Odavno je znano da gljive (uključujući kvasce i plijesni) pripadaju organizmima koji izazivaju opsežna kvarenja namirnica, krme i ostalog organskog materijala, ali se o njihovu toksičnom djelovanju na vise organizme nije ništa pouzdano znalo sve do prije četiri desetljeća. Godine 1960. uginulo je na peradarskim dobrima u južnoj i jugoistočnoj Engleskoj oko 100.000 mladih pura, pačića i fazana od nepoznate bolesti, nazvane »X«-bolest purana (Goldblatt, 1969.). Ubrzo je dokazano da je za uginuća tih ptica odgovorna plijesan Aspergillus flavus Link ex Fries, koja je bila izolirana iz uzoraka kikirikijeva brašna, a njime su bile hranjene uginule ptice. Novootkriveni toksin nazvan je aflatoksinom da bi se naglasilo njegovo podrijetlo. Nedugo potom u pokusima na štakorima dokazano je da ekstrakti »toksičnog« kikirikijeva brašna uzrokuju u pokusnih životinja brojne tumore i plućne metastaze, što je bio dokaz da su ti ekstrakti sadržavali i karcinogene tvari. Od toga doba pažnja je usmjerena na široke implikacije mogućih opasnosti od metabolita gljiva (mikotoksina) općenito, pa u razdoblju od njihova otkrića do danas istraživanja mikotoksina obuhvaćaju:
1)         pojavljivanje i karakterizaciju specifičnih mikotoksina
2)         istraživanje parametara koji utječu na sintezu toksičnih tvari
3)         opisivanje učinaka pojedinih fungalnih metabolita u pokusima na mikroorganizmima, biljkama i životinjama.

Od čitava niza bolesti u ljudi, karcinom jetre još je jedan primjer maligne neoplazme koji se povezuje s prirodnim faktorima okoliša, a ne sa suvremenim kemijskim okolišem stvorenim čovjekovim djelovanjem. Visoka incidencija karcinoma jetre u dijelovima Afrike i Dalekog istoka, koji su, u usporedbi sa zemljama Zapada, vrlo slabo industrijalizirani, jedan je od najaktualnijih problema etiologije karcinoma. Mnogo je truda uloženo u određivanje mogućih hepatokarcinogenih agenasa u prirodnom okolišu afričkih i azijskih zemalja, ali sve teorije o uzrocima karcinoma jetre (slaba prehrana, pirolizidinski alkaloidi, virusne infekcije i dr.) samo su djelomično prihvatljive.

Istraživanje etiologije primarnog karcinoma jetre u ljudi znatno je ubrzano nakon izolacije i karakterizacije snažnih karcinogenih mikotoksina – aflatoksina iz ekstrakata kultura plijesni Aspergillus flavus i A. parasiticus, i sterigmatocistina iz A. versicolor. U eksperimentalnim uvjetima dokazano je da ti mikotoksini induciraju karcinom jetre u nizu životinjskih vrsta, a oba su pronađena u namirnicama koje se upotrebljavaju u prehrani ljudi u mnogim zemljama svijeta. Aflatoksini, ili njihovi derivati, pronađeni su u urinu, fecesu i u mlijeku životinja, pa čak i u ljudskoj

mokraći. Druga važna osobina aflatoksina, primijećena tijekom istraživanja, jest njihovo usmjereno djelovanje na druge organe (uz jetru), kao što su želudac, bubrezi, dušnik i crijeva. Ovi su dokazi istodobno potaknuli zanimanje za mikotoksine u općem smislu, zanimanje što je do tada bilo povezano s problemima lokalnoga značenja, uglavnom na području veterinarske medicine.

U ovome je udžbeniku, stoga, istaknuta raznolikost (kemijska i biološka) toksičnih sekundarnih metabolita plijesni, poznatih kao mikotoksini. Iako je u protekla četiri desetljeća otkriveno nekoliko stotina mikotoksina, ovdje su opisani samo najpoznatiji od njih.

