L A B O R A T O R I U M 6 / 2 0 0 9 LABORATORI UM PRZEMYSA
OWE
|
Mikotoksyny w piwie
 zagrożenia zdrowotne
STRESZCZENIE Mikotoksyny są iwo jest napojem regularnie kon- W grupie 1 kancerogenów ludzkich
toksycznymi metabolitami wtórnymi sumowanym przez wielu ludzi znalazła się aflatoksyna B1, natomiast
grzybów (pleśni) należących przede Pna całym świecie. Do picia piwa do grupy 2A, która obejmuje substancje
wszystkim do rodzajów Aspergillus, przyznaje się 63% dorosłych Polaków, o potencjalnym działaniu rakotwórczym,
Penicillium i Fusarium. Mogą powstawać z czego dwie trzecie stanowią mężczyz
- zaliczono ochratosynÄ™ A, sterigmatocy-
w wielu produktach rolnych i w bardzo ni. W ciągu ostatnich 10 lat spożycie stynę, aflatoksynę M1, gryzeofulwinę,
różnych warunkach. Ze względu na piwa w Polsce podwoiło się. Staty- fumonizynę B1 i toksyny wytwarzane
różnorodne efekty toksyczne i wysoką styczny Polak wypija około 90 l tego przez Fusarium moniliforme.
odporność na działanie temperatury, napoju rocznie, podczas gdy Austriak Zazwyczaj nie spożywa się świado-
obecność mikotoksyn w żywności,  109 l, a Irlandczyk  aż 151 l. Wia- mie zakażonej żywności, jeśli jednak
napojach i w paszach stanowi potencjalne domo, że piwo jest z
ródłem cennych na przykład zboże było wcześniej za-
zagrożenie dla zdrowia ludzi i zwierząt. minerałów (magnez, fosfor, potas), nieczyszczone przez grzyby, a mimo
W niniejszym artykule przedstawiono wielu witamin (z grupy B, niacyny, to zostało przeznaczone do produkcji,
przegląd głównych mikotoksyn A, D, E i H), jest ubogie w białko, nie można wówczas spodziewać się, że miko-
najczęściej wykrywanych w piwie, zawiera tłuszczów i cholesterolu. Jed- toksyny będą wprowadzane z żywnością
które mogą niekorzystnie wpływać nak może również w swoim składzie do organizmu konsumenta. Głównym
na przebieg procesu technologicznego chemicznym zawierać związki niepo- z
ródłem mikotoksyn zawartych w piwie
oraz zdrowie konsumentów. żądane, a nawet szkodliwe dla zdrowia mogą być skażony słód lub inne surowce
SA
OWA KLUCZOWE konsumenta, szczególnie jeśli w procesie niesłodowane (np. kukurydza) używane
mikotoksyny, piwo, słód, DON produkcyjnym zostaną użyte surowce w procesie produkcyjnym. Ziarno jęcz-
nieodpowiedniej jakości. Duża ilość mienia, często jeszcze w okresie wegeta-
SUMMARY Mycotoxins are toxic spożywanego piwa może przyczynić się cji, jest zainfekowane grzybem pleśnio-
metabolites of moulds from the species do znacznego narażenia na mikotoksy- wym z rodzaju Fusarium. Wytwarzanie
of Aspergillus, Penicillum and Fusarium. ny. Znanych jest obecnie przeszło 250 stosunkowo dużych ilości mikotoksyn
They could grow on many plant grzybów pleśniowych (m.in. z rodzaju ma również związek ze wzrostem Fusa-
products and in different environmental Fusarium, Aspergillus, Penicillium i Al- rium na kolejnych etapach produkcji
conditions. Mycotoxins have various ternaria), których duża część wytwarza słodu (namaczanie ziarna, kiełkowanie
toxic effects. Because they are resistant mikotoksyny  substancje toksyczne już oraz suszenie). Podczas kiełkowania ziar-
to temperature, their presence in food, w bardzo maÅ‚ych iloÅ›ciach (µg·kg-1). na czÄ™sto dochodzi do intensywnego
drinks and fodder could be dangerous Zatrucia mikotoksynami rzadko mają wzrostu pleśni i zwiększenia zawartości
for the health of people and animals. ostry przebieg; częstsze i znacznie groz
- deoksyniwalenolu od 18% do 114%.
