Stav sledovani vfznamnfch biomarkerii mykotoxinii (ochratoxinu A , aflatoxinu M l ) U populace v Cesk6 republice ' ' Malif F., 1 Ostrf V . , 2 CernA M . , 3 KaEerovskf J . , Roubal, T., 1 Skarkovh, J., 3 4 Brndiar M., Fixa P.
Z d r a v o r n i u'stav C e n t r u m h y g i e n i c k f c h l a b o r n t o r ' i - o d d P l e n i x e n o b i o c h e m i e , N R L p r o b i o m a r k e r y m y k o t o x i n ~ hm y k o t o x i n y v p o t r a v i n d c h . H r a d e c Krdlove' ' S t d t n i z d r a v o t n i u'srav, P r a h n , C e n t r u m h y g i e n y p o t r n v i n o v j c h r'ete'zc~"lN d r o d n i r e f e r e n f n i c e n t r u m p r o m i k r o s k o p i c k d h o u b y n jejiclr t o x i n y , B r n o 2 ~ t d t n zid r n v o t n ' i listav n C e n t r u m h y g i e n y i i v o t n i h o p r o s t r ' e d i , P r a h a 3 ~ n r e d r av c i l e f n i l ~ ov n i t P n i h o le'kar'stvi V L A J . E. Purkyne', H r a d e c Krdlove* 4 ~ i .n t e r r l i k l i n i k a - n e f r o l o g i e F N , H r a d e c K r d l o v d
ABSTRAKT Vfchodisko. Ochntoxin A a aflatoxiny patii mezi vyznamne mykotoxiny, toxicke sekundrirni metabolity toxinogennich mikromycetd (plisni). UvedenC mykotoxiny jsou jako etiologitti tinitele spojovini s celou iadou akutnich a chronickych onemocnSni, mykotoxikoz U lidi, n a p i ~ l l ? dbalkinskou endemickou nefropatii, karcinomem jater aj. Riziko akutni toxicity ochratoxinu A a aflatoxinu B, je v CR povaiovrino obvykle za minimilni, na rozdil od pozdnich toxickych ueinkfi. napilllad karcinogennich. vyplyvajicich z piijmu velmi nizkych jednorizovych nebo opakovanych koncentraci mykotoxinfi v potravindch. Metody a vysledky. V rimci Monitoringu zdravotniho stavu obyvatelstva ve vztahu k iivotni~nuprostiedi by10 vySetieno na obsah ochratoxinu A celkem 2206 vzorkd krevnich ser. z tohoto pottu by10 2077 vzorkfi (94 W) pozitivnich (>0,1 pg.l-'). Aritmeticky primer tinil 0,28 pg.l", mediin 0,2 pg.l.' a 90 W percentil 0,5 pg.l-'. Koncentrace ochratoxinu A se pohybovaly v rozsahu 0.1-13,7 pg.1.' sera. Dile by10 analyzovrino 30 vzorkd lidskych ledvin na obsah ochratoxinu A, z tohoto pottu bylo 12 vzorkfi pozitivnich (S koncentracemi ochratoxinu A 20,l pg.kg~i),aritmeticky prdrner by1 0.07 pg.kZ-' a mediin 0,05 p,o.kg-l. V letech 1997-1998 by10 vySetieno 205 vzorkd moEi na obsah aflatoxinu M , , z tohoto poEtu by10 118 vzorkli (58 %) pozitivnich (S koncentracemi > 125 pg.l-' mote). Ziv6ry. PO piepotteni na koncentraci kreatininu v moEi Einil aritmeticky prfirner 391 pg.g-l kreatininu, median 127 pg.g-l, 90% percentil by1 585 pg.g-l. Koncentrace aflatoxinu M I se pohybovaly v rozsahu 19-19 219 pg.g-l kreatininu. Klitova slova: mykotoxiny, expozice Eloveka, hodnoceni rizika, monitoring, biomarkery.
ABSTRACT MnlD F., Ost jV., ~ e r n dM. et al.: Monitoring The ltnpormnt Mycoto.rin Biomnrkers (ochrcztorinA, aflatoxin M,) in the Czech Populntio~~ Background. In among mycotoxins, secondary metabolites of toxinogenic moulds, ochratoxin A and aflatoxins occupy a prominent place. These mycotoxins have been - as etiologic agents - associated with a wide numbers of acute and chronic human diseases including mycotoxicoses like Balkan endemic nephropathy or liver cancer. While the risk of acute toxic effects of ochratoxin A and aflatoxin B I is usually considered to be minimal in the Czech Republic, the situation is different as far as the risk of the late toxic effects (particularly carcinogenic), which result from a single or repeated intake of low doses of these mycotoxins from foodstuffs is concerned. Methods and Results. The presence of ochrntoxin A and aflatoxins in human environment has been monitored within the program "Monitoring the health state of the population". As for ochratoxin A, 2206 samples of blood the average was serum were investigated, 2077 (94 % j of them turned out to be positive (with levels >O,l L~g.l-l), , the percentile (90 5'~) was 0,5 L~g.l-'. The ochratoxin A levels ranged from 0.28 pg.1-l, the median was 0,2 p g . l ~ 'and 0 , l to 13,7 pg.l-l of sera. The presence of ochratoxin A was also analyzed in 30 samples of human kidneys; 12 samples were positive (with levels 2 0 , l pg.l.'j, the average was 0.07 pg.kg.', the median was 0.05 pg.kg.'. As for aflatoxins, in 1997-1998 the presence of aflatoxin M I was investigated in 205 samples of human urine; 118 samples (58 %) were positive (with levels 2125 pg.l-' of urine). Conclusions. When calculated to a concentration of creatinine in urine. the average was 391 pg.g-l, the median was 127 pg.g-', and the percentile (90 %) was 585 pg.g-l.The aflatoxinMI levels rangedfrom 19 to 19 219 pg.g-'of creatinine. Key words: mycotoxins, human exposure, risk assessment, monitoring. biomarkers. Mn.
