gİrİŞ mikotoksinler; aspergillus, penicillium, fusarium, alternaria

GİRİŞMikotoksinler; Aspergillus, Penicillium,

Fusarium, Alternaria ve Claviceps gibi mantar(küf) cinslerinin sekonder metabolizması sonucuoluşan, düşük molekül ağırlıklı, çok çeşitlikimyasal yapıya sahip doğal toksinlerdir. İnsan vehayvan sağlığı üzerinde güçlü ve çeşitli toksiketkiler oluşturmaktadırlar (1).

Mikotoksinleri üreten mantarlar rüzgar vehava akımlarıyla taşınarak her yerde (atmosferinçeşitli katmanları da dahil) bulunabilirler(1,2). Mikotoksin kontaminasyon düzeyi iklimkoşullarına, ürünün cinsine ve coğafi konumabağlı olarak mevsimden mevsime, yıldan yılafarklılık gösterebilir. Dünyadaki mahsüllerin dörttebirinin mikotoksin ile kontaminasyon riskininolduğu bildirilmiştir (1).

Kimyasal ve etkinlik açısından farklı olanmikotoksinler, üreten mantarın gelişebildiği vasat-lara göre sınıflandırılabilirler. Bu sınıflandırmaTablo 1’de görülebilir (2).

Mikotoksin üreten mantarlar, bitkiyi hasatöncesi dönemde veya hasat sonrasında enfekteedebilirler. Pek çok cins mantar büyüme, gelişmeve mikotoksin üretimi için belli koşullara ihtiyaçduyar. Bu koşullar özetle; nem, sıcaklık, substrattipi ve besinsel faktörler, atmosfer oksijen vekarbon dioksit düzeyleri, diğer mantar türlerininvarlığı, coğrafi konum, genetik şartlar olaraksıralanabilir. Toksin üretiminin boyutu aynızamanda eser metaller, böcek faaliyetleri, bitkiselilaçlar, baharatlar, Krebs döngüsü ara ürünleri, besin katkı maddeleri gibi faktörlerden deetkilenebilir (1,2).

DERLEME Cilt 58, No 3, S : 97 - 118Türk Hij Den Biyol Derg 2001

VOL 58, NO 3, 2001

1Hacettepe Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi, Farmasötik Toksikoloji Anabilim Dalı, AnkaraGeliş tarihi : 04.09.2001 Kabul ediliş tarihi : 19.02.2002Yazışma adresi: Prof.Dr. Gönül ŞAHİN, H.Ü., Eczacılık Fakültesi, Farmasötik Toksikoloji Anabilim Dalı, 06100, Sıhhiye, Ankara

DÜNYADA VE TÜRKİYE’DE İNSAN SAĞLIĞINI TEHDİT EDEN MİKOTOKSİNLER

MYCOTOXINS IN TURKEY AND THE WORLD

Gözde GİRGİN1 Nurşen BAŞARAN1 Gönül ŞAHİN1

97

Tablo 1. Mikotoksin üreten mantarların gelişebildiği vasatlara göre sınıflandırılmaları

A. Bitki Enfekte Edenler B. Depolanmış Ürünü Enfekte EdenlerClaviceps purpurea Helminthosporium biseptatum Aspergillus flavus P.urticaeSclerotinia sclerotiorum A.parasiticus P.verruculosumFusarium graminearum A.ochraceus P.puberulum

(Gibberella zeae) A.clavatus P.expansumRhizoctonia leguminicola A.fumigatus P.rugulosumAspergillus flavus A.rubrum P.palitansC. Çürüyen Organik Maddeyi Enfekte Edenler A.chevalieri P.roquefortiPithomyces chartarum Fusarium graminearum Penicillium islandicum P. purpurogenumStachybotrys atra Chaetomium globosum P.citrinum Chaetomium globosumPericonia minutissima Dendrodochium toxicum P.rubrum Fusarium graminearumFusarium sporotrichoides Myrothecium verrucaria P.citreoviride F.tricinctumCladosporium spp. Trichothecium roseum P.cyclopium F.nivaleAlternaria longipes Trichoderma viride P.viridicatum F.moniliforme

Mikotoksin alımına bağlı olarak gelişen kliniktabloya “mikotoksikoz” denir. Ancak bu kliniktablo; tanımlanması oldukça güç olan ve bir veyaçoğunlukla birden fazla hastalıkla karakterize birdurumdur. Mikotoksikozda görülen belirtilerinşiddeti, etkilerin, görülen hastalıkların tipi, genelolarak maruz kalınan mikotoksin türü, miktarı,birden fazla mikotoksin varlığının yanı sıra vücutağırlığı, fiziksel ve beslenme durumu gibi kişiselözelliklere bağlı olarak farklılıklar gösterebilir.Tablo 2’ de bazı mikotoksinlerin çeşitli etkileri veneden oldukları hastalıklar özetlenmiştir (1).

Yazının bu bölümünde, sağlık açısındanönemli sorunlara neden olabilen bazı mikotoksin-ler üzerinde durulacaktır.

AFLATOKSİNLER1960 bahar ve yazında gizemli bir hastalık

İngiltere’nin kuzey ve güney bölgesinde

100.000’den fazla hindinin ölümüne nedenolmuştur. Ördek ve sülünleri de etkileyenbu hastalık “Turkey X Disease” olarakadlandırılmıştır. Diyetin değiştirilmesinin morbi-dite ve mortalite oranını azaltmasıyla buhastalığın besinsel kaynaklı olduğu farkedil-miş ve etkilenen tüm hayvanların diyetininAspergillus flavus ile kontamine olduğu ve bunedenle "a-flavus-toxin"in kısaltılmasıyla eldeedilen “aflatoksin” adı verilen toksik maddeyiiçeren Brezilya yerfıstığı olduğu saptanmıştır(1,3).

Aflatoksinler, A.nomius ve A.tamarii mantar-ları tarafından da üretilebilmelerine rağmen esasolarak A.flavus ve A.parasiticus mantarlarınınbelli suşlarının sekonder metabolitleridirler.Ultraviyole ışık altında mavi floresans verenleraflatoksin B1 (AFB1) ve AFB2, yeşil floresansverenler ise AFG1 ve AFG2 olarak adlandırıl-

GİRGİN, BAŞARAN, ŞAHİN. DÜNYADA VE TÜRKİYE’DE İNSAN SAĞLIĞINI TEHDİT EDEN MİKOTOKSİNLER

TÜRK HİJ DEN BİYOL DERGİSİ98

Tablo 2. Bazı mikotoksinlerin çeşitli etkileri ve neden oldukları hastalıklar

Mikotoksin

Aflatoksin B1

Sitrinin

α-Siklopiyazonik asitErgotoksinler(ergotamin)Fumonisin B1

Okratoksin A

Patulin

Penitrem AFomopsin ASporidesmin A

Trikotesenler(T-2 toksin)Zearalenon

Oluşturduğu Etki

KarsinojeniteTeratojenite

Nefrotoksisite

Nörotoksisite

VazokonstrüksiyonNörotoksisiteKarsinojeniteNörotoksisiteKarsinojeniteNefrotoksisiteMutajeniteAntibakteriyalNörotoksisiteHepatotoksisiteHepatotoksisiteFotosensitiviteDermatoksisiteHematopoetik EtkiÖstrojenizmÜreme Bozuklukları

Neden Olduğu SaptananHastalıklar

İnsanda primer karaciğer kanseriTurkey-X disease

----

----

Ergotizmİnsanda St. Anthony AteşiAtlarda EnsefalomalaziDomuzlarda Pulmoner ÖdemDomuzlarda ve Kümes Hayvanlarında Nefropati

-----

-----Koyunlarda lupinozisKoyunlarda lupinozis

Alimentary toxic aleukia(ATA)Domuzlarda hiperöstrojenizm,Vulvovajinit ve düşükler

Üreten Cins

Aspergillus

PenicilliumAspergillusPenicilliumAspergillusClaviceps

Fusarium

AspergillusPenicilliumPenicillium

PenicilliumPhomopsisPithomyces

Fusarium

Fusarium

maktadır (3). Benzer yapılara sahip toksinlerolmakla birlikte başlıca aflatoksinler AFB1, AFB2,AFG1 ve AFG2 dir. Bu toksinler çeşitli besin vetohumlarda değişen miktarlarda bulunmalarınarağmen; AFB1 genellikle en etkin olanıdır.Şekil 1’de başlıca aflatoksinler olan AFB1, AFB2,AFG1 ve AFG2’nin yapıları görülmektedir (1).

AFB1 ve AFB2 içeren yemlerle beslenen inek-lerin sütünde rastlanan, ana moleküle benzerfakat daha az biyolojik etki gösteren bileşikler iseAFM1 ve AFM2 olarak adlandırılmışlardır. AFM1hayvanlarda AFB1’in ana matabolitlerindendir vegenellikle süt ve idrarla itrah edilir (3).

Aflatoksinler kimyasal yapılarına göredifurokumarosiklopentanon ve difurokumarolak-ton olmak üzere iki gruba ayrılabilirler. Difuroku-marosiklopentanon grubunda AFB1, AFB2,A F B2 a, AFM1, AFM2, AFM2 a ve aflatoksikol;difurokumarolakton grubunda ise AFG1, AFG2,A F G2 a, AFGM1, AFGM2, AFGM2 a ve AFB3bulunmaktadır.

Yapısal olarak bir çifte bağ içeren dihidrofu-ran grubu ve kumarin grubuna bağlanan fonk-siyonel gruplara göre, oluşan biyolojik etkininşiddeti değişebilir. AFB1’in demetilasyonu toksik

bir türev olan AFP1 oluşumu ve furan halkalarınaköprü konumunda bulunan karbon atomununhidroksilasyonu da AFB1 ile benzer etkilergösteren fakat daha az karsinojenik olan AFM1oluşumuyla sonuçlanır (1).

Mikotoksinler üzerindeki çalışmaların çoğudihidrofurfuranlar üzerinde yoğunlaşmıştır.Doğada bulunan dört aflatoksin (AFB1, AFB2,A F G1 ve AFG2) dihidrofurfuran halkasıylasübstitüe kumarin konfigürasyonundadır. Karsino-jenik potansiyalleri AFB1 > AFG1 > AFB2 > AFG2şeklinde azalmaktadır (4). Bu sıra, aflatoksinlerleördek yavrularında yapılan çalışmalardan eldeedilen LD5 0 değerleriyle de gösterilmiştir. Budeğerler Tablo 3’te gösterilmiştir (1). AFB1molekülünde bulunan 8,9 çifte bağının AFB2molekülünde doymuş olmasının, AFB2'nin dahaaz karsinojenik etkili olmasının nedeni olarakkabul edilmektedir (4).

Aflatoksinler mısır, yerfıstığı, ceviz, Brezilyafıstığı, keten tohumu, karbonhidrat içeriği yüksekolan diğer gıdalar ve hatta bitki ve baharatların sıkgörülen kontaminantlarındandır (1,5). Yiyecekleritarlada ekili oldukları zamandan başlayarakbüyüme, hasat, nakliyat, kötü depolama koşulları,üretim sırasındaki koşullar ve hatta hazır gıdaolarak kullanılan ürünün raf ömrü esnasında,kısacası ekimden tüketime kadar her aşamadakontamine edebilirler (5,6).

Aflatoksinlerle oluşan zehirlenme tablosuna“aflatoksikoz” adı verilir (6). İnsanlar aflatoksinleredoğrudan, mesleki maruziyet sonucu veya özellik-le kontamine yemle beslenmiş hayvanlardan eldeedilen ürünler vasıtasıyla maruz kalabilirler


VOL 58, NO 3, 2001 99

Şekil 1. Bazı aflatoksinlerin yapıları

Tablo 3. Bazı aflatoksinlerin ördek yavrularındaki LD50değerleri

Aflatoksin LD50 (µg)

B1 18G1 39B2 84G2 173M1 17M2 62

Aflatoksin B1 Aflatoksin B2

Aflatoksin G1 Aflatoksin G2

(6-8). Zira insanlar tarafından en çok tüketilenkümes, küçük ve büyükbaş hayvanların et, süt,yumurta ve bazı organlarında yapılan saptamalarsonucu elde edilen veriler; çok az miktarda alınanAFB1’in bile başta karaciğer ve diğer dokular ol-mak üzere süt ve yumurtaya da geçebildiğinigöstermektedir. Kontamine sütten yapılan peynir-lerde, peynirin daha konsantre bir ürün olması ne-deniyle yapıldığı sütten 3-3,5 kat daha fazla afla-toksin taşıdığı saptanmıştır. Yağlara ise yapıldığısütün 0,5-0,7 katı kadar aflatoksin geçmektedir.

