (19 %; ≤ 24 мкг/кг) и паприки (6 %; 16 мкг/кг) [45].
Существенная контаминация TEN выявлена в зерне овса (67 %; ≤ 2160 мкг/кг) [25], сушеных ягодах годжи (63 %; ≤ 1033 мкг/кг) [41], семенах подсолнечника (91 %; ≤ 800 мкг/кг) [31], зерне пшеницы и муке из него (≤ 100 %; ≤ 197 мкг/кг) [21, 26], грушевой пасте (24 %; ≤ 74 мкг/кг) [40].
Высокий уровень TeA установлен в зерне пшеницы и продуктах его помола (отруби, мука) (≤ 100 %; ≤ 92002 мкг/кг) [19, 22], сушеных томатах (100 %; ≤ 81592 мкг/кг) [34], порошке перца чили (100 %; ≤ 20478 мкг/кг) и паприки (100 %; ≤ 18856 мкг/кг) [20], семенах подсолнечника (51 %; ≤ 6260 мкг/кг) [33].
Особое внимание привлекают данные о загрязнении альтернариатоксинами продуктов детского питания (ДП). В ДП на основе яблок выявлен AOH (35 %; ≤ 14 мкг/кг), AME (100 %; ≤ 15 мкг/кг), TEN
(95 %; ≤ 92 мкг/кг) и TeA (70 %; ≤ 226 мкг/кг) [16]. В ДП на зерновой основе установлено наличие AOH (≤ 67 %; ≤ 7,2 мкг/кг), AME (≤ 100 %; ≤ 1,1 мкг/кг), TEN (≤ 100 %; ≤ 2,2 мкг/кг) и TeA (≤ 100 %; ≤ 221 мкг/кг) [46, 47]. Во всех образцах чая фенхеля обнаружен TeA (в количестве до 18 мкг/дм3) [48].
Следует отметить, что альтернариатоксины могут присутствовать в пищевых продуктах не только в свободном, но и в связанном состоянии, например, в виде гликозидов и сульфатов (AOH-3-глюкозид, AOH-9-глюкозид, AOH-3-сульфат, AME-3-сульфат и др.). При поступлении в организм возможен метаболизм таких «замаскированных» альтернариатокси-нов с их высвобождением и токсическим эффектом [37, 49].
Стабильность альтернариатоксинов в процессе переработки сырья и хранения . Содержание AOH и AME в яблочном соке существенно не изменялось за 20 дней хранения при комнатной температуре или при 80 °C в течение 20 мин [50].
Процессы переработки загрязненного альтерна-риатоксинами сырья, как правило, приводят к снижению их содержания в готовом к употреблению продукте, однако не позволяют добиться полной элиминации токсинов.
При помоле пшеницы часть альтернариаток-синов переходит в отруби: АОН – 56–84 %, ТеА – 50–66 %, АМЕ – 23–43 % [51].
Используемая при производстве томатной пасты термическая обработка в течение 90 мин при 80–90 °С не оказывала значимого влияния на концентрацию AOH, при 100–110 °С приводила к уменьшению содержания токсина до 56 % от исходного значения. При этом не было выявлено существенного воздействия нагревания на количество AME [52]. Выдерживание контаминированной альтернариатоксинами муки подсолнечника при температуре 100 °С в течение 90 мин не оказывало влияния на концентрацию AOH и AME, однако приводило к снижению уровня TeA до 50 % от исходного. В условиях автоклава повышение температуры (до 121 °С) и давления (до 0,1 МРа) в течение 60 мин способствовало полному разрушению AME и уменьшению содержания AOH и TeA на 75 и 67 % соответственно [53]. Значимое воздействие на термическую стабильность альтернариаток-синов при температурах свыше 200 °С может оказывать наличие в матриксе воды. При нагревании загрязненной пшеничной муки, в которую была добавлена вода (одна часть муки на две части воды), до 170–230 °С в течение 60 мин не было отмечено существенной деградации AOH, AME и ALT. В сухих образцах (без внесения воды) при 170 °С также практически не было выявлено изменений, однако при 230 °С содержание альтернариатокси-нов значительно снижалось: AME – примерно на 50 %, AOH – на 70 %, ALT – на 90 % от первоначального уровня [54].