The paper describes the main mycotoxins niejsze w skutkach są zatrucia przewlekłe, Proces suszenia słodu nie przyczynia
occurring most often in beer, which can będące wynikiem przyjmowania małych się do zmian w koncentracji wymienio-
unfavourably influence its technological dawek toksyn przez długi czas. Objawy nej mikotoksyny, ponieważ wiadomo,
process and consumer health. nie zawsze są łączone ze spożywaniem że womitoksyna jest stabilna w tempe-
KEY WORDS zakażonej żywnoÅ›ci. Mikotoksyny po- raturze nawet powyżej 170°C zarówno
mycotoxins, beer, malt, DON wodują uszkodzenia wątroby czy nerek w neutralnym, jak i kwaśnym pH. Poza
i zakłócają funkcje przewodu pokarmo- tym wiele innych czynników może mieć
wego oraz układu immunologicznego. również istotny wpływ na ilość mikotok-
Wykazują właściwości kancerogenne, syn wytwarzanych podczas słodowania,
mutagenne, cytotoksyczne i teratogenne, między innymi: gatunek pleśni, jej ży-
neurotoksyczne lub estrogenne (powodu- wotność i ilość oraz lokalizacja grzybni
jące bezpłodność). Niektóre mikotoksyny lub konidiów wewnątrz struktury ziarna.
ze względu na swe właściwości kancero- Fusarium porastające ziarno podczas sło-
dr Małgorzata Makarewicz
genne zostały umieszczone przez Mię- dowania przyczynia się również do ob-
dr Iwona Drożdż
dzynarodową Agencję Badań nad Rakiem niżenia szybkości kiełkowania na skutek
KATEDRA TECHNOLOGII FERMENTACJI I MIKROBIOLOGII TECHNICZNEJ
UNIWERSYTET ROLNICZY IM. H. KOA
A

TAJA W KRAKOWIE w wykazie substancji rakotwórczych. infekcji zarodka.
22
LABORATORI UM PRZEMYSA
OWE L A B O R A T O R I U M 6 / 2 0 0 9
|
TRICHOTECENY LD50* °ömg/kg MASY CIAA
AÄ…ö
ikotoksyny powodujÄ…
Fusarenon-X 3,4
Muszkodzenia wÄ…troby
Nivalenol 4,1
Toksyna T-2 5,2
i nerek, a także zakłócają
Toksyna HT-2 9,0
funkcje przewodu
Neosolaniol 14,5
Diacetoksyscirpenol 23,0
pokarmowego oraz układu
Deoksyniwalenol 70,0
immunologicznego.
* dawka powodująca 50-procentową śmiertelność zwierząt doświadczalnych
Tabela 1. Toksyczność wybranych trichotecen w stosunku do organizmu myszy
MIKOTOKSYNY duktach zbożowych oraz w produk- klimacie. Głównym jej producentem
NAJCZ
ŚCIEJ tach ich przetworzenia przeznaczonych w Europie i Ameryce Północnej jest Peni-
WYST
PUJ
CE W PIWIE do bezpośredniego spożycia przez ludzi cillium verrucosum, natomiast w regionach
Aflatoksyny wynosi 2 µg·kg-1. Obecny stan wiedzy tropikalnych ochratoksynÄ™ A wytwarzajÄ…
Aflatoksyny są mikotoksynami wytwa- naukowej i technicznej oraz udoskona- gatunki należące do rodzaju Aspergillus,
rzanymi przez niektóre gatunki grzybów lenia w produkcji, a także w technikach przede wszystkim A. ochraceus. Ochratok-
z rodzaju Aspergillus oraz Penicillium, roz- magazynowania, nadal nie zapobiegają syna A to związek rakotwórczy, genotok-
wijajÄ…cymi siÄ™ w wysokich temperaturach skutecznie rozwojowi wymienionych syczny, teratogenny, immunosupresyjny
i przy dużej wilgotności środowiska. pleśni, a w konsekwencji nie umożliwiają oraz neurotoksyczny.
Są to genotoksyczne, rakotwórcze sub- całkowitej eliminacji występowania afla-
stancje, które mogą występować w żyw- toksyn w żywności. Toksyny fuzaryjne
ności w znacznych ilościach. Powodują Nazwa  toksyny fuzaryjne obejmuje
one silne uszkodzenia wÄ…troby, nerek Ochratoksyna A (OTA) mikotoksyny wytwarzane przez grzy-
i centralnego układu nerwowego. Naj- Ochratoksyna A jest toksyną najczęściej by z rodzaju Fusarium. Za najbardziej
groz
niejsza jest aflatoksyna B1, której wykrywaną w surowcach roślinnych upra- toksynotwórcze gatunki uważa się Fu-
najwyższy dopuszczalny poziom w pro- wianych w regionach o umiarkowanym sarium graminearum, F. sporotrichoides,
reklama
23
L A B O R A T O R I U M 6 / 2 0 0 9 LABORATORI UM PRZEMYSA
OWE
|
F. verticillioides i F. culmorum. Grzyby nej toksyny w nieprzetworzonych zbo- syczności, jest uważany za najważniejszą
te należą do patogenów roślin, głównie żach używanych do celów spożywczych mikotoksynę zanieczyszczającą produkty
zbóż, a do wytwarzania toksyn docho- to 100 µg·kg-1 i 2 mg·kg-1 w paszach dla pochodzenia zbożowego przeznaczone
dzi już podczas wegetacji. Rozwój grzy- zwierząt. na cele spożywcze i paszowe. Główny-
bów stymulowany jest niekorzystnymi mi producentami DON są F. culmorum
warunkami środowiskowymi, zarówno Trichoteceny i F. graminearum, sprawcy fuzariozy kło-
nadmierną wilgotnością, niską tempe- Do tej pory zidentyfikowano ponad sów i kolb kukurydzy na całym świecie.
