И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Раетворнтеть-метанол, 153 б Хиыичееная внц., т. 3 Н Н СН, О,ОН К' СН К" а Ш НО СН СН Рореаан А И Токсин Т-2 . днапетокенекнрпевот Дееоынннвалепол Ннааынол Зеареленон Патулн» Ократокенпы: А Я. голубой, 425 нелепый, 450 голубой, ПЗ МИКОТОКСИНЫ 81 Афлатоксины. В эту группу входат более 15 Мо к-рые продуцируются грибами Аврегйй!нв йаопв и Аврегй(1!пв рагаябсыв. Осн.
загрязнитедн (гл. обр. токсин В,) пищ. продуктов. Высокой токсичностью обладают афлатоксины В,, В„О, и О, (дня афлатоксина В, ЛДМ 7,8 мг/кг, макакй, перорально). Афлатоксины — сильные мутагсны (в т.ч. гепатоканцерогены), обладают также тератогсиным и иммунодепрессивным действием. Токсич. действие обусловлено их взанмод. с нуклеоф. участками ДНК, РНК и белков. В ряде стран Африки и Азии, где наблюдаются острые афлатоксикозы у людей, выянлена прямая корреляция между частотой заболевания населения раком печени и содержанием афлатоксннов в пнщ. продуктах.
Хим. детоксикации кормов аммиаком при повыш. давлении и т-ре (США, Франция) нли пероксидом водорода (Индия) позволяет снизить содержание афлатоксинов до безопасного уровня. При этом, однако, теряется часть питат. ценности корма. Перспективна бнол. детоксикация афлатоксинов н др. М. нек-рыми видами микроорганизмов. При употреблении животными кормов, загрязненных афлатоксином В„с молоком выделяется высокотоксичный афлатоксин М,. Трихотецены, Продуцируются грибами Гпюппш врого1нсйуе11а, Рыапшп во1аш, Рпвапшп йгапппеагнш и др. Включают более 80 М., к-рые подразделяют на 4 типа: А, В, С и О. Представители группы А — токсин Т-2 и диацетоксискнрпенол, группы В-дезоксиниваленол и ниваленол, группы С вЂ” рорндин А, группы Π— кротоцнн. ЛДМ для этих М.
(мыши, перорально) варьирует от б,7 мг/кг (токсин Т-2) до 4б мг/кг (дезоксиниваленол). Биосинтез трнхотеценов осуществляется через лактон мевалоновой к-ты и фарнезилпирофосфат. Трихотецены проавляют тератогенные, цнтотоксич., иммунодепрессивные, дерматотоксич.
св-ва, действуют на кроветворные органы, центр. нервную систему, вызывают лейкопению, геморрагич. синдром, ответственны за ряд пищ. микотоксикозов человека и животных. Токсич. св-ва обусловлены их участием в подавлении бносннтеза белка. Из всех трихотеценов прир. загрязнителями пищ. продуктов яалшотся только 4 (они приведены в качестве представителей группы А и В). Патулин. Впервые выделен в 1!343 как антибиотик. Продуцнруется грибом Решнй!пш ехрапваш! ЛДао 17-Зб мг/кг (мьппи, перорально). Обладает высокими мутагенными св-вами. Ингибирует синтез белка, ДНК, РНК, ферменты, содержащие в активном центре группы ЯН. Охратоксины.
В эту группу входят охратоксииы А, В и С. Продуцируются грибами Аврегй!!1ав ос(!гассан н Репгс1Ш- шп у!пг)(саушп. Наиб. токсичен охратокснн А (ЛДао 3,4 мг/кг, однодневные цыплята, перорально). Другие М. этой грушуы на порядок менее токсичны. Охратоксин А (им наиб. часто загрязняются пищ. продукты) в чистом виде нестабилен, чувствителен к действию света и кислорода, устойчив в р-рах. Эти М. обладают нефротоксич., тератогеиным и иммунодепрессивным действием. Ингибируют синтез белка, нарушают обмен гликогена.
Охратоксины ответственны за возникновение нефропатии у свиней. Зеараленон и его производные (к этой группе относят 15 М.). Продуцируются грибом Рыапшп Егапппеагаш. Для зеаралеиона ЛД,о 10000 мг/нт (крысы, перорально). Взаимод. с зстрадиолсвязывающими рецепторами в клетках- мишенях. Обладают эстрогенными и тератогенными сввами, а также антибактернальным действием в отношении грамположительиых баатерий. В качестве прир. загрязнителей встречаются только зеараленон и зеараленол. Содержание М. в пящ.
продуатах и кормах варьирует в широких пределах н может достигать сотен мкг/кг. Оптим. т-ра токсинообразования лежит в пределах от 8 — 12 С (токсин Т-2) до 27-30'С (афлатоксины). Для основных М. в ряде стран установлены ПДК. В СССР в пищ. продуктах ПДК афлатоксина В, 0,005, патулина 0,05, токсина Т-2 0,1, дезоксиниваленола 0,5 и 1,0 (в зависимости от вида продукта), зеараленона 1,0 мг/кг. Продуценты афлатоксинов поражают гл. обр. зерновые, масличные и бобовые культуры; про- 154 82 МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ дуценты охратоксинов, зеараленона, трнхотеценов тинов А н В-зерновые; трихотеценов типа С-грубые корма, богатые клетчаткой; продуценты патулина — фрукты, овощи и продукты нх переработки.