~ n sL&. . des., 2004, 143. pp. 691-696
0
chratoxin A (zkratka O T A ) aaflatoxiny B , , B., G , , G?(zkratka AFB ,,AFB,, A F G , , A F G ? ) patii mezi jedny z nejvyznarnnkjiich toxind piirodniho piivodu, produkovanych toxinogennimi krneny vliknitych mikrornycetd, zejrnCna rodu Aspergillus, kterC se bein5 vyskytuji na celem svete. Jak O T A , tak aflatoxiny piedstavuji zavaine riziko pro zdravi Eloveka i jinjch iivych organizrnfi, a to zvlaStit prostiednictvim potravniho ietitzce, do nitji vstupuji jako h s t j kontarninant potravin a krrniv (1-2).
OTA se vyskytuje v fade komodit jak rostlinnkho. tak i iivoEiSnCho pivodu. Za hlavni zdroje OTA v potravinovCm ietitzci jsou pokladany cerealie, cerealni produkty, vepiovC rnaso, krev a vnitinosti (jatra. ledviny, vyrobky z krve), dale se nachizi v kave. pivu, lulteninach, koieni. zelenCrn taji, subenCrn ovoci, napi. ficich Ei rozinkich, lCkoiici, grepovC St'BvE. Eervenern a rfiiovem vinu a vinnCrn octu (3). Koncentrace aflatoxinB v potravinovjch komoditich klesa sestupnfm zpiisobern nisle-
dovnt-: obili. podzemnice olejna, bavlncna semena, paraoiechy, kopra, fiky, mandle, pekanovk oiechy, oiechy, rozinky - sultinky, kofeni: mu5katovj oiibek, chilli, cayennsky pepi, paprika, kari a zizvor (3). Akutni a chronicke dEinky OTA i aflatoxind jsou velmi dobie znhmy a popsany (4). OTA je na zikladi: akutni toxicity pro bi:ini laboratorni zviiata povaiovin za velmi toxicky mykotoxin (LDjoccajednotky mg.kg-'t.hm. - tElesne hmotnosti) (5-6). OTA inhibuje syntezu proteind, zvySuje peroxidaci lipidd, poikozuje metabolizmus cukrd a mitochondrialni funkce. Vysledkem toho jsou uEinky nefrotoxickk, imunotoxickC. genotoxickC a karcinogenni (moiny karcinogen pro ElovEka, skupina 2B) a dale teratogenni a neurotoxickC. Je prokizfino, i e OTA poSkozuje takk metabolizmus vapniku (7-1 1). Jako nefrotoxin ovliviiuje OTA vSechny Eisti nefronu, renalni hemodynamiku a ledviny in toto. DochAzi ke sniieni glomerularni filtrace, pravdi:podobni: naruSenim intrarenalni hemodynamiky a doc h i z i k v)iznamnemu naruSeni funkce proximilniho tubulu i pii subchronickk expozici. V organizmu je OTA vizin na plazmatickk proteiny a metabolizuje se plevAinE na hydroxylovank derivity. Dale se OTA m d i e Stepit na fenylalanin a chlorovany dihydroizokumarinov j zaklad (OTu) (obr. 1). V jatrech je OTA pfemt-iiovdn na glukurono- a sulfo- konjugity a dochizi tarn rovni:i ke konjugaci s glutathionem. Vedle dietarni expozice OTA byla popsana i profesion6lni expozice ZlovEka, a to v Itilii, u pracovnice v zemEdi:lstvi. PO 8 hodinovC expozici OTA a sporam Aspergill~lsochraceus [L ni doSlo za 24 dni k akutnimu renalnimu selhani.
je jeden z nejsilnEjSich znimych karcinogend piirodniho pdvodu u Elovt-ka i zviiat (prokazany karcinogen pro f IovEka, skupina l), aEkoliv jeho dEinky kolisaji s druhem, vt-kern, pohlavim a v)iiivovq'm stavem. Aflatoxiny jsou primirnt- metabolizoviny v jitrech mikrozorndlnimi oxidizami a cytozolickymi enzymy (obr. 2) a vEtSinou detoxikoviny konjugaci s kyselinou glukuronovou nebo sirovou a vyluEovany moEi nebo stolici. Vznik primirniho hepatocelulirniho karcinomu po dietarni expozici AFB I je zlejmE zpdsoben bodovou mutaci kodonu 249 turnor supresorovtho genu p53. Specificki mutace (bodova mutace AGG na AGT) byla detekovana v DNA vzorcich ziskanych z bunEk primirniho hepatocelulBrni10 karcinomu u pacientd z Tonganu v Cini: (20). Pli inhalatni expozici by1 prokizan napfiklad bronchoalveolarni karcinom (22). JATRA
MLEKO
Aflulonrol
KREV AFVI,
AFBl
-*AFB,
-
---
- -- --
AFBI
--CS8 AFB, - 8,9-epoLr;d
DNA
GSH adduh
~ ' - q u u n i n uddukt e
serum albumirr addukl
\ / iv7-qu~nind d u k t
l '
-/
/'
Obr. 2. SchCrna metabolickC transformace aflatoxinu B I
"
CI
2
-
ad&&
/
I
fenylalanin
---AFB,
/
ochratoxin u
a:W. HOOC 0 OH 0
H
/
H
-.