Таблица 2
Содержание альтернариатоксинов в пищевых продуктах
Объект исследования (количество образцов) |
Диапазон частоты обнаружения и содержания в контаминированных образцах, мкг/кг |
Источник |
|||||
АОH |
АМЕ |
ALT |
TEN |
TeA |
|||
Продовольственное сырье и продукты переработки зерновых и масличных культур |
|||||||
Пшеница (494) |
Н/о – 33 %; < ПКО – 102 |
Н/о – 38 %; < ПКО – 59 |
Н/о |
Н/о – 100 %; < ПКО – 197 |
57–100 %; < ПКО – 92002 |
[19–25] |
|
Пшеничная мука (301) |
Н/о – 37 %; < ПКО – 99 |
Н/о – 91 %; 0,3 – 62 |
Н/о |
20–97 %; 2,7–129 |
10–99 %; < ПКО – 17719 |
[19, 23, 26–28] |
|
Отруби пшеничные (21) |
Н/о |
Н/о |
- |
- |
67 %, < ПКО – 82609 |
[19] |
|
Рожь (28) |
Н/о – 33 %; 5 |
Н/о – 33 %; < ПКО |
- |
15 – 66 %; 4–34 |
- |
[21, 25] |
|
Хлеб (119) |
Н/о – 100 %; 0,4–10 |
44 – 76 %; 0,2–6,5 |
- |
82 – 100 %; 2,5 – 32 |
98 – 100 %; 2 – 46 |
[26, 29] |
|
Рис (81) |
Н/о – 8 %; 1,1 |
Н/о – 8 %; 1,5 |
Н/о |
Н/о |
Н/о – 83 %; 1,3 – 758 |
[20, 27, 28] |
|
Овес (33) |
20–100 %; < ПКО – 53 |
50 %; < ПКО – 22 |
Н/о |
67 – 100 %; 2–2160 |
100 %; 164–1579 |
[21, 22, 25] |
|
Ячмень (199) |
Н/о – 81 %; < ПКО – 1689 |
Н/о – 20 %; 0,4–6812 |
Н/о |
Н/о – 87 %; < ПКО – 38 |
12 – 100 %; 2,5–3678 |
[18, 20–22, 25, 28, 30] |
|
Просо (71) |
16 – 50 %; 1 – 3,5 |
Н/о – 4 %; ≤ 3,2 |
Н/о |
Н/о |
50 – 78 %; 186–788 |
[20, 27] |
|
Кунжут (12) |
14 – 80 %; 1,4 – 95 |
57 – 80 %; 3,1 – 311 |
14 – 80 %; 1,1 – 11 |
Н/о |
71 – 100 %; 10 – 912 |
[28] |
|
Подсолнечник (180) |
Н/о – 55 %; < ПКО – 246 |
Н/о – 64 %, < ПКО – 197 |
Н/о–9 %; < ПКО |
20 – 91 %; < ПКО – 800 |
51 – 100 %; < ПКО – 6260 |
[28, 31–33] |
|
Растительное масло (19) |
47 %; < ПКО – 6 |
84 %; < ПКО – 14 |
Н/о |
47 %; < ПКО – 11 |
21 %; < ПКО – 15 |
[31] |
|
Продовольственное сырье и продукты переработки овощей и фруктов |
|||||||
Томаты (67) |
Н/о – 71 %; < ПКО – 25 |
Н/о – 38 %; < ПКО – 18 |
Н/о |
Н/о – 26 %; < ПКО – 36 |
Н/о – 100 %; < ПКО – 4560 |
[28, 31, 32, 34] |
|
Продукты переработки томатов: |
|||||||
• сушеные томаты (43) |
3 – 33 %; 13 – 22 |
Н/о – 40 %; 1,3 – 42 |
Н/о |
Н/о – 10 %; 38 |
13 – 100 %; 6–81592 |
[20, 34, 35] |
|
• концентрат / паста / пюре (121) |
13–85 %; < ПКО – 8756 |
Н/о – 67 %; < ПКО – 1734 |
Н/о – 20 %; 19 – 94 |
Н/о – 37 %; < ПКО – 8,9 |
14 – 100 %; < ПКО – 4021 |
[20, 28, 36–38] |
|
• соус / кетчуп (118) |
Н/о; < ПКО – 85 |
Н/о – 78 %; 35 |
Н/о – 32 %; < ПКО – 12 |
Н/о – 21 %; < ПКО – 2,2 |
85 – 100 %; 5,2 – 887 |
[20, 28, 32, 35, 37] |
|
• сок (63) |
23 – 71 %; < ПКО –27 |
Н/о – 54 %; < ПКО – 5 |
Н/о – 50 %; < ПКО – 6,1 |
Н/о–64 %; < ПКО |
40 -100 %; 3,7–340 |
[28, 35, 37] |
|
Яблоки (24) |
Н/о – 100 %; < ПКО – 585 |
Н/о – 88 %; 0,1 – 254 |
Н/о – 38 %; 98 – 372 |
Н/о |
Н/о – 20 %; 5,7 |
[28, 32, 39] |
|
Грушевая паста (76) |
36 %; < ПКО – 32 |
8 %; < ПКО – 15 |
Н/о |
24 %; < ПКО – 74 |
67 %; < ПКО – 105 |
[40] |
|
Курага (67) |
Н/о |
Н/о–5 %; 0,5–2,1 |
Н/о |
Н/о–7 %; 2,7–28 |
38–100 %; 10–1232 |
[20, 41, 42] |
|
Инжир сушеный (31) |
Н/о – 33 %; 0,7–106 |
Н/о – 70 %; 1,6–34 |
Н/о |
Н/о |
100 %; 25–2345 |
[32, 42, 43] |
|
Финики сушеные (53) |
Н/о |
Н/о |
Н/о |
13,2 %; 1,4–11 |
34 %; 9,6–4411 |
[41] |
|
Изюм (100) |
Н/о – 7 %; 3,5–16 |
Н/о – 19 %; 0,3–14 |
Н/о |
Н/о – 11 %; < ПКО |
35 – 50 %; 6,9–594 |
[20, 41–43] |
|
Вино (30) |
20–93 %; 0,7–11 |
Н/о – 93 %; 0,8–1,5 |
Н/о |
Н/о – 71 %; 1,0–1,5 |
