Okratoksin-A’ya Kısa Bir Bakış

Mikotoksinler, küflerin salgıladığı ikincil metabolitler olup, insan ve hayvanlarda patolojik veya istenmeyen fizyolojik değişikliklere neden olurlar. Çeşitli bitkisel ve hayvansal orjinli gıdalarda yaygın olarak bulunmakta ve bitkisel ürünlerde hasat öncesinde olduğu gibi hasat sonrasında da oluşabilmektedir. Süt ve süt ürünleri, et, yumurta gibi hayvansal ürünlerin mikotoksinlerle kontaminasyonu ise çoğunlukla mikotoksinlerle kontamine olmuş hayvan yemlerinin tüketilmesinden kaynaklanmaktadır. Günümüzde yaklaşık 300 civarında mikotoksin bilinmektedir ve bu mikotoksinlerden  biri olan okratoksin özellikle hububatlar, kuru baklagiller, tahıllar, çeşitli hayvan yemleri ve hayvan dokuları başta olmak üzere dünyada pek çok üründe yaygın olarak saptanmaktadır.
Okratoksin-A (OT-A) ve daha az toksik dekloro analoğu olan okratoksin-B başta Aspergillus ochraceus ve Penicillium viridicatum olmak üzere çeşitli Aspergillus ve Penicillium türleri tarafından sentezlenmektedir.

Okratoksin-A’nın Patojenitesi

Bir nefrotoksin olan OT-A’nın insanlarda ve çeşitli hayvanlarda nefrotoksik etkiler gösterdiği saptanmıştır. Özellikle Bulgaristan, Romanya ve Yugoslavya’da insanlarda ölüm oranı yüksek bir böbrek hastalığı olarak bilinen Balkan Endemik Nefropatisi ile Iskandinav ülkelerinde OT’nin neden olduğu mikotoksik domuz nefropatisi arasındaki benzerlikler, ayrıca Kuzey Afrika’da saptanan kronik interstisyel nefropati nedeniyle OT-A’nın insanlarda da endemik hastalıklara neden olduğu düşünülmektedir. Bu nedenle OT-A Uluslararası Kanser Araştırmaları Kurumu (International Agency for Research on Cancer, 1993) tarafından muhtemel insan karsinojeni (grup 2B) olarak sınıflandırılmıştır.
                           
OT-A nefrotoksin olmakla birlikte hepatotoksik, embriyonik, immunotoksik, teratojenik ve karsinojenik etkilere de sahiptir. Nefrotoksik özelliğinden dolayı en çok etkilenen organların başında böbrekler gelmektedir. Ayrıca karaciğer, miyokardiyal sistem, gastrointestinal sistem, lenf sistemi, iskelet sistemi, hemaploiteik dokular ve üreme sistemi gibi sistemler de etkilenen dokular arasında yer almaktadır.

OT insan sağlığını iki yolla etki altına almaktadır. Birincisi OT üreten küflerle kontamine olmuş gıdanın direk tüketimi, diğeri ise OT ile kontamine olmuş yemlerle beslenen hayvan etlerinin tüketimidir. OT ile kontamine olmuş yemlerin tüketilmesi sonucu toksin; hayvanlarda kan, böbrek, karaciğer, kas gibi farklı dokulara dağılmaktadır. OT-A, yağda çözündüğü ve dışarıya salgılanmadığı için özelikle yağlı dokularda birikmekte ve bu şekilde toksin içeren dokunun tüketilmesi ile insana geçmektedir. Bu iki yoldan biriyle toksin alan kişilerde Balkan Endemik Nefropatisi görülebilmektedir.

Okratoksin-A’nın Bulunduğu Ürünler

OT-A başlıca hububatlar, hububat ürünleri, özellikle buğday, yulaf, arpa, pirinç, mısır  ve ürünleri, yeşil kahve taneleri, kakao, üzüm, kurutulmuş şarap meyveleri, kuru incir, kuru kayısı, kuru üzüm, çeşitli baharatlar, bira, şarap, siyah zeytin, zeytinyağ, kırmızı biber, soya fasulyesi, antep fıstığı, susam, tahin, fındık, incir, yer fıstığı, tarhana, bebek maması, ayçiçeği küspesi, pamuk tohumu küspesi gibi çok geniş bir ürün yelpazesinde bulunabilmektedir. Ayrıca domuz böbreği, kanı, serumu, karaciğeri, inek sütü gibi hayvansal ürünlerde ve yumurta, süt katkılı karma yemler, etlik piliç, ızgaralık piliç, yumurta tavuğu, damızlık tavuk ve sığır yemlerinde de okratoksinlere rastlanabilmektedir.