Bir salgında neden tanımlanamaması, duru-mun gözden kaçırılamayacak kadar belirgin vesendromların belirli tipte yiyeceklerle ilişkili ol-ması, antibiyotik veya diğer ilaçlarla tedaviyecevabın düşüklüğü ve salgının mevsimsel olmasıdurumunda aflatoksikozdan şüphelenilmelidir (6).

Aflatoksinler tüm canlı organizmalarda karsi-nojenite, teratojenite ve mutajeniteye nedenolmaktadırlar. DNA, RNA ve protein senteziinhibisyonu; çeşitli enzim aktivitelerinde azalma;glukoz metabolizması depresyonu; fosfolipidler,serbest yağ asitleri, trigliseritler ve kolesterol veesterleri dahil olmak üzere lipid sentezi inhibis-yonu ve pıhtılaşma faktörü inhibisyonu gibimetabolik etkileri vardır (3). Bazı hayvan tür-lerinde akut nekroz, siroz ve karaciğer kanserineyol açarlar. AFB1, Uluslarası Kanser AraştırmaVakfı (IARC) tarafından Grup I karsinojen olaraksınıflandırılmıştır. AFB1’e maruziyet ile dünyadagörülme sıklığında yedinci sırada bulunan primerhepatoselüler karsinoma arasında ilişki olduğusanılmaktadır (5). Toksik etkilerini göstermek içinmetabolik aktivasyona gereksinim duyan dolaylıetkili bir mikotoksindir (9). Primer karaciğerkanserinin çok orijinli olduğuna inanılsa da afla-toksin B1 yiyecek kontaminantı olarak yaygın bu-lunması nedeniyle en güçlü faktördür (4). He-patoma ve karaciğer hasarı oluşumuna ilişkinyapılan çalışmalarla AFB1’in K1 ras protoonko-geninin aktivasyonunu sağladığı ve p53 tümörsupresör genini farklılaştırdığı saptanmıştır.Hepatoselüler Karsinoma (HCC) hastalarında,p53 geninde önemli bir nokta olan 249.kodonun üçüncü bazında guanin→timin (G→T)transversiyonu gözlenmiştir (1,4).

Aflatoksinlerin akut ve kronik toksisitelerindetürlerarası, bireylerarası ve cinsiyete göre önemlifarklılıklar vardır. Şimdiye kadar toksisitelerinetamamen dirençli bir hayvan türü bulunmamıştır.(1). Aflatoksinlere olan duyarlılığın cinsiyete bağlıolup olmadığını araştırmak üzere yapılandeneylerde dişi farelerin erkek farelere göre dahaaz duyarlı olduğu; bu durumun da östrojenikhormonların koruyucu etkisinden kaynaklandığısaptanmıştır. Toksisite; çevresel faktörler,maruziyet doz ve süresi, yaş, sağlık ve beslenmealışkanlığına göre farklılık gösterebilir (6).

Amerikan Gıda İlaç Kurulu (FDA) tarafındanbazı yiyeceklerdeki aflatoksin kontaminasyonuiçin izin verilen maksimum düzeyler Tablo 4’tegösterilmiştir (1). Ülkemizde 16 Kasım 1997 tari-hinde yayımlanan 23172 no’lu Resmi Gazete’ninTürk Gıda Kodeksi Yönetmeliği Bölümü Ek-14’teaflatoksinler için belirtilen ‘müsaade edilen enyüksek değerler’ ise Tablo 5’te verilmektedir.

A F B1’in mutajenik ve karsinojenik etkileridetaylı bir şekilde çalışılmıştır ve elektroncazengin dihidrobisfuranın, karaciğer sitokrom P450(CYP 450) izoenzimleri CYP 2C ve daha az olmaküzere farelerde CYP 1A2 ve insanda CYP 3A4 ileAFB1 8,9-epoksite dönüşmesinden kaynaklan-maktadır (1,9). CYP 3A4 hepatosit ve entero-sitlerde bulunduğundan dolayı aflatoksinler içinekstrahepatik metabolizmalarından söz etmek demümkündür. Daha karaciğere ulaşmadan bileşikbiyoaktivasyona uğrayabilmektedir. Bu da afla-



Tablo 4. Amerikan Gıda İlaç Kurulu (FDA) tarafındanaflatoksin kontaminasyonu için kabul edilen maksimumdüzeyler (ppb)

Substrat Maksimum Miktar (ppb)

İnsan yiyeceği ve bazı tür 20hayvan yemleriSüt 0.5Besi Hayvanı Yemi 300Domuz yemi (et için) 200Süt veren inek, domuz ve kümes 100hayvanı yemi

toksinlerin lokal etkileri açısından düşündürücübir noktadır. CYP 450 haricinde prostoglandinsentetazlarla ko-oksidasyona uğrayarak biyoakti-vasyon olasıdır. Bu reaksiyon in vivo v e r i l e r imevcut olmasa da in vitro olarak ispatlanmıştır.Böbrek, akciğer ve bağırsaklar için önemli birbiyoaktivasyon mekanizmasıdır (4,10).

A F B1 8,9-epoksit; ekso- ve endo- olmaküzere iki formda oluşur. Farelerde bu iki izomerinoranı 32:1 iken insanda bu oran daha düşüktür.Her iki izomerin de DNA’ya olan afinitelerifarklıdır. Ekso-epoksit oldukça elektrofiliktir veDNA’da guaninin N7 konumuna bağlanır. Endo-izomerden yaklaşık 500 kat daha çok mutajenikaktiviteye sahiptir. AFB2 ise 8,9 konumunda çiftebağ içermediğinden dolayı pratik olarak inaktiftir.A F B1 8,9-epoksit daha sonra 8,9-dihidroAFB1’e metabolize olarak Schiff bazı oluşumuylahücresel proteinlerdeki lizin aminoasitine -amingrubundan bağlanarak modifiye eder ve hücrehasarı ve ölümüne neden olabilir (1,4,5).

Şekil 2’de AFB1-ekso-8,9-epoksit veoluşturduğu DNA katım ürününün yapılarıgörülmektedir (1).

Metabolitler, DNA dahil olmak üzere nükleofi-lik hücresel makromoleküllere oksitin biyolojik sis-

temden izole edilmesine olanak vermeyecek birhızla bağlanmaktadırlar. Her iki oksitin de,A F B1’in adenin ve sitozin gibi diğer bazlarabağlandığına dair kanıtlar olsa da, çok büyükoranda guaninin N7 poziyonuna bağlandığıbilinmektedir (4).

A F B1, AFB2 ve sterigmatosistin oksitleriguaninin N7 konumu tarafından nükleofilik atağauğrarlar ve bunun sonucunda oksit açılarakN7-guanin kovalan DNA katım ürünü oluşur.Oluşan bu yapı, üç spontan prosesle kaybolabilir:

(i) aflatoksin dihidrodiolün ayrılarak çıplakguanin molekülünün kalması

(ii) pürin olmayan kısmını bırakarakguaninin ayrılması

(iii) imidazol halkasının açılması.AFB1’in uzaklaştırılması in vivo olarak DNA

onarım enzimleri nedeniyle daha hızlıgerçekleşmektedir.

İmidazol halka açılması guaninn N7 pozis-yonuna olan aşırı bağlanmanın sonucudur. Halkaiçindeki pozitif yükün artması sonucu 8,9 -dihidro-1 - 8 - ( 2 , 6 - d i a m i n o - 4 - o k s o - 3 , 4 - d i h i d r o p r i m i d - 5 - i l f o r-mamido)-9-hidroksi AFB1 ve 8,9-dihidro-8-(2-a m i n o - 6 - f o r m a m i d o - 4 - o k s o - 3 , 4 - d i h i d r o p r i m i d - 5 - i l-amino)-9-hidroksi AFB1 olmak üzere iki ürünoluşur. AFB1 katımı olmuş DNA’nın alkalikoşullarda tutulması imidazol halkasının açılmasıve diol oluşumu ile sonuçlanırken hafif asidikkoşullar AFB1-DNA katım ürünlerine dönüşümüsağlar (4).


VOL 58, NO 3, 2001 101

Tablo 5. Bazı gıdalarda aflatoksinler için Türk GıdaKodeksi tarafından kabul edilen limitlerAflatoksin Tipi Gıda Maddesi Kabul Edilebilir

En Yüksek Değer (mg/kg)

B1 Baharatlar 0,005B1 Hububatlar 0,002B1 Hububat Unları 0,002B1 Tüm Gıda Maddeleri 0,005M1 Peynir 0,00025M1 Süt ve Süt Ürünleri 0,00005M1 Bebek Mamaları ve 0,00002

Devam FormülleriB1+B2+G1+G2 Bebek Gıdaları ve 0,00001

Hazır KarışımlarB1+B2+G1+G2 Tüm Gıda Maddeleri 0,010

Şekil 2. AFB1-ekso-8,9-epoksit ve oluşturduğu DNAkatım ürünü

AFB1-ekso-8,9-epoksit AFB1-N7-Guanin

AFB1-DNA katım ürünleri idrarla itrah edilirlerve bu itrahın diyet kaynaklı AFB1 alımı iledoğrusal olarak arttığı düşünülmektedir. Bunedenle idrarla atılan AFB1 katım ürünleri;diyetsel maruziyetin yanı sıra kanser riskinigösteren önemli bir biyogösterge olarak dakullanılmaktadır. Yapılan çalışmalarda, idrar-larında AFB1-DNA katım ürünü bulunan birey-lerin, bulunmayanlara oranla kansere yakalanmarisklerinin 9,1 kat daha fazla olduğu saptanmıştır(11).

AFB1 8,9-epoksit için glutatyon ile konjugas-yon en önemli detoksifikasyon yoludur. AFB1’inmetabolizması sırasında P450 tarafındankatalizlenen pek çok hidroksilasyon oluşur ve bureaksiyonlar sonucunda AFM1, AFP1 ve AFQ1gibi ikincil metabolitler oluşur. Faz II konjugasyonişlemleri de primer aflatoksin metabolitlerininglukronidasyon, sülfatasyon ve asetilasyonunuiçerir (1,7). Şekil 3’te aflatoksinlerin olasımetabolizma yolları görülmektedir (6).


TÜRK HİJ DEN BİYOL DERGİSİ 102

Şekil 3. Aflatoksinlerin olası biyotransformasyonu

Besinlerde Aflatoksin Oluşumunu Önlemeveya Arındırma Çalışmaları:

Tahıllar dahil birçok ürünün büyüme, hasat,depolama ve işlenmesi esnasında aflatoksinlertarafından kontamine edilmemesini sağlamakgünümüzde en önemli amaçlardan biridir. Mantar-la kontamine olmamış tohum kullanımı, böcek vehastalıkların kontrolü, yeterli aşılama, kuraklıktanmümkün olduğunca korunma, ürün olgunken veçabuk hasat yapma, mekanik hasarı en aza in-diren hasat tekniklerinin kullanımı, mantaryerleşimi ve aflatoksin oluşumunu engelleyebilir.Ancak ne yazık ki bazı aflatoksin kontaminasyon-ları engellenememektedir.

Hasat sonrası aflatoksin kontaminasyonununönlenmesi hasat edilen ürünün hızlı bir şekildekurutulması, depolama ve nakliyat işlemlerininaflatoksin oluşumunu desteklemeyecek nemseviyelerinde yapılması sayesinde kontrol altındatutulabilir. Bunun yanında hasat edilen ürünlerdedepolama esnasında bazı basit gereçler (UV lam-bası veya vakum uygulaması gibi) kullanılarakhasarlı ve olası toksin içeren ürünler teşhis veayırdedilerek ürünün sağlam kısmında kontami-nasyonun derinleşmesi önlenebilir veya azaltıla-bilir. Bu uygulamalar sayesinde aynı zamandayüksek oranda kontamine olmuş tahıl ürünlerininserilerinin belirlenmesi ve market zincirine giripdaha yüksek miktarda yiyecek kontaminasyonunaneden olmadan elimine edilmesi de mümkün olur(6). Aflatoksin üretimi için optimum sıcaklık 20-38°C olmasına rağmen daha uzun süreli inkübas-yonlarda 7-12°C’lik sıcaklığa sahip ortamlarda daüretim olduğu gözlenmiştir (1,3). Bu nedenle dahadüşük sıcaklıklarda depolama aflatoksin üretiminiengellemek için yeterli bir koşul sağlamamaktadır(1). Özellikle hasat öncesi kuraklıkla birleştiğindehasat sonrası rutubetli depolama koşulları yüksekaflatoksin kontaminasyonu ile sonuçlanır.

