Mikotoksin nedir? Aspergillus Penicillium Fusarium Alternaria belirli nem ve ısı koşullarında oluşturdukları fungal metabolitler En sık karşılaşılan mikotoksinler; o aflatoksinler, o okratoksin, o trikotesen, o zearalenon, o patulin o fumonisin
Mikotoksin oluşumunu etkileyen faktörler
Mikotoksinler ve Sağlık Aflatoksinler (AF), Aspergillus flavus ve A. parasiticus küflerinin sekonder metabolitleridir. AF ler, Uluslararası Kanser Araştırma Örgütüne (IARC) göre Grup I karsinojen olarak değerlendirilmektedir. AFB1 en bilinen insan karaciğer karsinojenidir. Okratoksin oldukça yaygın olarak bulunan Aspergillus ve Penicillium grubu küflerin değişik tür ve suşları tarafından üretilen bir mikotoksindir. Okratoksin A (OTA), IARC tarafından Grup IIB muhtemel karsinojen olarak sınıflandırılmıştır. Trikotesenler Fusarium, Stachybotry, Trichothecium, Kerticimosporium, Cephalosporium ve Cylindrocarpen küflerine ait türlerin sekonder metabolitleri olarak oluşan mikotoksinlerdir. IARC, Grup III karsinojen olarak sınıflamıştır.
Mikotoksinler ve Sağlık Fumonisinler, Fusarium moniliforme ve F. proliferatum gibi dünyada çok yaygın küflerce üretilen mikotoksinlerdir. Grup IIB karsinojen olan FB1 in sıçanlarda hepatotoksik, hepatokarsinojenik, nefrotoksik olduğu gösterilmiştir. Zearalenon (Zen) Fusarium türü mantarlarca üzüm, mısır ve yüksek nem içeriği olan saman yığınlarında sıklıkla üreyen östrojenik yapılı mikotoksindir. Zen güçlü östrojenik etkisinin yanında karaciğer lezyonlarına neden olmakta, daha ileride hepatokarsinomayı tetikleyebilmektedir. Patulin, Penicillium, Aspergillus ve Byssochlamys küflerinin çeşitli türleri tarafından üretilen mikotoksindir. Genellikle elma, elma suyu veya konsantresinde bulunur. Kanserojen olduğu düşünülmektedir.
Mikotoksinlerin Sağlık Üzerine Etkileri Mikotoksinler; karaciğer, böbrek gibi organlarda hastalıklar, bağışıklık sistemlerinde bozukluklar, deri nekrozları, üremede azalma kilo kaybı (Gümüş ve Yılmaz 2006)
Üründe mikotoksin tespitinde karşılaşılan zorluklar Mikotoksinlerin tespitindeki zorluk hakkında bir fikir vermek için, sadece mikotoksin üreten bir küfün varlığının, mikotoksinin de varolduğu anlamına gelmediğini söylemek mümkündür. Küflerin mikotoksinleri ürettiği koşullar çok spesifiktir. Küfün üründe fiziksel olarak görünmemesi mikotoksinin de olmadığı anlamına gelmez. Küf ortamdan kaybolmasına rağmen ürettiği mikotoksin uzunca bir süre ürün muhtevasında kalabilmektedir.
Mikotoksinlerin gıda veya tohumlarda tespit edilmesinde başlıca 3 sorundan söz edilmektedir. Mikotoksinlerin kimyasal yapılarının birbirinden farklı olması nedeniyle farklı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip olduklarından her bir mikotoksin grubu için bireysel metodların geliştirilmesi gerekmektedir. Gıdada veya tohumda eser miktarda bulunabilecek mikotoksinin gıdadan izole edilebilmesi için çok etkili ekstrakt temizleme işlemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Ayrıca her bir mikotoksin grubu için ayrı ekstrakt temizleme işlemi gerekmektedir. Mikotoksinler ürünlere düzensiz bir şekilde dağılmış durumdadır. Bu nedenle analizin hassasiyetini ve kesinliğini arttırmak için çok sayıda test uygulamak gerekmektedir.