Avrupa Yönetmelik Komisyonu (European Commission Regulation) OT-A için maksimum limiti hububatlarda 5µg/kg, hububat ürünlerinde ise 3µg/kg olarak belirlemiştir (EC, No. 123/2005).

Ege Bölgesi için önemli bir tarımsal ürün olan üzümde son yıllarda yoğunlaşan OT-A ile ilgili çalışmalar bu toksinin üzüm ve ürünlerinde de yoğun olarak bulunduğunu göstermektedir. OT-A’ya Avrupa’da pek çok ülkede üretilen şarapta, ayrıca Avustralya şaraplarında  0.05-0.62ppb rastlandığı bildirilmiştir. Şaraplardaki OT-A varlığının üzümün elde edildiği bölgenin iklim özellikleri ile yakından ilgili olduğu, bu kapsamda örneğin Hırvatistan’ın Adriyatik kıyısındaki bölgelerinden toplanan şarapların tümünün OT-A pozitif olduğu, kuzey Hırvatistan’dan toplanan şaraplarda ise hiç OT-A kontaminasyonu olmadığı bildirilmiştir. Yine güney Avrupa şaraplarında yapılan çalışmalarda bölgenin daha ılıman olmasına bağlı olarak bu bölge üzümlerinde daha fazla OT-A bulunduğu; ayrıca kırmızı şarapların beyaz şaraplara göre OT-A kontaminasyonuna daha fazla maruz kaldıkları belirtilmiştir. Brezilya, Hırvatistan, Kıbrıs, Çek Cumhuriyeti, Fransa, Almanya, Yunanistan, Macaristan, İtalya, Portekiz, Güney Afrika, İspanya ve İngiltere’de yapılan çalışmalar da kırmızı şaraptaki OT-A miktarının daha fazla olduğunu ortaya koymuştur.

Yine üzüm suyunda yapılan çalışmalar da benzer şekilde kırmızı üzüm suyundaki OT-A miktarının beyaz üzüm suyuna göre çok daha fazla olduğunu göstermiştir. Bir üzüm ürünü olan pekmezde de OT-A miktarının üzüm suyuna göre 5-6 kat daha fazla olduğu (son üründe 10-50ppb) bildirilmiştir. Sirkede yapılan çalışmalarda ise analiz edilen şarap sirkelerinin %50’sinde (ortalama 0.22ppb), balzamik sirkelerin ise tamamında (ortalama 3.11ppb) OT-A saptanmıştır. Kurutulmuş meyvelerden yapılan şaraplardaki OT-A miktarının ise genelde üzüm suyundan yapılan şaraplardakilerden daha fazla olduğu belirtilmiştir (50-70ppb). Avrupa’da kurutulmuş meyvelerde OT-A kontaminasyonunun bölgesel farklılık göstermeksizin ortalama 2.3ppb olduğu, Amerika Birleşik Devletlerinde ise 1997’de ortalama 0.42 ppb, 1998-1999 yıllarında ise ortalama 1.27ppb olduğu bildirlmiştir (Food and Agriculture Organization, 2001).

Okratoksinlerin çeşitli gıdalardaki bulunma sıklığının fazla olması elbetteki okratoksijenik küflerin doğada yaygın olmasından kaynaklanmaktadır. OT-A’nın temel üreticisi olan siyah Aspergillus türleri, doğada özellikle toprakta çok yaygındır ve çeşitli bitki hastalıklarının sebebidir. Dolayısıyla üzümde fırsatçı patojen olarak değerlendirilmektedir. Özellikle ılıman iklimin egemen olduğu başta Akdeniz kıyılarına yakın ülkelerde, ayrıca Arjantin ve Avustralya’da genelde Aspergillus cinsine ait küf türlerine rastlanırken; Almanya, Kuzey Macaristan, Çek Cumhuriyeti veya Portekiz, Fransa ve İtalya’nın kuzey bölgelerinde daha soğuk iklim koşullarının baskın olmasına bağlı olarak, hububatların da yer aldığı çok çeşitli tarımsal ürünlerde OT-A etmeni olarak Penicillium türlerine rastlanmaktadır.