L1
ochratoxin A\ HOOC 0 OH 0 CH20H
H
H
H Cl H O H
4-(5) - hydroxyochratoxin A
4-(R)
-
H Cl
10 hydroxyochratoxin A
- hydroxyochratoxin A
Obr. 1. SchCma biotransformace ochratoxinu A
Biolnarkery expozice Ire prokizat analyzou OTA v krevnim sCru, pfipadnt- v moEi (12-19). Aflatoxiny jsou pro Elovt-ka vysoce nebezpeEnC chemicke latky. Jsou zn6rnk svymi akutnimi i chronickyrni toxickymi utinky, vykazuji vyznamnou hepatotoxicitu, irnunotoxicitu, mutagenitu, karcinogenitu a teratogenitu. Toxicita aflatoxind klesa v ndsledujicim pofadi: AFB ,>AFM ,,AFG '>AFB?>AFG,. Nasycenost a nenasycenost terminilniho furanovkho kruhu je urtujici pro Sifi a hloubku biologicke aktivity aflatoxind. AFB,
NizkC koncentrace aflatoxinfi v potravinich nap?. 1 ng.kg-l t.hm.den-' a niiSi, mohou byt pliEinou vzniku nidorfi jater. Pouze ,.nulova" expozice aflatoxindm by zaruEovala nulovk riziko vzniku nadord. V USA by10 zjiStEno, i e konzumace AFB, v kukufici a potravinich na araSidovCm zikladi: byla z hlediska rizika rakoviny jater v)iznamni:jSi oproti piijmu AFM, v mlCce a m1Ctn)ich vyrobcich (3). Karcinogenni schopnost aflatoxinfi se odhaduje (na zakladi: experimentjlnich studii na laboratornich zviiatech a epidemiologickych studii u ElovEka) v rozsahu od 0,01 (piipadd rakovinytrok u l00 000 obyvatel pii pfijmu aflatoxinu v ng A F B , . ~ ~ - ' t.hm.den-l- s nejistotou od 0,002 do 0,03) u lidi, kteii neprodclali virovou B hepatitidu a i do 0,3 (piipadd rakovinytrok u 100 tisic obyvatel pfi piijmu aflatoxinu v ng ~ ~ ~ ~ . k g - l t . h m . d e n " s nejistotou od 0,05 do 0,5) u populace s pozitivni hepatitidou B. Karcinogenni potenci aflatoxinfi vyznamni: zvyiuje soutasny vyskyt infekEni hepatitidy B (2-3, 22-23). AFB, je, jako etiologicky Einitel, navic davan do souvislosti napiiklad s cirhozou jater u dkti. chronickou gastritidou, kwashiokorem a Reyovym syndromem (2-3, 25). Davka AFBl v potravintkontaminovank 1700 pg.kg-' t.hm. v kritkkm Ease udajni: zpdsobuje zivaink poSkozenijater. Akutni aflatoxikoza nebyla zjiStEna pfi konzumaci stravy o koncentraci AFB, 340 pg.kg-'t.hm. den-'. K absorpci aflatoxinfi dochazi u lidi perorilni: (majoritni expozice) a inhalaEni: nebo dermilni: (minoritni expozice). InhalaEni profesionilni expozice aflatoxindm byly zjiSti:ny u mlynafd, u pmcovn~%dv misirnach krmiv a u laboratornich pracovnikfi i v podminkich byvaleho Ceskoslovenska (3, 22).
Je znamo, i e v menbich Eisticich (7 pm) aerosolfi jsou vySSi obsahy AFB, v porovnBni s Eisticemi vEtSimi (7-1 1 pmj, proto jsou nebezpeEnEjSi (3). Dietirni a piipadnt: i profesionalni expozici ElovEka lze prok5zat analjzou AFB1markera v moEi, krevnim sCru a v mateiskCm rnlece (27-33). K vyznamnyrn sledovanym markeram patii napiiklad addukty AFB s albuminem a guaninem v krevnim sCru (26-27), addukty AFB, S glutathionem (28), AFMl v mateiskCm rnlCce (29) a aflatoxin M l a P I a addukty v moEi (30-34). Pii analyzbch moi-i se dosud vidy jednalo o stanoveni pomt:rnt: vysokych koncentraci biomarkeri3 (a2 desitky ng.1-l moEe) zejmina u exponovan6 populace z Afriky, Asie a Evropy. AFP, je vyznamnym metabolitem AFB, v moEi, ale jeho korelace s piijniem AFB, z potravin je nizki (33). Naproti tomu AFM, a AFB, - guanin addukty jako markery expozice jsou velmi vhodnC biomarkery vzhledem k dobrC korelaci mezi jejich exkreci a piijmem AFB, z potravin (30, 33). V toxikolo-gickJch - zahranitnich studiich by10 . po expozici AFB, ziiStt:no vylueovini AFM, m o ~ ve f 1,2-2,2 %, prfimgma Concentrace AFMl Einila ,7 %, V tint: a na Taiwanu zjistili vyluEodni p0 e x ~ O z i cAiF B l OsOb, vini A F M l mOEi p0 dObu kterC konzumovaly potravu kontaminovanou 1 pg AFBI, a to v mnoistvi 6-7 % z pfivodni: podanCho mnoistvi AFB, (30). proto se v CR v ramci s y s t ~ m u~ ~ ~zdravotnfio i stavu obyvatelstva ve vztahu k iivotnimu prostiedi, subsystkmu 5 , biologicky monitoring (na zikladt: usneseni vlddy 36911991; garant: szu Praha) sleduje piitomnost OTA v seru
.
darcb krve (35-36) a AFM, moEi (33-34). Vzorky krevnich sCr a moEi byly ziskany od ddrcb krve z BeneSova, PlznE, ~ s t i nad Labem a ~ d ' i r unad Sizavou.
