В каких ягодах больше всего токсинов, выяснили ученые «ФИЦ питания и биотехнологии»
Отечественный рынок свежих фруктов и ягод демонстрирует стабильный рост: по данным Росстата в минувшем году сбор плодов и ягод превысил уровень предыдущего года на 8,1 %. Развитие интенсивного садоводства и внедрение технологий длительного хранения урожая позволили отечественным производителям снизить зависимость российского рынка от импорта. Повышение доступности культивируемых в стране плодов и ягод привело к росту их потребления. Фрукты и ягоды составляют значимую часть рациона человека. Они являются важнейшими источниками витаминов, микроэлементов, биологически активных соединений, включая антиоксиданты, способствующие защите организма от окислительных стрессов и препятствующие старению.
На основании принципов здорового питания и необходимости увеличения потребления свежих фруктов и ягод приказом Минздрава России утверждены нормы потребления свежих фруктов на человека в количестве 100 кг в год. При этом хорошо известно, что культивируемые фрукты и ягоды, как и другие сельскохозяйственные растения, подвержены микробному инфицированию и порче в период вегетации, во время сбора и хранения урожая. Основное значение в этих процессах имеют микроскопические грибы родов Fusarium, Penicillium, Alternaria, Aspergillus, Geotrichum, Rhizopus, Botrytis, Cladosporium, Sclerotinia, Colletotrichum, Phytophthon, многие из которых относятся к продуцентам опасных микотоксинов (МТ).
Видовой состав выявляемых грибов может меняться с изменением условий выращивания или хранения, что сопровождается изменениями в спектре МТ. Наряду с известными и контролируемыми МТ могут выявляться ранее не учитываемые токсичные грибные метаболиты — эмерджентные МТ (ЭМТ), нуждающиеся в дальнейшем изучении и оценке опасности их присутствия в пищевых продуктах.
Появление новых и малоизученных штаммов плесеней в сельскохозяйственных ареалах, недостаточность данных о характере контаминации МТ отечественных плодов и ягод обосновывают необходимость изучения характера и уровней загрязненности МТ и ЭМТ этой группы растительных продуктов массового потребления. Наибольший риск для здоровья населения связан с их хроническим поступлением при потреблении пищевых продуктов. Присутствие МТ в пищевой цепи вызывает серьезную озабоченность у людей из-за их способности вызывать вредные токсические эффекты даже при низких уровнях загрязнения.
В санитарном законодательстве ЕАЭС согласно Техническому регламенту Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» в плодовоовощной продукции (яблоки, томаты, облепиха, калина и продукты из них) регламентируется содержание только одного МТ — патулина (ПАТ). Рост потребления населением Российской Федерации свежих фруктов и ягод непосредственно может быть связан с увеличением нагрузки МТ, которая ранее не оценивалась, в том числе из-за отсутствия доступных высокочувствительных методов их определения. В связи с этим ученые «ФИЦ питания и биотехнологии» разработали методы количественного анализа широкого спектра МТ, которые дали возможность оценить их присутствие в отечественных плодах и ягодах, реализуемых на потребительском рынке РФ.
В ходе работы были исследованы 185 образцов зрелых плодов и ягод (яблоки, груши, земляника, малина, смородина черная и красная, кизил, крыжовник, слива, терн, голубика, черника). В качестве объектов исследования выбирали сорта наиболее устойчивые к некарантинным заболеваниям.
Младший научный сотрудник лаборатории энзимологии питания «ФИЦ питания и биотехнологии» Захар Чалый: «Для определения содержания МТ использовали метод высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием (ВЭЖХ-МС/МС). В образцах плодово-ягодной продукции определяли содержание МТ, регламентируемых в пищевых продуктах растительного происхождения, — охратоксин А (OTA), патулин (ПАТ), дезоксиниваленол (ДОН), фумонизины В1 и В2 (ФB1, ФB2), токсин T-2, афлатоксин B1 (АФЛ В1), зеараленон (ЗЕН), — их производных и структурных аналогов (афлатоксины B2, G1, G2, токсин HT-2, β-зеараленол (β-ЗЕЛ). В образцах так же определяли загрязненность не регламентируемыми в настоящее время МТ: пеницилловой кислотой (ПК), ниваленолом (НИВ) и эмерджентными МТ: стеригматоцистином (СТЦ), микофеноловой кислотой (МФК), монилиформином (МО), цитринином (ЦИТ), энниатинами А и В (ЭНН А и ЭНН В), боверицином (БО), тенуазоновой кислотой (ТНЗ), тентоксином (ТЕН), альтернариолом (АОН), его метиловым эфиром (АМЭ) и альтенуеном (АЛТ). Изучены частота обнаружения и уровни загрязнения МТ 185 сортообразцов свежих плодов и ягод. В зависимости от вида культуры состав и количество выявленных в них МТ существенно различались. Наиболее загрязненными МТ ягодами являлись земляника, черная смородина и малина».
В землянике были обнаружены 23 из 27 анализируемых токсинов, отдельные МТ — ЦИТ, ЭНН А и ЗЕН — в следовых количествах. Наиболее часто в землянике обнаруживали ПК (53 % случаев), ФВ2 (43 %), АФЛ G2 (30 %) и НИВ (25 %). Средние значения загрязнения контаминированных этими токсинами образцов достигали
По сравнению с земляникой, в исследованных пробах малины МТ обнаруживали реже. Наиболее частым загрязнителем был ПАТ: 23 % из 13 образцов содержали ПАТ в количестве от 5,82 до 7,29 мкг/кг, что в несколько раз ниже его максимально допустимого уровня (МДУ), установленного для нескольких видов ягод и плодов.
В образцах смородины и кизила в основном обнаруживали метаболиты грибов Alternaria и Fusarium. Результаты изучения загрязненности МТ крыжовника показали наличие в них 8 из 27 анализируемых МТ. Чаще других обнаруживали ТЕН и ДОН — в 31 % случаев. В образцах голубики были найдены альтернариатоксины АОН и АМЭ. Во всех образцах сливы и терна был обнаружен МО, уровень загрязнения которым в среднем составлял 105,31 мкг/кг.
По результатам данного исследования наименее загрязненными МТ были яблоки и груши. В образцах яблок был найден только ТЕН в 12 % проб в малых количествах, в изученных образцах груш МТ не были обнаружены.
Дополнительно проведена оценка характера загрязненности МТ визуально доброкачественных плодов и ягод в сравнении с образцами культур тех же сортов, имеющими признаки порчи. Тестируемые образцы были разделены на две группы: без видимых признаков повреждений и порчи (127 проб) и со следами механического повреждения и / или плесневения (58 проб). Для всех видов ягод и плодов отмечено увеличение уровней загрязненности МТ плесневелых и поврежденных проб, по сравнению с их неповрежденными аналогами.
Полученные данные о характере и уровнях контаминации МТ и ЭМТ свежих ягод и плодов свидетельствуют о необходимости гигиенической оценки поступающей на российский рынок плодово-ягодной продукции, не только по содержанию регламентируемых ПАТ и АФЛ, но также ЭМТ и их продуцентов. Для расчета вклада в поступление с пищей наиболее характерных для этой продукции МТ и ЭМТ целесообразно проведение углубленных исследований содержания пеницилловой кислоты, афлатоксинов и фумонизи на В1 в садовой землянике, тенуазоновой кислоты — в малине, смородине, крыжовнике и сливах.
Данное исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 18-16-00077-П) «Эмерджентные микотоксины в пищевых продуктах растительного происхождения: разработка методов анализа, изучение контаминации, видовая характеристика микромицетов-продуцентов, разработка гигиенических нормативов».