Üründe mikotoksin tespiti
Moleküler Mikrobiyolojik Tanı Moleküler Yöntemler Nükleik asit eldesi Çoğaltılması Görüntülenmesi
Hızlı Moleküler Teknikler Mikrobiyoloji uygulamalarında önemli bir yere sahip olan hızlı yöntemler Klinik Gıda Çevresel örneklerde bulunan patojen mikroorganizmalar ve metabolitlerinin erken tespiti izolasyonu identifikasyonu sayımı
Hızlı Moleküler Teknikler İlk olarak 1960 ların ortalarında geliştirilmeye başlayan bu yöntemler, minyatürize biyokimyasal immunolojik genetik biyosensör tekniklerini kapsamaktadır
Mikotoksin Tanı Yöntemleri Mikotoksin analizlerinde 3 ana basamak bulunmaktadır. Ekstraksiyon Temizleme Tanı (Uygun analitik ekipman ve teknoloji kullanılarak)
Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) Enzyme-linked ımmunosorbent assay (ELISA) yöntemi, antijen-antikor reaksiyonlarının direk olarak saptandığı immunolojik bir yöntemdir.
Ancak; Mikotoksinler antijenik özellik göstermezler. Mikotoksinlerin antijenik özellik göstermeleri için bir protein veya polipeptid zincirine bağlanmaları gerekir. serum albumini, gamma globulin polylisine kullanılmaktadır. Okratoksin, patulin ve penisillik asit gibi reaktif gruplara sahip mikotoksinler direkt bağlanma reaksiyonları gösterirler. Aflatoksin ve trikotesenleri kapsayan birçok toksin ise reaktif gruplara sahip değildirler ve bu nedenle reaktif karboksil veya başka bir grubun öncelikle toksin molekülüne bağlanması gerekmektedir.
Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) ELISA yönteminde; ilk aşama örneğe uygulanacak olan ekstraksiyon işlemidir. 1. Örnek kartuşa ilave edilir. 2. Uygun bir solvent kullanılarak örnekte bulunabilecek kirlilik maddeleri ortamdan uzaklaştırılır. 3. Uygun bir çözücü kullanılarak toksin kartuştan alınır.
Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) Ekstrakt temizleme aşamasından sonra yapılan işlem basamakları
Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) Mikotoksin analizlerinde antijenlerin işaretlenmesinde genellikle peroksidaz ve alkali fosfotaz enzimleri kullanılmaktadır. Bu enzimlerle reaksiyon veren birçok substrat reaksiyon sonucunda renkli maddeler oluşturarak reaksiyon sonucunun gözle saptanmasına olanak tanırlar. ELISA yönteminin değişik mikotoksin analizlerinde kullanılması, değişik mikotoksinlere karşı spesifik antikor üretimine bağlıdır. Bu nedenle antikor üretimi için daha etkili yöntemlerin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır.
Analiz Yöntem Avantajlar Dezavantajlar Mikotoksinlerin kolay Küf kültürünün identifikasyonu Mikroskopik ya da biyokimyasal tanı testleri Küf varlığını belirler ama toksijenik suşları belirleyemez Küfün toksin üretebilme yeteneği olup olmadığı belirlenemez Kimyasal Analizler ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay ) TLC HPLC GS/MS Hızlı Ucuz Birden fazla mikotoksin cinsini belirleyebilir Birden fazla mikotoksin cinsini belirleyebilir Başka test ya da analizlere gerek yok Analiz uzun sürede tamamlanır Aynı anda birden fazla mikotoksin tanısı yapılamaz Analizin ardından doğrulama testine ihtiyaç vardır ELISA yöntemine göre geç sonuç verir Analizin ardından doğrulama testine ihtiyaç vardır Pahalı Analizin ardından doğrulama testine ihtiyaç vardır Pahalı
SONUÇ İnce tabaka kromatografisi ve yüksek basınçlı sıvı kromatografi yöntemlerinin uzun zaman alması, örneğe kapsamlı bir ekstrakt temizleme işlemi uygulanması, çok fazla miktarda solventle çalışılması gibi bazı dezavantajları bulunmaktadır. ELISA yönteminin ise basit olması, kısa sürede çok sayıda analiz yapılabilmesi, fazla solventle çalışılmaması gibi avantajları bulunmaktadır. Buna karşın, mikotoksinlerin ürüne homojen bir şekilde yayılmamasından dolayı, ELISA yönteminde az miktarda örnek kullanılması en önemli sorunu oluşturmaktadır. Mikotoksinlerin doğru ve kesin sonuç veren ölçümlerini içeren yeni metodlar geliştirilmeye devam etmektedir. Bu yöntemlerin, tarlada bile kullanılabilirliğinin sağlanması ölçüsünde geliştirilmeleri, toksinsiz gıda ve yemlerin insanlara ulaştırılması umudunu da gerçek kılacaktır.