Mikotoksin nedir?
Küfler, uygun koşullarda ham ve işlenmemiş materyalde çoğalarak bir yandan ürünün nitelik ve niceliğini değiştirip bozulmasına neden olur. Öte yandan da insan sağlığı üzerinde olumsuz etkilere sahip toksik maddeleri oluşturur. Oluşan bu ürünler, mikotoksin olarak adlandırılan, son derece toksik, çoğu karsinojen, teratojen, mutajen maddelerdir. Mikotoksinler bazı küfler tarafından üretilen toksik metabolizma ürünleridir. Mikotoksinin kelime anlamı ise, “mantar/küf ve zehir” anlamına gelen Yunanca “mykes” ve “toxicum” terimlerinden gelir. Bu toksinler, halk sağlığını tehdit etmelerinin yanısıra ekonomide de ciddi kayıplara neden olur. (Mikotoksin nedir, mikotoksin zehirlenmesi, aflatoksin)
Mikotoksin üreten küfler, Aspergillus, Penicillium ve Fusarium’dür. İnfekte yem ve besin maddelerini alan insan ve hayvanlarda çeşitli derecelerde toksikozlara [mikotoksikoz] neden olurlar. Bilim insanları ilk olarak 1960’ların başlarında İngiltere’de hindi X hastalığı salgını ile mikotoksinlerin farkına vardılar. Yemlerindeki Aspergillus flavus ile kontamine olmuş yerfıstığından dolayı, yaklaşık 100.000 hindi öldü. Yapılan çalışmalarla, şimdiye kadar 250’den fazla mantar türünün mikotoksin oluşturduğu bilinmektedir. Değişik küfler değişik mikotoksinler üretirler. Günümüze kadar 400’den fazla mikotoksin tanımlanmıştır ve bunlar içinde 20 mikotoksinin insan ve hayvanlar için yüksek toksisiteye sahip olduğu açıklanmıştır. Küflerin neden olduğu hastalıklar, akut bir şekilde değil de, kronik olarak zehirlenmeyle ortaya çıkar. Küf toksinleri zaman içinde insan vücudunda birikerek hastalıklara neden olur[1]
İnsana Bulaşma Yolları
Mikotoksinler, kontamine gıdaların doğrudan tüketilmesi veya bitkilerden elde edilen yiyeceklerin kullanılmasıyla insan vücuduna girmektedir. Gıdalara kontaminasyonu ise, direkt, indirekt ve taşınma olmak üzere 3 yolla gerçekleşir. Direkt kontaminasyonda, gıdada mikotoksin üreten küfün gelişmesi ve mikotoksin oluşturmasıyla ortaya çıkar. İndirekt kontaminasyon da ise, hammaddelere veya yardımcı maddelere mikotoksin bulaşmasıyla, gıda üretiminde kullanılmasıyla meydana gelir. Taşınma yolu ise, örneğin süt ürünlerinde mikotoksin bulaşmış yemlerle beslenen laktasyon dönemindeki hayvanlar ile geçiştir. İnekler vücutlarına aldıkları bu toksinleri metabolize edir ve mikotoksin meydana gelir[2].
Mikotoksinler, çok az miktarda bulunsalar bile insan vücudu üzerinde zararlı etkiler gösterir. Böbrek hastalıklarına, üreme sistemi bozukluklarına, bağırsak yolunda rahatsızlıklara ve vücutta kansere neden olan hücresel değişikliklerin gelişebilmesine sebep olurlar[1].(Mikotoksin nedir, mikotoksin zehirlenmesi, aflatoksin)
Glütensiz ürünlerin dahil olduğu tahıl ve tahıl ürünleri, tüm dünyada insanların en önemli enerji ve besin kaynaklarından birisidir. Tahıl ve ürünlerinde mikotoksinler ciddi risklere neden olur. Mikotoksinler tahıl tanelerinin tarlada ve/veya hasat sonrası depolama sırasında funguslar ile enfekte olması soncu oluşur. Tahıllar mikotoksin alımında ana kaynak olup, diyet ile alınan mikotoksin oranı eşik değeri geçtiğinde risk başlar. İnsanlarda gastrointestinal ve hormonal sistemlerde olumsuzluklara, mutajenik ve karsojenik etkiler vardır [3].
