Aflatoxins kommen mycotoxins natürlich vor, die durch viele Arten von Aspergillus, einem Fungus, die bemerkenswertesten erzeugt werden, die Aspergillus flavus und Aspergillus parasiticus sind. Ihr Name wird aus der frühen Arbeit abgeleitet, die Toxine von Aspergillus Flavus entdeckt hat. Aflatoxins sind toxisch und unter den meisten karzinogenen bekannten Substanzen. Nach dem Eingehen in den Körper kann aflatoxins metabolized durch die Leber zu einem reaktiven epoxide Zwischenglied oder hydroxylated sein, um die weniger schädliche aflatoxin M zu werden.

Verunreinigungsbedingungen

Aflatoxin-erzeugende Mitglieder von Aspergillus sind üblich und in der Natur weit verbreitet. Sie können kolonisieren und Korn vor der Ernte oder während der Lagerung verseuchen. Gastgeber-Getreide sind gegen Infektion durch Aspergillus im Anschluss an die anhaltende Aussetzung von einer Umgebung der hohen Feuchtigkeit oder Schaden von anstrengenden Bedingungen wie Wassermangel, eine Bedingung besonders empfindlich, die die Barriere für den Zugang senkt.

Das heimische Habitat von Aspergillus ist in Boden, Vegetation, Heu und Körner verfallend, die mikrobiologischen Verfall erleben, und es fällt in alle Typen von organischen Substraten ein, wann auch immer Bedingungen für sein Wachstum günstig sind. Günstige Bedingungen schließen hohen Feuchtigkeitsgehalt (mindestens 7 %) und hohe Temperatur ein.

Das Toxin kann auch in der Milch von Tieren gefunden werden, die verseuchtes Futter gefüttert werden.

Eigentlich enthalten alle Quellen von kommerzieller Erdnussbutter in den Vereinigten Staaten Minutenmengen von aflatoxin, aber es ist gewöhnlich unter der USA-Bundesbehörde zur Überwachung von Nahrungs- und Arzneimittlel empfohlenes sicheres Niveau (von FDA) weit.

Die USA-Bundesbehörde zur Überwachung von Nahrungs- und Arzneimittlel (FDA) hat Handlungsniveaus für die Aflatoxin-Gegenwart im Essen oder Futter gegründet, um Menschen und Tiergesundheit zu schützen.

Niveaus müssen nicht zu weit gehen:

Pathologie

Aflatoxin Aussetzung auf höchster Ebene erzeugt eine akute hepatische Nekrose, später in Zirrhose und/oder Krebsgeschwür der Leber resultierend. Akuter hepatischer Misserfolg wird Manifest durch Blutsturz, Ödem, Modifizierung in Verzehren, Änderungen zur Absorption und/oder dem Metabolismus von Nährstoffen, und geistigen Änderungen und/oder Koma gemacht.

Keine Tierart ist zu den akuten toxischen Effekten von aflatoxins einschließlich Menschen geschützt; jedoch haben erwachsene Menschen eine hohe Toleranz für die aflatoxin Aussetzung und erliegen selten akutem aflatoxicosis.

Chronische, subklinische Aussetzung führt zu Symptomen so dramatisch nicht wie akuter aflatoxicosis. Kinder werden besonders jedoch durch die aflatoxin Aussetzung betroffen, die zu verkümmertem Wachstum und verzögerter Entwicklung führt. Chronische Aussetzung führt auch zu einer hohen Gefahr des sich entwickelnden Leber-Krebses, weil aflatoxin metabolite intercalate in die DNA und alkylate die Basen durch seine epoxide Hälfte kann. Wie man denkt, verursacht das Veränderungen im p53 Gen, einem wichtigen Gen im Verhindern des Zellzyklus-Fortschritts, wenn es DNA-Veränderungen gibt, oder apoptosis signalisierend. Diese Veränderungen scheinen, einige Grundpaar-Positionen mehr zu betreffen, als andere - zum Beispiel, die dritte Basis von codon 249 des p53 Gens scheinen, gegen aflatoxin-vermittelte Veränderungen empfindlicher zu sein, als nahe gelegene Basen.

