Кукуруза, одна из основных продовольственных культур, потребляемая миллиардами людей и животных по всему миру, часто загрязняется грибным токсином афлатоксином B1 — мощным канцерогеном, вырабатываемым грибком Aspergillus flavus. Воздействие афлатоксина представляет серьезную опасность для здоровья людей и других животных, а также экономические проблемы для сельскохозяйственных отраслей. Однако из-за высокой трансмиссивности гриба в сочетании с вредоносностью токсина изучение и разработка методов контроля в лабораторных условиях могут быть затруднены.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Toxins, исследователи из Университета штата Аризона и их международные коллеги продемонстрировали перспективную технологию стерилизации, которая использует рентгеновское облучение для снижения жизнеспособности Aspergillus flavus в зараженной кукурузе. Этот метод обеспечивает стерилизацию без деградации вредного афлатоксина B1 (AFB1), вырабатываемого грибом, пишет Ричард Харт в релизе Университета штата Аризона.
Метод останавливает передачу спор грибом и выработку большего количества афлатоксинов. Это имеет решающее значение для того, чтобы больше лабораторий могли присоединиться к борьбе с профилактикой и контролем грибковых токсинов. Стабилизация уровней токсинов позволяет ученым разрабатывать и тестировать дополнительные методы, направленные на деградацию афлатоксина без осложнений, связанных с продолжающимся ростом грибов. Результаты показали, что небольшая доза радиации останавливает рост грибов Aspergillus flavus.
Эта работа является частью более масштабных усилий исследователей из Университета штата Аризона и международных партнеров по выявлению малозатратных подходов к снижению передачи и воздействия афлатоксина среди маргинализированных сообществ.
«Мы знаем об афлатоксине с 1960-х годов, но это все еще распространенная проблема. Рентгеновское облучение естественно загрязненной кукурузы — это захватывающий шаг, который поддерживает работу нашей исследовательской группы по разработке решений для проблем, связанных с афлатоксином, таких как хроническое недоедание», - говорит Ханна Глесенер, ведущий автор нового исследования, аспирант-исследователь в Центре биодизайна здоровья через микробиомы и аспирант кафедры биологического дизайна в Школе инженерии материи, транспорта и энергии Университета штата Аризона.
В настоящее время группа оценивает стратегии приготовления пищи на уровне домохозяйств для контроля этого грибного токсина, а также роль микробиома кишечника человека в потенциальной детоксикации продуктов питания до их всасывания в кровоток.
Афлатоксины - это тип микотоксинов, которые являются естественными токсичными соединениями, вырабатываемыми плесенью или грибами, которые могут расти на различных культурах. Микотоксины, включая афлатоксины, обладают мощными канцерогенными свойствами.
Афлатоксины вырабатываются видами Aspergillus и обычно встречаются в таких культурах, как кукуруза, хлопчатник и орехи, особенно в теплой и влажной среде, где процветает плесень. Грибы, вырабатывающие афлатоксины, могут загрязнять урожай на разных стадиях, в том числе в поле, во время сбора урожая и во время хранения.
Загрязнение афлатоксином является серьезной глобальной проблемой, особенно во влажных, тропических и субтропических регионах. Оно наиболее распространено в Африке, Азии и некоторых частях Южной Америки, где теплые условия могут спровоцировать рост видов Aspergillus.
По оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций, 25% мировых продовольственных культур поражены микотоксинами, включая афлатоксины. Нигерия, Кения, Индия и Китай особенно страдают из-за своего климата и методов ведения сельского хозяйства.
Острое отравление афлатоксином, называемое афлатоксикозом, может возникнуть при употреблении большого количества зараженной пищи. Симптомы включают поражение печени, тошноту, рвоту, боли в животе и, в тяжелых случаях, смерть.
Афлатоксины особенно связаны с повышенным риском рака печени. Международное агентство по изучению рака классифицирует афлатоксины как канцерогены группы 1, научно доказано, что они вызывают рак у людей. Хроническое воздействие также может привести к задержке роста у детей и иммуносупрессии, увеличивая восприимчивость к инфекционным заболеваниям.
Всемирная организация здравоохранения оценивает, что афлатоксины являются причиной приблизительно от 5% до 28% случаев рака печени в мире, с самым высоким давлением в странах Африки к югу от Сахары, Юго-Восточной Азии и Китае. Ежегодно воздействие афлатоксина, по оценкам, становится причиной от 25 000 до 155 000 смертей от рака печени во всем мире. Кроме того, последствия воздействия афлатоксина, даже при более низких уровнях, более серьезны у животных.
Изменение климата, как полагают, усугубляет угрозу, которую представляют афлатоксины, расширяя географический ареал грибов, продуцирующих афлатоксины, что потенциально увеличивает риски заражения в новых регионах. Кроме того, экономическое бремя, вызванное заражением афлатоксинами, является значительным, особенно в развивающихся странах.
Основной целью исследования, проведенного под руководством автора-корреспондента и доцента-исследователя Ли Вот-Геддерта, было определение оптимальной дозы облучения, необходимой для устранения жизнеспособности грибов при сохранении концентрации афлатоксина B1 для последующих исследований детоксикации.
Эти результаты открывают новые возможности для безопасного обращения и исследования загрязненных пищевых продуктов без ущерба для структурных и химических свойств, необходимых для научного анализа. Это может привести к новым подходам к масштабируемым и эффективным решениям для загрязнения микотоксинами, применимым в различных регионах, особенно в развивающихся странах, где меры безопасности пищевых продуктов часто ограничены.
Источник: Arizona State University. Автор: Ричард Харт. Фото: Институт биодизайна при Университете штата Аризона.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.