Biogenetički i strukturno, mikotoksini pripadaju različitim vrstama prirodnih spojeva. Njihova biološka aktivnost obuhvaća akutnu i kroničnu toksičnost, citotoksičnost, hepatoksičnost, neurotoksičnost, teratogenost, mutagenost, karcinogenost (također i antitumorsko djelovanje), insekticidne i antimikrobne osobine.

U njihovim načinima djelovanja neki mikotoksini mogu reagirati s nukleinskim kiselinama i inhibirati biosintezu makromolekula DNK, RNK ili proteina. Drugi djeluju na strukture i funkcije bioloških membrana ili komponenata kostura. Napokon, ima mikotoksina kojima su cilj njihovih djelovanja različita područja energijskog metabolizma.

Medusobni odnosi između čovjeka, životinja i namirnica i krme, kontaminiranih mikotoksinima, zajedno s međunarodnim zakonskim propisima o dopuštenim količinama mikotoksina u različitim prehrambenim proizvodima, tvore osnovu ove knjige.

Od izdanja knjiga »Prehrambena mikrobiologija«, godine 1991., i »Primijenjena mikrobiologija«, godine 1995., dogodila su se mnoga važna otkrića u mikrobiologiji namimica i golem nam je broj novih informacija postao dostupan. Novi postupci u proizvodnji i preradi namirnica i lame eliminirali su neke mikrobiološke probleme, a stvorili su nove. Svojedobno su, primjerice, bili napušteni postupci koji su mnogo obećavali (zračenje namirnica i krme y-zrakama jedan je od takvih postupa-ka, koji dugo nije bio dopušten u mnogim zemljama).

Uzimajući u obzir sugestije čitava niza studenata dodiplomskih i poslijediplomskih studija, a i ostalih čitatelja udžbenika »Prehrambena mikrobiologija« i »Primijenjena mikrobiologija«, u ovome smo udžbeniku načinili velik broj promjena u ustrojstvu teksta prilagođujući ga studentima dodiplomskog i poslijediplomskog stu¬dija poglavito na matičnom fakultetu. No to će djelo moći poslužiti kao vrijedan udžbenik i studentima ostalih fakulteta u kojih je mikrobiologija namirnica nezaobilazan predmet u tijeku studija, i u tvorničkoj proizvodnji namirnica i krme, u kojoj pojedini postupci ovise o poželjnim i nepoželjnim mikrobnim učincima.

Svrha udžbenika »Specijalna mikrobiologija« jest sažimanje osnovnih načela spe-cijalne mikrobiologije zajedno s ilustracijama tih načela u knjigu umjerena opsega, koja može poslužiti kao sveučilišni udžbenik ili kao pomagalo suradnicima i istraživačima u područjima koja se tiču industrije hrane. Pokušali smo, u području specijalne mikrobiologije – mikotoksikologiji, načiniti čitak tekst i sistematizirati gradivo i znanstvene informacije prilagođujući ih čitatelju, a istodobno ga upućujući na opsežnu bibliografiju.

U udžbeniku su naglašene kemijske, mikrobiološke i toksikološke osobine do danas najviše istraženih mikotoksina, koji se smatraju karcinogenim agensima, a sintetiziraju ih brojne vrste plijesni u tijeku svojega rasta na gotovo svim supstratima. Prikazan je utjecaj mikotoksina u akutnom izlaganju na različite organe sisavaca, s posebnim osvrtom na jetru, pri čemu je kao kroničan učinak moguća indukcija ciroze jetre. Navedeni su primjeri karcinogeneze mikotoksinima, pa bi se stoga ti metaboliti plijesni mogli razmatrati kao jedni od čimbenika koji utječu na nastanak tumora u organizmu sisavaca, napose malignih hepatoma.

Svaki je glavni predmet ovoga udžbenika obrađen u zasebnom poglavlju, ali ogra-ničeni prostor nije dopuštao uklapanje svega materijala za kojim žudi svaki pojedi-načni specijalist žedan najnovijih informacija s ovoga područja.