Medizinische Forschung zeigt an, dass eine regelmäßige Diät einschließlich apiaceous Gemüsepflanzen wie Karotten, Pastinake, Sellerie und Petersilie, die karzinogenen Effekten von aflatoxin reduziert.

Mikrobiologie

Aflatoxins werden noch als der wichtigste mycotoxins anerkannt. Sie werden durch nur einige Arten Aspergillus synthetisiert, von denen A. flavus und A. parasiticus am problematischsten sind. Der Ausdruck von aflatoxin-zusammenhängenden Krankheiten ist unter Einfluss Faktoren wie Arten, Alter, Nahrung, Geschlecht und die Möglichkeit der gleichzeitigen Aussetzung von anderen Toxinen. Das Hauptzielorgan in Säugetieren ist die Leber, so ist aflatoxicosis in erster Linie eine hepatische Krankheit. Bedingungen, die die Wahrscheinlichkeit von aflatoxicosis in Menschen vergrößern, schließen beschränkte Verfügbarkeit des Essens, Umweltbedingungen ein, die Form-Wachstum auf Lebensmitteln bevorzugen, und fehlen Durchführungssysteme an der Aflatoxin-Überwachung und Kontrolle.

A. flavus und A. parasiticus sind unkrautbewachsene Formen, die auf einer Vielzahl von Substraten insbesondere unter hohen Feuchtigkeitsbedingungen wachsen. Aflatoxins sind von allen Hauptgetreidegetreide, und von Quellen so verschieden isoliert worden wie Erdnussbutter und Marihuana. Die mit aflatoxins regelmäßig verseuchten Stapelwaren schließen Maniok, chillies, Getreide, Baumwollsamen, Flattergras, Erdnüsse, Reis, Sorgho, Sonnenblume-Samen, Baumnüsse, Weizen und eine Vielfalt von Gewürzen ein, die für den Menschen oder Tierverbrauch beabsichtigt sind. Wenn bearbeitet, kommen aflatoxins in die allgemeine Nahrungsmittelversorgung, wo sie sowohl in menschlichen als auch in Lieblingsnahrungsmitteln, sowie in feedstocks für landwirtschaftliche Tiere gefunden worden sind. Transformationsprodukte von Aflatoxin werden manchmal in Eiern, Milchprodukten und Fleisch gefunden, wenn Tiere verseuchte Körner gefüttert werden.

Entdeckung in Menschen

Es gibt zwei Haupttechniken, die meistenteils verwendet worden sind, um Niveaus von aflatoxin in Menschen zu entdecken.

Die erste Methode misst den AFB-Guanine-Zusatz im Urin von Themen.

Die Anwesenheit dieses Durchbruchsproduktes zeigt Aussetzung von aflatoxin B1 in den letzten 24 Stunden an. Jedoch misst diese Technik nur neue Aussetzung, und wegen der Halbwertzeit dieses metabolite, das Niveau von gemessenem AFB-guanine kann sich von Tag zu Tag, gestützt auf der Diät ändern, und ist so nicht ideal, um langfristige Aussetzung zu bewerten.

Eine andere Technik, die verwendet worden ist, ist ein Maß des AFB-Albumin-Zusatz-Niveaus im Blutserum. Diese Annäherung stellt ein mehr einheitliches Maß der Aussetzung im Laufe mehrerer Wochen/Monate zur Verfügung.

Tiere

Aflatoxin hat Potenzial, um zu Leber-Krankheit in Hunden zu führen; jedoch werden nicht alle zu aflatoxin ausgestellten Hunde Leber-Krankheit entwickeln. Als mit jeder toxischen Aussetzung ist die Entwicklung von aflatoxicosis ein Dosis-zusammenhängendes Ereignis. Einige Hunde, die Leber-Krankheit entwickeln, werden genesen; diejenigen, die zu großen Dosen seit verlängerten Perioden ausgestellt sind, können nicht.

Niedrige Stufen der aflatoxin Aussetzung verlangen dauernden Verbrauch seit mehreren Wochen zu Monaten in der Größenordnung von Zeichen der Leber-Funktionsstörung zu erscheinen.

