Генотоксичні ефекти

Більшість патогенних організмів виділяють токсини, якими можуть бути заражені корм або продукти харчування. Так, гриби з роду Alternarium виділяють токсини альтернаріол і монометоловий ефір альтернаріола [Silvana, 2000].

Відомо більше 20 токсинів, синтезованих Alternairum, а концентрація токсинів в рослинах може досягати великих величин, наприклад, тенуазонова кислота в плодах томатів виявлена в концентрації 13, 9 мг / 100г [Ганнібал, 2003]. Фітотоксини, які продукуються грибом Fusarium oxysporum: n-гідроксібензойна, фенилоцтова, мигдальна, о-гідроксіфениоцтова, n-гідроксіфеніл- оцтова і фузарова кислоти [Takuo, 2003]. Інші види Fusarium виділяють боверіцін, фумозін і монілінформін [Logrieco, 2000]. Багато з токсичних метаболітів, що продукуються грибами, отруйні не тільки для рослин, але і для людини і тварин; можуть бути тератогенні, токсичні для ембріонів або викликати гематологічні захворювання; спори грибів викликають алергію [Ганнібал, 2003]. В результаті пошкодження насіння грибною мікрофлорою в їх тканинах відбувається накопичення небезпечних метаболітів мікроміцетів і руйнування ліпідно-білкового комплексу, що веде до зниження якості готової продукції [Шарманов, 1984]. Для людини велику небезпеку представляє не тільки гостра токсичність мікотоксинів, але і доведені канцерогенна, мутагенна, тератогенна їх дія. Фізіологічний ефект мікотоксинів різний, причому один і той же токсин може володіти широким спектром дії (гепато-, нефро-, нейротоксини). З зустрічаючихся на насінні найбільш докладно вивчений метаболізм і токсична дія афлатоксинів, що продукуються грибами Aspergillus flavus і Aspergillus parasiticus. Найважливіші з них афлатоксини В1, В2, G1, G2, інші - їх похідні або метаболіти. Токсична дія афлатоксинів обумовлена наявністю в їх молекулі р-зв'язку в термінальному фурановому кільці [Лобанов, 2002]. У процесі метаболізму найбільш токсичних афлатоксинів B1 і G1 мікросомальними ферментами цей зв'язок епоксидується з утворенням відповідного епоксиду. Передбачається, що епоксид завдяки своїм електрофільним властивостям утворює зв'язки з нуклеїновими кислотами, порушуючи структуру ДНК [Назарько, 2002]. На користь цієї гіпотези свідчить той факт, що афлатоксини, що не мають р-зв'язку в термінальному фурановому кільці (B2, B20, M2, G2, G20), набагато менш токсичні і канцерогенні.Проникнення міцелію мікроскопічних грибів під плодову і насіннєву оболонку веде до втрати всходів і загибелі насіння. Це справедливо як для польових фітопатогенних видів, так і для цвілі пологів Aspergillus і Penicillium, що відносяться до сапрофітів [Лобанов, 2002].Біохімічні процеси при мікробіологічному псуванні насіння, що зберігаються при несприятливих умовах, аналогічні змінам в обміні речовин рослин, викликаними інфекцією. Спочатку активуються захисні сили рослинного організму. Ступінь його опору інфекції залежить від здатності протистояти гідролітичним ферментам паразиту за рахунок пригнічення цих ферментів або за рахунок активізації синтезу бактерицидних з'єднань. Обидва процеси пов'язані зі споживанням енергії, яка вивільнюється при диханні. Таким чином, перша реакція рослинного організму у відповідь на інфекцію - активізація дихання [Малишевська, 1979]. Тому при зараженні рослин фітопатогенними мікроорганізмами відзначено збільшення активності окисно-відновних ферментів, що беруть участь в процесі дихання, в першу чергу каталази, поліфенолоксидази, пероксидази. Подальший розвиток мікроорганізмів при сприятливих для них умовах веде до гідролізу запасних речовин насіння - білків, жирів, вуглеводів - за участю гідролаз цвілі, що характеризуються дуже високою активністю [Лобанов, 2002]. Так, при дослідженні Alternaria tennus і Sclerotinia sclerotiorum, що розвиваються на насінні соняшнику, встановлено, що їх ліполітична активність відповідно в 10 і 15 разів перевищує ліполітичну активність власне насіння. Під впливом грибної мікрофлори в процесі зберігання відбувається також значне зниження маслянистості насіння. Це свідчить про те, що в процесі пліснявіння або самозігрівання маслянистість знижується переважно за рахунок споживання ліпідів мікроскопічними грибами, зменшується вміст токоферолів, каротиноїдів, змінюється склад фракції стеролів [Лобанов, 2002], зростає масова частка продуктів окислення в маслі. Глибокі зміни відбуваються також і в білковому комплексі насіння. В основному це зміни у фракційному складі білків зараженого насіння: збільшення частки водорозчинної фракції і небілкового азоту. Таким чином, розвиток гідролітичних і окиснюючих процесів, які ведуть до зміни в ліпідному і білковому комплексі, обумовлені мікотоксинами, які істотно впливають на якість насіння. [Назарько, 2002].