Pokušali smo, osim toga, izbjeći poklanjanje prekomjerne pozornosti svakoj po-jedinačnoj fazi u postupcima mikotoksikološke kontrole namirnica. To je i razlog što je prehrambena tehnologija ograničeno uključena u dani tekst, ali je, mislimo, dostatna za razumijevanje utjecaja plijesni i produkata njihova sekundarnog metabolizma – mikotoksina, u postupcima proizvodnje i prerade namirnica i krme.

Mnoga korisna, a i štetna djelovanja plijesni u namirnicama i u krmi, sa zornim primjerima, naći će čitatelj na ovim stranicama.

Svojstvene značajke udžbenika

Osnovna je nakana autora upoznavanje znanstvenika i studenata različitih profila s temeljnim načelima mikologije i mikotoksikologije. Nedvojbeno, u ovom se tekstu nalazi vise gradiva nego što može biti usvojeno na predavanjima u jednom semestru.

U knjizi smo uzeli u obzir i procjenu radova s područja mikrobiologije filamentoznih gljiva od klasičnih mikrobiologa do današnjih dana, koji su nam olakšali razumijevanje odnosa namirnica-plijesan-sisavac.

Knjiga sadrži vise od 200 izvrsno funkcionalno izrađenih crteža, slika, shema i dijagrama koji upotpunjuju tekst, tako da se često mogu izostaviti detalji pri opisiva-nju određenih pojava.

Udžbenik je podijeljen u šest dijelova. U središtu je iscrpan uvod u svijet mikroskopskih gljivica, s osnovnim načelima i činjenicama u mikrobiologiji, mikroskopiji i biokemiji, a kontinuirano se nastavlja kroz osobine, funkcije, djelovanja i primjenu mikroskopskih gljivica-plijesni. Kao što se iz kasnijeg opisivanja vidi, uređenje dijelova i poglavlja izmedu njih dopušta fleksibilnost u uporabi teksta, tako da nastavnici mogu slobodno oblikovati izlaganja prema razini znanja pojedinih studenata.

Nakon uvoda slijedi prvi dio udžbenika koji čitateljevu pozornost skreće na dje-lovanje mikroskopskih gljivica u svagdanjem životu. To je poglavlje povezano s pre-gledom mikologije kao znanstvene poddiscipline i obuhvaća jezgrovitu raspravu o neslućenim mogućnostima mikologije u bliskoj budućnosti uz sažet uvod u povijest mikologije.

Drugo poglavlje razmatra kemijske, biološke i toksikološke osobine aflatoksina, metabolita nekih rodova i vrsta plijesni koji se smatraju karcinogenim agensima, a koje toksikogene plijesni mogu sintetizirati u tijelcu rasta na gotovo svim supstratima. Prikazan je utjecaj aflatoksina u akutnom izlaganju na različite organe sisavaca, s posebnim osvrtom na jetru, pri čemu je kao kroničan učinak moguća indukcija ciroze jetre. Navedeni su primjeri karcinogeneze aflatoksinima i naglašeno je da bi se stoga ti metaboliti plijesni mogli razmatrati kao jedni od čimbenika koji utječu na nastanak tumora u organizmu sisavaca, napose malignih hepatoma.

U poglavljima 3. do 30. opisani su struktura, kemijska svojstva, biološki učinak i način djelovanja do danas najviše istraženih mikotoksina zajedno s plijesnima odgovornima za njihovu sintezu i LD so vrijednostima u akutnom izlaganju.

Peti dio razmatra toksične interakcije u kojima zajedničko djelovanje dvaju ili vise kemijskih agenasa može izazvati ne samo aditivan nego i ukupan efekt, veći od zbroja efekata svakog agensa zasebno. Taj je fenomen poznat kao sinergizam.

Opisano je sinergističko djelovanje kombinacije mikotoksin-mikotoksin, mikotoksin-nemikotoksin i utjecaj dodataka namirnicama i krmi na učinke mikotoksina u organizmu sisavaca i ptica. Hormonski efekti mikotoksina i mehanizam mikotoksinskog sinergizma posebno su istaknuti.