Okratoksin Sentezinin Kontrolü

Mikotoksin sentezinin engellenmesi, özellikle mikotoksijenik küflerin gıdaya bulaşmasının önlenmesi ve daha sonra da mikotoksin sentezine etki eden faktörlerin kontrol altında tutulmasıyla mümkün olmaktadır. Bitkisel ürünlerde mikotoksijenik küflerin gıdaya bulaşması öncelikle tarlada başladığı için, bu aşamada kontaminasyonun önlenmesinin güç olmaktadır. Dolayısıyla önemli olan mikotoksijenik küflerin üremelerinin ve mikotoksin sentezinin engellenmesidir. Nem içeriği düşürülerek veya kontrollü depolama sıcaklığı ve kontrollü atmosfer ile mikotoksijenik küf gelişimi ve mikotoksin sentezi önlenebilmektedir.

Aspergillus türlerince sentezlenen aflatoksin, OT ve diğer toksinlerin 5-8°C'nin altındaki sıcaklıklarda sentezlenmedikleri bildirilmiştir. Kür edilmiş etler, arpa, buğday, soya gibi gıdaların mikotoksijenik küf gelişimi, dolayısıyla mikotoksin sentezi için oldukça uygun olduğu bilinmektedir. Bu durumda sıcaklık ve nem kombinasyonları dikkate alınarak kontrol sağlanmaya çalışılabilir. Tarımsal ürünlerde gerek hububatlarda, gerekse üzüm ve incirde topraktan kaynaklanan küf bulaşması engellenemediğinden, küflerin üremek için aradıkları besin ögelerinin içeren gıda yüzeyinin hasarlı olmaması; yaralı, bereli, delikli, vb. bölgelerin bulunmaması, bunların oluşumunu sağlayacak durumlardan kaçınılması son derece önemlidir.  Hasat sırasında ürünlerdeki nem miktarı, depolamanın yapıldığı ortamın nem ve sıcaklık kontrollerinin çok sıkı bir şekilde yapılması mikotoksijenik küfün ortamda bulunması durumunda bile toksin sentezinin gerçekleşmesini engelleyebilecektir. Ayrıca gerek ürünlerin yetiştirilmesi gerekse hasat zamanında İyi Tarım Uygulamaları, İyi Hijyen Uygulamaları da toksin oluşumunun kontrol altına alınmasında son derece önemlidir. 

Diğer yandan küfler, bilindiği gibi aerobik mikroorganizmalar olduklarından düşük oksijen konsantrasyonu ve/veya diğer gazların yüksek konsantrasyonu küf gelişimini ve mikotoksin sentezini olumsuz yönde etkilemektedir. Ancak yapılan araştırmalar mikotoksin sentezinin, O2 miktarı %1'in altına düşürülmediği veya CO2 miktarı %90'ın üzerine çıkarılmadığı durumlarda tam olarak engellenemediğini göstermiştir. Dolayısıyla uygun durumlarda kontrollü atmosferde muhafaza da önerilebilir.

Çeşitli antimikotik maddelerin, mikotoksijenik küflerin gelişimi ve mikotoksin sentezi inhibisyonlarına ilişkin etkileri de araştırılmaktadır. Bu çerçevede yapılan çalışmalarda sorbik asit, propiyonik asit, benzoik asit ve bunların tuzları, sodyum diasetat, esansiyel yağlar en çok kullanılan maddelerdir. Yapılan bir çalışmada 500-1500 ppm potasyum sorbatın patulin ve OT sentezleyen Penicillium türlerini inhibe ettiği, 1000-1500 ppm potasyum sorbatın mikotoksin sentezini tamamen engellediği veya çok düşük düzeye kısıtladığı saptanmıştır. Benzer şekilde %1'lik propiyonik asidin depolanmış mısırda A.flavus, A.parasiticus, A.ochraceus ve P.viridicatum'un gelişimini ve aflatoksin ve OT sentezini engellediği belirlenmiştir. Kuvvetli antimikotik özelliklere sahip bir antibiyotik olan natamisinin ise 1-50 ppm düzeyinde aflatoksin, OT, patulin ve penisillik asit sentezini inhibe ettiği saptanmıştır.

