МІКОТОКСИНИ

Акулов О.Ю.,

кафедра мікології

та фітоімунології,

ХНУ ім. В.Н. Каразіна

Основні функції

грибних токсинів:

- захист гриба від

поїдання іншими

істотами;

- умертвіння організму-

жертви;

- пригнічення розвитку

конкурентів (боротьба

за поживний субстрат).

захист гриба від поїдання іншими

істотами

Бліда поганка

(Amanita phalloides)

Умертвіння організму-жертви

Глива

(Pleurotus ostteatus)

міцелій гливи, що

вбиває та поїдає нематоду

Пригнічення розвитку конкурентів

(бактерій, інших грибів та ін.)

Пеніцилін

Гриб – продуцент:

Penicillium chrysogenum

= Penicillium notatum

вперше виявлений

у 1928 г.

почали широко

використовувати у 1940 гг.

Термін «мікотоксин» був вперше запроваджений у 1962 р.

післе вивчення причин загибелі 100 тисяч індиків в Англії

Хвороба, що викликається

мікотоксинами - мікотоксикоз

Токсини макроміцетів називають

не мікотоксинами, а грибними отрутами.

Хвороби викликані вживанням

токсичних макроміцетів - міцетизм

Квашіоркор

Цирроз печінки

Рак печінки

Рак стравоходу

Агранулоцитоз

Fusarium, Claviceps,

Diplodia…

Aspergillus, Penicillium,

Alternaria, Trichothecium…

Фактори, що сприяють накопиченню:

- надлишок опадів у час дозрівання

- перестій рослин в полі

- неякісне або несвоєчасне сушіння

- механічні пошкодження

- порушення умов зберігання

Найбільш поширені

та небезпечні мікотоксини

В результаті аналізу 20 тисяч зразків продукції з різних регіонів

Земної кулі було встановлено, що 72% проб були колонізовані

токсигенними грибами, при цьому 38% зразків містили суміш

двох або більше мікотоксинів

Афлатоксини

- хлебні злаки

- кукурудза

- соняшник

- соя

- арахіс

Основні продуценти токсину: Aspergillus flavus,

Aspergillus parasiticus та ін.

Афлатоксин В1

Основні типи афлатоксинів:

В1, B2, G1, G2, М1, М2

B (blue) – синій в УФ

G (green) – зелений в УФ

M (milk) – молоко

Афлатоксини:

- токсини,

- мутагени,

- канцерогени

Хронічний:

пригнічення роботы імунної системи,

енцефалопатія,

захворювання внутрішніх органів

(у тому числі рак печінки)

Афлатоксикози:

Цитохром Р450 оксидаза в печінці людини перетворює

афлатоксини у 8,9-епоксидну форму, котра, в свою чергу,

може зв`язуватися з ДНК і білками

Инактивують ген пригнічувач пухлин р53

Гострий

(смерть)

Механізм дії:

Хронічні хвороби печінки у мешканців Африки та Азії

(Індія, Китай, Філіпини)

Патулін

Патулін

Одержаний у 1943 р. як антибіотик – аналог пеніциліну

Основні продуценти токсину:

Penicillium patulum і Penicillium

expansum

У 1960-і рр. був визваний мікотоксином і знятий з виробництва

Гриби колонізують соковиті

фрукти та овочі

Патулін звичайно виявляють у

соках: томатному, яблучному,

персиковому та ін.

Токсин иінгибує синтез білку, ДНК, РНК,

ферменти, що містять в активному центрі

SH-групи. Має високі мутагенні властивості

Міграція мікотоксинів всередині плоду залежить від вмісту води, механічної

щільності та ступеня його внутрішньої гомогенності

Тому, в плодах винограду, персика та томатів мікотоксини розповсюджуються

значно швидше, ніж у плодах яблуні

Вивчення вмісту

патуліну у яблуках,

інфікованих грибом

Penicillium expansum

Найбільший вміст

патуліну спостерігався на

глибині до 1 см від місця

інфікування, певна

кількість токсину була

виявлена на глибині 2-3

см, і отрута майже не

виявлялася на більшій

глибині

Міграція мікотоксинів

Цитринін

Цитринін

Вперше виділений з Penicillium

citrinum як потенційний

антибіотик

Пізніше був виявлений у інших

видах: Penicillium spp.,

Aspergillus spp., Monascus spp.

