stringtranslate.com

Патулин

Патулин — это органическое соединение, классифицируемое как поликетид . Он назван в честь грибка , из которого он был выделен, Penicillium patulum . Это белый порошок, растворимый в кислой воде и органических растворителях . Это лактон , который является термостабильным, поэтому он не разрушается при пастеризации или термической денатурации . [2] Однако стабильность после ферментации снижается. [3] Это микотоксин , вырабатываемый различными плесенями, в частности, Aspergillus , Penicillium и Byssochlamys . Чаще всего встречающийся в гниющих яблоках , количество патулина в яблочных продуктах обычно рассматривается как мера качества яблок, используемых в производстве. Кроме того, патулин был обнаружен в других продуктах питания, таких как зерновые, фрукты и овощи. Его присутствие строго регулируется.

Биосинтез, синтез и реакционная способность

Патулин биосинтезируется из 6-метилсалициловой кислоты посредством множественных химических превращений. [4]

Изоэпоксидондегидрогеназа (ИДГ) является важным ферментом в многоступенчатом биосинтезе патулина. Его ген присутствует в других грибах, которые потенциально могут производить токсин. [5] Он реагирует с диоксидом серы , поэтому антиоксиданты и антимикробные агенты могут быть полезны для его уничтожения. [6] Уровни азота, марганца и pH, а также обилие необходимых ферментов регулируют биосинтетический путь патулина. [5]

Использует

Патулин изначально использовался как антибиотик против грамположительных и грамотрицательных бактерий, но после нескольких сообщений о токсичности он больше не используется для этой цели. [7] Выделенный Нэнси Аткинсон в 1943 году, он был специально испытан для использования против простуды. [7] Патулин используется как ингибитор поглощения калия в лабораторных условиях. [2] Кашиф Джилани и его коллеги сообщили, что патулин стимулирует суицидальную гибель эритроцитов при физиологических концентрациях. [8]

Источники воздействия

Часто патулин обнаруживается в яблоках и яблочных продуктах, таких как соки, джемы и сидры. Он также был обнаружен в других фруктах, включая вишню, чернику, сливы, бананы, клубнику и виноград. [6] Рост грибков, приводящий к образованию патулина, чаще всего встречается на поврежденных фруктах. [9] Патулин также был обнаружен в зерновых, таких как ячмень, пшеница, кукуруза и их переработанных продуктах, а также в моллюсках. [6] [10] [ необходима полная цитата ] Диетическое потребление патулина из яблочного сока оценивается в пределах от 0,03 до 0,26 мкг на кг массы тела в день в различных возрастных группах и популяциях. [11] Содержание патулина в яблочном соке оценивается менее чем в 10–15 мкг/л. [11] В ряде исследований рассматривалось сравнение органического и обычного урожая яблок и уровней загрязнения патулином. [12] [13] [14] Например, одно исследование показало, что у 0,9% детей, пьющих органический яблочный сок, превышена допустимая суточная доза (TDI) патулина. [15] [ необходима полная цитата ] В недавней статье описывается обнаружение патулина в морских штаммах Penicillium, что указывает на потенциальный риск при употреблении моллюсков. [10]

Токсичность

Подострая NOAEL для грызунов в размере 43 мкг/кг массы тела, а также исследования генотоксичности были основной причиной установления пределов воздействия патулина, хотя существует также ряд других типов токсичности. [3]

Хотя патулин не является особенно сильным токсином, он генотоксичен . Некоторые предполагают, что он может быть канцерогеном, хотя исследования на животных остались безрезультатными. [16] Патулин продемонстрировал антимикробные свойства против некоторых микроорганизмов. [1] Несколько стран ввели ограничения на патулин в яблочных продуктах. Всемирная организация здравоохранения рекомендует максимальную концентрацию 50 мкг/л в яблочном соке. [17] В Европейском союзе предел также установлен на уровне 50 микрограммов на килограмм (мкг/кг) в яблочном соке и сидре, 25 мкг/кг в твердых яблочных продуктах и ​​10 мкг/кг в продуктах для младенцев и маленьких детей. Эти ограничения вступили в силу 1 ноября 2003 года. [18] [ необходима полная цитата ]