SOUBOR N E M O C N ~ C HA P O U ~ I T EMETODY Pouiite stanoveni OTA v seru je zaloieno na extrakci kapalina-kapalina a rozdilnim rozdilovacim koeficientu OTA ve vodn);ch a organickqch rozpouStidlech ve vztahu k pH. K separacim OTA ze vzorkd lidskych ledvin by10 pouiito komeri-nE dostupnych imunoafinitnich kolonek OchraprepO fy. RhBne-Poulenc, s protilitkami, navizinymi na bilkovinn); nosit, specifickymi vdCi antigenu - OTA. Vlastni detekce a stanoveni OTA byly provedeny na HPLC Spectra System 2000 (USA) S fluorescenenim detektorem Jasco 920 FP (Japonsko) pii excitatni vlnove delce 340 nm, emisni vlnovt dClce 465 nm. Mez stanovitelnosti je za techto podminek 0,I py.1.' sera nebo 0 , l pg.kg" ledviny. Nilezy OTA > 0,9 py.1" byly konfirmoviny bud rozkladem karboxypeptidizou, kdy vznika ochratoxin a , nebo metylderivaci, kdy se prodluiuie retenf ni Eas OTA. Pro zpracbvini ultrastopov);ch mnoistvi AFM, ve vzorcich moEi byla vyvinuta analyticki metoda v ramci ieSeni GP IGA MZ CR 4524-2. Pro separace a vyE13tiniAFMI z moEi byla pouiita modifikovani mrtoda imunoafinitni chromatografie S vyuiitim komerene dodavanych imunoafinitnich kolonek (RidaO aflatoxin. Biooharm). , Jako analvticki koncovka bvla pouiita imunochemicka metoda ELISA (Ridascreenm Aflatoxin M!, fy Biopharm) s mezi stanovitelnosti 125 pg.l-l. Meieni se provddElo na spekDynatech ~ trofotometru ~ ~ ~UV 2. Vysledky ~ i stanoveni ~ AFMl i ve vybranych vrorcich mote S koncentracemi AFM, >5 ng .l.' byly konfirmoviny nezi.isIOU analytlckou metodou instrumentalizovane HPTLC, Validace metod byla provedena V souladu S protokolem AOAC. Obe metody jsou akreditoviny dle CSN I S 0 17 025 u ~ e s k t h oinstitutu pro
.
Tab. 1. Hladina ochratoxinu A v krevnim seru dospi1);ch dlircd krve (vqsledky biologickeho monitorinyu 1994-2002) Rok
r o z s a h (pg.1-')
incidence pozitivnia
celkem
minimum
90% percentil
maximum
1994 1995 1997 2000 2002
celkern a VSechny nalezy 20,l pg.1.' zahrnuty jako pozitivni. OTA
Tab. 2. Prevalence ochratoxinu A v krevnim sCru dospelych dircd Rok
1
d i s t r i b u c e OTA v rozsahu koncentraci (11g.l-'1
pozitivni
pozitivni
pozitivni
(%l
pozitivni
pozitivni
pozitivni
("/.l
(W
pozitivni
pozitivni
pozitivni
(W
0,1-0,2 >0,2-1 >l-2 >2
celkem
Tab. 3. Hladina OTA v lidskfch ledvinach zemielgch ne z dilvodu chronicki rendlni insufcience (vysledky biologickeho monitoringu)
1
Rok
OTA I n c i d e n c e v lidskych ledvinach
pozitivnia (%)
c e l k e m (%)
r o z s a h (p.kg-') minimum
maximum
prtmi5rb (ug.kg-')
aVSechny nalezy >0,1 pg.kg-' zahrnuty jako pozitivni. OTA <0,1 pg.kg" dohodou uvedeny jako 112 meze stanovitelnosti = 0,051pg.kg-l.
pozitivni
akreditaci. Prezentovand rnetoda stanoveni OTA v krevnirn sCru je citlivosti plne srovnatelnd s metodarni pou2ivan);rni napiiklad ve Francii, Nemecku neboTunisku. UltrastopovC stanoveniaflatoxinu M , v mori pakpiedstavuje naprosto unikdtni vySetieni, kterC napilllad v nemecky rnluvicich zernich ve spektm beinsch vySetiovacich rnetod dosud chybi.
