Riscul branzei Roquefort

Multe linii de Penicillium roqueforti izolate din branza albastra comerciala, din boabele de cereale mucegaite si nuci produc in laborator micotoxine (Jong si Gantt, 1987).
Aceste micotoxine includ isofumigoclavina C, acidul penicilic, toxina PR, botriodiploidina si roquefortina.
Efectele rezultate in urma ingestiei acestor micotoxine sunt mutagenitate, cancerogeneza, leziuni hepatice, renale si ale nervilor. Studii in laborator au demonstrat toxicitatea acestor micotoxine pentru oameni (Wei et al., 1985). Dozele la care au fost observate aceste efecte se bazeaza pe DL50 (doza letala medie). Doua dintre aceste toxine, roquefortina si toxina PR au la vertebrate valoarea (Kough,1991):
DL50 10 mg/ kg administrata intraperitoneal.
La unele specii de soareci doza este mai crescuta, respectiv 184 mg/ kg i.p.(Arnold si col, 1987). Nu exista inca date referitoare la o doza orala letala.
Productia acestor toxine este legata de compozitia substratului de crestere si de obicei apare in fazele stationare ale culturilor.

ROQUEFORTINA
Este o mycotoxina cu indol. Este produsa de P. roqueforti dar si alte specii de Penicillium si anume: P. notatum, P. oxalicum, P. communi, P. corymbiferum, P. expansium si P. urticae (Scott, 1984).
Structura este: 10b(1,1dimethyl2propenyl)3imidazol4ylmethylene 5a,10b,11,11atetrahydro2Hpyrazino[1',2':1,5]pyrrol[2,3,b]indole1,4(3H,6H)dione (Scott si Kennedy, 1976).
Este identica cu roquefortina C.


Formele chimice pentru roquefortina, toxina PR si isoflumicina A, micotoxinele P. roqueforti
Sursa: Austwick.P.K.C. 1986. Human mycotoxicosis - past, present and future. Chemistry and Industry. 6 Aug. 547-551














Roquefortina este prima care ocupa micelii de suprafata a culturilor de P. roqueforti.
Mici concentratii au fost gasite in branza albastra de tip roquefort de catre Ohmomo (1975).
Scott and Kennedy (1976) au gasit concentratii pana la 6.8 mg/kg in probele de branza albastra din magazine pe care le-au examinat.
Ware si col. (1980) au raportat nivele de 0.42 ćg/g in 12 probe de branza albastra si nivele de 0.045 ćg/g in doua probe de invelis de branza albastra.
De fapt, roquefortina este produsa de majoritatea liniilor de P. Roqueforti izolate din branza albastra sau sau folosite drept starteri pentru aceasta (Scott si col., 1977).
Un mic procent din liniile extrase din carne pot deasemeni produce roquefortina (Leistner and Eckardt, 1979).
Efectele micotoxinei
Proprietatile mutagene au fost studiate prin testul Ames pe 6 linii diferite de P. roqueforti folosite comercial pentru branzeturile cu mucegaiuri de catre Schoch. Si col. (1983, 1984); insa nici unul dintre acestea nu a aratat nimic in acest sens.
Efectul carcinogen a fost studiat de Frank si col. (1977), rezulatele in acest sens fiind negative. De asemeni aceste studii nu au demostrat nici un efect de imbolnavire la soareci- administarile au fost facute pe cale intraperitoneala, subcutanata si orala.
Desi Scott (1981) considera ca aceste date prezentate mai sus arata ca ”nu exista un risc potential acut privind cantitatile reduse de roquefortina din branza albastra”, totusi ele nu pot demonstra un risc inexistent pentru sanatatea consumatorului uman si nici pentru animale.

TOXINA PR

Toxina PR reprezinta unul dintre cei mai toxici metaboliti ai P. roqueforti (Scott, 1981).
Formula chimica este 7-acetoxi-5,6-epoxi-3,5,6,7,8,8a-hexahidro-3',8,8-a-trimethil-3-oxaspiro[naphthalene2(1H,2'oxirane]-3'-carboxaldehyde) (Arnold et al., 1987). Pe scurt, reprezinta un ciclopeptid derivat din diketopiperazina ciclo(Trp-dehidro-His) (Aninat si col. 2001).
Este frecvent detectata in branza albastra (Leistner and Eckardt, 1979; Polonsky si col., 1980; Wei si Lui, 1985; Wei si col., 1973).
Folosind cromatografia, toxina PR poate fi detectata prin fluorescenta cu lumina ultravioleta.