60 – 100 %; < ПКО – 60 |
[32, 44] |
|
Орехи |
|||||||
Миндаль (5) |
Н/о |
Н/о |
Н/о |
Н/о |
Н/о |
[20] |
|
Фундук (3) |
67 %; 3,1 и 3,8 |
33 %; 3,5 |
Н/о |
Н/о |
67 %; 40 и 62 |
[20] |
|
Фисташки (2) |
50 %; 6,4 |
Н/о |
Н/о |
Н/о |
50 %; 44 |
[20] |
Окончание табл. 2
Объект исследования (количество образцов) |
Диапазон частоты обнаружения и содержания в контаминированных образцах, мкг/кг |
Источник |
||||
АОH |
АМЕ |
ALT |
TEN 1 |
TeA |
||
Специи |
||||||
Перец чили (26) |
19–80 %; 7,4 – 153 |
14 – 80 %; 10 – 66 |
Н/о – 10 %; 16–129 |
57 – 60 %; 1,9–33 |
100 %; 4510–20478 |
[20, 45] |
Паприка (25) |
Н/о – 88 %; 21–121 |
6 – 75 %; 9 – 74 |
Н/о – 6 %; 16 |
41 – 100 %; 0,8 – 73 |
100 %; 7356–18856 |
[20, 45] |
Имбирь (16) |
Н/о |
25 %; 31–56 |
19 %; 15–24 |
6 %; 2,1 |
- |
[45] |
Детское питание |
||||||
На зерновой основе: |
||||||
• пшеницы (10) |
Н/о–25 %; < ПКО |
Н/о – 75 %; < ПКО – 0,4 |
Н/о |
17 – 75 %; < ПКО – 1,3 |
Н/о – 75 %; < ПКО – 10 |
[46, 47] |
• риса (10) |
Н/о–50 %; |
25 – 100 %; |
Н/о |
38 – 100 %; |
38 – 100 %; |
[46, 47] |
< ПКО |
< ПКО – 0,6 |
< ПКО – 2,2 |
< ПКО – 109 |
|||
• овса (8) |
Н/о |
50 – 100 %; < ПКО–1,1 |
Н/о |
67 – 100 %; < ПКО – 1,5 |
17 – 100 %; < ПКО–22 |
[46, 47] |
• проса (7) |
Н/о – 50 %; |
20 – 100 %; |
Н/о |
20 – 100 %; |
80 – 100 %; |
[46, 47] |
< ПКО |
< ПКО – 0,9 |
0,3 – 1,0 |
< ПКО–221 |
|||
• спельты (8) |
Н/о – 67 %; |
Н/о – 100 %; |
Н/о |
60 – 100 %; |
60 – 100 %; |
[46, 47] |
< ПКО – 7,2 |
< ПКО – 0,3 |
< ПКО – 1,0 |
< ПКО – 102 |
|||
На основе яблок (20) |
35 %; < ПКО–14 |
100 %; 4,4–15 |
Н/о |
95 %; 4,1–92 |
70 %; 6,5–226 |
[16] |
П р и м е ч а н и е : Н/о – менее предела обнаружения метода; ПКО – предел количественного определения; «-» – не исследовалось.
Расчетная величина нагрузки на население . В результате проведенных в странах ЕС исследований показано, что величина поступления альтерна-риатоксинов с рационом может превышать порог токсического воздействия. Категорией населения с наибольшей среднесуточной нагрузкой альтернариа-токсинами являлись дети первых трех лет жизни: AOH ≤ 271 нг/кг м.т.; AME ≤ 97 нг/кг м.т.; TEN ≤ 54 нг/кг м.т.; TeA ≤ 3603 нг/кг м.т. [55]. При этом основной вклад в поступление альтернариатоксинов вносили продукты переработки фруктов и томатов, ягоды, зерновые продукты и растительное масло. В Китайской Народной Республике расчетная максимальная суточная нагрузка микотоксинами с зерновыми продуктами для детей в возрасте до 3 лет составляла для AOH – 155 нг/кг м.т.; AME – 36 нг/кг м.т.; TeA – 3505 нг/кг м.т., преимущественно за счет продукции из риса, пшеницы и проса [27].
Выводы. Представленные в обзоре данные свидетельствуют о достаточно частом и существенном загрязнении альтернариатоксинами продовольственного сырья и пищевых продуктов и служат
доказательством их токсического действия in vitro и in vivo , что характеризует 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, ALT, TEN, TeA) в пищевых продуктах, а также уточнение дозозависимых эффектов их токсического действия в целях минимизации неблагоприятного влияния токсичных метаболитов грибов Alternaria на здоровье населения Российской Федерации.
Финансирование . Поисково-аналитическая работа проведена за счет средств субсидии Минобрнауки России (на выполнение государственного задания № FGMF-2023-0006).
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