Micotoxine prezente in sucul de mere

Micotoxine prezente in sucul de mere

APatulin -prezentare generala:

Patulinul este un metabolit secundar lactonic produs cu siguranta de o ciuperca apartinind speciilor Penicillium, Aspergillus si Byssochlamys care creste in fructe, incluzand merele, perele, struguri si alte fructe. Principalul risc apare cind un fruct nesanatos este folosit pentru producerea de sucuri sau alte produse. A fost deasemenea gasit si in vegetale si in boabele de cereale. Penicillium expansum pare sa fie mucegaiul responsabil pentru aparitia patulinului in sucuri din mere.

Patulin a fost descoperit din intimplare intr-un numar de alimente inclusiv sucul de mere, mere si pere cu mucegai brun, grane si branza, faina si malt alimentar. Totusi, datorita naturii produselor, patuliul nu pare a fi o preocupare sigura, cu exceptia sucului de mere. De exemplu, partile mucegaite ale multor fructe si cereale sunt inlaturate. In alimente cum este si branza, cisteina fiind intr-un continut mare interactioneaza cu patulin, inactivandu-l.

Patulin poate fi distrus prin fermentatie si deci nu este gasit in alcoolul din bauturile din fructe sau vinuri. Procesele termice pot reduce usor cantitatea de patulin si din acest motiv patulinul din sucurile de mere supravietuiesc procesului de pasteurizare. Patulin a fost gasit din intamplare la nivele inalte in unele sucuri de mere oferite vanzarii sau importului in Statele Unite.

PATULIN

Proprietatile chimice si fizice

Patulin poate fi izolat sub forma de cristale eterice incolore pana la alb fara activitate optica. Se poate topi la temperatura de 110⁰ si sublimeaza in vacum inalt la 70⁰-100⁰. Este solubil in apa, metanol, etanol, acetona si eteri sau acetati amilici si putin solubil in dietil-eter si benzen. Se comporta in reactiile chimice ca un alcool secundar, reduce solutia Fehling si decoloreaza permanganatul de potasiu. Este stabil in solutie de acid dar poate fi descompus prin fierbere in amestec cu solutia de acid sulfuric de concentratie 2 N, in 6 ore. Poate da hidroliza alcalina, este redus de dioxid de sulf si de  procesele de fermentatie.

Toxicitate si importanta

Patulin poseda un larg spectru de proprietati antibiotice si a fost testat la oameni pentru a evalua daca este abil sa trateze raceala tuturor. Totusi, eficacitatea lui nu a fost demonstrata si in lumina toxicitatii lui experimentele nu au fost continuate deoarece irita stomacul fiinte umane, provocind voma si greata.

In studii de scurt termen patulin a cauzat hiperanemia gastro-intestinala, hemoragie si ulcer. Pentru patulin, doza minima letala notata cu LD₅₀ la soareci a fost raportata ca 15mg/kg corp si 25mg/kg corp dupa injectie subcutanata. Moartea a fost cauzata de multe ori de edem pulmonar.

In studii de termen lung la scaderea dozelor, aceste efecte nu au fost observate. A fost demonstrat ca este imunotoxic si neurotoxic. FDA a inclus in efectele pe care le poate cauza si cele cancerigene si mutagenice la un procent de 7 .

FDA (Administratia alimentelor si medicamentelor) considera ca in cazul oamenilor care consuma suc de mere cu un procent de 50 ppb/kg corp efectul poate fi mortal.

Comisia CODEX Alimentarius considera ca in cazul copiilor doza letala este cuprinsa intre 20-50 ppb/kg corp.

OMS a calculat toleranta medie zilnica PTDI la o valoare de 0, 43 μg/kg, iar efectul NOEL la valoarea de 0, 3μg/kg.

Produse afectate

Departe cea mai importanta sursa de patulin sunt merele si sucul de mere. Alte produse care contin mere, ca gemurile si compoturile pot contine cantitati similare. Perele, strugurii, afine si alte fructe pot fi deasemenea afectate. Cidrul dulce poate fi de asemenea afectat insa numai daca suplimentul de suc de mere este adaugat la fermentarea cidrului. Patulin a fost de asemenea raportat in vegetale, cereale si in silozuri animaliere. Patulin se formeaza cand silozurile sunt stricate si este uneori suspectat ca fiind cauzator de simptome hemoragice la vite.

Metode de analiza

Din cauza suprapunerii maximelor de absorbtie cu ale altor molecule organice spectroscopia de absorbtie moleculara nu poate fi folosita direct ca metoda de analiza. Este motivul principal pentru care pentru analiza sunt folosite in prima faza metode de separare cromatografice urmate de metode de analiza spectroscopica in special spectroscopia de masa (MS).

In ce priveste metodele cromatografice, cromatografia de lichide de inalta performanta (HPLC) da rezultatele cele mai bune deoarce substanta analizata se gaseste in faza lichida care este si faza de lucru.