Einige Artikel haben darauf hingewiesen, dass das toxische Niveau im Hundefutter 100-300 ppb ist und verlangt, dass dauernde Aussetzung/Verbrauch seit ein paar Wochen zu Monaten aflatoxicosis entwickelt. Keine Information ist verfügbar, um darauf hinzuweisen, dass wieder erlangte Hunde später einer aflatoxin-veranlassten Krankheit erliegen werden.

Es gibt kein spezifisches Gegenmittel für aflatoxicosis. Symptomatische und unterstützende zur Strenge der Leber-Krankheit geschneiderte Sorge kann intravenöse Flüssigkeiten mit der Dextrose, dem aktiven Vitamin K, den Vitaminen B und einer eingeschränkten, aber hochwertigen Protein-Diät mit dem entsprechenden Kohlenhydrat-Inhalt einschließen.

Vorsorglich sind sowohl menschliche als auch Lieblingsnahrungsmittelrückrufe vorgekommen, ein breites Schutznetz werfend, um Aussetzung vom potenziell unsicheren Essen zu verhindern. Zurückgerufene Nahrungsmittelprodukte werden nachher probiert und für aflatoxin geprüft.

Am 20. Dezember 2005 hat Diamantlieblingsessen aflatoxin in einem Produkt entdeckt, das an ihrer Möglichkeit in Gaston, South Carolina verfertigt ist. Diamant hat freiwillig in 23 Staaten 19 Produkte zurückgerufen, die mit dem Getreide formuliert sind und in der Möglichkeit von Gaston verfertigt sind. Die Prüfung von mehr als 2,700 von Laboratorien geführten Proben des Endproduktes hat bestätigt, dass nur zwei Datum-Codes von zwei erwachsenen Hund-Formeln mit "Am besten Durch" Daten vom 3. April, am 4. April, am 5. April, und am 11. April potenziell toxisch waren.

Haupttypen von aflatoxins und ihrem metabolites

Mindestens 14 verschiedene Typen von aflatoxin werden in der Natur erzeugt. Aflatoxin B wird als das toxischste betrachtet und wird sowohl durch Aspergillus flavus als auch durch Aspergillus parasiticus erzeugt. Aflatoxin G und G werden exklusiv durch A. parasiticus erzeugt. Während die Anwesenheit von Aspergillus in Nahrungsmittelprodukten nicht immer anzeigt, dass schädliche Niveaus von aflatoxin auch da sind, bezieht es wirklich eine bedeutende Gefahr im Verbrauch ein

Aflatoxins M, M wurde in der Milch von Kühen ursprünglich entdeckt, die mit dem verschimmelten Korn gefüttert haben. Diese Zusammensetzungen sind Produkte eines Umwandlungsprozesses in der Leber des Tieres. Jedoch, aflatoxin M ist in der Gärungsfleischbrühe von Aspergillus parasiticus da.

• Aflatoxin B & B, der durch Aspergillus flavus und A. parasiticus erzeugt ist
• Aflatoxin G & G, der durch Aspergillus parasiticus erzeugt ist
• Aflatoxin M, metabolite aflatoxin B in Menschen und Tieren (kann die Aussetzung in ng Niveaus aus einer Milch einer Mutter kommen)
• Aflatoxin M, metabolite aflatoxin B in Milch des Viehs, das mit verseuchten Nahrungsmitteln gefüttert ist
• Aflatoxicol
• Aflatoxin Q (AFQ), größerer metabolite von AFB in in vitro Leber-Vorbereitungen anderer höherer Wirbeltiere