Mikotoksinlerin Oluşumunu Etkileyen Faktörler
Toksin kontaminasyonu tarlada başlar, fakat hasat, işleme, kurutma, depolama, ambalajlama, taşıma vb. gibi aşamalarda devam eder. Normal olarak tahıl grubunun çok riskli olduğunu görüyoruz.Özellikle sağlık riskinin yanısıra ekonomik riskler de yaratıyor. Mikotoksinler için de limitler bellidir. Bir substat üzerinde küfün olması, mutlaka küf toksini oluşturacağı veya küfün olmaması toksin oluşmayacağı anlamına gelmez. Toksin üreten küfler, özellikle 2 evrede karşımıza çıkar. Bunlar, tarla küfleri, hasat öncesi karşımıza çıkan küflerdir[Fusarium, Alternaria]. Depo Küfleri ise, hasat sonrası oluşan küflerdir[ Aspergillus, Penicillium]. Mikotoksinlerin oluşumunda, çevre koşulları[nem, sıcaklık], uzun depolama süresi, substratın kimyasal yapısı ve pH, bitkinin böcekler tarafından zarar görmesi, zayıf gübreleme, yüksek ekin yoğunluğu ve yabani mantar bulunması etkin nedenlerdir.
En Yaygın Mikotoksinler
Gıda ve Yemler için Hızlı Alarm Sistemi [RASFF] veri kaynağı kullanılarak, 2021 yılına ait bildirimler raporlanmıştır. Bu raporlara göre, mikotoksin tespit edilen ürünlerde, meyve sebze, kuruyemiş ve yağlı tohumlar grupları başı çekmektedir. Bu mikotoksinlerden ise %89 Aflatoksin ve %10 Okratoksin A tespit edilmiştir.(Mikotoksin nedir, mikotoksin zehirlenmesi, aflatoksin)
Aflatoksin
1960’larda hindilerde ölümle karşılaşılmasıyla, dünya aflatoksini tanıdı. Yemlerde A. flavus küfü ve onun ürettiği toksik bileşikleri, araştırmacılar tespit etti. 4 farklı toksin; Aflatoksin B1[en toksiği], B2, G1 ve G2 olarak sınıflanır. Aflatoksin 1987 yılından itibaren Uluslararası Kanser Araştırma Birliği [IARC] tarafından insanlarda karaciğer kanserinin nedenlerinden biridir. Aflatoksin içeren süt ve ürünlerinin tüketilmesi insanlarda önemli sağlık sorunlarına yol açmaktadır. Aflatoksinler vücutta karaciğer, deri, böbrek, sinir sistemi ve bağışıklık sistemi üzerinde toksik etki gösterir. İnsanlarda aflatoksinin toksik etkisi; kişinin bünyesine, maruz kalma süresine ve alınan doza göre değişir. Ayrıca, aflatoksinlerin toksik etkileriyle beraber karsinojenik, mutajenik ve teratojenik etkileri de vardır.
Küf gelişimi için uygun olan koşullar aflatoksin gelişimi için de geçerlidir. Küfler genelde asidik şartları tolere edebilirlerken bu asidik koşullar aflatoksin üretimini inhibe ederler. Substrat çeşidi/kompozisyonu aflatoksin sentezini ve aflatoksin üretim seviyelerini etkiler. Yüksek konsantrasyonda karbonhidrat ve yağ asidi içeren substratlar toksin üretimini arttırırlar. Protein içeriği yüksek, karbonhidrat’ı düşük substratlar A. parasiticus tarafından aflatoksin üretimini teşvik etmezler. Ancak A. flavus düşük miktarlardaki karbonhidratı kullanarak önemli miktarlarda aflatoksin üretirler. Gıdalarda bulunma şekli hiç homojen değildir. Küfün varlığı, toksinin bulunmasında güvence vermez. Toksinin üründe bulunması da, küfün varlığını göstermez. Ayrıca herhangi bir toksin, birden fazla küf tarafından üretilebilir[5].(Mikotoksin nedir, mikotoksin zehirlenmesi, aflatoksin)
Aflatoksinin Sağlık Riskleri Nelerdir?