Острый

Патулин токсичен в первую очередь из-за сродства к сульфгидрильным группам (SH), что приводит к ингибированию ферментов. Пероральная LD 50 в моделях грызунов варьировалась от 20 до 100 мг/кг. [3] У домашней птицы диапазон пероральной LD 50 составлял от 50 до 170 мг/кг. [5] Другие пути воздействия более токсичны, но встречаются реже. Основные результаты острой токсичности включают желудочно-кишечные проблемы, нейротоксичность (т. е. судороги), застой в легких и отек . [3]

подострый

Исследования на крысах показали снижение веса, а также изменения желудочной, кишечной и почечной функций, в то время как повторные дозы приводят к нейротоксичности. Также сообщалось о репродуктивной токсичности у самцов. [5] NOAEL у грызунов наблюдался при 43 мкг/кг массы тела. [3]

Генотоксичность

На основании различных данных о генотоксичности ВОЗ пришла к выводу, что патулин является генотоксичен, однако Международное агентство по изучению рака (МАИР) относит его к канцерогенам 3-й группы, поскольку данные не являются окончательными. [3]

Исследования репродукции

Патулин снизил количество сперматозоидов и изменил морфологию сперматозоидов у крыс. [19] Кроме того, он привел к аборту пометов F1 у крыс и мышей после инъекции внутрибрюшинно. [5] Эмбриотоксичность и тератогенность также были зарегистрированы в куриных яйцах. [5]

Иммунотоксичность

Патулин оказался иммунотоксичным в ряде исследований на животных и даже на людях. Снижение секреции цитокинов, окислительный взрыв в макрофагах, увеличение селезеночных Т-лимфоцитов и увеличение числа нейтрофилов — вот несколько отмеченных конечных точек. [5] Однако воздействие, связанное с диетой, вряд ли изменит иммунный ответ. [6]

Здоровье человека

Хотя имеется лишь очень мало зарегистрированных случаев и эпидемиологических данных, FDA установило предел действия в 50 ppb в сидре из-за его потенциальной канцерогенности и других зарегистрированных побочных эффектов. [3] На людях он был испытан в качестве противовирусного интраназального средства для использования против простуды с несколькими значительными побочными эффектами , но также имел незначительный или нулевой полезный эффект. [7]

Управление рисками и регулирование

Воздействие патулина можно успешно контролировать, следуя надлежащим сельскохозяйственным практикам , таким как удаление плесени, мытье и отказ от использования гнилых или поврежденных яблок для выпечки, консервирования или производства сока. [3] [9]

НАС

Предварительная допустимая суточная доза (PTDI) для патулина была установлена ​​FDA на уровне 0,43 мкг/кг веса тела [3] на основе NOAEL 0,3 мг/кг веса тела в неделю. [3] Анализ Монте-Карло был проведен на яблочном соке для сравнения воздействия и PTDI. Без контроля или предела действия 90-й процентиль потребителей не будет превышать PTDI. Однако концентрация у детей в возрасте 1–2 лет будет в три раза выше PDTI, следовательно, предел действия составляет 50 мкг/кг. [3]

ВОЗ

Всемирная организация здравоохранения рекомендует максимальную концентрацию в яблочном соке 50 мкг/л. [17]

Евросоюз

Европейский союз (ЕС) установил максимальный предел в 50 мкг/кг для фруктовых соков и напитков, в то время как для твердых яблочных продуктов установлен предел в 25 мкг/кг. Для некоторых продуктов, предназначенных для младенцев, наблюдается еще более низкий предел в 10 мкг/кг.