Pfad von Biosynthetic von Aflatoxin B1

Aflatoxin B1 wird sowohl aus hingebungsvoller Fettsäure synthase (FAS) als auch aus einem polyketide synthase (PKS) abgeleitet, zusammen als norsolorinic Säure synthase bekannt. Die Biosynthese beginnt mit der Synthese von hexanoate durch den FREI KAI, der dann die Starter-Einheit für den wiederholenden Typ I PKS wird. Der PKS fügt sieben malonyl-CoA Ex-Anerbieten zum hexanoate hinzu, um die Zusammensetzung von C20 polyketide zu bilden. Der PKS faltet den polyketide auf eine besondere Weise, cyclization zu veranlassen, den anthraquinone norsolorinic Säure zu bilden. Ein reductase (E1) katalysiert dann die Verminderung des ketone auf der norsolorinic sauren Seitenkette, um averantin nachzugeben. Averantin wird zu averufin über zwei verschiedene Enzyme, ein hydroxylase (E2) und ein Alkohol dehydrogenase (E3) umgewandelt. Das wird oxydieren und die Seitenkette von cyclize averantin, um den ketal in averufin zu bilden.

Von diesem Punkt auf dem biosynthetic Pfad von aflatoxin wird B1 viel mehr kompliziert mit mehreren Hauptskelettänderungen. Die meisten Enzyme sind nicht charakterisiert worden, und es kann noch mehrere Zwischenglieder geben, die noch unbekannt sind. Jedoch, was bekannt ist, ist, dass averufin durch einen P450-oxidase, AvfA (E4) in einer Oxydation von Baeyer-Villiger oxidiert wird. Das öffnet die Äther-Ringe, und nach der Neuordnung versiconal Azetat wird gebildet. Jetzt katalysiert ein esterase, EstA (E5), die Hydrolyse des Acetyls, den primären Alkohol in versiconal bildend. Der acetal in versicolorin A wird vom cyclization der Seitenkette in versiconal gebildet, der durch das VERB synthase (E6) katalysiert wird, und dann VerB, ein desaturase (E7), versicolorin B reduziert, um den dihydrobisfuran zu bilden.

Es gibt noch zwei Enzyme, die die Konvertierung von versicolorin zu demethylsterigmatocystin katalysieren: AflN, ein oxidase (E8) und AflM, ein reductase (E9). Diese Enzyme verwerten sowohl molekularen Sauerstoff als auch zwei NADPH'S, um eine der hydroxyl Gruppen auf dem anthraquinone zu dehydrieren und das Chinin mit dem molekularen Sauerstoff zu öffnen. Nach dem Formen des Aldehyds im Ringöffnungsschritt wird es oxidiert, um die carboxylic Säure zu bilden, und nachher kommt ein Decarboxylierungsereignis vor, um den Ring zu schließen, das in demethylsterigmatocystin gesehene Sechs-Mitglieder-Äther-Ringsystem bildend. Die folgenden zwei Schritte im biosynthetic Pfad sind der methylation durch s-adenosylmethionine (SAM) der zwei hydroxyl Gruppen auf dem xanthone Teil von demethysterigmatocystin durch zwei verschiedene methyltransferases, OmtB (E10) und OmtA (E11). Das trägt 'O '-methylsterigmatocystin. In den Endschritten gibt es eine oxidative Spaltung des aromatischen Rings und Verlust eines Kohlenstoff in O-methylsterigmatocystin, der von OrdA, ein oxidoreductase (E12) katalysiert wird. Dann kommt ein endgültiger recyclization vor, um aflatoxin B1 zu bilden.

Hersteller

Bezüglich des Mais 2008 gab es nur drei primäre Hersteller (im Unterschied zu Wiederverpacker und Wiederverkäufer) von reinem aflatoxins:

• Romer Laboratorien erzeugen patentiert völlig Isotop etikettiert 13C aflatoxins.
• Sigma-Aldrich
• Fermentek, der einzige, der aflatoxin M erzeugt

Hersteller verwenden diese Zusammensetzungen als ein innerer Standard, wenn sie Lebensmittel für die aflatoxin Verunreinigung kontrollieren.

Siehe auch

• Aflatoxin Gesamtsynthese
• Krankheit von Foodborne

Zeichen

Außenverbindungen

• Ausführliche Auflistung und Information über ganzen Aspergillus mycotoxins
• Ausführliche Information über mycotoxins
• Aflatoxin.info
• Aspergillusflavus.org
• Diamantlieblingsnahrungsmittelrückruf