İnsanlara karşı akut toksikolojik etkileri vardır. Aflatoksinlerin hedef organı karaciğerdir. Karaciğer üzerinde kanserojen etkisi vardır. Yapılan epidemiyolojik çalışmalar, küflü gıda tüketiminin fazla olduğu yerlerde karaciğer kanseri ortaya çıktığını göstermiştir. Protein ve A vitamini eksikliğinin olduğu kişilerde mikotoksinlerin karsinojen olma riski artmaktadır. Yer fıstığı, antep fıstığı, ve yağlı tohumlar, pamuk tohumu,mısır yüksek aflatoksin taşıyan gıdalardır. Buğday, arpa, çavdar, darı, yulaf, ise düşük aflatoksin içerirler. Aflatoksinler dünya genelinde yaygın olarak özellikle mısır, fıstık ve fıstık ezmelerinde bulunurlar. Ayrıca mısır, badem, fındık, kahve çekirdeği, süt, peynir, et, pirinç, ayçiçeği, baharatlar, [kırmızı pul biber, kakao, baklagiller ve ürünlerinde aflatoksin varlığına rastlanmıştır. Hasattan önce tarlada ekinlerde Aflatoksin sıklıkla oluşur. Bu yüzden tarla ve bahçelerde küf gelişiminin minimuma indirilmesinde, iyi tarım uygulamaları en etkili yöntemdir.
Okratoxin A
A. ochraceus[A.alutaceus], A. melleus, A. niger ve P. viridicatum [P.verrucosum] gibi küfler tarafından üretilen mikotoksinlerdir. Gıdalarda sıklıkla Okratoksinlerin tespit edilmesinden dolayı en çok bilinen ve toksik olan metaboliti okratoksin A ‘dır. Özellikle de, mısır, buğday, arpa gibi ürünlerde ve hayvansal gıdalarda yaygın olarak bulunan mikotoksin Okratoksin A’dır. Balkan ülkelerinde özellikle kırsal kesimde böbrek hastalıkları çok yaygındır. Balkan nefropatisinde böbrek küçüldükçe ur oluşuyor. Mısır başta olmak üzere, arpa, buğday, yulaf, kuru incir ve kırmızı biberde bulunur. Okratoksin B ve C tipleri oldukça seyrek görülür. OTA’nın yapılan çalışmalarda anne sütünde de tespit edilmiş olması toksinin kontamine gıdalarla alınabildiğini göstermektedir. Uluslararası Kanser Araştırmaları Ajansı [IARC] tarafından Okratoksin A , “Grup 2B” skalasında karsinojen olarak değerlendirilmiştir. insanda kanserojen olduğuna dair bilgiler de mevcuttur. Hayvanlarda yüksek seviyede okratoksin A alınmasıyla böbreklerde, diğer organlarda ve dokularda değişiklikler gözlenmiştir[8].(Mikotoksin nedir, mikotoksin zehirlenmesi, aflatoksin)
Sporların solunması ve temas sonucu, sadece böbrek dokularında bozukluklara neden olur. Kümes hayvanlarında ve domuzlarda Okratoksin A sıklıkla görülür. Civcivler için en yüksek toksik etkiye sahip mikotoksin Okratoksin’dir. Civcivlerin büyümesinde yavaşlama, böbrek, kalp, dalak ve karaciğerde ürik asit birikimleri, görülür[8].(Mikotoksin nedir, mikotoksin zehirlenmesi, aflatoksin)
Patulin
Byssochlamys, Penicillium ve Aspergillus gibi belirli küf mantarı türleri tarafından üretilen en önemli mikotoksinlerden biridir. Ancak üretimi bu türlerle sınırlı kalmaz. Bu nedenle, kontaminasyondan sorumlu mantarın tanımlanmasında bazı zorluklar yaratır. Düşük sıcaklıklardaki ortamlarda Patulin, esas olarak Penicillium türleri tarafından üretilir. Daha sıcak ve nemli bölgelerde, genellikle Aspergillus türleri tarafından üretilir. Patulin üreten bu küfler arasında, en yaygını Penicillium expansu’dur. P. expansum depolarda bulunan elmalarda görülen mavi küf çürüğü etkenidir. P. expansum genellikle sağlıklı meyvelerin yüzeylerinde gelişir. Ancak normalde meyve bahçelerinde ve yaygın olarak hasat sonrası koşullar altında diğer mikroorganizmalar tarafından zaten enfekte olmuş meyve veya meyvelerle ilişkilidir. (Mikotoksin nedir, mikotoksin zehirlenmesi, aflatoksin)