Efectele micotoxinei
Doza letala de toxina PR pura administrata intraperitoneal la soareci este de 11 mg/kg. Cea orala este de 115 mg/kg. Dupa 10 minute de la administrare animalele prezinta dificultati in respiratie care persista pana la moarte care apare in maxim 36 de ore. Necropsic, leziunile prezente la animalele moarte au fost: congestia gastrica si a mucoasei intestinale cu prezenta de gaze intre mucoasa si seroasa, congestia si edem pulmonar, leziuni degenerative renale si ale sistemului nervos central (Wei et al., 1973).
Chen si col. (1982) au studiat efectul toxic al toxinei PR pe soareci, sobolani, pisici si preparate celulare cardiace. Efectele toxice au fost reprezentate de: dureri abdominale, scaderea activitatilor motorii si a respiratiei, slabiciune musculara si ataxie. Mai tarziu, a aparut ascita, edeme scrotale si pulmonare, lichide pleurale si pericardice. In stadiile avansate, de soc, a aparut aritmia cardiaca.
Concluziile finale au fost ca toxina PR produce efecte toxice acute la animale prin cresterea permeabilitatii capilare si lezarea directa a plamanilor, inimii, ficatului si rinichilor.
Polonelli si col.(1982) au facut primele studii in ce priveste efectul cancerogen al toxinei PR pe soareci. Rezultatele au fost de tumori in 20% din cazuri; tumorile fiind: epiteliom scuamos celular – in maxim 449 de zile si sarcom uterin – in 551 de zile.

Producerea toxinei PR
Conditiile de formare ale toxinei PR au fost studiate de catre Polonelli si col. (1978). Ei au aratat ca toxina PR se produce doar in culturile stationare, incepand cu a noua zi de incubatie si crescand pana in ziua 35, dupa care scade si dispare in aproximativ a 120-a zi. A fost gasita doar in mediile la care pH s-a situat intre valorile 4,5- 9,0. Toxina s-a dezvoltat la o temperatura optima de 24C, cu un interval variabil de la 10C la 30C. Nu s-au format toxine PR in conditii de microaerofilie.
De aici, autorii au tras concluzia ca in majoritatea tipurilor de branza - care asigura conditiile de microaerofilie - in general toxina PR nu este gasita.

Reactiile toxinei PR si derivatilor ei
Arnold si col. (1987) au arata ca toxina PR reactioneaza cu amoniacul si aminoacizii liberi prezenti in concentratii crescute in branza albastra. Primina si alti produsi de reactie formati prin legarea toxinei PR de L-alfa-alanina sau de leucina au fost testati pentru toxicitate. Toxicitatea acuta a derivatilor PR au fost mult mai reduse decat substantele din care s-au format.
Scott and Kanhere (1979) au notat fenomene asemanatoare. Ei au concluzionat ca:
1. toxina PR cat si PR-imina sunt instabile in branza albastra
2. agentii responsabili pentru distrugerea toxinei PR formata in timpul maturarii branzei albastre sunt in general compusi amino
3. sunt necesare studii ulterioare pentru a demonstra definitiv orice risc toxicologic latent posibil.
Toxina PR intra in reactii datorita functiei ei aldehidice de a forma cross-linkuri intre AND si proteine (Moule si col., 1980). Totodata inhiba si capacitatea transcriptionala a nucleilor izolati din ficatul de soarece in vitro carora li s-a administrat toxina in vivo.
Toxina inhiba atat ARN-polimeraza responsabila pentru sinteza ARN-ului ribozomal, cat si sinteza ARN-ului nuclear (Moule si col., 1976). Lee si col. (1984) au aratat acelasi lucru, si anume ca toxina PR inhiba in vitro activitatea AND-polimerazelor alfa, beta si gama ale ficatului de soarece.
Hsieh si col. (1986) au studiat efectul toxinei PR asupra HCO3-ATP-azei mitocondriale a creierului, inimii si rinichiului de soarece. Ei au concluzionat ca din cele trei tesuturi testate HCO3-ATP-aza mitocondriilor celulelor inimii au fost cele mai sensibile, fiind inhibata ireversibil.
Dire si col. (1978) au aratat ca metabolitii lui toxinei PR, eremofortina A, eremofortina B, eremofortina C si eremofortina D la doza de 10 mg/mL nu au nici un efect asupra protozoarului ciliat C. campylum pe care l-au utilizat pentru a le detecta toxicitatea. Moreau (1980) sustinea ca nici toxina PR si nici derivatii de eremofortina nu sunt gasiti constant in branza datorita instabilitatii lor. Aceasta idee a fost preluata de catre Sieber (1978) care a demonstrat ca toxina PR a fost izolata doar din linii de P. roqueforti incubate pe medii speciale si din liniile de P. roqueforti utilizate in industria branzeturilor, insa cu specificatia ca productia de toxina in industria branzeturilor nu este favorizata de conditiile de maturare a branzeturilor.

Riscul pentru animale
Penicilium roqueforti este responsabil pentru biodeteriorarea cerealelor stocate si insilozate. Hranirea cu porumb insilozat infestat cu P. roqueforti a 112 vaci de lapte au dus la scaderea apetitului acestora, scaderea activitatii rumenale si enterite. Primele vaci au avortat in luna a saptea si a opta de gestatie (Vesely si col., 1981)..
Porumbul insilozat steril si inoculat cu P. roqueforti, incubat la temperatura de 20 grade Celsius au produs pana la 160 mg/kg toxina PR. Mai mult o doza de 0,01 micrograme de toxina PR este ...