Ежегодные потери с.-х. продукции в мире, связанные с загрязнением их М., превышают 15 млрд. долл. (1985). Потенциальная опасность загрязнения М. существует для 1 млрд. т с.-х. продукции. Для определения М. в пробе его извлекают орг. р-рителем, осуществляют предварит, очистку, переволят (в случае необходимости) в летучее, флуоресцирующее или окрашенное соединение. На конечном этапе используют разл. виды хроматографии, для нек-рых М.— радиоиммунные и иммуноферментные методы.
я та тувсиааи В. А., Краассаао Л. В., Миювосаииы, М., ври!, тпаьоявеаепав-аьсииан, ыо!айса! апв !оооо!аякса! авресп, ев. ьу т юеп, токуо-Апис !риз; мусоип!пв. Рвавнмаи, носы!нк сарааиин аов раюсапоп, н!. Ьу Ц Веипв, Аппа-[а. оф !Гва. Влд Сойо,ваа. МИ)кРОБИОЛОГЙЧЕСКИ(й СЙНТЕЗ, иром. способ получения хим. соед. и продуктов (напр., дрояснссй кормовых), осуществляемый благодаря жизнедеятельности микробных клеток. Иногда к М.с. относят тзкже пром.
процессы, основанные на использовании нммобилизованных клеток (см. Инмсвнерноя энзнмояогия). Нек-рые продукты М.с., напр. пекарские дрожжи, давно использовались человеком, однако широкое применение М.с. началось в 40 — 50-хгг. 20 в. в связи с освоением произ-ва пенициллнна. К этому же времени относится возникновение новой отрасли народного хозяйства-микробиол. иром-сти. В М.с. сложные в-ва образуются из более простых в результате функционирования ферментных систем микробной клетки.
Этим он отличается от бронсвввня, в результате к-рого также образуются разл. продукты обмена в-в микроорганизмов (спирты, орг. к-ты н лр.), но преим, в результате ферментативного распада орг. в-в. М.с. использует способность нек-рых организмов размножаться с большой скоростью (выделены бахтерии и д(зожжж, биомасса к-рых увелячнвается в 500 раз быстрее, чем у самых урожайных с.-х. культур) и к «сверхсинтезу» — избыточному образованию продуктов обмена в-в (аминокислот, витаминов и др.), превышающему потребности микробной клетки. Такие микроорганизмы выделяют из нрпр. источников нлн получают нх мутантные щтаммы (напр., мутантные штаммы плесневых грибов продуцируют пенициллин в 1ОΠ— 150 раз быстрее, чем природные). В качестве продуцентов находят применение культуры, полученные методами генетич. инженерии, в к-рых функционирует чувсеролный для них ген, напр.: в бактерии кишепюй палочки (Еасйег)с)на со1!)-ген гормона роста человека.
Для М.С. орг. соед. в качестве сырья применяют иаиб. дшиевьве источники азота (напри ннтраты или соли аммония) и углерода (напр„угяеводы, орг. к-ты, спирты, жиры, угуюводороды, в т.ч. газообразные). М.с. включает ряд последоват. стадий. Главные из них-подготовка необходимой культуры мнкроорганизма-иродуцента, выращивание продуцента, культивирование продуцевгга в задаушых условиях, в ходе к-рого и осуществляется М.
с. (зту стадию часто наз. ферментацией), фильтрация и отделение биомассы, выделение и очистка требуемого продукта (если это необходимо), сушка. Ферментацню проводят в спец. реакторах (ферментерах), снабженных устройствами для перемешивания среды и подачи стерильного воздуха. Управление процессом может осуществляться с помощью ЭВМ. Наиб. удобно ферментацню осуществлять непрерывным способом-прн постоянной подаче питат. срелы и выводе продуктов М.с.
Так производят, напр., кормовые дрожжи. Однако большинство метаболитов получают пернодич. способом — с выводом продукта в конце процесса. Для выделения и очистки в-в, получаемых с исиолъзованнем М. с„используют экстракцию из водной фазы орг. р-рителями при разл. значениях рН, хроматографич, методы (в т.ч. ионообменную хроматографию), кристаллизацию, 15 5 осюкдение.
При вьшелении продуктов белковой природы (ферменты, токсины) предварительно осаждают белки сульфатом аммония или орг. р-рителями. Мн. операции по выделению проводят на холоду вследствие нестабильности нек-рых продуктов обмена в-в. Ниже приведены наиб. важные продукты М.с. Антибиотпки. Большинство антибиотиков накапливается вне клеток микроорганизма-пролуцента, к-рымн в осн. являются актиномицеты, нск-рые грибы и бактерии (гл.
обр. их мутантные формы). Антибиотики, употребляемьсе преим. в медицине, подвергаются высокой степени очистки. Антибиотики для лечения с.-х, животных имеют специфич. активность относительно наиб. распространенных для них заболеваний, напр. гельминтозов, кокцидиозов и др, Для добавки в корма обычно выпускают концентрат среды после выращивания в ней продуцента, иногда вместе с биомассой, содержащей значит. кол-во др, продуктов обмена в-в продуцента, в т.ч. витамины, аминокислоты, нуклеотиды и др. Аминокислоты. Существ. преимущество М.с. аминокислот-возможность нх получения в виде прнр. изомеров ((.-форм). Продуцентами аминокислот служат гл.
обр. мутанты, лишенные ряда фсрментных систем, благодаря чему происходит сверхсинтез необходимого продукта. Обычно используют бактерии, относящиеся к роду ВгегйЬас!егшш. Наиб. уд. вес среди аминокислот, вырабатываемых мировой иром-стью, занимают лизин и глутамнновая к-та. Получены мутанты микроорганизмов, способные к сверхсинтезу всех коднруемых аминокислот. Нуклеозидфосфаты. Развитие М.с.