Penicillium expansum’un büyüme ve gelişmesi için optimum sıcaklık değeri 25 °C’dir. Donma noktasına yakın sıcaklık değerlerinde de aktif olarak faaliyet gösterir. Bu nedenle, elmaların kısa ya da uzun süreli depolanması sırasında bozulmalarına sebep olur. Patulin sıklıkla meyve ve meyve ürünlerinde oluşmasının ana nedeni, bünyelerindeki meyve şekeri früktozun fazla olmasıdır. Mutajen ama karsinojen olmayan bir toksin olan patulin, küflü elmalarla yapılan elma sularında genellikle görülür. Durultulan sularda posalılardan daha az bulunur, çünkü filtratta kalır. Elma dışında, armut,üzüm ve diğer meyveler,peynir,tahıl ve depo hayvan yemlerinde bulunur. Akut toksik etkisi fare, civciv, tavşan ve balıklarda görülür. Yüksek organizmada bağışıklık sistemini bozar, kaslarda istem dışı hareketlere, titremelere, kontrolsüz reflekslere neden olur. Hayvan deneylerinde kanserojen, mutajen etkileri gösterilmiştir[9].
Trikotesenler
Fusarium, Cephalosporium, Myrothecium ve Trichothechium grubuna dahil küfler tarafından sentezlenir. Bu küflerinin ürettiği 20’e kadar değişik yapıda terpenoid bileşiği mevcuttur. Bunlardan Fusarium türü küfler, tarım ürünlerinde sıklıkla çürümeye neden olurlar. Mısır dahil tüm tahıllar ve yağlı tohumlar Fusarium ile kontamine olabilir[6].
En önemlileri T-2 toxin olup, ”sarı yağmur” olarak adlandırılır. Aynı zamanda kimyasal silahdır[Vietnem savaşı]. Vomitoksin, sindirim sistemi kanserleri, kanlı ishal ve kusmaya neden olur. Deoxynivalenol [DON], yulaf, arpa, çavdar, buğday, mısır, pirinç, ayrıca un, ekmek gibi buğday ve mısırdan üretilen gıdalarda bulunur. Trikotesenler Japonya’da yaşayan insanlarda mide bağırsak bozukluklarına neden olmaktadır. Rusya’da 1942 ile 1947 tarihleri arasında Alimentary Toxic Aleukia [ATA] hastalğından 100.000 insan öldü.Bu hastalık açık ortamlarda tutulan Fusarium bulaşmış buğdayların tüketilmesi ile ilgilidir. Bu hastalığın deride noktaların oluşması, nekrotik anjin, aşırı lökopeni ve kemik iliğinin erimesi tipik bulguları vardır[6].(Mikotoksin nedir, mikotoksin zehirlenmesi, aflatoksin)
Sitrinin
Sitrinin, özellikle böbrekleri etkileyen bir toksindir. Klinik toksik etkisi henüz bilinmiyor. Penicillium, Aspergillus ve Monascus türleri tarafından üretilen sitrinin, ilk 1931 yılında Penicillium citrinum’dan izole edilmiştir. Yüksek antibakteriyel aktivitesi nedeniyle, önce antibiyotik olarak kabul edilmiştir. Daha sonradan memelilerde nefrotoksik, hepatotoksik, mutajen ve teratojen etkileri saptanmıştır. Bu nedenle de, mikotoksinlere dahil edilmiştir. Sitrinin, gıda ile yemlerde Okratoksin A ile birlikte doğal kontaminant olarak bulunur. Mısır, peynir, pirinç, buğday, çavdar ve arpada görülür. Kanatlı hayvanlada sitrinin zehrilenmesi kaynaklı patolojik bozukluklar böbreklerde görülür. Ayrıca, su tüketiminde artışa neden olduğu ve etiyolojisi saptanamayan ishaller oluşturduğu da bildirilmektedir[4].Böbreklerde suyun absorbsiyonunu engeller.Uzakdoğu ve Japonya’da ortaya çıkan sarı pirinç hastalıklarına neden olan kontamine pirinçlerde sitrinin etkeni P.islandicum ve mutanları bulunmuştur[7].