Vysledky OTA ve vzorcich ser ziskant v ramci monitoringu jsou sumarizovany v tabulce 1, 2 a 3. Vedle vlastniho monitoringu byla pod ziititou IGA MZ CR (grantovj projekt NKl4576-2), zrealizovina studie u pacientd S chronickou renalni insuficienci (CHRI) S cilem zjistit, zda a d o jakC miry se OTA kumuluje v sCru pacientd se sniienjmi renalnimi funkcemi, kteii nevyiaduji pravidelnou dialyzatni lCtbu, a kteii jsou Ieteni pravidelnou dialyzatni lCtbou. Stravovini pacientc by10 zhodnoceno pomoci specialniho stravovaciho dotazniku. Nalezy OTA v sCru t6chto pacientd byly porovnany S hladinou OTA darcd krve S normilnimi nalezy kreatininu v seru. ZiskanC vysledky jsou v grafu 1.
soubory pacientG D1 - kontrolni skupina - darci k ~ veletech 1994-1997 D2 - hospitalizovani pacienti bez prokazateln6 chronicke renalni insufience /CHRI/, , (ale S piechodnou renalnl ~nsufienci) D3 - hospitalizovani pacienti (pro jina onernocngni) S preexistujici CHRI D4 - arnbulantn6 sledovani pacienti s e stabilizovanou, rnirn6 a2 stiedne pokrotilou CHRI D5 - celkovy potet pacient5 IeEenych pravidelnou dialyzou, stav pied dialyzou D6 - dialyzovani pacienti, nahodn6 vybrani, stav pied dialyzou D7 - dialyzovani pacienti, selektivn6 vybrani, stav pied dialyzou Graf 1. PrBrnernC hodnoty koncentraci OTA ve studovanych souborech pacientd
Pii ieSeni tohoto grantovtho projektu by10 prokizano, i e stabilizovanC, mirni: a i stiedne pokroEilC chronicke renalni insuficience na podklade chronickkho postiieni ledvin (D4) do510 k retenci OTA v sCru v porovnani se skupinou darcd krve ( D l ) (p<0,001). U pacientd pravidelni. letenjch dialyzou, byly namEieny prdmdrnC sCrov6 koncentrace OTA signifikantne vySSi ve vSech 3 studovanych souborech pacienti (D5, D6, D7) v porovnani S kontrolni skupinou darcd krve ( D l ) (p<0,001). U
Renalni onemocnEni byla diagnostikovana na ziklade platnych internich postupd. V ramci ieieni vySe zminEnCho grantoviho projektu by10 takC zjiStEno, i e standardni: provzideni dialjza s vyuiitim kapilarnilo dialyzitoru FB-150 TGAS diacetatcelul6zovou membrinou (vyrobce Nissho Corporation, Osaka, Japonsko) (17), pravd6podobnE z ddvodu velmi silnC vazby OTA na plazmaticke proteiny, navic nevedla ke sniieni koncentrace OTA v seru pacientd pravidelne dialyzovanjch (tab. 4), zatimco v o l n j OTA, na bilkoviny nevizanj, v pokuse in vitro snadno pies dplni. stejnou dialyzatni membranu piechizel. Toxikokineticke studie prokazaly, i e vo1n)i OTA se v krvi vyskytuje velmi milo. NejmCni: 90 % OTA je vizano na plazmatickk proteiny (38). primame na sCrovj albumin (39) a neindetifikovanou serovou makromolekulu S molekularni hmotnosti 20 000 Da (40). V experimentu in vitro by1 misto krve pouiit roztok 0 , l m01.1.~hydrogenuhlititanu sodnCho, pH 7,4 S OTA. Koncentrace OTA byla 6 , l pg.l-l. Misto dialyzatniho roztoku by1 pouiit roztok 0 , l mol.1.' hydrogenuhlititanu sodnkho, pH 7,4. Dale by1 v rimci monitoringu vySetien aflatoxin M l ve 205 vzorcich moti. ZjiStEnC vjsledky AFMI korigovank na mnoistvi kreatininu vyloutenCho m o t i jsou udiny v tabulce 5 a 6. Na zakladC vfsledkd zji3tgnjch v roce 1998 by1 u populace v CR proveden odhad dietarniho piivodu AFB (ng.kg-' t.hm. den-') vjpottem ze stanovenjch koncentraci AFM,.~.'kreatininu v rnoEi, k t e r j tinil 0,37- ng.kg-' t.hm. den-' na drovni aritmetickeho pr8mEru a 0,09* ng.kg-' t.hm. den-' na drovni medianu (pii 'exkreci AFMI m o t i 1,2-2,2 % a uvaiovanem aritmetickkm prdmeru 1,7 % z dietarniho piivodu AFBI). Pro srovnini napilllad v LTSA se odhaduje dietarni piivod na 2.75 ng.kg-' t.hm. den-', v Keni v zivislosti na nadmoiskC vySce (vySSi-stiedni-niiSi) od 35-5,9 - do 10 ng.kg" t.hm.den.', v Thajsku od 5 , l do 45 ng.kg-' t.hm.den", v Mozambiku 222 ng.kg-l t.hm.den-' a v UgandC dokonce 400 ng.kg'' t.hm.den-' (2 1).
DISKUZE S ohledem na klima a produktnipodminky mykotoxind OTA a AFB, v CeskC republice se spiSe piedpokladaji jejich pozdni toxicke litinky, a to po piijmu nizkjch opakovanjch koncentraci v potravin5ch. Situace se vSak zatina menit S ohledem na globnlizaci potravinovCho trhu (S moinosti zvjSenCho vyskytu mykotoxind z dcvodd rozSiieni spektra potravin z cizich lokalit. zmeny zpdsobd jejich zpracovani, skladovani, piepravy, zmeny stravovani apod.), c o i bude diky naiemu tlenstvi v EU jeStE vyznamnejSi. Vjskyt ochratoxinu A a aflatoxind jakoi i jinjch mykotoxind m d i e rok od roku kolisat v zivislosti na klimatickych a jinjch podminkich, proto je tieba je sledovat pravidelne. Dopady techto trendd nachizeji opravnEnt: odezvu i v klinicke oblasti, zejmena napiiklad ve sledovani OTA
Tab. 4. Hladiny OTA v sCru pacientfi pied a po dialsze a v dialyzdtu
PohlaviIv6k (rok)
prfitok krve (m~/min)
hmotnost (kg)
ubytek hmotnosti (kg)
koncentrace OTA (pg.~")~ pied dialyzou
po dialyze
rnui (68) iena (72) iena (75) rnui (75) mu2 (67) OTA
pg.kg-' dohodou uvedeny jako 112 rneze stanovitelnosti = 0,05 pg.kg-'
(694)
v dialyzatu
Tab. 5. Vgsledky stanoveni aflatoxinu M I (pg.g-l/tj.pg. 10 mmol-lkreatininu) v moEi v roce 1997 Misto odberu
~ s tnad i Labern Plzeli BeneSov 2dar nad Sazavou celkern
incidence (vz.pozitivnia/ vz.celkem)
rozsah (min./max.)