raturą, jak i długotrwałą suszą. 180 różnych związków należących Biologiczna aktywność DON w stosunku
do grupy trichotecen; najważniejsze do zwierząt obejmuje m.in. zaburzenia
Zearalenon z nich to deoksyniwalenol DON (womi- ze strony przewodu pokarmowego, takie
Zearalenon (toksyna F-2) jest produko- toksyna, czyli toksyna wymiotna), toksy- jak: utrata Å‚aknienia, wymioty, biegunki,
wany przez grzyby z gatunku Fusarium na T-2, niwalenol (NIV), toksyna HT-2 a po dłuższym narażeniu anoreksję oraz
graminearum i F. culmorum. Przeciętnie oraz fuzarenon X. Znaczące ilości DON zaburzenie funkcji immunologicznych
90-100% izolatów Fusarium wyodrębnio- i innych trichotecen mogą występować i rozrodczych. Właściwości kancerogenne
nych ze środowiska roślinnego wytwarza w pszenicy, jęczmieniu, kukurydzy oraz DON nie zostały dotychczas jednoznacz-
duże ilości zearalenonu. Pod względem owsie. Wytwarzaniu wymienionych tok- nie udowodnione. Bezpieczna dzienna
chemicznym toksyna ta jest wielocyklicz- syn sprzyja chłodna, wilgotna jesień, dawka dla człowieka została ustalona
nym laktonem. WystÄ™puje głównie w ziar- jak również wczesna zima ze zmianami na poziomie 1 µg·kg-1 masy ciaÅ‚a. Za-
nach zbóż, kukurydzy oraz żywności pogodowymi. Deoksyniwalenol, z ra- wartość womitoksyny w nieprzetworzo-
pochodzenia roślinnego. Obecność ze- cji powszechnego występowania i tok- nych zbożach przeznaczonych na cele
aralenonu w piwie przyczynia się do jego konsumpcyjne nie powinna przekraczać
nadmiernego pienienia siÄ™. Bez- 1250 g·kg-1, a górna granica zawar-
pieczna dzienna dawka tości DON w zbożach przezna-
dla człowieka została czonych do żywienia zwie-
ustalona na pozio- rzÄ…t wynosi 8 mg·kg-1.
mie 0,2 µg·kg-1 masy Mikotoksyny, w zależ-
ciała. Górna granica ności od ich koncentracji,
zawartości omawia- wpływają niekorzystnie rów-
becność
Omikotoksyn
w słodzie lub brzeczce
poddawanej fermentacji
to jedna z przyczyn
niepożądanego
wypieniania siÄ™ piwa.
24
24
4
4
4
4
4
fot. Shutterstock
LABORATORI UM PRZEMYSA
OWE L A B O R A T O R I U M 6 / 2 0 0 9
|
nież na wzrost i procesy metaboliczne apoptozy lub nekrozy. Zawartość fumo- egzekwowanie dopuszczalnych norm
komórek drożdży. Womitoksyna, przy nizyny B1 w ziarnie kukurydzy waha się dla poszczególnych substancji produ-
zawartoÅ›ci 50 µg·g-1 w brzeczce podda- w szerokich granicach: od 0,02 mg·kg-1 kowanych przez pleÅ›nie. qð
wanej fermentacji, jest odpowiedzialna do 25,9 mg·kg-1.
za hamowanie biosyntezy białka, reduk- Piśmiennictwo
cję aktywności enzymów, zmiany w prze- PODSUMOWANIE 1. Hazel C.M., Patel S.: Influence of processing
puszczalności błon cytoplazmatycznych, Piwo było, jest i zapewne będzie nadal on trichothecene levels.  Toxicology Letters ,
zaburzenia w podziałach komórkowych, ulubionym napojem wielu konsumen- 2004, 153, 51-59.