Tohum ve yağlar üzerinde etanol (%95),2-propanol (%80), asetonun (%90) sulu çözeltilerive hekzanın alkol, sulu alkol veya sulu asetonlaolan karışımları gibi bazı çözücüler ile denenenarındırma çalışmalarının aflatoksinleri ayırmadabaşarılı olduğu bildirilmektedir.

Nemli veya kuru öğütme ile fraksiyonlandırma

yapılarak insan kullanımına sunulacak ürüne afla-toksinlerin çok az bir miktarının geçmiş olmasısağlanabilir. Bu miktar yine de izin verilen20 µg/kg'lık düzeyi aşabileceğinden dolayı dikkatliolunmalıdır (6).

Saf haldeki aflatoksinler genellikle erimedereceleri olan 250°C'ye kadar dayanıklıdırlar. Isıuygulanan kontamine ürünlerde bir miktar afla-toksin kaybının meydana gelmesi büyük olasılıklanem, pH ve çevrenin kompleks yapısı ne-deniyledir. Bu yöntemin pratikte bir detoksifikas-yon yöntemi olarak kullanılamamasının nedeniaflatoksinlerin yukarıda belirtildiği gibi ısı uygula-malarına dayanıklı olmaları ve söz konusu yüksekısı uygulamalarında ürünün besin değerini kaybe-decek olmasıdır. Örneğin sütteki AFM1' i npastörizasyon, depolama ve çeşitli işlemlere tabitutulması sürecinde değişen sıcaklıklaradayanıksız olduğuna dair raporlar bulunmaktadırfakat sütteki AFM1'in sütün içerdiği besleyicibileşenlere zarar vermeden uzaklaştıracak veyaetkisiz hale getirecek bir yöntem henüz bilin-memektedir (6). Yerfıstıklarının kavrulması,mısırların patlatılması gibi bazı pişirme işlemlerylede aflatoksin düzeyleri azaltılabilir fakat bu azal-ma çok az düzeyde olmaktadır (1).

Baharatlarla yapılan çeşitli mikotoksin konta-minasyon çalışmalarında karabiber, tarçın, nane,kekik, zencefil gibi baharatların aflatoksinoluşumunu kısmen veya tamamen inhibe ettiğigözlenmiştir. Bu baharatların küf mantarınınçoğalmasından çok aflatoksin oluşumunuengelledikleri düşünülmektedir (12,13).

Aflatoksin molekülü asit, baz ve okside ediciajanlardan oldukça etkilenen bir moleküldür. Kon-tamine ürünlerin kimyasallarla muamelesinin afla-toksin miktarını azaltmada etkin olması mümkünolsa da diğer olası toksik maddelerin oluşması,besin değeri kaybı ve protein kalitesindeki düşüş,organoleptik özelliklerde istenmeyen değişikliklerve maddi kayıp gibi diğer faktörler de gözönündebulundurulmalıdır.

Fındık ve keten tohumu üzerinde yapılan pekçok arındırma çalışmaları sonucunda amonyak,metilamin, sodyum hidroksit ve formaldehitinoldukça etkili kimyasallar oldukları saptanmıştır.


VOL 58, NO 3, 2001 103

Bu işlemlerden amonyaklamanın en etkin uygula-ma olduğuna karar verilmiştir.

Çalışmalar amonyak uygulamasının afla-toksinlerin tamamına yakınının inaktive edilme-siyle sonuçlandığını ortaya koymuştur. Ancakürünün kullanımdan önce amonyağın uzak-laştırılması için tamamen kurutulması gerekmek-tedir. Amonyak pek çok yiyecekte aflatoksinlerindetoksifiye edilmesi için gaz veya amonyumhidroksit çözeltisi halinde kullanılmaktadır(1,6). Amonyak AFB1 etkileşmesinde AFB1' i nlakton halkasının açıldığı ve takiben AFD1bileşiğinin meydana geldiği gösterilmiştir.Amonyaklanmış ürünler hayvanlarda herhangi birtoksisiteye neden olmamıştır. Amonyaklanmıştahıllarla beslenen inek sütlerinde AFM1’ erastlanmamasının yanı sıra karaciğer, böbrek vekalpte de herhangi bir aflatoksin kalıntısıbulunmadığı gözlenmiştir. Metilaminle yapılançalışmalarda ise bileşiğin keten tohumuürünlerinde, özellikle sodyum hidroksit varlığındaaflatoksinleri önemli ölçüde etkisiz hale geti-rirken başta karaciğer büyümesi olmak üzereorganizmada istenmeyen bazı etkiler oluşturduğugözlenmiştir.

Ozonlama yoluyla da AFB1 ve AFG1’ i ndüzeylerinde azalma saptanırken AFB2 v eAFG2’ye herhangi bir etkisinin olmadığı gözlen-miştir. Sodyum hipoklorit, formaldehit-kalsiyumhidroksit karışımı ve bisülfüt gibi pek çok bile-şikle çalışmalar yapılmasına rağmen günlükkullanıma çok az madde girebilmiştir. Örn.Hindistan’da düşük konsantrasyonda hidrojenperoksitin yerfıstığı ürünlerinin mikotoksinlerdenarındırılmasında kullanımına izin verilmektedir(6).

Fenolik antioksidanlardan olan bütillenmişhidroksi toluen (BHT) ve bütillenmiş hidroksianisol (BHA) ile yapılan çalışmalarda, bu ikiantioksidanın farelerde karaciğer kanserininbaşlatma aşamasını inhibe ettiği gözlenmiştir(14). BHT’in etki mekanizması karaciğerglutatyon-S-transferazlarını (GST) indükleye-rek AFB1 8,9-epoksitin DNA’ya bağlanma-sını etkin olarak inhibe etmesidir (15). Fare-lerle yapılan çalışmalarda BHA’ün etkisinin

BHT’den daha fazla olduğu belirlenmiştir (14).Yapılan çalışmalar sonucunda amon-

yaklamanın arındırma çalışmalarında en etkinkimyasal uygulama olduğu saptanmıştır.Araştırmalar; amonyak uygulanmasınınaflatoksinlerin tamamına yakınının inaktiveedebildiğini ortaya koymuştur. Ancak ürününkullanımdan önce amonyağın uzaklaştırılmasıiçin tamamen kurutulması gerekmektedir.

Hayvan yemlerine ilave edilen aktif karbon,sodyum bentonit, sodyum aluminosilikat hidratgibi sekestre edici ajanların aflatoksinlerdenarındırma amacıyla yapılan çalışmalardahidrojene sodyum kalsiyum alüminosilikat(HSCAS)’ın aflatoksinleri bağlamada oldukçaetkili olduğu saptanmıştır (1,16,17). YemlerineHSCAS ilavesi yapılan ineklerin sütlerine itrahedilen AFM1 miktarında anlamlı bir azalmaolduğu bildirilmiştir (17).

Aflatoksin kontaminasyonunun engellenmesiamaçlı bir başka yaklaşımı da A . f l a v u s v eA . p a r a s i t i c u s’un toksijenik olmayan suşlarınıngeliştirilip bunlar aracılıklı, toksik olan Aspergillussuşlarının üremesinin yavaşlatılabilmesi veyadurdurulabilmesidir (1).



Şekil 4. A ve B tipi trikotesen örnekleri

R3 R4 R7 R8 R15

A Tipi

Skirpentriol OH OH H H OH

T-2 Toksini OH OCOCH3 H OCOCH2CH(CH3)2 OCOCH3

B TipiNivalenol OH OH OH OH

Deoksinivalenol OH H OH OH

TRİKOTESENLERTrikotesenler Fusarium, Trichoderma,

Myrothecium, Verticimonisporium, Stachybotris’in çeşitli türleri tarafından oluşturulurlar veseskiterpenoit yapısındadırlar (1,18). Günümüzekadar küf kültürlerinden 140’tan fazla trikotesentipi izole edilmiştir ve bu sayı artmaya devam et-mektedir.

Trikotesenler 12,13-epoksitrikotes-9-en hal-kası temel alınarak kimyasal yapılarına göre A, B,C ve D olmak üzere dört farklı gruba ayrılırlar.B tipi trikotesenlerin A tipinden farkı α - β bağınasahip olmasıdır. Bu iki alt tip izole edilmiş 140civarındaki toksinlerin yaklaşık 100’ünü oluşturur.C tipi ilave bir epoksit grubu ile karakterizedir,D tipi ise makrosiklik trikotesenlerden oluşmak-tadır. Şekil 4’te sadece önemli olan A ve B tipitrikotesenlere bazı örnekler gösterilmiştir (19).

Tarım ürünlerinde trikotesen kontaminas-yonunun büyük kısmını A grubundan olanT-2 toksini ve scirpentriol ile B grubuna dahil olandeoksinivalenol (DON) ve nivalenol (NIV)ve türevleri oluşturmaktadır. T-2 toksini vescirpentriolün doğada bulunma sıklığı DON veNIV’e göre daha azdır (20).

Tüm bu doğal toksinler C-9,10’da bir olefinikbağ ve C-12,13’te toksisite etkenleri olan bir epok-si grubu içerirler. Toksik etkilerini göstermek içinmetabolik aktivasyona gerek yoktur (1,18). Toksinoluşumu için pek çok defa erime-çözünme olay-larının gerçekleşmesi gerekir (2). Trikotesenler(örn. T-2 toksini) daha çok 8-14°C gibi nispetendüşük sıcaklıklarda oluşabilmektedir fakat 25°Ccivarındaki sıcaklıklarda da Fusarium acumina -tum tarafından üretilebildiğine dair raporlar dabulunmaktadır (1).

Çoğu trikotesen hem mikotoksik hem dezootoksik ajanlardır. Bazı trikotesenler antifungal,antiviral ve antibakteriyeldir. Ciltte yanma, kaşıntı,şişlik, peteşik kanama, kuruma, çatlama, pul puldökülme; ayrıca enterit, kusma, oral nekroz,gastroenterik nekroz gibi toksisite belirtilerigöstermektedir (20). Bu bileşikler oldukça güçlüenflamatuvar etkiler ve ödem gibi önemli sistemiketkilere sahiptirler; özellikle abdominal ödem diğerdokularda toksik etki gözlenmeyecek kadar düşük

konsantrasyonlarda toksinle dahi görülebilen biretkidir. Verrucarin A ile akut ve subakutmaruziyette pek çok hayvan türü ile yapılandeneylerde diyare, hematüri, bazen kusma,anoreksi, susuzluk, ataksi, ve kilo kaybı gibietkiler gözlenmiştir. Bu belirtilere ilaveten bu gruptoksinlerin yüksek dozlarda beyinde ve kalpkaslarında dejenerasyon ve kanamalara nedenoldukları saptanmıştır. Testis, timus ve lenf nodül-lerinde ciddi lezyonlar oluşturmuşlardır ve bazıhayvanlarda gastrointestinal kanal (GİK) enfla-masyonları gözlenmiştir. İnsanlarda düşük dozetkileri bulantı, kusma, anemi, hemoraji, diyare veimmünosupresyondur (19 - 21).

Trikotesenler doğada sık bulunur veRusya’da kışı tarlada geçirerek önemli derecedesıcaklık değişimlerine maruz kalmış ve dolayısıylakontamine olmuş tahıl tüketimine bağlı olarakoluşan “alimentary toxic aleukie” (ATA)’dansorumlu tutulmuşlardır. ATA’nın klinik bulguları cilttoksisitesi, kemik iliği hasarı, hemorajiler ve diğerbazı sendromlar ile karakterizedir. ATA 1942-47yılları arasında Sibirya yakınlarındaki Orenbur’dapopülasyonun %10’undan fazlasının ölümüyleilişkili bulunmuştur. Semptomları T-2 ile benzerşekilde kusma, diyare, deri enflamasyonu,lökopeni, çoklu hemoraji ve kemik iliği hasarı ilekarakterizedir. Bu nedenle T-2 toksinin ATA’dakietiyolojik etmen olduğu tahmin edilmektedir (1).