aritm. prdmerb
17/25 11/25 25/25 19/25 721100
31-1 207 31-1 952 70-6064 19-424 19-6064
234 21 2 868 153 367
medianb
90%
percentilb
a kontarninace nad 125 pg.1.' m o t e Koncentrace AFM1<125 pg.l-'kreatininu dohodou uvedeny jako 112 rneze stanovitelnosti = 62,5 pg.1.' mote.
Tab. 6. Vq'sledky stanoveni aflatoxinu M1 (pg.g" kreatininu) v moti v roce 1998 Misto odberu
incidence (pozitivnial celkem)
rozsah (min./max.)
aritm. pr3m8rb
medianb
90% percentilb
~ s tnad i Labern Plzeli BeneSov 2dar nad Sazavou celkern a kontaminace nad 125 pg.1-' moEe Koncentrace AFM1 < l 25 pg.1-' kreatininu dohodou uvedeny jako 112 rneze stanovitelnosti = 62,5 pg.1.' mote.
a AFB,, u nichi by10 prokizino, i e piedstavuji zvySenC riziko ohroieni organizmu (celkove i.i pieviin6 organovk), a to bud' pii jejich nadmbrnCm piivodu kontaminovanou potravou, nebo pii rdznych chorobnych stavech, kterk naruSuji fyziologicke degradatni a detoxikatni schopnosti. Zpfisoby hodnoceni expozice a zdravotnich rizik OTA a AFB, se provideji bud odhadem jejich denniho piijmu z potravin, nebo stanovenim OTA nebo AFMl v krevnim skru, moti t i jinych biologickych materiilech. Stanoveni AFM, v m o t i piedstavuje vyhodu v neinvazivni~nodbbru vzorkfi. U stanoveni OTA v krevnim sCru se jedni o invazivni odbEr, je ale analyzovdn pouze jediny typ matrice oproti vyietienim v rfiznych potravinovych matricich. Diky relativni.! dlouhCmu biologickkmu polotasu OTA v lidskC krvi (cca 35 dni) mohou byt jeho nilezy v krevnim skru vetif a vyznamnejii n e i v denni strave. V Evropk prfimi.!rnC koncentrace ochratoxinu A (OTA) kolisaji v rozsahu 0 , l do 14,4 pg.1-L sera, plazmy (3). KromE dietarni expozice obyvatelstva mykotoxinfim vSak nelze zapominat, i e existuje i moinost jejich inhalatni, piipadnE derinalni expozice. ZvySenC riziko se tyk6 napiiklad zembdElc8, krmitii dobytka, mlynaib, pracovnikd zpracov6vajicich suche plody (araiidy, pisticie, mandle), pracovnikfi sladoven atd.
potencinci neiidoucich litinkfi mykotoxind a dalSich kontaminantfi, i k d y i i zde hraje ulohu individualni vnirnavost a cela iada daliich faktord. ZvlaSS ohroieni jsou vegetariini, z dbvodu zvySenCho piivodu mykotoxinfi ze stmvy. ZvJiSenemu riziku jsou vystaveni d6le napiiklad nemocni s chronickou renilni insuficienci, u nichi dochizi ke kumulaci cele iady latek z potravinovkho ietezce nejen z dfivodu jejich nadmgrneho piivodu kontaminovanou potravou, ale i z ddvodu naruSenych fyziologickych, degradatnich a detoxikatnich schopnosti. U nemocnjch s CHRI by navic mohlo dojit, vzhledem k prokdzane akumulaci nefrotoxickkho OTA, k akceleraci jejich onemocnbni. ~e nelze rizika piedstavovana mykotoxiny podcefiovat. znovu potvrdila nedivna serie aflatoxikoz (z kvEtna 2004) v Keni, o n i i aktuilnb informovala CTK. V prvnim piipadE by10 v dBsledku poiiti kukuiice kontaminovank aflatoxiny zaznamenano 26 umrti. Ve druhCm piipadb do510 po konzumaci obili kontaminovankho aflatoxiny dokonce k 5 1 umrtim. Symptomy aflatoxikozy byly popsany jako vomitus. algicky biiini syndrom, plicni edem, tonicko-klonicke kiete, koma a umrti na edCm mozku a otok jater, ledvin, srdce (pozn.: pravdepodobni.! se jednalo o intersticihlni edemy). Ve druhCm piipadb byly popsiny iktericke sklkry, vomitus, bolesti biicha a otok nohou, celkova slabost, somnolence a netetnost, koma a umrti. Zkratkg
Pozitivni nalezy OTA v krevnim sCru a A F M l v m 0 3 dircd krve jsou dfikazem urtitkho stupni.! dietarni expozice naieho obyvatelstva tbmto mykotoxinfim ve vztahu k jejich prfikazdm v potravinich rostlinnkho i iivotiSnCho phvodu, mnohdy dokonce piekratujicim platnC limitni hodnoty EU. AraSidy, pisticie. mandle, koieni, ale takk cere6lie. slad nebo rozinky a jinC jsou napiiklad hlediska obsahu AFB a OTA pro naii populaci rizikovejSi a je tieba je sledovat mnohern ddsledneji. POzitivninilezy mykotoxinfi mohou mctza nasledekmoinydopad na lidskC zdravi, protoie rnhie dochazet k adici, sumaci nebo
A F B I , AFB?, AFGI, AFG: - aflatoxiny BI, B?, GI. G2 - chronickb renilni insuficience CHRI - ochratoxin A OTA
LITERATURA 1. Allcroft, R. Carnagham, R. B. A.: Groundnut toxicity - Aspergillu.~ f l c z v i ~toxin ~ (aflatoxin) in animalproducrs: preliminary communication. Vet. Rec., 1962, 74, S. 863. 2, Rhat, R.: Aflatoxins: Successes and Failures of Three Decades of
Research.. In: Cha~rlp,B. R. et al.: Fungi and Mycotoxins in Stored Products. ACIAR, The Griffin Press Ltd., 1992, S. 80-85.