Може бути виявлений у пшениці, житі, ячмені, вівсі,

кукурудзі та рисі

Викликає хвороби нирок - нефропатії

Описана хронічна нефропатія у мешканців Японії

Пригнічує синтез РНК у нирках

Охратоксин

Охратоксин А

відкритий у 1965 р.

Основні продуценти токсину:

Aspergillus spp. (A. ochraceus,

A. niger, A. carbonarius та ін.),

Penicillium verrucosum

- ячмінь

- овес

- рис

- пшениця

- кофе

- виноград

Подібно до афлатоксинів,

охратоксин може

накопичуватися у молоці

Описані охратоксини А, B і С,

найбільш небезпечний – А.

Механізм дії: Пригнічує синтез фенілаланіну

Основні форми прояву:

- ниркова недостатність

- пригнічення імунної системи

- загибель клітин печінки

- тератогенний та канцерогенниый ефекти

Охратоксин є основною

причиною «ендемічної

Балканської нефропатії» -

хрониченого нефриту у

мешканців Румунії, Болгарії та

колишньої Югославії

Ерготамін

Ерготамін

Продуцент токсину:

Claviceps purpurea

(хвороба – ріжки)

Ріжки можуть розвиватися на різноманітних хлібних

злаках, переважно на житі тя ячмені

Штучне похідне від ерготаміну –

наркотик ЛСД

Ерготизм Перші згадування – 6 ст. до нашої ери

Масово розповсюдився у Середні віки

Три основні

форми ерготизму:

- галюціногенна (вплив на ЦНС)

- конвульсивна або «вогонь Святого

Антонія»

- гангренозна або «пляска Святого

Віта»

(скорочення гладеніких м`язів,

звуження капілярів, конвульсії,

некроз тканин)

порушує передачу сигналу у нервах та гладеньких м`язах

Вогонь Святого Антонія —

деталь вівтаря у Leidender

Механізм дії токсину:

«Жебраки», Пітер Брюель (1568 р.)

«Спокуса Святого Антонія», Ієронім Босх (1500 р.)

«Спокуса Святого Антонія», Сальвадор Далі (1946 р.)

Чорний зародок (збудник – Alternaria alternata)

Альтернарієві токсини

• аліментарна алейкія;

• хвороба Кашина-Бека;

• нейропсихологічні розлади;

• рак стравоходу;

• неоплазія, некроз клітин

печінки, нирок та нейронів

цито- та ембріотоксична дія, сильні мутагени та канцерогени

Хвороби:

Зберігають стабільність при нагріванні протягом t=20 хв. до 80 º С, розщеплюються при нагріванні протягом t=60 хв. до 120 º С

Альтернарієві токсини:

Фумонізин

Фумонізин В 1

відкритий у 1988 р.

- кукурудза

- хлебні злаки

- просо і сорго

Основний продуцент токсину:

Fusarium verticillioides

(=Fusarium miniliforme)

гідрофільний токсин

(добре розчиняється у воді)

хворе та здорове насіння кукурудзи

лейкоенцефаломація мозку коня

Механізм дії: Порушує синтез сфінголіпідів

Основні форми прояву:

- лейкоенцефаломація (розм`якшення головного мозку)

- набряк легенів

- гідроторакс (водянка)

- діарея

- загибель клітин печінки

- канцерогенний ефект

Часте вживаня токсину у

малих дозах викликає

розумову відсталість

Кукурудзяний метелик

Ostrinia nubilalis

ГМО-гібриди зі стійкістю до шкідників характеризуються

більшою стійкістю до фузаріозів качанів

Бавовникова совка

Helicoverpa armigera

Вологість менша за 15%

знижує ризик зараження

Пошкодження птахами…

Інсектициди сприяють захисту

качанів кукурудзи від фузаріозу

Фактори, що сприяють розвитку

фузаріозу кукурудзи

Зараження знизу

(від стебла)

Диплодієві токсини (синтезуються грибом Diplodia maydis)

Диплонін

відкритий у 2011 р. Диплодіатоксин

відкритий у 2014 р. Хетоглобозин К

виявлений у 2014 р.