ATA’nın klinik gelişimi dört aşamadan oluşur.Birinci aşama 3-9 gün sürer ve ağızda ve GİK’dadeğişikliklerin oluştuğu gözlenir. Ağız, dil veGİK’ da yanma hissi, başağrısı, yorgunluk, bitkin-lik ve başdönmesi ana yakınmalar arasındadır.Bunlar hasta ikinci aşamaya girdiğinde hızlı birşekilde kaybolabilir. İkinci aşama 3-8 hafta sürerve hematopoetik sistemdeki değişiklikler dışındahasta kendisini normal aktivitesine devamedecek kadar iyi hissedebilir. Progresif lökopeni,granülopeni, lenfositoz ve anemi görülebilir.İmmun sistemdeki bozukluklar nedeniyle hastadabakteriyal enfeksiyonlar artabilir. Daha ciddikomplikasyonların gözlendiği durumlarda has-tanın sinir sistemindeki bozukluklar nedeniylehalsizlik, çarpıntı, başağrısı, astım benzeri kriz,hipotansiyon, sarılık, pupiller dilatasyon, diyare


VOL 58, NO 3, 2001 105

veya konstipasyon gelişebilir. Toksik tahılkullanımı devam ederse hasta üçüncü evreyegirer. Bu aşamada daha ciddi ve şiddetli belirtilergözlenebilir. Bu evre boyunca vücudun çeşitliyerlerinde, ciltte ve ağız içinde, GİK'da ve nazalkısım gibi mukozasında peteşik kanamalar, ağızboşluğunda nekroz ve servikal lenf nodüllerindebüyüme ve ödem oluşabilir. Özefagus ve epiglot-tisteki lezyonlar ve larinksteki ödem nedeniyleepiglottisin kapanması sonucu ölüm gözlenebilir.Ölüm gözlenmezse hasta dördüncü safhaya girerve iki ay veya daha uzun bir süreç sonunda hastaiyileşebilir (2).

T-2 toksini ve NIV gibi trikotesenler aktifolarak üreyen hücrelerde karyorhekzisi indükler-ler, kemik iliği hücrelerinde belirgin azalış oluştu-rurlar ve protein ve DNA sentezini inhibe etme veHL-60 hücrelerinde programlanmış hücreölümünü (apoptozis) indükleme yeteneklerivardır. T-2 toksini ile insan periferal lenfosithücrelerinde yapılan in vitro bir çalışmadatoksinin periferal lenfosit hücrelerini etkilediği,dolaşımdaki beyaz kan hücreleri sayısındaazalmaya ve apoptozise neden olduğusaptanmıştır (1).

Trikotesenler aynı zamanda kimyasal savaşsilahları olarak da kullanılmaktadırlar. 1970’lerinsonlarında Güneydoğu Asya ve Afganistan’dakimyasal silah olarak kullanıldıkları bildirilmiştir.Daha yakın bir zamanda ise, Irak, BirleşmişMilletler Özel Komisyonu (UNSCOM) tarafındanbiyolojik silah olarak kullanmak amacıylatrikotesen üretmekle suçlanmıştır. Kimyasalsilah olarak kullanılan trikotesenler; T-2toksini, DON, diasetilnivalenol ve NIV’dür.Bu bileşiklerin faredeki intraperitonial LD5 0değerleri sırasıyla 5.2, 70.0, 9.6 ve 4.0 mg/kg’dır(20). Kluyveromyces marxianus ile yapılançalışmalarda ise toksisitenin T-2 toksinidiasetilscirpentriol DON NIV sırasıyla azaldığıtesbit edilmiştir (1).

Trikotesenler, tahıllarda sık bulunmaları ne-deniyle ekonomiye olduğu kadar insan sağlığı içinde tehdit olmayı sürdürmektedirler. Bu nedenlebaşta tarım ürünleri olmak üzere gıdaları enfekteetmeleri dünya çapında sağlıkla ilgili büyük sorun

olmaya devam etmektedir (20). Amerikan Gıdaİlaç Kurulu (FDA) tarafından insan kullanımınasunulan gıdalarda DON için 1 µg/g’lık bir limitbelirlenmiştir (22).

FUMONiSiNLERFumonisinler Fusarium moniliforme, F.dlami -

ni, F.nygamai, F.subglutinans, F.napiforme,F.proliferatum v e F . a n t h o p h i l u m gibi çeşitlimantarlar tarafından üretilebilmelerine rağmen enönemli kaynakları F. moniliforme küfüdür (1).

Fumonisinler, çeşitli türlerdeki farklıhastalıkların etiyopatojenezinden sorumlunongenotoksik karsinojenlerdir (23). Üretimleriiçin optimum koşullar nem, yaklaşık 20°C sıcaklıkve 11-13 haftalık bir süredir. Yapıca 2-amino-12,16-dimetil polihidroksieikosan iskeletininC14 ve C15 konumlarından propan-1,2,3-trikar-boksilik asit ile esterleşmesiyle oluşmuşlardır (1).Şekil 5’te fumonisin grubunun başlıca toksinleriolan FB1 ve FB2’nin yapıları gözlenebilir (23).

Bugüne kadar altı farklı fumonisin tanım-lanmıştır. Bunlardan fumonisin B1 (FB1) ve FB2major toksinler olup, FB3, FB4, FA1 ve FA2 minörolanlarıdır. FB1 ve FB2 yapısal olarak benzer olanve atlarda lökoensefalomalazi (LEM), domuzlardapulmoner ödemle ilişkili olan ajanlardır (24). LEMMeksika, ABD, Mısır ve Güney Afrika’da bilinen



Şekil 5. Fumonisin B1 ve B2’nin yapıları

bir hastalıktır. Eşeklerde ve atlarda beynin beyazcevher kısmında nekroz oluşturmaktadır. AyrıcaF.moniliforme ile kontamine mısır tüketiminin aynızamanda Güney Afrika ve Çin’deki özefagalkanser vakaları ile de ilişkili olduğu sanılmaktadır.Bilinen altı fumonisinden FB1 ve FB2’nin N-asetiltürevleri olan FA1 ve FA2, F.moniliforme kültürleritarafından en az üretilen ve en az toksisiteyesahip olan türevlerdir. Bu iki yapısal analog veFB4 doğada bulunmazlar (1).

Fumonisinler toksik etkilerini göstermek içinmetabolik aktivasyona ihtiyaç duymayan bileşik-lerdir. Bu özellikleri FB1 ve FB2 ile beslenensıçanların idrar, safra, kan ve hepatositlerindemetabolite rastlanmamasıyla doğrulanmıştır. FB1ile sıçan ve maymunların kanında yapılantoksikokinetik çalışmalarda eliminasyon yarı öm-rünün 18-40 dakika arası olduğu bulunmuştur.FA1 ve FA2 toksisitesi düşük olan bileşiklerdirfakat hidrolizleriyle oluşan ürünler (PA1 ve PA2)ana bileşikler kadar toksisite gösterebilirler (1).

Daha çok FB1 ve FB2 olmak üzere fumonisin-lerin, hayvanlar üzerinde türe bağlı olarak nöro-toksisite, hepatotoksisite, nefrotoksisite, immüno-supresyon (ve bazen de immünostimulasyon),gelişim bozuklukları, karaciğer tümörleri olmaküzere çeşitli toksik etkileri vardır. Hayvanlarlayapılan toksikolojik incelemeler en hassas türünatlar olduğunu göstermiştir (20,21). LEM riskiniazaltmak için at yemlerinde maksimum 5 µg/g fu-monisin miktarına izin verilmesi tavsiye edilmiştir.Pulmoner ödemi engellemek için benzer şekildedomuzlarda maksimum 10 µg/g’lık bir miktara,sığır ve kümes hayvanlarında ise fumonisinin et-kilerine duyarlılıkları diğer türlere göre daha düşükolduğundan dolayı 50 µg/g’a kadar fumonisineizin verilmektedir (1,25). Tablo 6’da fumonisinleriçin müsaade edilen düzeyler verilmiştir (1).

Fumonisinler kanser başlatmasında ve iler-lemesinde genotoksik karsinojenleri taklit eder.γ-glutamil transpeptidaz (GGT) ve glutatyon-S-transferaz’ın plasental formunu (GSTP) indükler.Bu enzimler genotoksik karsinojenler tarafındanbaşlatılan olası preneoplastik lezyonlarınhistolojik markörleridir. Fumonisinler genotoksikkarsinojenlerden kanser başlatma safhaları veuzun süreli maruziyeti gerektirmesi nedeniylefarklılık gösterirler. Bu safha genotoksik karsino-jenler için normalde birkaç saat veya gün içindetamamlanmaktadır (1).

Fumonisinler, sfinganin (SA) ve sfingosine(SO) olan yapısal benzerlikleri nedeniyle sfin-golipid biyosentezini inhibe etmektedirler. Şekil6’da yapıları verilmiştir (25). Sfingolipidler hücremembranının önemli bileşenlerinden olan uzunzincirli serbest bazlardır ve mekanizmalarınınbozulması hücre büyümesi, farklılaşması vedavranışında önemli değişikliklere neden olabilir(1). Fumonisinler sfinganin N-açil transferaz(seramid sentetaz) enziminin inhibisyonu ileSA’in N-açilsfinganinlere (dihidroseramidlere)dönüşümünü inhibe eder. Bu olay serbest SA’inakümülasyonu ve dokulardaki SA/SO oranınınartmasıyla sonuçlanır ve toksinlerin alımındansonra erken bir safhada ortaya çıkmaktadır(25,26).


VOL 58, NO 3, 2001 107

Tablo 6. Fumonisinler için tavsiye edilen güvenliklimitleri

Tür Limit (ppb)Sığır ve kümes hayvanları 50000Domuzlar 10000Atlar 5000 Şekil 6. Sfinganin (SA), sfingosin (SO) ve fumonisin B1

(FB1) yapıları

F B1’in sfingolipid biyosentezinden farklıolarak palmitik asit oluşumunu değiştirerek hücre-sel lipid sentezini etkilediği gözlenmiştir. Sıçanlar-da ana fosfolipidlerin yağ asiti düzeyleri ve lipidtriaçilgliseritleri in vitro ve in vivo olarak izlendiğin-de n-6 yağ asitlerinde değişiklikler olduğu bulun-muş, membran kaynaklı kolesterol düzeylerindedüşme olduğu gözlenmiştir. Bu düşüş fosfo-tidilkolin: kolesterol oranının artmasına vedolayısıyla membranın katılaşmasına neden olur.Bu nedenle fumonisinler membran bileşenleri,yağ asiti havuzu ve uzun zincirli yağ asitlerininhücre içinde akümülasyonu üzerinde önemlietkilere neden olabilirler. Bu etkiler membranyapılarının bütünlüğünü bozar ve hücre ölümüylesonuçlanır. Fumonisinlerin memelilere olan olasıtoksisite mekanizmalarından en çok çalışılan-larıdan birisi de bu mekanizmadır. Bazıaraştırmacılar fumonisin toksistesinde sfingoidbazlarının birikmesinin sfingosid biyosenteziinhibisyonundan daha önemli rol oynadıklarınıbelirtmişlerdir. Çeşitli hayvanlarda yapılançalışmalarda, sfingolipid biyosentezi inhibis-yonunun hücre proliferasyonu ve ölümündendaha önce oluştuğu gözlenmiş ve bu inhibisyonuntoksisitenin erken safhasında meydana geldiğidoğrulanmıştır (1).

İnsan idrarındaki SA ve SO miktarlarıdeğişebilir fakat kişi fumonisine maruz kalmadığısürece oran aynı kalır (25). Hem kültürdekihücreler ve hem de FB1 ile muamele görenhayvanlarda ilk gözlenen biyokimyasal değişiklikSA/SO oranının artması olmuştur. Bu sfingoidbazlarındaki değişikliklerin hücresel etkileriretinoblastoma protein defosforilasyonu ve apop-tozis aktivasyonu olduğu düşünülmektedir (26).Çünkü uzun zincirli serbest bazlar ve lisosfin-golipidler hücre içi haberleşme sistemini düzenlerve bazı hücrelere sitotoksiktirler. Proteintranslokasyonunu, ATPaz’ları ve kalsiyumdengesini etkilerler (1).

