Прогнозирование рисков присутствия микотоксинов в пищевых системах, полученных на основе зернового сырья
Автор: Потороко И.Ю., Руськина А.А., Анйум В.
Рубрика: Биохимический и пищевой инжиниринг
Статья в выпуске: 2 т.12, 2024 года.
Бесплатный доступ
Вторичные метаболиты токсигенных плесеней, как природные контаминанты, в случае присутствия в составе пищевых продуктов и кормов представляют огромную проблему для обеспечения задач продовольственной безопасности. Содержание микотоксинов в пищевых продуктах строго регламентируется, однако интенсификация технологий возделывания и глобальные изменения климата провоцируют для зерновых культур увеличение рисков их накопления. Особую угрозу представляют маскированные формы микотоксинов, связанные с макромолекулами зерновых культур. В данном исследовании изучается возможность образования устойчивых комплексов микотоксинов, маскированных в белковые и крахмальные конструкции зерна пшеницы. С использованием метода молекулярного докинг-моделирования описана конструкция на уровне углеводно-протеиназного комплекса, что определяет необходимость разработки технологий мягких воздействий для процессов детоксикации зерновых масс. В рамках настоящего исследования с целью формирования достоверной оценки глубины взаимодействия микотоксинов с протеинами и углеводами в пищевой системе был проведен прогностический анализ. Установлен механизм встраивания в белково-углеводный комплекс микотоксина ZEN (метаболит Fusarium spp). 3D-модели конструкций наглядно отображают типы связей, а сравнивая значения скоринговых функций, можно увидеть, что именно ZEN имеет лучшие стыковки с белками-рецепторами клейковинного комплекса зерна пшеницы: Glutenin Score XP -7.9 ккал/моль и α-Gliadin Score XP -8.0 ккал/моль. Таким образом, прогностическая оценка возможных механизмов образования устойчивых комплексов микотоксинов и макромолекул зерна, в случае его контаминации, позволяет говорить о наиболее вероятном связывании микотоксинов с белковыми конструкциями клейковинного комплекса и требует особого внимания для обеспечения биобезопасности готовых продукции.
Микотоксины, маскированные формы, белок, крахмал, молекулярный докинг
Короткий адрес: https://sciup.org/147243925
IDR: 147243925 | DOI: 10.14529/food240205
Список литературы Прогнозирование рисков присутствия микотоксинов в пищевых системах, полученных на основе зернового сырья
- Анализ результатов мониторинга загрязнения микотоксинами продовольственного зерна урожаев 2005-2016 гг. / И.Б. Седова, М.Г. Киселева, З.А. Чалый и др. // Успехи медицинской микологии. 2018. Т. 19. С. 329-330.
- Васильев П.М., Голубева А.В., Королева А.Р., Перфильев М.А., Кочетков А.Н. Прогноз in silico токсикологических и фармакокинетических характеристик лекарственных соединений // Безопасность и риск фармакотерапии. 2023. Т. 11(4). С. 390-408. DOI: 10.30895/2312-78212023-11-4-390-408
- Постановление Правительства Российской Федерации от 18 ноября 2023 г. № 1941, Москва.
- Прямое определение продуцентов Т-2 И НТ-2-микотоксинов грибов рода Fusarium в продовольственном зерне методом ПЦР (сообщение 2) / Л.П. Минаева, Ю.В. Короткевич, Л.П. Захарова и др. // Вопросы питания. 2013. Т. 82, № 4. С. 48-54.
- Соколова Г.Д. Внутривидовое разнообразие фитопатогенного гриба Fusarium Grami-nearum // Микология и фитопатология. 2015. Т. 49(2). С. 71-79.
- Тутельян В.А. Природные токсины и проблемы биобезопасности // Тез. док. 2-го съезда токсикологов России. М.: Рос сийский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ Минздрава России. 2003. С. 32-35.
- Фузариотоксины и афлатоксин В1 в продовольственном зерне кукурузы в Российской Федерации / И.Б. Седова, Л.П. Захарова, М.Г. Киселева и др. // Научные труды СКФНЦСВВ. 2018. Т. 21. С. 129-137.
- A systematic review of global occurrence of emerging mycotoxins in crops and animal feeds, and their toxicity in livestock / O. Kolawole, W. Siri-Anusornsak, A. Petchkongkaew, C. Elliott // Emerging Contaminants. 2024. V. 10. 100305. DOI: 10.1016/j.emcon.2024.100305
- Alshannaq A., Yu J-H. Occurrence, toxicity, and analysis of major mycotoxins in food // Int J Environ Res Public Health. 2017. V. 14. P. E632. DOI: 10.3390/ijerph14060632
- Co-Occurrence of DON and emerging mycotoxins in worldwide finished pig feed and their combined toxicity in intestinal cells / A.K. Khoshal, B. Novak, P.G.P. Martin et al. // Toxins. 2019. V. 11 (12). P. 727. DOI: 10.3390/toxins11120727.
- Co-Occurrence of regulated and emerging mycotoxins in corn silage: relationships with fermentation quality and bacterial communities / A. Gallo, F. Ghilardelli, A.S. Atzori et al. // Toxins. 2013. V. 13 (3). P. 232. DOI: 10.3390/toxins13030232
- Jundi Liu, Todd Applegate. Zearalenone (ZEN) in Livestock and Poultry: Dose // Toxicokinetics, Toxicity and Estrogenicity Toxins. 2020. V. 12(6). P. 377. DOI: 10.3390/toxins12060377
- Nivalenoltype populations of Fusarium graminearum and F. asiaticum are prevalent on wheat in Southern Louisiana / L.R. Gale, S.A. Harrison, T.J. Ward et al. // Phytopathology. 2011. V. 101. P. 124-134. DOI: 10.1094/PHYTO-03-10-0067
- Quantification of Fusarium graminearum and Fusarium culmorum by real-time PCR system and zearalenone assessment in maize / A. Atoui, A.I. Khoury, M. Kallassy, A. Lebrihi // Int J Food Microbiology. 2012. V. 154(1-2). P. 59-65. DOI: 10.1016/j.ijfoodmicro.2011.12.022
- Quantification of the copy number of nor-1, a gene of the aflatoxin biosynthetic pathway by real-time PCR, and its correlation to the cfu of Aspergillus flavus in foods / Z. Mayer, A. Bagnara, P. Farber, R. Geisen // Int J Food Microbiol. 2003. V. 82(2). P. 143-151. DOI: 10.1016/s0168-1605(02)00250-7
- The occurrence and Cooccurrence of regulated, emerging, and masked mycotoxins in rice bran and maize from southeast Asia // W. Siri-Anusornsak, O. Kolawole, W. Mahakarnchanakul et al. // Toxins. 2022. V. 14 (8). P. 567. DOI: 10.3390/toxins14080567