3. klalii, F., Ostrj, V. (Eds.): Vliknite mikromycety (plisne). mykotoxiny a zdravi Eloveka. Brno, Nirodni centrum oSetiovatelstvi a nelikaiskych zdravotnick);ch obori~,2003, 339 S. 4. RiIey , R. T., Norred, \V. P.: Mechanisms of Mycotoxicity.- In: Howard, D. H., Miller J. D. (Eds.): The Mycota - Human and Animal Relationships VI. Berlin - Heidelberg - New York . Springer Verlag, 1997. S. 193-227. 5. Creppy, E. E., Bacha, H.: Karyomegaly of tubular cells as early stage marker of the nephrotoxicity induced by ochratoxin A in rats. Hum. Exp. Toxicol., 1999, 18, S. 410-415. 6. hlaaroufi, K., Zakhama, A., Baudrimont, I. et al.: Karyomegaly of tubular cells as early stage marker of the nephrotoxicity induced by ochratoxin A in rats. Hum. Exp. Toxicol., 1999, 18, S. 410-415. 7. Parent-Massin, D., Parchment, R. E.: Haematotoxicity of mycotoxins. Revue Mid. Vet., 1998. 149. S. 591-598. 8. Oswald, I.P. Con~era,C.: Immunotoxicity of mycotoxins. Revue Med. Vet., 1998, 149. S. 585-590. 9. Dirheimer, G.: Recent advances in the genotoxicity of mycotoxins. Revue Mid. Vet., 1998, 149, S. 605-616. 10. Castegnaro, &I., kIcGregor, D.: Carcinogenic risk assessment of mycotoxins. Revue Med. VCt.. 1998, 149, S. 671-678. l I. Koshinsky, H. A., Khachatourians, G. G.: Mycotoxicoses: The Effects of Mycotoxin Combinations. In: Hui, Y. H. et al. (Eds.): Foodborne disease handbook - Diseases caused by Viruses, Parasites, and Fungi. New York - Base1 - Hong Kong, Marcel Dekker Inc., 1994, S.463-520. 12. Gilbert, J., Brereton, P., klacDonald, S.: Assessment of dietary exposure to ochratoxin A in the UK usin2 a duplicate diet approach and analysis of urine and plasma samples. Food Addit Contam., 2001, 18, S. 1088-1093. 13. Jonsyn-Ellis, F. E.: Seasonal variation in exposure frequency and concentration levels of aflatoxins and ochratoxins in urine samples of boys and girls. Mycopathologia, 2001, 152, S. 35-40. 14. Castegnaro, RI., Maru, V., hIaru, G., Ruiz-Lopez, h1. D.: High-performance l i q ~ ~ chromatographic id determination of ochratoxin A and its 4R-4-hydroxy metabolite in human urine. Analyst, 1990, 115, S. 129 a i 131. 15. hlalii, F., RoubaI, T., Brndiar, kI. e t al.: Ochratoxin A in the Czech Republic. J. Toxicol.-Toxin Reviews, 2001, 20, S. 261-274. 16. klalii, F., Brndiar, kl., Roubal, T. et al.: A Study of the Accumulation of Ochratoxin A (OTA) in Patients with Chronic Renal Insufficiency (CHRI) in theCzech Republic. MycotoxinResearch, 2001,17, S.39-44. 17. hIalii, F., Severa, J., Roubal, T. et al.: The Dialysis of ochratoxin A (OTA). Mycotoxin Research. 2001, 17A, S. 129-131. 18. Li,S.,Marquardt, R. R.,FrohIich,A.A.: Identificationofochratoxins and some of their metabolites in bile and urine of rats. Food Chern. Toxicol., 2000, 38, S. 141-152 19. Xiao, H.. klarquardt, R. R., Abramson, D., Frohlich, A. A.: Metabolites of ochratoxins in rat urine and in a culture of Aspergi1l~i.r ochmce~rs.Appl. Environ. Microbial., 1996, 62, S. 6-18-655. 20. Yang, hl. S., Zhou. H., Kong, R. Y. C. et al.: Mutations at codon 249 of p53 gene in human hepatocellular carcinomas from Tongan. China. Mutation Res., 1997. 381, S. 25-29. 21. Autrup, J. L., Schmidt, J., Seremet,T.? Autrup, H.: Determination of exposure to aflatoxins among Danish workers in animal-feed production through the analysis of aflatoxin B I adducts to serum albumin. Scand. J. Work Environ. Health: 1991, 17, S. 436-440. 22. Dvoiafkova, 1.: Aflatoxins and Human Health, Boca Raton. Florida: CRC Press. Inc.. 1990, S. 1-154. 23. Autrup, H., Seremet, T., Wakhisi, J., Wasunna, A.: Aflatoxin exposure measured by urinary excretion of aflatoxin B1-guanine adduct and hepatitis B virus infection in areas with different liver cancer incidence in Kenya. Cancer. Res., 1987. 47, S. 3430-3433. 24. Richard, J. L., Payne, G. A. et al.: Quantitative Risk Assessment for Carcinogenic ?vlycotoxin, Aflatoxin In: Mycotoxins Risks in Plant, Animal. and Human Systems, Ames. Iowa: Council for Agricultural Science and Technology, 2003, 1- 199.