Çeşitli türlerle yapılan araştırmalarda SA/SOoranları serum, akciğer, karaciğer ve böbreklerdeincelenmiş ve en hassas organın böbrek olduğusaptanmıştır. Böbrek ve karaciğerdeki serbestSO, serbest SA ve SA/SO oranlarındaki belirgin

artış idrara da belirgin şekilde yansımakta, serum-dan önce idrardaki oran artmaktadır (25).

FB1’in tavuklarda karaciğer, böbrek, kalp veakciğerlerde lezyonlara ve ani ölümlerine nedenolduğu gözlenmiştir. Fumonisin alımı makrofajlar-da azalma nedeniyle azalmış immun cevap veneticede enfeksiyon ve FB1 kaynaklı karsinojenezile sonuçlanabilir (1). Fumonisinler karaciğer,akciğer ve beyine toksik olmalarının yanı sıraböbrekleri de etkilemektedirler (25,26). Fumonisinuygulaması idrar osmolalitesini azaltmış, idrarkonsantre etme kabiliyetini bozmuş ve idrarlaprotein kaybını arttırmıştır. Total protein, laktatdehidrogenaz, γ-glutamil transpeptidaz veN-asetil-β-D-glukozaminidaz aktivitelerinde artmagözlenmiştir. FB1’e maruz bırakılan erkekfarelerde yapılan çalışmalarda böbreklerdeorganik anyon ve katyon alımının azaldığısaptanmıştır (26).

F B1’e maruz bırakılan primer hepatositlerdoymamış yağ asidi birikimi göstermişlerdir.Bu durum uzun zincirli doymamış yağ asit-lerinden, özellikle araşidonik asitten sentezlenenprostoglandinlerin düzeylerini etkileyebileceğinidüşündürmektedir. Bilindiği üzere prostoglandin-ler, hücre tipine göre, kanser başlatılmasında veilerlemesinde önemli bir faktör olan hücre prolif-erasyonunu inhibe veya stimüle edebilirler. Ayrıcadoymamış yağ asidi miktarındaki artışın normalve kanserli hücrelerdeki lipid peroksidasyonu ileilişkili olduğu gösterilmiş ve böylece FB1’in OTAgibi dolaylı olarak lipid peroksidasyonuna nedenolabileceği belirtilmiştir.

FB1 normal yiyecek hazırlama işlemlerininçoğuna dayanıklı olan bir bileşiktir. Su da dahilolmak üzere pek çok polar solventte çözünür vepolar olmayan çözücülerde çözünürlüğü yoktur.Fumonisinlerle kontamine olmuş yiyecek veyemler için bilinen hiçbir detoksifikasyon yöntemibulunmamaktadır.

Mısırdaki ince partiküllü materyal (< 3mm) enyüksek miktarda fumonisin düzeyine sahiptir. İncemateryalin ayrılmasıyla fumonisin düzeylerindebelirgin azalma gözlenmiştir. Öğütme işlemi veamonyak uygulanması da fumonisin düzeylerinidüşürmektedir. Bir başka metod da mısırın 0,1 M



kalsiyum hidroksitle 24 saat 25°C’de muameleedilmesidir. Tüm bu farklı uygulamalar fumonisin-lerin mısır tohumlarının dış perikarp tabakasındakonsantre olduğunu göstermektedir (1).

OKRATOKSİNLEROkratoksinler, A.ochraceus (A.alutaceus),

A.melleus, A.alliaceus, A.ostianus, A.sclerotori -um, A.albertensis, A.wentii, A.auricomus, A.nigervar. niger, A.sulphureus (A.fresenii) ve P.viridica -tum (P.verrucosum) mantarları tarafından üretilenmikotoksinlerdir (1,28).

Okratoksin A (OTA) doğada sık olarak bulun-ması ve neden olduğu patolojik durumlar itibariyleoldukça önemli bir okratoksindir. OTA’nın Dani-marka’da domuzlarda görülen bir tür nefropatidenve kümes hayvanlarındaki mikotoksikozdansorumlu olduğu, Balkan endemik nefropatisinde(BEN) ve Kuzey Afrika’da yaygın görülen ürinersistem tümörlerinde rol oynadığı düşünülmektedir(1,28 - 30).

OTA 12-karboksi grubundan L-fenilalaninebağlanmış bir pentaketit türevi hidroksikumarinyapısındadır (1,29,31). OTA’nın doğal dekloroanaloğu olan OTB, OTA’dan 10 kat daha aztoksiktir (1). OTA ile OTB’nin farkı, OTA’nındihidro-metil-isokumarin halka sisteminde C5pozisyonunda klor atomu taşımasıdır. Bu kloratomunun varlığına ilaveten, fenolik hidroksilgrubu da toksisiteyi arttırmaktadır (32). OTAesterlerinin toksisitesi OTA’ya benzerlikgösterirken OTB’nin esterleri beklendiği şekildetoksik etkili bulunmamıştır. Şekil 7’de okratok-sinlerin genel yapıları verilmektedir (1). Tümbileşikler, sıcaklık ve hidrolize rağmençok dayanıklı olan, amid bağıyla birleşmişfenilalanin-dihidroisokumarin bileşikleridir (32).

Okratoksinler; arpa, mısır, buğday, çavdar veyulafın yanı sıra fasulye, incir, kuru üzüm, zeytin,kabuklu yemişler, kahve tohumu, baharatlarve greyfurt suyunda da bulunabilmektedirler(29,32,33). Şifalı bitkiler ve bitki çayları, eğer uy-gunsuz ve mantar üremesine elverişli koşullardasaklanmışsa kullanmadan önce mikotoksin analiziyapılmalıdır. Kahvede olduğu kadar, bira gibifermentasyon ürünlerinde de OTA kalıntılarına

rastlanmıştır. OTA kontaminasyon düzeyi en çoktahıl (özellikle mısır, buğday, arpa), ve hayvansalürünlerde gözlenmiştir (32).

OTA, işlenmemiş kontamine tarım ürünleriyem olarak kullanıldığında geviş getiren yetişkinhayvanlarda sorun oluşturmazken; domuz vekümes hayvanları gibi geviş getirmeyen hayvan-ların et ve et ürünlerini de kontamine edebilmek-tedir (1,32,33). Geviş getiren hayvanlarda OTA önmidelerinde protozoa ve bakteriyal enzimlertarafından hidroliz edilmektedir. Geviş getirenlerinişkembelerindeki bakterilerin molekülde bulunanamid bağını bir dereceye kadar koparabil-diği düşünülmektedir. Bu, fenilalanin ve toksikolmayan OTα oluşumuyla sonuçlanır (32,34).OTA’nın aynı zamanda farelerde de çoğunluklaçekum, duedonum, ileum ve pankreas olmaküzere çeşitli organlarda OTα’ya hidroliz edildiği,karaciğer ve böbreklerdeki aktivitesinin ise düşükolduğu veya olmadığı gözlenmiştir.

OTA’nın insan sütünde de gözlenmiş olmasıemziren annelerin toksini kontamine yiyecekler-den alabileceğini göstermektedir (1). Çok sayıdaçalışmada insan kanı, sütü ve böbreğinde OTAbulunması şaşırtıcı değildir (32). İnsanlardasadece postnatal değil, aynı zamanda prenatalolarak maternal OTA maruziyeti söz konusudur


VOL 58, NO 3, 2001 109

Şekil 7. Okratoksinlerin genel yapıları

R1 R2 R3 R4 R5

Okratoksin A Fenilalanin Cl H H HOkratoksin B Fenilalanin H H H HOkratoksin A Metil Esteri Fenilalanin Metil Esteri Cl H H HOkratoksin B Metil Esteri Fenilalanin Metil Esteri H H H HOkratoksin B Etil Esteri Fenilalanin Etil Esteri H H H HOkratoksin α OH Cl H H H

fakat fötal dönemde maruziyetin sonuçları tamolarak tanımlanmamıştır (31).

OTA’nın yiyecek ve yemlerde bulunduğunugösteren çalışmalar vardır. Kontaminasyon genel-likle ılıman iklim, hasat ve hasat sonrası depola-ma koşulları ile yakından ilişkilidir (1,32). Üretimbaşlıca sıcaklık, substratın nem miktarı ve tipi,farklı bir mikroflora varlığı, mevcut mantarın suşuve tohumun kalitesine bağlıdır (1). Toksinin üreti-mi pH 5.5’ta demir, bakır ve çinko varlığında mak-simumdur. Ilıman iklim koşullarında PenicilliumOTA’nın ana kaynağıdır (32). Gıda ve TarımOrganizasyonu (FAO) tarafından OTA üzerindenbelirlenen limitler Tablo 7’de belirtilmiştir. AvrupaBirliği tarafından ise bebek mamaları içinmüsaade edilen düzey 1 µg/kg; tahıllar için ise5 µg/kg olarak belirlenmiştir (1). Günlük tolereedilebilir düzey (TDI) olarak ise 5 ng/kg vücutağırlığı OTA’ya müsaade edilmektedir (32).

1999’da Avrupa Birliği Tarımsal Kontaminant-lar Uzman Komisyonu (JECFA) sadece tahıl içindeğil, aynı zamanda şarap, kahve ve bira için deminimum kalıntı düzeylerinin (MRL) saptanmasıgerektiğine karar vermiştir. Maruziyet çalışmaları,tahılların OTA maruziyetinde kabaca %50-70’likbir paya sahip olduğunu şarap, bira ve kahveninher birinin de %7-15’lik bir payı olduğunu gös-termiştir (32).

Farelere oral uygulanan OTA’nın yaklaşık%40-65’i barsaklardan ana olarak jejunumunbaşlangıç kısmından absorbe edilir. OTA yüksekbağlanma kapasitesine sahiptir ve dolaşım sis-temine ulaşınca serum albuminine ve daha özgül

olarak kanın küçük fraksiyonlarına bağlanır.OTA’nın bu özelliği kandan hepatik ve renalhücrelere transferini kısıtlayarak eliminasyonsüresini uzatır ve yarı ömrünün uzamasıylasonuçlanır. Bu yarı ömrün, insanlarda oralalımdan sonra 840 saat olduğu bildirilmiştir.Karaciğer klerensi, karaciğer hücre membranındabulunan organik anyon transfer eden polipeptittaşıyıcı “oatp taşıyıcı” adı verilen bir multispesifiksafra asidi taşıyıcısına bağlıdır (1,32,34).

Bir diğer önemli eliminasyon organı iseböbrektir. OTA’nın proteine bağlanma oranı yak-laşık %99’dur. Bu bağlanma oranı doğal olarakbulunan konsantrasyon aralığında (1-100 nM)doygunluğa ulaşmaz. Bu yüzden OTA glomerülerfiltrasyonla değil, tübüler sekresyonla idrarageçmektedir. Bu işlem de proksimal tübülhücrelerinin bazolateral hücre membranında bulu-nan başka bir multispesifik ksenobiyotik taşıyıcısıpara-amino-hippürik-asit (PAH) taşıyıcı sistemitarafından gerçekleşir. Probenesid bu taşıyıcı sis-temin inhibitörüdür ve OTA’nın nefrotoksik etkileri-ni azaltma eğilimi gösterir. OTA’nın uzun süreliteması sonucu proksimal tübül kökenli böbrekhücrelerinde genel hücre fonksiyonları etkilen-meksizin organik anyon taşıyıcı aktivitesininazaldığı gözlenmiştir. OTA’nın kendi itrahı daazalmıştır, bu yüzden diğer ksenobiyotik veilaçların da itrahı bozulabilir ve OTA dolaylı toksiketki gösterebilir. OTA tüm nefron segmentlerindenreabsorbe olabilir. Bu işlem toksinin renal dokudabirikmesi ve toksisitesinin artması (örn. renalpapilladaki pH homeostazının bozulması) ilesonuçlanabilir (32). Böbrek ve karaciğerden eli-mine edilen relatif OTA miktarı hayvanın türüne,uygulama doz ve yoluna, enterohepatik dolaşıma,toksinin serum makromoleküllerine bağlanmadüzeyine bağlıdır.