Zearalenon
Afrika, Avrupa ve Amerika’da doğal kontaminant olarak tahıl ürünlerinde, özellikle de mısırda bulunur. Çiğ, pastörize ve konsantre süt, süt tozu,yumuşak ve sert peynirler, zearalenon riski vardır. Bu mikotoksine, pastörizasyon, kaynatma, soğutma, dondurma ve pişirme işlemleri etkisiz kalmaktadır.
Fusarium culmorum, F. Avenaceum, F. Equiseti ve F. nivale tarafından üretilir. Zearalenon hayvanlar üzerinde östrojonik etkiler gösterir. Örneğin, 0.1 ile 6.8 mg/kg düzeyinde zearalenonu domuzların tüketmesi, bazı östrojenik etkilere neden olur. Zearalenonlu gıdalarla beslenen gebe farelerin yavrularının iskelet sistemlerinde bozukluklar saptanmıştır. Bu toksin kaynaklı bir zararlı etkinin oluşması ancak ağızdan yüksek dozda alınması ile mümkündür.(Mikotoksin nedir, mikotoksin zehirlenmesi, aflatoksin)
Bazı ülkelerde mısır gevreği gibi mısırlı yiyeceklerde zearalenonun 70 μg/kg seviyesine kadar bulunmasına izin verilir. Ayrıca da insan sağlığına herhangi bir etkiye neden olduğuna dair de bir bilgi yoktur. IARC, kanserojenliği için zearalenonu sınırlı bilgi bulunan mikotoksin’ grubuna dahil etmiştir.
Mikotoksin Oluşumunu Önleme Yolları?
Fiziksel, kimyasal ve biyolojik olmak üzere üç yöntemle mikotoksin oluşumunun önüne geçebiliriz.
Fiziksel yöntem; Mikotoksin gelişiminin engellenmesi için en önemli ve etkili önleme metodudur. Ham maddenin hasat zamanında, düşük sıcaklıkta depolanması, nakliyesi, ürüne işlenmesi aşamalarında küf bulaşısının engellenmesi gerekir. Tedarik zincirinde tarlada önlem almak güç olup, işletme aşamalarında hijyen ve sanitasyona önem verilmelidir[2].
Öncelikle küf gelişmesine dayanıklı tohumluk kullanılarak işe başlanmalıdır. Hasat esnasında yaralanmaların olmamasına özen gösterilmelidir. İyi işleme teknikleri üretimlerde uygulanmalıdır. Sürülerde hijyen ve bakıma büyük önem verilmelidir. Hayvan barınaklarında mutlaka temiz su, temiz gıda ve uygun havalandırma koşulları sağlanmalıdır. Çevreden küf bulaşmasını engellemek için, hasat edilen ürünler kapalı kaplarda taşınmalıdır. Küfün bulaşmasını fungusit kullanımı, kurutmada ürünün yere serilerek kullanımının önlenmesi ile elimine olur. Depolama süresince sıcaklık ve bağıl nem önemlidir. Depo olarak kullanılacak yerler ise, serin, kuru ve havalanabilir olmalıdır. Uygun havalandırma sistemi kullanılması gerekir. Kurutulacak ürünler açık havada değil, kurutma tesislerinde işlem görmelidir. Küflenme görülen besin tüketilmemelidir[2].