a także indukowanie aberracji chromo- tów w różnym wieku, na całym świecie. 2. Lancova K., Hajslova J., Poustka J., Krplo-
somowych. Wykazano 58-80-procento- Ze względu na jego wysokie spożycie, za- va A., Zachariasova M., Dostalek P.,
wy spadek szybkości fermentacji przez zwyczaj w długim okresie, istnieje moż- Sachambula L.: Transfer of Fusarium my-
drożdże Saccharomyces cerevisiae brzecz- liwość kumulacji w organizmie ludzkim cotoxins and  masked deoxynivalenol (de-
ki zawierajÄ…cej 10-50 µg·g-1 toksyny dużej iloÅ›ci mikotoksyn. Obecność oxynivalenol-3-glucoside) from field barley
T-2. Prawdopodobnie wymieniona toksy- w piwie tych substancji toksycznych through malt to beer.  Food Additives
na hamuje funkcje mitochondriów oraz może być wynikiem użycia surowców & Contaminants: Part A , 2008, 25,
przyczynia się do znacznego zwolnienia nieodpowiedniej jakości, zazwyczaj po- 6, 732-744.
logarytmicznej fazy wzrostu. Podobne rażonych grzybami pleśniowymi wytwa- 3. Leslie J.F., Bandyopadhyay R., Viscon-
efekty zaobserwowano w przypadku rzającymi mikotoksyny. Dbałość o naj- ti A.: Mycotoxins: detection methods, mana-
obecnoÅ›ci w brzeczce 5-50 µg·g-1 ze- wyższÄ… jakość produktów, prawidÅ‚owy gement, public health and agricultural trade.
aralenonu. Toksyczny wpływ różnych przebieg procesu technologicznego oraz CABI, 2008.
trichotecen na wzrost drożdży znaj- zdrowie konsumentów jest zapewne 4. Mateoa R., Medinab A., Mateob E.M., Ma-
duje odzwierciedlenie w ich toksycz- nadrzÄ™dnym celem polityki browarów teoc F., Jiménez M.: An overview of ochra-
nym wpływie na organizmy zwierzęce na całym świecie. Ważne zatem jest, aby toxin A in beer and wine.  Int. J. Food Mi-
(tabela 1, str. 23). surowce stosowane do produkcji piwa crobiol. , 2007, 119, 1-2, 79-83.
Dowiedziono, że jedną z przyczyn były dokładnie badane na obecność 5. Wolf-Hall Ch.E.: Mold and mycotoxin
niepożądanego zjawiska polegającego wszelkiego rodzaju zanieczyszczeń, problems encountered during malting and
na niekontrolowanym wypienianiu w szczególności mikotoksyn. Pomoc- brewing.  Int. J. Food Microbiol. , 2007,
się piwa (ang. gushing) jest obecność ne w tym względzie jest restrykcyjne 119, 89-94.
między innymi deoksyniwalenolu
reklama
w słodzie i/lub brzeczce poddawanej
fermentacji.
OFERUJEMY PRODUKTY
Fumonizyny
HAAKE I NESLAB:
E I NESLAB:
Fumonizyny sÄ… mikotoksynami wy-
twarzanymi przez grzyby Fusarium mo-
" wiskozymetry
niliforme, F. verticillioides i F. poliferatu,
" reometry
opisanymi po raz pierwszy w latach
" termostaty
80. ubiegłego wieku. Na intensyfikację
" wytrzÄ…sarki
tworzenia toksyn mają wpływ uszkodze-
" Å‚az
nie wodne
nie ziaren przez owady oraz warunki stre-
" kriostaty
su dla roślin spowodowane na przykład
" układy
suszÄ…. Nazwa  fumonizyny obejmuje
do pomiaru lotności
ości
15 różnych toksyn o zbliżonej budo-
" wytłaczarki jedno-
o-
wie chemicznej, z których najczęściej
i dwuślimakowe
spotykana, również w piwie, jest fumo-
nizyna B1.
Literatura:
Fumonizyna B1 jest zwiÄ…zkiem kance-
G. Schramm:
Szkolenie: Pomiary lepkości
rogennym dla zwierzÄ…t oraz prawdopo-  Reologia.
i własności reologicznych polimerów,
Podstawy
dobnie dla ludzi i została umieszczona
Poznań, 23.06 2009 r.
i zastosowania
w wykazie substancji rakotwórczych
w grupie 2B. Działa ona również neu-
rotoksycznie oraz hepatotoksycznie.
Toksyczne działanie fumonizyn w sto-
DYSTRYBUTOR
sunku do komórek zwierząt i roślin
jest zwiÄ…zane z metabolizmem sfingo-
lipidów zaangażowanych w regulację
ul. Braniborska 25, 60-179 Poznań
cyklu komórkowego, różnicowanie
tel. [phone], fax [phone]
komórek, indukowanie stresu oksyda-
e-mail: [e-mail], www.rhl.pl
cyjnego i zamieranie komórek drogą
25