Mikotoksinlerin kontrolü açısından genel çerçevede nihai yaklaşım, sentezlenmiş olan toksinin degradasyonu veya uzaklaştırılmasıdır. Bu amaçla da çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Kahvenin kavrulması sırasında OT-A kaybı konusunda farklı görüşler olduğu, kaybın %100 ile %0 arasında değişebileceği, bu duruma da kahve tanelerinin doğal kontaminasyonu, OT-A düzeyi, analitik yöntemin performansı ve kavurma koşulları gibi faktörlerin etki ettiği belirtilmiştir. Yeşil kahvedeki OT-A düzeyine, farklı kurutma koşulları uygulandıktan sonra kavurma işleminin etkisinin araştırıldığı bir çalışmada A.ochraceus IFM 0458 inokule edildikten sonra inkübe edilen bütün haldeki tanelerdeki OT düzeyinde, dondurarak kurutma ve sonra 200°C’de 20 dakika kavurma işleminde %8 azalma; A.ochraceus S-235-100 inokule edilip inkübasyondan sonra 3 gün güneşte kurutulan kahve tanelerinde, aynı süredeki kavurmada %12 azalma; 10 dakika kavurmada ise %3 azalma olduğu saptanmıştır. A.ochraceus IFM 0458 inokule edilen ve inkübasyondan sonra 10 mesh’e öğütülüp 200°C’de 20 dakika kavrulan kahvedeki OT’deki azalmanın %22; A.ochraceus S-235-100 inokule edilen ve aynı işlemlere maruz bırakılan kahvedeki azalmanın ise %18 olduğu belirlenmiştir.

OT-A nispeten stabil bir molekül olup gıdalarda uygulanan çoğu işlem aşamalarında aynı miktarda kalmaktadır. OT-A’nın doğal olarak kontamine örneklerde, özellikle en yaygın olarak bulunduğu arpa ve buğdayın temizlenme ve öğütme aşamalarında uzaklaştırılamadığı  ve toksinin un ve kepekte yaklaşık aynı miktarda saptandığı bildirilmiştir. Diğer yandan OT-A’nın hububat ve ürünlerinin depolanma aşamasında yavaşça yıkıma uğrayabildiği, ortam sıcaklığı ve diğer faktörlere bağlı olarak hububatlardaki kızışma sonucunda nem içeriğindeki değişmenin toksinin yıkımına etki ettiği de belirtilmiştir.

Ekmek yapım aşamasında OT-A’da herhangi bir dekompozisyon olmazken, bisküvi yapımında toksinin büyük ölçüde dekompoze olduğu bildirilmiş; buğdayın pişirilmesi veya kuru baklagillerin konserveye işlenmesi veya pişirilmesi aşamalarında da sıcaklığa bağlı olarak OT-A’da az miktarda kayıp olduğu saptanmıştır. Ancak kızışmış hububatlardaki toksinin yıkımı sonucu oluşan ürünlerin neler olduğunun henüz tespit edilmediği de bildirilmektedir.

Kuru fasulyelerin konserveye işlenmesi sırasında çeşitli işlemlerin fasulyedeki OT-A düzeyine etkisinin araştırıldığı bir çalışmada ise; fasulyelerin 1 gece suda bekletilmesinin toksinde % 21, 10 dakika haşlanmasının ise %10 kayba neden olduğu; ayrıca fasulyeler kutulandıktan sonra 121°C’de 1 saatlik ısıl işlemin OT-A içeriğinde %11; 4 saatlik ısıl işlemin ise % 34 azalmaya neden olduğu saptanmıştır.

Yapılan bir çalışmada ise, doğal kontamine arpadan yapılan birada, arpadaki toksinin % 2-7’sinin biraya geçtiği saptanmıştır.

Hububat tanelerindeki OT-A’nın uzaklaşması için yapılan uygulamalar oldukça sınırlı kalmaktadır. Amonyaklama işleminin mısır, buğday ve arpada OT-A’yı tamamen yıkıma uğrattığı; %0.5’lik NaOH ile ısıtma ve otoklavlama işlemlerinin de arpada toksinin yıkımı açısından etkili bir işlem olduğu saptanmıştır. Ancak domuz dokularında tespit edilen toksin miktarının arpada saptanan OT-A miktarından daha fazla olması, domuz yemi olarak arpada bu yöntemin kullanılmasının etkili olmadığını göstermiştir. Ayrıca bu yöntemlerin hiçbirisi pratikte kontamine hububatlarda uygulanabilecek bir yöntem olarak tavsiye edilmemektedir. Ancak son zamanlarda 96°C kullanılan CaOH’li amonyak veya mono metil amin solüsyonlarının domuz yemlerindeki OT-A’yı dekompoze etmek için kullanılabileceği gösterilmiştir. Alkali hidrojenperoksitle ısıtma, karboksipeptidaz, gamma radyasyon gibi yöntemler de OT-A’yı yıkıma uğratmakla birlikte yemlerde uygulanmamaktadır.