Нейротоксини Diplodia maydis

- дегенерація мієліну в білій речовині

мозочка та атрофія мізків

- у великої рогатої худоби, овець та кіз

виявлені атаксія, порушення

координації дій, тремор м'язів та парез

Основні форми прояву:

Можуть накопичуватися в

комбікормах та силосі

Зеараленон

Зеараленон, F-2 токсин

Основний продуцент токсинів:

Gibberella zeae

(= Fusarium graminearum)

Токсини виявлені у зерні

різних видів злаків

- контрацептивні та абортивні властивості;

- пригнічує фертильність у чоловіків

Аналоги жіночих

статевих гормонів -

микоестрогени:

Трихотеценові токсини близько 80 різних токсинів

виділяють 4 типи: А, В, С і D.

Група А – Т-2 токсин, діацетоксі-скірпенол

Група В – трихотецин, дезоксініваленол, ніваленол

Група С – роридін А

Група D – кротоцин

Синтезируються грибами з родів Fusarium, Cephalosporium,

Myrothecium, Stachybotrys, Trichoderma та Trichothecium

Гриби колонизують різноманітні

продукти рослинного

походження

Т-2 токсин

Деоксі-ніваленол

(вомітоксин)

Механізм дії:

Деякі трихотеценові токсини було

взято за основу при розробці хімичної зброї

Загальний цитотоксичний

вплив:

хвороби внутрішніх органів,

неврологічні,

імунологічні,

дерматологічні…

Фузаріоз колосу

Пригнічують синтез білку

(пептидил-трансферази та ін.)

Ці токсини викликали

«Akakabi-токсикоз» у

мешканців Японії та

аліментарну токсичну

алейкію у мешканців

Оренбургскої області

ТРИХОТЕЦИН (Trichotecinum). Антибіотик. Застосовують

локально у вигляді 1,5-2 % мазі для лікування стригучого

лишаю великої рогатої худоби та хутрових звірів.

Трихотеценові токсини в

«класичних» біопрепаратах

(триходермін, трихотецин)

«Триходермін» - екологічно

безпечний біопрепарат…

Trichothecin as chemical warfare weapons against civilians in Southeast Asia…

Trichothecin, a toxic metabolite of Trichothecium roseum, was found

in corn, wheat and apple samples in Canada...

Трихотецин рекомендується для захисту· овочевих, зернових,

плодово-ягідних декоративних культур від хвороб.

Не токсичний для теплокровних тварин та людини…

Our studies show that

trichodermin is a very potent

inhibitor of protein synthesis in

mammalian cells…

МІКОТОКСИНИ У КОРМАХ ДЛЯ ТВАРИН

АФЛАТОКСИКОЗ

• втрата апетиту,

• летаргія,

• анорексія,

• вздиблення шерсті,

• бліде забарвлення шкіри або слизових оболонок,

• кишкові кровотечі,

• ураження печінки та асцит

Асцит Гіперемія сосудів бризжейки Кровонаповнення сосудів

бризжейки

Ураження

нирок

Некроз кінчиків гребню

отруєна охратоксином птиця

Ураження печінки

Сечотока,

заповнена уратами

Методи виявлення мікотоксинів

аналіз наявності /

відсутності

токсигенних грибів

імуноферментний

аналіз

хроматографічний

аналіз

ДЯКУЮ, ЩО НЕ ЗАСНУЛИ