25. Wild, C. P., Hal1,A. J.: Epidemiology of Mycotoxins -Related Disease In: Howard, D. H., Miller, J. D. (Eds.): The Mycota - Human and Animal Relationships VI. Berlin -Heidelberg - New York, Springer Verlag, 1997, S. 213-227. 26. Wild, C. P., Hudson, G. J., Sabbioni, G. et al.: Dietary intake of aflatoxins and the level of albumin-bound aflntoxin in peripheral blood in the Gambia West Africa. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev., 1992, 1, S. 229-234. 27. Gan, L. S., Skipper, P. L., Penng, X. et al.: Serum albumin adducts in the molecular epidemiology of aflatoxin carcinogenesis: corelation with aflatoxin B I intake and urinary excretion of aflatoxin MI. Carcinogenesis, 1988. 7, S. 1323-1325. 28. Emerole, G. 0.: Excretion of aflatoxin B1 as a glutathione conjugate. Eur. J. Drug Metab. Pharmacokin., 1981, 6, S. 265-268. 29. Maxwell, S. kI., Apeagyei, F., de Vries, H. R. et al.: Aflatoxins in breast milk, neonatal cord blood, and sera of pregnant women. J. Toxicol.-Toxin Rev.. 1989, 8, S. 19-29. 30. Groopman, J. D., Jiaqi, Z., Donahue, P. R. et al.: Molecular dosimetry of urinary aflatoxin-DNA adducts in people living in Guangxi Autonomous Region, People's Republic of China. Cancer Res., 1992a, 52, S. 45-52. 31. Groopman, J. D., Hal1,A. J., Whittle, H. et al.: Molecular dosimetry of aflatoxin-N7 guanine in human urine obtained in the Gambia. West Africa. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev.. 1992b, 1, S. 221-227. 32. Groopman, J. D., Hasler, J. A., Tredel, L. J. et al.: Molecular dosimetry in rat urine of aflatoxin N7guanine and other aflatoxin metabolites by multiple monoclonal antibody affinity chromatography and immunoaffinitylhigh performance liquid chromatography. Cancer Res., 1992c, 52, S. 267-264. 33. Ostrj, V., Ruprich, J., Cerna, M,: The determination of ultra-trace amounts of aflatoxin M I in human urine in The Czech Republic. Revue MCd. Vet., 1998, 149. S. 712. 34. Ostrj, V., Malii, F., Roubal T. et al.: Monitoring of mycotoxins biomarkers in the Czech Republic. In: 26Ih Mycotoxin Workshop, Herrsching, Society for Mycotoxin research, 2004, S. 43. 35. Mali?, F., Jergeova, Z., Severa, J. et al.: The level of ochratoxin A in blood serum of adults in the Czech Republic. Revue Med. Vet., 1998. 149. S. 710. 36. Mali?, F., Jergeova, Z., ~ i t a i o v a , ~ kIareSovB, ., H.: Studie lidske ochratoxikdzy ve Etyiech okresech Ceske republiky (BeneSov. Plzeii, ~ s t nad i Labem, i d i r nad Sizavou). 2. konference SystCmu monitorovini zdravotniho stavu obyvatelstva ve vztahu k iivotnimu prostiedi. Milovy, Sbornik referatd, 1997, S. 259-269. 37. Pascale, hI., Visconti, A.: Rapid method for the determination of ochratoxin A in urine by immunoaffinity column clean-up and highperformance liquid chromatography. Mycopathologia, 2001,152, s. 91 a i 95. 38. Hagelberg, S., Hult, K., Fuchs, R.: Toxicokinetics of Ochratoxin A in several species and its plasma - binding properties. J. Appl. Toxicol., 1989, 9, S. 91-96. 39. Galtier, P., Charpenteau, J. L., Alvinerie, M. et al.: The pharmacokinetic profiles of ochratoxin A in the rat after oral and intravenous administration. Drug Metabol. Dispos., 1979, 7, S. 429-434. 40. Stojkovic, R., Hult, K., Gamulin, S. et al.: High affinity binding of ochratoxin A to plasma constituents. Biochem. Int., 1984, 9, S. 33-38.
De1,Pt desetin mo~idrostije b j t moudrj vCns.
RiVDr. FrnntiSek Mali?, Ph. D. Zdravotni ~istavCHL - oclrIPlenixenobiochemie, NRL pro biornnrkety rnykotoxind n mykotosiny L' potravincich, 500 02 Hradec Krnlo1.6,Nezvalova 958 fnx: 495 514 786 e-mail: xeno @c~rlnhk.cz
-
MARCUS TULLIUS CICERO
