Штамм грибка, способный превратить встречающийся иногда во фруктах опасный микотоксин патулин в менее токсичные вещества, идентифицировала исследовательская группа Токийского научного университета (TUS).
Микотоксин патулин (C₇H₆O₄) — яд, вырабатываемый несколькими видами грибков, токсичен для многих растений и живых организмов, в том числе для человека.
Эти грибки хорошо растут на поврежденных или гниющих фруктах, особенно на яблоках, и в случае пренебрежения надлежащими гигиеническими мерами при производстве продуктов питания могут загрязнять токсином продукты из яблок, например, яблочный сок, яблочный соус, джемы и сидры.
Отравление патулином может приводить к тошноте, застойным явлениям в легких, язвам, кишечным кровотечениям и даже более серьезным последствиям, таким как повреждение ДНК, угнетение иммунитета и повышенный риск рака.
Многие страны ввели ограничения на разрешенные уровни патулина в пищевых продуктах, особенно в детском питании, так как младенцы более чувствительны к воздействию этого яда.
При лечении отравления патулином применяют кислородную терапию, иммунотерапию, детоксикационную терапию и нутриентную терапию. Но поскольку лучше предупреждать заболевание, а не лечить последствия, то ученые ищут пути снижения токсичности патулина в пищевых продуктах.
Исследовательская группа Токийского научного университета недавно с этой целью изучила почвенные микроорганизмы, потенциально способные контролировать токсичность патулина.
Результаты исследования они представили в статье «Выделение и характеристика мицелиальных грибов, способных разрушать микотоксин патулин», опубликованной в журнале MicrobiologyOpen.
Исследователи отобрали 510 образцов почвы в среде, богатой патулином, и культивировали в них микроорганизмы, отыскивая среди микробов тех, которые хорошо себя чувствуют в присутствии этого токсина. Используя высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ), ученые определяли из выживших тех, кто наиболее активно разлагал патулин на другие, менее вредные химические вещества.
По этому признаку они идентифицировали штамм нитчатых грибов (плесени) Acremonium sp. или TUS-MM1, принадлежащий к роду Acremonium и отвечавший всем требованиям.
Чтобы выявить механизмы, с помощью которых TUS-MM1 разрушает патулин, команда провела ряд экспериментов. Они инкубировали штамм плесени в богатом патулином растворе и изучили вещества, которые постепенно появлялись как внутри, так и снаружи клеток плесени в ответ на воздействие патулина.
Исследователи установили, что клетки TUS-MM1 трансформировали поглощенный ими патулин путем добавления к нему атомов водорода в дезоксипатулиновую кислоту, которая оказалась гораздо менее токсичной, чем исходный патулин.
Доцент Тошики Фуруя из TUS, соавтор статьи, так прокомментировал сделанное ими открытие:
«Когда мы начали это исследование, сообщалось, что только один штамм нитчатых грибов разлагает патулин. Однако до настоящего исследования никаких продуктов разложения обнаружено не было. В связи с этим, насколько нам известно, TUS-MM1 является первым нитчатым грибом, который, как было показано, способен расщеплять патулин до дезоксипатулиновой кислоты».
Кроме того, японские исследователи обнаружили, что некоторые вещества, секретируемые клетками TUS-MM1, могут трансформировать патулин в другие соединения.
Они смешивали патулин с внеклеточными секретами клеток TUS-MM1 и с помощью ВЭЖХ определяли различные продукты деградации микотоксина. Они проверили воздействие этих продуктов на бактериальные клетки E. coli и установили, что токсичность этих продуктов значительно ниже, чем у патулина.
Дальнейший химический анализ показал, что ответственным за трансформацию патулина вне клеток является термически стабильное, но высокореактивное соединение с низкой молекулярной массой.
Доктор Фуруя предполагает:
«Выяснение путей, по которым микроорганизмы могут разлагать патулин, будет полезно не только для улучшения нашего понимания основных механизмов в природе, но и для облегчения применения этих организмов в усилиях по биологическому контролю».
Таким образом, результаты данного исследования помогут в разработке эффективных методов контроля уровня патулина в пище, что сделает более безопасными продукты и напитки на основе фруктов.
Источник: rossaprimavera.ru