Her ne kadar yapılan çalışmalarda okratoksin miktarlarında çeşitli oranlarda azalmalar sağlanıyor olsa da, elbetteki en önemli yaklaşım mikotoksin oluşumunun engellenmesi yönündedir. Bu amaçla da ortamın nispi nemi, ortam sıcaklığı ve ürün su aktivitesi kriterleri küflerin üremesinde en önemli parametreler olduğundan, bu parametreler mutlaka toksin oluşumunun önlenmesi için göz önünde tutulmalıdır.
 
Kaynaklar:
  1. Boudra, H., Le Bars, P., Le Bars, J., 1995, Thermostability of ochratoxin A in wheat under two moisture conditions, Applied and Environmental Microbiology, 61:1156-1158.
  2. Bullerman, L. B., 1984, Effects of potasium sorbate on growth and patulin production by Penicillium patulum and Penicillium roqueforti, Journal of Food Protection, 47(4):312-316.
  3. Chulze, S. N., C. E. Magloni, A. M. Dalcero. 2006. Occurence of ochratoxin A in wine and ochratoxigenic mycoflora in grapes and dried vine fruits in South america. Int. J. Food Microbiol. 111:85-89.
  4. Deberghes, P., A. Betbeder, F. Boisard, R. Blanc, J. F. Delaby, S. Krivobok, R. Steiman, F. Seigle-Murandi, E. E. Creppy. 1995. Detoxification of ochratoxin A , a food contaminant: Prevention of growth of Aspergillus ochraceus and its production of ochratoxin A. Mycotoxin Research 11:37-47.
  5. Hocking, A., Varelis, P., J. I. Pitt. 2004. Incidence of ochratoxin A in Australian winw. In B. Emmett (Ed.) Fungal Contaninants and their impact on wine quality. Final report to Grape and wine Research and Development Corporation (pp:99-108.)
  6. Kabak, B. 2012. Aflatoxin M1 and ochratoxin A in baby formulae in Turkey: Occurence and safety evaluation. Food Contr. 26:182-187.
  7. Majerus, P., H. Bresch, H. Ottenneder. 2000. Ochratoxin A in wines, fruit juices and seasonings. Archives für Lebensmittelhygiene. 51:95-97.
  8. Majerus, P. H. Otteneder. 1996. Detection and occurence of ovhratoxin A in wine and grape juice. Deutsche Lebensmittel Rundschau. 92:388-390.
  9. Markaki, P., C. Delpont-Binet, F. Grosso, S. Dragacci. 2001. Determination of ochratoxin A in red wine and winegar by immunoaffinity high pressure liquid chromatography. J. Food Prot. 64:533-537.
  10. Marquard R.R., Frohlich., A., 1990, Ochratoxin A:an important western Canadian storage mycotoxin, Can. J. of Physiol. Pharmacol.  68:991-999.
  11. Miraglia, M., C. Brera. 2002. Assessment of dietary intake of ochratoxin A by the populşation of EU member states. In Reports on tasks for scientific cooperation,.Task 3.2.7. Rome.
  12. Ottender, H., P. Majerus. 2000. Occurence of ochratoxin A in wines: influence of the type of wine and its geographical origin. Food Additiv. Contamina. 17:793-798.
  13. Scott, P. M., 1996a, Effects of prýcessing and detoxification treatments on ochratoxin A: Introduction, Food Additives and Contaminants, 13(supplement):19-21.
  14. Tsubouchi, H., Yamamoto, K., Hisada, K., Sakabe, Y. , Udagawa, S., 1987, Effect of roasting on ochratoxin A level in green coffee beans inoculated with A. ochraceus. Mycopathology, 97:111-115
  15. Valero, A., S.: Marin, A. J: Ramos, V. Sanchis. 2008. Survey: Ochratoxin A in European special wines. Food Chemistry, 108:593-599.
  16. Varga, J., Z.  Kozakiewicz. 2006. Ochratoxin-A in grapes and grape-derived products. Trends in Food Sci. Techn. 17:72-81.
  17. Zimmerli, B., R. Dick. 1996. Ochratoxin A in table wine and grape juice: Occurence and risk assesment. Food Additiv. Contamin. 13:655-668.
 
Görseller:
  1. http://bit.ly/1QAcKqH
  2. http://bit.ly/1nws1z7
  3. http://bit.ly/1PICyh0
  4. http://bit.ly/1Sk8MWS
  5. http://bit.ly/1NJ5ZhL
     

YORUMLAR

Bu sayfalarda yer alan okur yorumları kişilerin kendi görüşleridir. Yazılanlardan apelasyon.com sorumlu tutulamaz.