Экотоксикология

Патогенные штаммы бактерий группы Escherichia coli способны размножаться в тонком кишечнике, вызывая токсикоинфекцию (основной симптом болезни — водянистое расстройство кишечника). Источником патогенных штаммов могут быть люди и животные. Обсеменяются продукты и животного, и растительного происхождения. Пути заражения такие же, как и при сальмонеллезах.
Среди бактерий рода Proteus к возбудителям пищевых токсикоинфекций относятся в основном Pr. mirasilis и Pr. vulgaris. Выдерживают нагревание до 65 °С в течение 30 мин, рН в пределах 3,5— 12, отсутствие влаги до 1 года, высокую концентрацию поваренной соли—13—17% в течение 2сут. Причиной возникновения протейных токсикоинфекций могут быть больные сельскохозяйственные животные, антисанитарное состояние пищевых предприятии, несоблюдение личной гигиены. Основные продукты, через которые передается это заболевание, — мясные и рыбные изделия, реже блюда из картофеля.

Микотоксины — вторичные метаболиты микроскопических плесневых грибов. Из кормов и продуктов питания выделено около 30 тыс. видов плесневых грибов, большинство из которых продуцирует высокотоксичные метаболиты, в частности более 120 микотоксинов. С биологических позиций микотоксины выполняют в обмене микроскопических грибов функции, направленные на их выживание и конкурентоспособность. С гигиенических позиций это особо опасные токсичные вещества, загрязняющие корма и пищевые продукты.
По данным ФАО, около 30 % мирового сбора зерновых и зернобобовых культур заражено токсикогенными грибами и загрязнено микотоксинами, более 10 % пищевых продуктов и кормов стоимостью более 30 млрд руб. ежегодно теряется вследствие поражения плесневыми грибами (1984). Наибольшую угрозу представляют грибы родов Fusarium, Aspergillus, Penicilliwn и их токсины. Однако с середины 80-х гг. XX в. быстро нарастает заражение зерна грибами родов Mucor, Alternaria, Septoria, Trichothecium, Myrothecium.
В продуктах питания и продовольственном сырье наиболее распространены следующие высокотоксичные микотоксины: аф-латоксыны, стеригматоцистин, охратотоксины, патулин, исланди-токсин, зеараленон, рубратоксины, цитриовиридин и др.

Афлатоксины (AT) наиболее опасны и лучше изучены. Они продуцируются главным образом грибами Aspergillus flavus и A. parasiticus. К семейству AT относится более 20 соединений, 4 из которых — основные: Вь В2, Gb G2, остальные — их производные или метаболиты. Наиболее токсичные и широко распространенные AT — BL Немаловажный интерес в плане загрязнения пищевых продуктов представляет AT Мь который является метаболитом AT Bj и выделяется с молоком у животных после употребления зараженного корма.
Развитие грибов и продуцирование AT наблюдается в орехах арахиса и арахисовой муке, реже в злаковых культурах (пшеница, рожь, ячмень, кукуруза и мука из них), бобовых и масличных культурах, молоке, мясе, яйцах и др. Оптимальные условия для роста и развития грибов — температура 20—30 °С, влажность 85— 90 %. Менее активно грибы продуцируют AT при более низкой температуре и влажности (даже в холодильнике).
AT характеризуются широким спектром токсического действия, LD50 AT Bi для человека составляет около 2 мг/кг массы тела. Заболевание, вызываемое AT, получило название афлатоксикоза.
Основную роль в механизме токсического действия AT играет нарушение проницаемости мембраны субклеточных структур и подавление синтеза ДНК и РНК. Последнее приводит к нарушению синтеза митохондриальных белков и липидов, других обменных процессов, что проявляется в ряде серьезных клинических заболеваний. Наряду с общетоксическим действием проявляется канцерогенная, мутагенная (генные и хромосомные мутации), тератогенная, гонадотоксическая и эмбриотоксическая активность AT, что делает проблему профилактики алиментарных афлатокси-нов особо актуальной.
Качественный и количественный состав рациона оказывает значительное влияние на токсический эффект AT. Этот эффект усиливается при дефиците белков, незаменимых жирных кислот и ретинола. При избытке белков также наблюдается усиление канцерогенного действия, что объясняется снижением активности эпоксидгидролазы и глутатионтрансферазы — ферментов, ответственных за детоксикацию AT и их метаболитов.
По данным ВОЗ, человек при благоприятной гигиенической ситуации потребляет с суточным рационом до 0,19 мкг AT, что не оказывает отрицательного воздействия на организм. Чем выше суточная доза AT (например, в Мозамбике — до 15,5 мкг), тем вероятнее заболеваемость первичным раком печени.
В России ПДК AT Bi для всех пищевых продуктов, кроме молока, составляет 5 мкг/кг, для молока и молочных продуктов — 1 мкг/кг, AT М — 0,5 мкг/кг. Допустимая суточная доза этих веществ для взрослого человека массой 60 кг — в пределах 0,3—0,6 мкг (0,005— 0,01 мкг/кг массы тела).

Патулин, продуцируемый пенициллами и аспергиллами, обнаруживается преимущественно в продуктах, полученных из заплесневелых плодов и ягод. Во фруктовых и овощных соках, пюре показатель ПДК патулина для взрослых составляет 50 мкг/кг, для детского питания — 20 мкг/кг.
Токсины грибов Fusarium sporotrichiella вызывают один из фуза-риотоксикозов — алиментарно-токсическую алейкию. Болезнь поражает как людей, так и сельскохозяйственных животных. Заболевание затрагивает кроветворные органы. У человека количество лейкоцитов снижается до 1000 и менее в 1 мм3, количество эритроцитов повышается. Вспышки заболевания наблюдались у людей после употребления хлеба, изготовленного из пораженного зерна.
Воздействием на организм токсинов гриба Fusarium graminearum, обладающих нейротропным действием, сходным с действием алкоголя, обусловлено отравление «пьяным хлебом».
При употреблении изделий из зерна, зараженного спорыньей, возникает эрготизм. Склероции гриба Claviceps purpurea содержат высокотоксичные алкалоиды (эрготоксин, эрготамин, эргомет-рин) и биогенные амины (гистамин, тирамин и др.). Эти соединения могут поражать нервную систему (судорожная форма) или кровеносные сосуды (гангренозная форма). Ядовитые соединения спорыньи устойчивы при термической обработке и хранении хлебопродуктов. Гигиенические нормы допускают содержание спорыньи в муке не более 0,05 %.