OTA’nın plazma yarı ömrü absorbsiyon veserum albuminine bağlanma derecesine bağlıdır.OTA’nın bağlandığı küçük fraksiyonlar normalglomerül membranından kolayca geçebileceğin-den ve OTA’nın böbrekte akümülasyonuna nedenolabileceğinden dolayı OTA’nın memelilerdekinefrotoksik etkileriyle bu bağlanmanın arasındabir ilişki olabileceği düşünülmektedir (1). Toksinin



Tablo 7. Farklı satış ürünlerindeki okratoksin Alimitleri

Ürün Limit (µg/kg)Çocuk ve bebek mamaları 0,5-5Yiyecekler 2-50Hayvan yemi 5-300Şarap 0,2-1Bira 0,2Yeşil kahve tohumu 8Kavrulmuş kahve ve kahve ürünleri 4

kandan taşıyıcı aracılığıyla ayrılması organizmaiçin toksisite riskini azaltır, fakat aynı zamandaböbrek ve karaciğer gibi eliminasyon organlarındatoksisite artışına neden olur. Safrayla itrah edilentoksini uzaklaştıran bağırsaklar kadar, bu ikiorganda da en yüksek doku konsantrasyonlarıgözlenir (32). OTA’nın renal tübüllerden reab-sorbsiyonunun kana tekrar geçişini arttırdığı veböbrekteki bu işlemin farklı hayvan türlerindekiböbrek hasarının nedeni olduğu düşünülmektedir.

OTA’nın bir dizi doğrudan ve pek çok dolaylıetkileri olduğu düşünülmektedir. OTA’nın en iyi bi-linen etkileri fenilalanin (Phe) metabolizmasındakienzimlere, lipid peroksidasyonuna ve mita-kondrial solunuma olan etkileridir (1).

Fenilalanin-tRNA Oluşumunun İnhibis-yonu: OTA, fenilalanin-tRNA (Phe-tRNA) sente-taz tarafından katalizlenen Phe-tRNA aminoaçi-lasyon reaksiyonunu Phe ile yarışarak inhibeeder. Bu inhibisyon hepatoma hücrelerine Pheuygulanmasıyla farelerde geri çevrilebilmiştir.Protein sentezi inhibisyonuna ilaveten DNA veRNA sentezi de inhibe edilebilir. Phe OTA’nınteratojenik etkilerine de kısmen prenatal korumasağlayabilir ve farelerde OTA’nın immunosupresifetkilerini engelleyebilmektedir (1). Fakat Phe’indiğer aminoasitlerle değiştirilmesiyle yapılanmoleküler modifikasyonlar sonucunda da benzertoksisitenin gözlenmesi etkinin Phe yapısındankaynaklanmadığını düşündürmektedir. Bu neden-le günümüzde Phe yapısı içeren aspartamın OTAantagonizma mekanizmasının büyük olasılıklaproteine bağlı fraksiyonun azalması, dolayısıyladepo OTA miktarının azalmasıyla çabuk elimineolması olduğu düşünülmektedir (29).

OTA fosfoenol piruvat karboksikinaz veγ-glutamil transpeptidaz aktivitelerini de inhibeetmekte ve fosfoenol piruvat karboksikinazmRNA’sındaki c-AMP aracılıklı artışı engellemek-tedir (1).

Lipid Peroksidasyonu: OTA endoplazmikretikulum membranının yapısını büyük olasılıklalipid peroksidasyonu ile bozarak hepatik mikro-zomal kalsiyum dengesini etkiler. OTA NADPHveya askorbat kaynaklı lipid peroksidasyonunu invitro ve in vivo olarak arttırır. Lipid peroksidasy-

onu artışının etkinliği farklı okratoksinlerdeki feno-lik hidroksil grubu varlığı ve bilinen toksisiteleriyleyakın ilişkilidir. OTA lipid peroksidasyonunu anaolarak ferrik iyonları (Fe+ 3) bağlayarak ferröziyonuna (Fe+ 2) indirgeyerek oluşturmaktadır.Reoksidasyon O2 alımı ile olmaktadır. Fe+3-OTAkompleksi NADPH-sitokrom P450 redüktaz veNADPH varlığında oldukça reaktif hidroksilradikali oluşturur. Oksijen varlığında OTA-Fe+2-Fe+2-OTA lipid peroksidasyonu arttıran bileşikleroluşturur. Bu işlem bir kez başlatıldığında doy-mamış yağ asitlerinin ve oksijenin mevcut olduğuhücre içinde çok kolay yayılabilir. Lipidlerin oksi-jenle oksidasyonu bir radikal reaksiyonları zincirihalinde devam eder. Bu biyokimyasal işleminsonucu olarak kimyasal olarak oldukça reaktifve yapısal hasar oluşturan büyük orandadegredasyon ürünleri oluşur (35 - 37).

OTA’nın neden olduğu nefropati ile sitrinin,demir ve lipid peroksidasyonu arasında bir ilişkiolabilir. Demir, proteinüri durumunda transferrininglomerüle sızması nedeniyle tübüler lümendemevcuttur. Demirin, düşük pH ve bikarbonatiçeriği nedeniyle tübüler sıvıda transferrindenayrılması ve hidroksil radikali oluşumunu katalizedebilecek bir forma dönüşmesi beklenir. Demirinhidroksil radikali (.OH) oluşumunu kataliz edebile-cek bir forma dönüşmesinin tübüler hücrelerinlipid peroksidasyonu ile sonuçlanacağı ilerisürülmüştür (1,32). OTA tarafından oluşturulanserbest reaktif oksijen türevlerinin neden olduğulipid peroksidasyonu Vero hücrelerinde OTAilavesini takiben ortama süperoksit dismutaz(SOD) ve katalaz (KAT), piroksikam veya aspar-tam ilavesiyle engellenebilmiştir (37).

Mitokondriyal ATP Oluşumunun İnhibis-yonu: OTA mitokondrial faz 3 ve faz 4 solunumuizole edilmiş sıçan karaciğer mitakondrisinde içmembranda yer alan mitokondrial taşıyıcıproteinleri kompetatif olarak inhibe eder. OTA’nınmitokondrial alımı enerji gerektiren bir işlemdir,intramitokondrial ATP azalmasıyla sonuçlanır vebu ATP azalışı en çok proksimal tübülün ikinci(S2) ve üçüncü (S3) segmentinde gözlenir (38).Mitokondrial mekanizmanın toksisite üzerindekiönemi toksik olmayan OTα ’nın da sıçan karaciğer


VOL 58, NO 3, 2001 111

mitokondrisindeki solunumu OTA’dan daha fazlainhibe edebilmesi nedeniyle açık değildir.

OTA’nın toksisitesi hakkında çelişkili raporlarbulunmaktadır. Daha önce yayınlanmış olan bazıraporlar OTA’yı ana toksik ajan, metabolitlerini da-ha az toksik moleküller olarak gösterirken bazıaraştırmacılar da toksik etkilerin metabolitlerindenbirine bağlı olabileceğini, zira enzim indükleyicifenobarbital verilen hayvanlarda karaciğer tümörüriskinin OTA verilmesiyle arttığını vurgulamak-tadırlar.

OTA şimdiye kadar test edilen tüm hayvantürlerine nefrotoksiktir. Böbrekler OTA’ya en du-yarlı organlardır. OTA hem akut hem kronikböbrek hasarı oluşturabilir. Hastalıklarla ilişkilirenal lezyonlar proksimal tübüllerin dejenerasy-onu, renal korteks fibrozu, glomerülün hiyaliniza-syonu ve tübüler epitelde atrofidir (1,32). OTAkalıntıları en çok böbrekte, daha sonra azalansırayla da yağsız et, karaciğer ve yağdadır (1,34).OTA böbrek hücrelerinde hücre bölünmesini in-hibe eder ve apoptotik tipte morfolojik lezyonlaroluşturur. Apoptoziste görülen nükleer lezyonlarDNA ayrılmasından sorumlu artmış endonükleazaktivitesiyle ilişkilidir. OTA insan lenfositlerindeapoptozis ilişkili DNA degredasyonuna nedenolur. Farelerde ise doğal öldürücü hücreaktivitesinde azalmaya ve hematopoetik kökhücrelerinde ve lenfositlerde hücre bölünmesiinhibisyonuna neden olur (39).

Bulgaristan, Romanya ve Yugoslavya’nınkırsal kesimlerinde yaşayan insanlarda görüleninterstisyel nefropati hastalığının yüksek miktardaOTA maruziyetiyle ilişkili olduğu düşünülmektedir.BEN olarak isimlendirilen bu hastalık ilk defa1950’lerde tanımlanmış, fatal kronik böbrekhasarı, küçülmüş böbrek ve renal kortekse özgüözelliklerde değişikliklerle karakterize birhastalıktır. OTA; BEN görülen kasabalardanalınan yiyecek örneklerinde ve bu kasabalardayaşayan insanların kanında hastalığın olmadığıyerlerde olduğundan çok daha sık olaraksaptanmıştır (1).

OTA mikroorganizma ve memeli hücreleriyleyapılan bir dizi gen mutasyon testlerinde non-mu-tajenik çıkmasına rağmen modifiye edilmiş Ames

testi, insan periferal lenfositleriyle yapılan in vitrokardeş kromatit değişimi testi ve E . c o l i i l eyapılan SOS DNA onarım testinde mutasyonuindüklemiştir (40). Bunun yanında OTA maruziyetisonrasında kromozom hasarı gözlenebil-mekte; insanlarda karaciğer, böbrek ve gevişgetirenlerin işkembelerinde ve maymunlarınböbrek hücrelerinde DNA katım ürünlerine rast-lanmaktadır. Bu katım ürünleri organlar arasındafarklılık göstermektedir ki bu da farklı metabolikaktivasyon yolları olduğunu göstermektedir. OTAmutajenitesinin P450 aracılıklı aktivasyonbasamağına ihtiyacı olduğu düşünülmektedir(41).

OTA’nın sıçan, fare, hamster ve tavuklardateratojen olduğu saptanmıştır. Fetus ölüm vedüşüklerinde belirgin bir artışa neden olmakta vehamile sıçanlara verildiğinde fötal vücutağırlığında azalışa neden olmaktadır. OTA uygu-lanan sıçanların yavrularında iskelet ve iç organanomalileri gözlenmiştir. Farelerin OTA’ya sub-kronik maruziyeti sonucu plak oluşturucuhücrelerin antikor üretimlerinin baskılandığıve timosit hücre sayılarında ve CD4 + v e y aCD8+ hücre oranlarında azalma meydana geldiğigözlenmiştir.

OTA’nın indüklediği nefrotoksik etkileri süper-oksit dismutaz (SOD) ve katalaz (KAT) gibiantioksidan enzimlerin engelleyebildiği ve bu tiprenal lezyonların önlenmesinde kullanılabileciğibelirtilmiştir. Albino farelerde C vitamininin OTAetkilerini belirgin şekilde azalttığı bildirilmiştir.Okratoksikozu önlemede etkili olan diğer bileşiklerise radikal süpürücüler, vitaminler, indometazin veaspirin gibi prostoglandin sentetaz inhibitörleri, pHdüzenleyiciler ve kolestiramin gibi adsorban reçi-nelerdir (1). Piroksikam gibi plazma proteinlerinebağlanma oranı yüksek olan bileşikler de OTA içinpotansiyel antidot durumundadırlar. Yapısalolarak OTA’ya benzeyen aspartam da OTA’nınplazma proteinlerine bağlanmasını engellemekte-dir ve OTA’ya bağlı subkronik toksik etkileriengelleyebilecek en güçlü adaydır (42).

Tahılın OTA ile kontaminasyonu çokdeğişkendir ve hasat esnasında ve sonrasındakibölgesel koşullardan etkilenir. OTA tahılların dış



kabuğunda yoğun bulunur. Dış perikarp taba-kasının çıkarılması OTA konsantrasyonunu%50’den fazla azaltır (32). Depolanmış ürünlerdeokratoksin üreten mantarların üremesi engellene-meyeceğinden dolayı oluşan toksinin radyasyonveya ısı uygulanarak tahrip edilmesi, kontami-nasyonun daha dikkatli kontrol edilmesi, eğervücuda girmişse antagonistlerinin kullanılmasıgibi toksinin etkilerini önlemeye veya azaltmayayönelik yaklaşımlar uygulanmaktadır (29).