La cromatografia de gaze (GC) este necesara in prima faza extractia patulinului cu hepta-fluoro-butirat, abia pe urma aceasta fiind adusa in stare gazoasa prin evaporare. Atat la cromatografia de lichide cat si cea de gaze este recomandat ca analizator un spectroscop de masa (MS), combinatiile fiind HPLC-Ms si GC-MS.

Mai nou, tot in domeniul cromatografiei lichide, este folosita si electroforeza capilara (Tsao si Zhou) drept metoda de separare, analizatorul fiind un spectrofotometru cu sir de diode care permit preluarea intregului spectru in mod instantaneu cu efect deosebit asupra selectivitatii si preciziei metodei.

Stabilitate si persistenta

Cand dioxidul de sulf este folosit ca si conservant in sucul de fructe sau in alte alimente, patulin este degradat pufos. Nu este de obicei gasit in otet dar a fost gasit in cidrul dulce in care sucul de mar nefermentat este adaugat in cidru. Studiile arata ca el interactioneaza cu drojdia Saccharomyces cerevisiae in timpul fermentatiei si este distrus. Totusi, apar produse accidentale ca ascadiol si toxicitatea acestora nu este in totalitate inteleasa.

In mediu acid, este relativ stabil la procese cu temperaturi mai ridicate decat 100⁰C. Cloroformul este preferat pentru depozitarea solutiilor de patulin care tinde sa se descompuna si in apa distilata.

Legislatie si control

Calitatea sucurilor din fructe este controlata in cateva tari prin punerea unui ghid sau a unei recomandare a concentratiei maxime admise cu industria de procesare a merelor. Aceasta este setata la 50. In Marea Britanie  monitorizarea regulata a sucului din mere a fost purtata afara in 1992, si acesta a redus concentratiile si incidentul patulinului in sucuri la un nivel foarte scazut.

In cel de-al treizecilea si doi sezon al Comisiei Codex Alimentarius in Contaminarile si Aditivi Alimentari, tinut in martie 2000, discutiile au luat loc si limita de 50 a patulinului in suc de mere si ingredientele sucului de mere au fost propuse pentru adoptare la pasul 8 la Code Comisia de Alimentare(iulie 2001). Comisia a considerat ca este un potential risc la copii si de aceea era prea prematura sa adopte nivelul de 50 μg/kg ca maxim nivel a patulinului in sucul de mere.

Cum putem controla nivelul de patulin din sucul de mere?

Posibilitatea de avea un nivel mai mare de patulin in sucul de mere poate avea una din urmatoarele cauze:

Merele cazute au un continut de micotoxina mult mai mare decat cele culese din copac.

Merele care prezinte urme vizibile ale lovirii (parti putrezite, parti afectate de insecte sau pasari) au un continut de micotoxina mai mare decat cele care nu au urme vizibile.

Conditiile de inmagazinare. Ciupercile se dezvolta la o temperatura potrivita si un mediu cu umiditate. Merele inmagazinate la temperaturi controlate (0-2⁰C) nu vor avea un continut mare de micotoxina fata de cele care sunt mentinute la temperatura camerei. Chiar si o perioada scurta de timp de expunere la conditii prielnice dezvoltarii ciupercilor (umiditate si temperatura) duce la cresterea nivelului de patulin.

In timpul inmagazinarii merele trebuie sa fie examinate in mod regulat daca prezinta parti mucegaite sau ciuperci, inainte sa se altereze total. Un mar aparent bun poate sa contina patulin.

Inainte de producerea sucului, merele trebuie triate, pentru a nu ajunge in mod accidental in productie produse care au portiuni putrezite sau cu ciuperci.

Calitatea merelor afecteaza

nivelurile de patulin in cidrul de mere

Patulin este o micotoxina produsa in primul rand de Penicillium expansum, o ciuperca responsabila de partile putrezite din mere si alte fructe.

Patulin nu a fost detectat in cidrul presat din mere proaspete, culese dar a fost detectat la nivele cuprinse intre 40, 2-374μg/l in cidrul presat din patru culturi de mere proaspete dar culese de pe jos.

Patulin nu a fost detectat in cidrul presat din merele culese din copac si depozitate 4-6 saptamani la 0-2⁰C, dar a fost gasit la un nivel de 0, 97-64, 0μg/l in cidrul presat din mere netriate depozitate in aceleasi conditii.

Spalarea fructelor cazute inainte de presare reduce nivelul de patulin in cidru cu un procent intre 10-100%, depinde de nivelul initial de patulin si de tipul solutiei de spalat folosite. Aceste rezultate demonstreaza ca patulin este un bun indicator al calitatii merelor folosite la producerea cidrului. Evitarea merelor cazute si trierea atenta a merelor inainte de presare sunt metode bune pentru reducera nivelului de patulin in cidru.

CONCLUZII

Din analiza posibilitatilor de determinare a patulinului rezulta ca cea mai indicata metoda de analiza este cromatografia electroforetica cu analizator spectroscop sir de fotodiode. Metoda de determinare este rapida, iar aparatura devine de la an  la an mai ieftina. La o eventuala depistare a patulinului in sucul de mere, acesta poate fi directionat catre un proces fermentativ in care micotoxina se distruge in totalitate.