Для проверки на загрязнение патулином использовались различные методы и способы подготовки образцов, включая тонкослойную хроматографию (ТСХ), газовую хроматографию (ГХ), высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ) и капиллярный электрофорез . [20]

Ссылки

  1. ^ ab Merck Index, 11-е издание, 7002
  2. ^ ab Патулин sigmaaldrich.com
  3. ^ abcdefghijk "Патулин в яблочном соке, концентратах яблочного сока и продуктах на основе яблочного сока". www.fda.gov . Архивировано из оригинала 2013-08-15.
  4. ^ Пюэль, Оливье; Гальтье, Пьер; Освальд, Изабель (2010). «Биосинтез и токсикологические эффекты патулина». Токсины . 2 (4): 613–631. doi : 10.3390/toxins2040613 . PMC 3153204. PMID  22069602 . 
  5. ^ abcdefg Puel, Olivier; Galtier, Pierre; Oswald, Isabelle P. (5 апреля 2010 г.). «Биосинтез и токсикологические эффекты патулина». Toxins . 2 (4): 613–631. doi : 10.3390/toxins2040613 . PMC 3153204 . PMID  22069602. 
  6. ^ abcd Ллевеллин, GC; Маккей, JA; Браун, RD; Масгроув, DL; Баттерворт, LF; Мансон, AE; Уайт, KL (1998). «Иммунологическая оценка микотоксина патулина у самок мышей b6C3F1». Пищевая и химическая токсикология . 36 (12): 1107–1115. doi :10.1016/s0278-6915(98)00084-2. PMID  9862653.
  7. ^ abc Medical Research Council. Клиническое исследование патулина при простуде. Lancet 1944; ii: 373-5.
  8. ^ Лупеску, А; Джилани, К; Збидах, М; Ланг, Ф (2013). «Патулин-индуцированная суицидальная смерть эритроцитов». Клеточная физиология и биохимия . 32 (2): 291–9. doi : 10.1159/000354437 . PMID  23942252.
  9. ^ ab "Patulin". Архивировано из оригинала 2013-10-18 . Получено 2013-11-25 .
  10. ^ ab Pouchous et al. Моллюски
  11. ^ ab Wouters, FA, и Speijers, GJA. Монография JECFA по патулину. Серия пищевых добавок Всемирной организации здравоохранения, 35 (http://www.inchem.org/documents/jecfa/jecmono/v26je10.htm)
  12. ^ Пике, Э. и др. Наличие патулина в органическом и обычном яблочном соке. Оценка риска. Последние достижения в фармацевтических науках, III, 2013: 131–144.
  13. ^ Piemontese, L.; Solfrizzo, M.; Visconti, A. (2005-05-01). «Распространенность патулина в обычных и органических фруктовых продуктах в Италии и последующая оценка воздействия». Пищевые добавки и загрязнители . 22 (5): 437–442. doi :10.1080/02652030500073550. ISSN  0265-203X. PMID  16019815. S2CID  31155096.
  14. ^ Piqué, E; Vargas-Murga, L; Gómez-Catalán, J; Lapuente, Jd; Llobet, JM (октябрь 2013 г.). «Наличие патулина в органических и обычных продуктах питания на основе яблок, продаваемых в Каталонии, и оценка воздействия». Food and Chemical Toxicology . 60 : 199–204. doi :10.1016/j.fct.2013.07.052. PMID  23900007.
  15. ^ Бирк и др. 2007
  16. ^ "Патулин: микотоксин в яблоках". Perishables Handling Quarterly (91): 5. Август 1997 г.
  17. ^ ab "Опасности пищевого происхождения (Всемирная организация здравоохранения)". Получено 22.01.2007.
  18. ^ Информационный листок о Патулине от Fermentek
  19. ^ Selmanoglu, G (2006). «Оценка репродуктивной токсичности патулина у растущих самцов крыс». Food Chem. Toxicol . 44 (12): 2019–2024. doi :10.1016/j.fct.2006.06.022. PMID  16905234.
  20. ^ Баерт, Кэтлин; Де Мёленер, Бруно; Вердонк, Фредерик; Хайбрехтс, Инге; Де Хенау, Стефан; Ванроллегем, Питер А.; Дебевере, Йохан; Девлигер, Фрэнк (2007). «Оценка изменчивости и неопределенности воздействия патулина на детей дошкольного возраста во Фландрии». Пищевая и химическая токсикология . 45 (9): 1745–1751. дои : 10.1016/j.fct.2007.03.008. ПМИД  17459555.

Внешние ссылки