PATULİNPatulin A.clavatus, P.expansum, P.patulum,

P.aspergillus v e P . b y s s o c h l a m y s dahil olmaküzere Aspergillus ve Penicillium cinslerinin çoğutürleri tarafından üretilen bir mikotoksindir(43,44). 4-hidroksi-4H-furol [3,2-c] piran-2(6H)-onyapısındadır. Pek çok organik solventte ve sudaçözünebilir. Şekil 8’de patulinin yapısı görülebilir(45).

P.expansum elmalarda yaygın bir patojenmikroorganizmadır (43,44,46). Patulin esasolarak elma ve elma suyu, elma suyu konsantre-si, elma reçeli ve şekerlemesi gibi ürünlerde bu-lunmakla beraber aynı zamanda armut, kayısı,şeftali, domates, portakal ve bu meyvalardan eldeedilen ürünlerde de bulunabilir (45). Yapay olarakkontamine edilmiş meyva suları, komposto vesebzelerle yapılan deneylerde patulinin 5-25°Csıcaklıklarda P e n i c i l l i u m türleri tarafındanüretildiği gözlenmiştir (44).

Patulin sülfhidril gruplarına yüksek derecedeafineteye sahiptir bu yüzden çoğu enzimi inhibeetmektedir. Yapılan akut toksisite, teratojenite vemutajenite testlerinde sisteinle oluşturduğu katım

ürünlerinin, değişmemiş bileşikten daha aztoksik olduğu gözlenmiştir. Akut ve kısa süreliçalışmalarda patulin gastrointestinal hiperemi,şişkinlik, hemoraji ve ülserasyon oluşturmuştur.

Patulin memeli, bitki ve pek çok yaşam biri-mine toksik olan geniş spektrumlu bir toksindir.Çok çeşitli biyolojik aktivite gösterdiği kanıt-lanmıştır. Farelerde granülositleri etkilemeksizinlenfosit sayılarında azalmaya neden olmaktadır.Uygulamanın kesilmesini takiben değerlernormale dönmektedir. Toksin farelerde idraroluşumunu baskılamış ve kan glukoz düzeyleriniarttırmıştır. Kapiller permeabiliteyi arttıraraködemlere neden olduğu, hücre membranı per-meabilitesini de değiştirdiği bilinmektedir. Çoğulaktonla birlikte patulinin subkütan enjeksiyonuylakarsinojen olduğu gösterilmiştir. Bu karsinojen,total veya kısmi kromozom kırıkları gösterennükleus gelişim bozukluklarından sorumlu tutul-maktadır. Fakat tam ters yönde etkisi olduğuna,farede tümör hücre büyümesini baskıladığınadair veriler de bulunmaktadır.

Kısa ve uzun dönem toksisite testlerinde veüreme sistemi üzerine yapılan deneylerde kul-lanılan sıçanlarda mortalite çoğunlukla GİK kay-naklı rahatsızlıklar ve/veya pnömoni nedeniylegözlenmiştir. Bunun nedeni de büyük olasılıklapatulinin gram pozitif bakteriler üzerindeki anti-biyotik etkisi nedeniyle gram negatif bakterilereseçici bir avantaj sağlaması olduğu düşünülmek-tedir. Bu sonuç benzer doz seviyeleri ile spesifikpatojenlerden arındırılmış ortamda yapılan 13haftalık bir çalışmada bu şekilde bir mortalitegörülmemesiyle desteklenmiştir. İn vitro ve in vivoçalışmalar patulinin immunosupresif etkileriolduğunu göstermektedir. Fakat her iki kısadönem ve üreme sistemi toksisitesi/ uzun sürelitoksisite/ karsinojenite çalışmalarında, bu etkileringözlendiği dozlar NOEL değerinden yüksektir(43,44).

Genotoksisite üzerine olan veriler çokçeşitliyse de memeli hücreleriyle yapılançalışmalar pozitif sonuç verirken bakterilerleyapılan çalışmalar genellikle negatif çıkmıştır(44). Bazı çalışmalarda patulinin DNA sentezinibozduğu bildirilmiştir. Bu genotoksik etkilerin,


VOL 58, NO 3, 2001 113

Şekil 8. Patulin yapısı

patulinin sülfidril gruplarıyla olan bağlanmayeteneğine ve böylelikle genetik materyalinreplikasyonunda yer alan enzimleri inhibeetmesine bağlı olduğu düşünülmektedir.

Sıçanlarda veya farelerde 1,5 mg/kg vücutağırlığına kadar hiçbir teratojenik etki gözlenme-miştir. Daha yüksek dozlarında ise maternal tok-sisite ve düşük sıklığında artış gözlenmiştir; bu dapatulinin embriyotoksik olduğunu göstermektedir(43).

Patulin karsinojenik özellikleri şüpheli olan birtoksik maddedir. Resmi bir risk kanıtı olmasa da,1995’te Gıda Katkı Maddeleri Uzman Komitesi(JECFA) tarafından 43 µg/kg’lık NOEL değeri vegüvenlik faktörü olarak 100 kullanılmasıyla0,4 µg/kg vücut ağırlığı olmak üzere geçicibir maksimum tolere edilebilir günlük alımdüzeyi (PMTDI) saptanmıştır. Bu, 60 kgağırlığındaki bir yetişkin için günlük 24 g’a,20 kg’lık bir çocuk için günlük 8 µg’a ve 10 kg’lıkbir çocuk içinse 4 µg’a karşılık gelmektedir.İnsanlar bu toksini sadece işlem görmüşmeyve ve daha sıklıkla meyve suyundanalabilmektedir (43,47).

Toksisitesi nedeniyle, sağlık otoriteleri patulinkontaminasyonunu önemli bir problem olarakgörmüş ve pek çok ülkede elma sularındamaksimum izin verileblir konsantrasyon (MAK)olarak 20-50 µg/l arası değişen değerler belirlen-miştir. Ülkemizde Türk Gıda Kodeksi tatafındanbelirlenen en yüksek kabul edilebilir değer0,05 mg/kg’dır. Dünya Sağlık Örgütü de tavsiyeedilebilir limit olarak 50 µg/l konsantrasyonu öner-mektedir (48). Elma sularındaki patulin miktarıgenellikle 50 µg/ml’nin altındadır ve günlük mak-simum alım düzeyi olarak çocuklar için 0,2 µg/kgvücut ağırlığı; yetişkinler içinse 0,1 µg/kg vücutağırlığı değerleri saptanmıştır. Bulunan miktarkomite tarafından belirlenen tolere edilebilirdüzeylerin altındadır fakat elma suları nadiren deolsa ağır derecede kontamine olmuş olabilir (43).Patulin şarapta yapılan deneyler sonucundaispatlandığı şekilde fermentasyon esnasındatamamen elimine olurken meyva suyu üretimiesnasındaki alışılagelmiş teknolojik işlemler es-nasında sadece %20’si kaybolduğu bulunmuştur

(44). Bu nedenle maruziyeti minimuma indire-bilmek için hasarlı veya küflü meyve kullanımıengellemek gerekmektedir (43).

ZEARALENONLARZearalenon (ZON); mısır, arpa, yulaf, buğday

ve darılarda yaygın olarak bulunabilen Fusariumtürleri tarafından farklı şartlarda üretilebilen birmikotoksindir. Örn. F . r o s e u m tarafından ZONüretimi için yüksek (24-27°C) ve düşük (12-14°C)olmak üzere iki farklı sıcaklık alternatifibulunmaktadır. Düşük sıcaklık enzim aktivasyonuiçin şarttır fakat enzim bir kere aktive olduğundayüksek sıcaklıklarda da toksin üretebilmektedir(2,49). Şekil 9’da ZON’un yapısı görülmektedir(49).

ZON’un nispeten düşük akut toksisitesininyanında çoğu hayvan türünde belirgin östrojenikve anabolik etkileri vardır (49). Koyun, sığır vedomuzlarda fiziksel gelişimi arttırdığı gözlenmiştirfakat bu etki, toksinin insanlarda östrojenikreseptör üzerine olan argonistik etkileri nedeniyleortaya çıkan olası ciddi etkileri nedeniyle önemitartışılır durumdadır (2,49,50).

ZON’a uzun süreli maruziyet vulvovajinitile sonuçlanır. Vulvovajinite ilaveten, domuzlardayapılan deneylerde kontamine mısır alımı; düşük,infertilizasyon, hipertrofi ile sonuçlanmıştır. Erkekdomuzlarda ise üreme organlarıyla ilgili her-hangi bir değişim gözlenmemiştir (2). Çeşitliülkelerde ZON tolerans sınırları 30-1000 µg/kgaralığında değişmektedir.



Şekil 9. Zearalenon’un yapısı

ZON’un karsinojenik özellikleri hakkında çokfarklı veriler bulunmaktadır ve bu konuda dahadetaylı çalışmalara gerek vardır (49).

DİĞER BAZI FUNGAL TOKSİNLERErgotoksinlerErgotoksinler (ergotamin, ergokornin,

ergokristin ve ergokriptin gibi) C l a v i c e p spurpurea’nın ana alkaloidleridir ve farmakolojikaktivitesi en yüksek peptidler arasındadır (1).

Ergotizm, bilinen en eski insan mikotok-sikozudur. Orta Çağ’da Avrupa’da C.purpurea ilekontamine olmuş çavdar ununun alımı sonucu“St. Anthony ateşi” veya “kutsal ateş” olarakadlandırılan mikotoksikoz oluşmuştur (1,51).Bu hastalık gangren, kramp, konvülsiyon vehalusinasyonlara neden olmaktadır. Hastalıkadını, hastalarla St. Anthony’nin tarikatındakikeşişlerin ilgilenmesi nedeniyle onlardan almıştır(51).

Ergotizm, insan hastalığı olarak hemenhemen ortadan kalkmasına rağmen hayvanhastalığı olarak C . p a s p a l i ile kontaminasyonsonucu yaygın biçimde gözlenebilmektedir.C . p u r p u r e a alkaloidleri bitki türleriyle ilişkilidirçünkü neden olan mantar, çavdar bitkisinin spesi-fik bir patojenidir (1).

Bu toksinler günümüzde anjina pektoristedavisi, hipertoni, migren ağrısı, serebral dolaşımbozuklukları, uterus kontraksiyonu, hipertansiyon,seratonin düzeylerindeki değişikliğe bağlırahatsızlıklar, prolaktin salımının inhibisyonu, sütsalgılanmasının durması doğum sonrası kana-manın azaltılması ve gebeliğin erken dönemindeimplantasyonun engellenmesi gibi çeşitlialanlarda kullanılmaktadır. Bütün bu fizyolojiketkilerinin yanında bazı ergo alkaloidleri adrena-lin, noradrenalin ve seratoninin inhibisyonuve uterus düz kasların kasılması gibi etkilergösterirken bazı ergo alkaloidleri de antibiyotikakivitesi göstermektedir (51).

SporidesminlerSporidesminler (örn. Sporidesmin A) Yeni

Zellanda’da koyunlarda fotosensitivite (yüzdeekzema; “facial eczema”) ve Güney Afrika’da

“yellow thick head disease” adı verilen birhastalığa yol açan epipolitiyodioksopiperazinyapısında bir grup maddedir.

Facial eczema, sporidesminin karaciğerüzerindeki toksik etkilerinin ikincil fotosensitivitereaksiyonlarının göstergesidir. Karaciğer paran-kimine doğrudan toksik etkisine ilaveten,sporidesminin safra içine itrahı ile safra kanalıduvarında ilerleyen nekroz, periduktal lamellarfibroz ve kanalın tıkanmasına neden olangranülasyonla sonuçlanan safra epiteli iltihabınaneden olur. Bu nedenle, klorofilin hepatikdegredasyon ürünü olan filoeritrin itrahıkolanjit tarafından bozulmuş olur ve periferaldolaşımdaki aşırı filoeritrin maruziyet olanderide ödem ve inflamasyona neden olanfotosensitivite reaksiyonları oluşur.