Šesti dio iscrpno prikazuje odnos mikotoksina i čovjeka i životinja s posebnim osvrtom na bolesti (mikotoksikoze) što ih ti metaboliti plijesni uzrokuju.

Stabilnost i inaktivacija mikotoksina koji je kontaminirao namirnicu ili krmu i postao njezin sastavni dio opisane su u trideset trećem poglavlju. Opisanis.su po¬stupci suzbijanja rasta plijesni na namirnicama i krmi, s posebnim osvrtom na primjenu kemijskih agenasa u tijeku uskladištenja kojima se danas u svijetu koristimo. Napose su naglašena istraživanja koja u Republici Hrvatskoj u tom smislu traju već vise od dva desetljeća.

Trideset četvrto poglavlje opisuje ekološka stajališta mikotoksina, njihovo dokazivanje u prirodnim proizvodima i dokazivanje njihova djelovanja u pokusima na životinjama.

Kontrola namirnica i krme na terenu i u skladištu s obzirom na toksične i karcinogene metabolite iscrpno je opisana u trideset petom poglavlju. Uz brojne podatke o kontaminaciji čitava niza namirnica i krme mikotoksinima, napose aflatoksinima, naglašene su namirnice s posebnim rizikom.

U trideset šestom poglavlju opisani su osnovni kriteriji za donošenje prihvatljivih standarda s obzirom na zdravstvenu opasnost i zakonsku regulaciju mikotoksina u namirnicama i u krmi. U zasebnoj su tablici navedene dopuštene količine aflatoksina u pojedinim zemljama svijeta uz poseban naglasak na zakonske propise što se odnose na Republiku Hrvatsku. Glavni zakonski propisi kojima je regulirana koncentracija mikotoksina u namirnicama i u krmi na međunarodnoj razini, dani su nakon literaturnih navoda.

Sadržaj

Toksični metaboliti mikroskopskih micelijskih gljivica
Gljlve i čovjek
Izvori mikotoksina

Toksikogene vrste iz roda Aspergillus
Morfološke i fiziološke osobine Aflatoksini
Okratoksini i strukturno slični mikotokslni Sterigmatocistini i verzikolorini Tremorgeni mikotoksini

Toksikogene vrste iz roda Penlcllllum
Morfološke i fiziološke osobine Okratoksin i Citrinin A
Toksični laktoni Ciklopiazonička kiseiina PR-toksin i rokefortin Citreoviridini Sekalonička kiselina Luteoskirin i cikloklorotin Grizeofulvin i viridikatum toksin Rubratoksini

Toksikogene vrste iz roda Fusarium
Morfološke i fiziološke osobine Sekcija (skupina) Sporotrichiella Sekcija Cibbosum Sekcija Discolor Sekcija Liseola
Bolesti u Ijući koje se povezuju s vrstama plijesni iz roda Fusarium
Mikotoksini plijesni iz roda Fusarium
Makrociklični toksični laktoni
Fumonizini
Moniliformin i fuzarin C
Izolacija i identifikacija vrsta iz roda Fusarium
Struktumo različiti mikotoksini

Zajednička djelovanja mikotoksina
Mikotoksinski sinergizam

Mikotoksini i zdravlje ljudi i životinja
Mikotoksini i čovjek
Suzbijanje rasta plijesni u poljoprivrednim proizvodima
Ekološki aspekti mikotoksina
Kontrola namimica i krme na terenu i u skladištu
Zdravstveni rizik i zakonska regulacija mikotoksina u namirnicama i u krmi

Fotografije
Dodaci
Dodatak A Rječnik pojmova, kratica i simbola
Dodatak B Ključ za razumijevanje korijena riječi najčešće rabljenih u mikrobiologiji
Dodatak C Osnovna gramatička pravila latinskog jezika koja se odnose na jedninu i množinu u znanstvenome nazivlju
Dodatak D Algebarski i logaritamski račun u mikrobiologiji
Dodatak E Osobine vode, otapala i otopina kao osnove za održavanje životne sredine