Kimyasal yöntem: Yem ve besinlere bulaşan aflatoksinlerin gelişimini önlemekte etkili, ekonomik, uygulanabilir kimyasal maddeler kullanılabilir. Hidrojen peroksit, sodyum hipoklorit ve ozon gibi kimyasalların aflatoksini önlemede çok etkili olduğu bilinir. Ancak bu kimyasallar, gıdanın yapısını ve görünümünü olumsuz yönde etkiler ve kalıntı bırakırsa, insan sağlığı açısından tehlikeli olur. Son zamanlarda yeme bulaşan mikotoksinleri inhibe eden ve yapısında bazı spesifik maddeleri içeren toksin bağlayıcılar kullanılmaktadır. Mikotoksikoz görüldüğü zaman yemlerin değiştirilmesi, yemlere vitamin ilave edilmesi, rasyonda yağların azaltılması gerekir[2].
Biyolojik yöntem: Fermente gıda üretiminde kullanılan laktik asit bakterileri, küf oluşumunu önleyerek aflatoksinlerin etkilerini azaltır. Gıdalar, yüksek miktarda mikotoksinle kontamine olmuşsa, bahsedilen yöntemlerin hiçbiri etkili olmaz. Toksinlerin en düşük seviyeye yıkımı gerekir[2].(Mikotoksin nedir, mikotoksin zehirlenmesi, aflatoksin)
Kaynaklar
- Sabuncuoğlu, S.A, Baydar, T, Giray B, Şahin,G., Mikotoksinler: Toksik Etkileri, Degredasyonları, Oluşumlarının Önlenmesi ve Zararlı Etkilerinin Azaltılması, Hacettepe Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi Dergisi Cilt 28 / Sayı 1 / Ocak 2008 / ss. 63-92
- Karaoğlan,H., Yanık,E.D., Tunç,N., Ülkemizde ve Dünyada Süt ve Süt Ürünlerinde Aflatoksin M1 varlığı, Atatürk Üniversitesi Yayınları,Doi: 10.54614/AUAF.2022.995228
- Ürkek,B., Şengül,M., Organik Gıdalarda Problem: Mikotoksinler, Ata-Gıda Dergisi/ Ocak 2022, 1[1]
- Garipa,Z., Temamoğulları, F., Karakaş, A.,Kanatlılarda Bitkisel ve Bazı Toksinlere Bağlı Zehirlenmeler, Veteriner Farmakoloji ve Toksikoloji Derneği Bülteni E-ISSN: 2667-8381, 13 [3]: 163-173: 2022
- Madalı, B., Ayaz, A., Süt ve Süt Ürünlerinde Aflatoksin M1: Maruziyet ve Sağlık riskleri. H.Ü. Sağlık Bilimleri Fakültesi Dergisi, [2017], 4[1], 1–14
- Türel, G.Y., Çalapoğlu, N.Ş., Mikotoksinler ve Moleküler Düzeydeki Etkileri, Med jsdu/ Sdü Tıp Fak Dergisi, 2017:24[1]:24-28
- Kaya,S., Şanlı, Y.,Yarsan, E.,Akkaya, R., Bilgili,A., Çok yönlü Hayvan Yetiştiriciliğinde Karma Yem ve Yem Hammaddelerinden Kaynaklanan Olumsuzluk Faktörlerinin Araştırılması, Türkiye’de Üretilen veya İthal Edilen Yem ve Yem Hammaddelerinin Mikotoksinlerle Kirlenme Durumunun Araştırılması, Veteriner Farmakoloji ve Toksikoloji Derneği Bülteni, 10 [2]: 77-90; 2019
- Büyüker,S.M., Ekmek ve Bazı Tahıl Ürünlerinde Okratoksin A Bulunurluğu ve Toksik Etkileri, Akademik Gıda 17[2] [2019] 300-305, doı: 10.24323/Akademik Gıda.613646
- Özer, O.G.,[ Yüksek Lisans Tezi],Elma, Elma Sirkesi, Elma Suyu ve Konsantrelerinde Patulin Düzeylerinin İncelenmesi Kastamonu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Sürdürülebilir Tarım ve Tabii Bitki Kaynakları Ana Bilim Dalı,18 Ocak 2022