FomopsinlerFomopsinler, fomopsin A gibi β - d e h i d -

roaminoasitler içeren bir grup kompleks hekza-peptittir. Güney Afrika ve Avusturalya’da koyun-larda lupinozise neden olmuşlardır. Fomopsinler,doğada L u p i n u s türlerinin spesifik patojen vesaprofiti olan Phomopsis leptostromiformistarafından üretilir. Buna rağmen tahılda ve sıvıortamda üreyebilirler. Karaciğer ana hedeforgandır. Karaciğerde yağ birikmesi sonucukaraciğer yapısal ve boyutsal olarak değişir,özellikle değişir ve kitlesi büyür. Uzun süreli düşükdoz temasında karaciğer atrofisi, fibroz ve safrakanalı proliferasyonu gelişir. Fomopsin A hemin vitro hem in vivo olarak mitotik aktivite gösterirve gözlenen lupinozis semptomları fomopsinintubulin ve mikrotübüller ile spesifik etkileşmesinedayalı olabilir (1).

Sonuç olarak mikotoksinler sağlığı tehditeden besinlerde bulunan en önemli ve tehlikelimaddeler olup bütün dünyada ve Türkiye’de debu açıdan sorun olmaktadırlar. Bunların gıdalarlatüketimlerini en aza indirmek için oluşumlarınıengellemek ve/veya oluşabildikleri her tipbesinleri bu tip maddelerden arındırmak üzereyapılan çalışmalar ve bu konu ile ilgili geliştirilenyeni yaklaşımlar büyük öneme sahiptir.


VOL 58, NO 3, 2001 115


TÜRK HİJ DEN BİYOL DERGİSİ

KAYNAKLAR

1. Steyn PS, Stander MA. Mycotoxins with Special Reference to the Carcinogenic Mycotoxins: Aflatoxins,Ochratoxins and Fumonisins. In: Ballantyne B, Marrs TC, Syversen TLM, eds. General and Applied Toxicology.2nd Edition. United Kingdom: Macmillan Reference Ltd, 1999: 2145-76.2. Concon JM. Mold and Mycotoxin Contamination of Food Products. In: Food Toxicology Part B: Contaminantsand Additives. New York: Marcel Dekker Inc, 1988: 677-770.3. Hendrickse RG. Of sick turkeys, kwashiorkor, malaria, perinatal mortality, heroin addicts and food poisoning:research on the influence of aflatoxins on child health in the tropics. Ann Trop Med Parasitol 1997; 91 (7): 787-93.4. Mc Connell IR, Garner RC. DNA Adducts of Aflatoxins, sterigmatocystin and other mycotoxins. In: Hemminki K,Dipple A, Shuker DEG, Kadlubar FF, Segerbäck D, Bartsch H, eds. DNA Adducts: Identification and BiologicalSignificance. Lyon: IARC Scientific Publications No.125, 1994: 49-55.5. Vidyasagar T, Sujatha N, Sashidhar RB. Determination of aflatoxin B1-DNA adduct in rat liver by enzymeimmunoassay. Analyst 1997; 122: 609-13.6. Busby WF Jr, Wogan GN. Aflatoxins. In: Edwards F, ed. Chemical Carcinogens. York: Maple Press Co, 1984:945-1136.7. Kussak A, Andersson B, Andersson K. Immunoaffinity column clean-up for the high-performance liquidchromatographic determination of aflatoxins B1, B2, G1, G2, M1 and Q1 in urine. J Chromatogr B 1995; 672:253-9.8. Simon P, Delsaut P, Lafontaine M, Morele Y, Nicot T. Automated column switching high performance liquidchromatography for the determination of aflatoxin M1. J Chromatogr B 1998; 712: 95-104.9. Guerre P, Burgat V, Galtier P. Dose-related increase in liver heme catabolism during rabbit aflatoxicosis. ToxicolLett 1997; 92: 101-8.10. Watkins PB. Intestinal Drug Metabolism. European Society for Biochemical Pharmacology. 14th EuropeanWorkshop on Drug Metabolism. July 3-8, 1994. Abstract Book P: 49.11. Poirier MC. DNA adducts as exposure biomarkers and indicators of cancer risk [Abstract]. Environ HealthPerspect 1997; 105 (Suppl 4): 907-12.12. Tantaoi-Elaraki A, Beraoud L. Inhibition of growth and aflatoxin production in Aspergillus parasiticus by essen-tial oils of selected plant materials. J Environ Pathol Toxicol Oncol 1994; 13 (1): 67-72.13. Mabrouk SS, El-Shayeb NM. Inhibition of aflatoksin formation by some spices. Z Lebensm Unters Forsch 1980;171 (5): 344-7.14. Williams GM, Iatropoulos MJ. Inhibition of the hepatocarcinogenecity of aflatoxin B1 in rats by low levels of thephenolic antioxidants butylated hydroxyanisole and butylated hydroxytoluene. Cancer Lett 1996; 104 (1): 49-53.15. Allameh A. Comparison of the effect of low- and high-dose dietary butylated hydroxytoluene on microsome-mediated aflatoxin B1-DNA binding. Cancer Lett 1997; 114 (1-2): 217-20.16. Galvano F, Pietri A, Bertuzzi T, Piva A, Chies L, Galvano M. Activated carbons: in vitro affinity for ochratoxinA and deoxynivalenol and relation of adsorbtion ability to physicochemical parameters. J Food Prot 1998; 61(4): 469-75.17. Edrington TS, Sarr AB, Kubena LF, Harvey RB, Philips TD. Hydrated sodium calcium aluminosilicate (HSCAS),acidic HSCAS, and activated charcoal reduce urinary excretion of aflatoxin M1 in turkey poults. Lack of effect byactivated charcoal on aflatoxicosis. Toxicol Lett 1996; 89: 115-22.18. Josephs RD, Krska R, Grasserbauer M, Broekaert JAC. Determination of trichothecene mycotoxins in wheat byuse of supercritical fluid extraction and high-performance liquid chromatography with diode array detection orgas chromatography with electron capture detection. J Chromatogr A 1998; 795: 297-304.19. Berger U, Oehme M, Kuhn F. Quantitative determination and structure elucidation of type A- andB- trichothecenes by HPLC/ ion trap multiple mass spectrometry. J Agric Food Chem 1999; 47: 4240-5.

116


VOL 58, NO 3, 2001

20. Hsueh C-C, Liu Y, Freund MS. Indirect electrochemical detection of type-B trichothecene mycotoxins. Anal Chem1999; 71; 4075-80.21. Razzazi-Fazeli E, Böhm J, Luf W. Determination of nivalenol and deoxynivalenol in wheat using liquidchromatography-mass spectrometry with negative ion atmospheric pressure chemical ionisation. J Chromatogr A1999; 854: 45-55.22. Cahill LM, Kruger SC, McAlice BT, Ramsey CS, Prioli R, Kohn B. Quantification of deoxynivalenol in wheatusing immunoaffinity column and liquid chromatography. J Chromatogr A 1999; 859: 23-8.23. Smith JS, Thakur RA. Occurance and fate of fumonisins in beef. In: Jackson L, ed. Fumonisins in Food. NewYork: Plenum Press, 1996: 39-55.24. Tseng T-C, Liu C-Y. Natural occurrence of fumonisin B1 and B2 in domestic maize of Taiwan. J Agric Food Chem1999; 47: 4799-4801.25. Solfrizzo M, Avantaggiato G, Visconti A. Rapid method to determine sphinganine/sphingosine in human andanimal urine as a biomarker for fumonisin exposure. J Chromatogr B 1997; 692: 87-93.26. Wang E, Riley RT, Meredith FI, Merrill Jr AH. Fumonisin B1 consumption by rats causes reversible, dose-dependent increases in urinary sphinganine and sphingosine. J Nutr 1999;129(1): 214-20.27. Shephard GS, Snijman PW. Elimination and excretion of a single dose of the mycotoxin fumonisin B2 in anon-human primate. Food Chem Tox 1999; 37: 111-6.28. Lau BP-Y, Scott Pm, Lewis DA, Kanhere SR. Quantitative determination of ochratoxin A by liquidchromatography/electrospray tandem mass spectrometry. J Mass Spectrom 2000; 25: 23-32.29. McMasters DR, Vedani A. Ochratoxin binding to phenylalanine-tRNA synthetase: Computational Approach to themechanism of ochratoxicosis and its antagonism. J Med Chem 1999; 42: 3075-86.30. Ruprich J, Ostry´ V. Study of human exposure to ochratoxin A and assessment of possible sources. Cent Eur JPublic Health 1 1993; 46-8.31. Bruinink A, Sidler C. The neurotoxic effects of ochratoxin A are reduced by protein binding but are not affectedby l-phenylalanine. Toxicol Appl Pharmacol 1997; 146: 173-9.32. Petzinger E, Ziegler K. Ochratoxin A from a toxicological perspective. J Vet Pharmacol Therap 2000; 23: 91-8.33. De Saeger S, Van Peteghem C. Flow-through membrane-based enzyme immunoassay for rapid detection ofochratoxin A in wheat. J Food Prot 1999; 62 (1): 65-9.34. World Health Organ Tech Rep Ser 1991; 806: 29-31.35. Omar RF, Rahimtula AD, Bartsch H. Role of cytochrome P-450 in ochratoxin A stimulated lipid peroxidation.J Biochem Toxicol 1991; 6(3): 203-9.36. Omar RF, Hasinoff BB, Mejilla F, Rahimtula AD. Mechanism of ochratoxin A stimulated lipid peroxidation.Biochem Pharmacol 1990; 40(6): 1183.37. Baudrimont I, Ahouandjivo R, Creppy EE. Prevention of lipid peroxidation induced by ochratoxin A in Vero cellsin culture by several agents. Chem-Biol Interact 1997; 104(1): 29.38. Aleo MD, Wyatt RD, Schnellmann RG. Mitochondrial dysfunction is an early event ochratoxin A but not oosporeintoxicity to rat renal proximal tubules. Toxicol Appl Pharmacol 1991; 107(1): 73-80.39. Seegers JC, Lottering M-L, Garlinski PJ. The mycotoxin ochratoxin A causes apoptosis-associated DNAdegradation in human lymphocytes. Med Sci Res 1994; 22: 417.40. Neal GE. Genetic implications in the metabolism and toxicity of mycotoxins. Toxicol Lett 1995; 82-83: 861-7.41. De GroeneEM, Hassing GIA, Blom MJ, Seinen W, Fink-Gremmels J, Horbach GJ. Development of humancytochrome P450 expressing cell lines: application in mutagenicity testing of ochratoxin A. Cancer Res 1996; 56(2):299-304.42. Creppy EE, Boudrimont I, Betbeder AM. Prevention of nephrotoxicity of ochratoxin A, a food contaminant.Toxicol Lett 1995; 82-83: 869-77.43. World Health Organ Tech Rep Ser 1995; 859: 36-8.

117


TÜRK HİJ DEN BİYOL DERGİSİ

44. Beretta B, Gaiaschi A, Galli CL, Restani P. Patulin in apple-based foods: Occurrence and safety evaluation. FoodAddit Contam 2000; 17 (5): 399-406.45. Gökmen V, Acar L. Rapid reversed-phase liquid chromatographic determination of patulin in apple juice.J Chromatogr A 1996; 730: 53-8.46. Rychlik M, Schieberle P. Quantification of the mycotoxin patulin by a stable isotope dilution assay. J Agric FoodChem 1999; 47: 3749-55.47. Verger P, Garnier-Sagne I, Leblanc J-C. Identification of risk groups for intake of food chemicals. Regul ToxicolPharmacol 1999; 30(2 Pt 2): 103-8.48. Gökmen V, Acar J. Incidence of patulin in apple juice concentrates produced in Turkey. J Chromatogr A 1998;815: 99-102.49. Zöllner P, Jodlbauer J, Lindler W. Determination of zearalenone in grains by high-performance liquidchromatography-tandem mass spectrometry after solid-phase extraction with RP-18 columns or immunoaffinitycolumns. J Chromatogr A 1999; 858: 167-74.50. Jiménez M, Mateo R. Determination of mycotoxins produced by Fusarium isolates from banana fruits bycapillary gas chromatography and high-performance liquid chromatography. J Chromatogr A 1997; 778: 363-72.51. Demain AL. Pharmaceutically active secondary metabolites of microorganisms. Appl Microbiol Biotechnol 1999;52: 455-63.

118

gİrİŞ mikotoksinler; aspergillus, penicillium, fusarium, alternaria

Documents