JANA ŠAUPERL

OKTOBER 2014

ERGOT ALKALOIDI V PREHRANI DOMAČIH ŽIVALI

SEMINARSKA NALOGA PRI PREDMETU HIGIENA IN PATOLOGIJA PREHRANE ŽIVALI

1

KAZALO 1. UVOD ................................................................................................................................... 2

2. KRATKA ZGODOVINA ERGOT ALKALOIDOV ........................................................................ 2

2.2. ZGODNJA UPORABA V MEDICINI ................................................................................. 2

2.3. OKUŽBE ŽIVINE ............................................................................................................ 3

3. MEHANIZEM DELOVANJA ................................................................................................... 3

4. ZASTRUPITEV Z RŽENIM ROŽIČKOM – ERGOTIZEM ............................................................ 3

4.1. LJUDJE .......................................................................................................................... 4

4.2. ŽIVALI ........................................................................................................................... 4

5. ODSTRANJEVANJE IN PREPREČEVANJE NASTANKA ROŽIČKOV .......................................... 5

6. ZAKLJUČEK ........................................................................................................................... 5

7. SEZNAM LITERATURE .......................................................................................................... 6

2

1. UVOD

Mikotoksini so toksični sekundarni metaboliti, ki jih proizvajajo nitaste glive. Naravno so

prisotni na kmetijskih proizvodih po vsem svetu. Najpomembnejši na področju varne hrane

in krme so trenutno aflatoksini, ohratoksin A, patulin, fumonozini, zeareleon,

deoksinivalenol, trihoteceni in ergot alkaloidi (alkaloidi rženega rožička). Te spojine proizvaja

več vrst pripadnikov rodov Aspergillus, Penicillium, Fusarium in Claviceps. Lahko so

rakotvorne, mutagene, teratogene, citotoksične, nevrotoksične, nefrotoksične, estrogenske

ter delujejo kot zaviralci imunske odzivnosti pri ljudeh in živalih (1).

Motnje povzročene z mikotoksini imenujemo mikotoksikoze. Mikotoksini pridejo v

organizem predvsem z zauživanjem krme, poznana pa je tudi inhalacija in dermalna pot

njihovega vnosa. O tem ali bodo živali zbolele za mikotoksikozo, odloča veliko dejavnikov.

Odvisno je od količine in od vrste mikotoksina, od živalske vrste, od zdravstvenega stanja

živali ter od dejavnikov okolja. Škodljivi učinki na živalih se kažejo predvsem z nespecifičnimi

znamenji, kot so slabša ješčnost, manjše zauživanje krme, zmanjšana proizvodnja,

zaostajanje v rasti in slabša odpornost proti okužbam (2).

2. KRATKA ZGODOVINA ERGOT ALKALOIDOV

Učinke rženega rožička so poznali že v letih pred našim štetjem. Prvi pisni viri segajo v 1100

pr. n.š., kjer so jih Kitajci uporabljali pri porodništvu, druga ljudstva so jih mešala z medom in

oljem, ter jih nanašala na glavo za izboljšano rast las. Hipokrat je že 370 pr. n.š. opisal njihove

učinke pri zaustavitvi poporodne krvavitve. Kasneje je opisanih kar nekaj epidemij, ki so

domnevno posledica učinkov zastrupitve z rožičkom (3).

2.2. ZGODNJA UPORABA V MEDICINI

V letu 1582 so babice pripravke rožička v majhnih odmerkih dajale ženskam med porodom, z

namenom, da bi se ustvarili močnejši maternični krči. Kasneje so postali izjemno priljubljeni

kot pospeševalci porodov, vendar so njihovo uporabo omejili, ko se je število mrtvorojenih

novorojenčkov drastično zvišalo. Od takrat naprej so bili v uporabi le z namenom ustavljanja

močnih poporodnih krvavitev (3).

Alkaloidi rženega rožička imajo širok spekter farmakoloških učinkov in se jih uporablja v

zdravstvene namene že več sto let. Pridobljene spojine so bile uporabljene ali preskušene

kot zaviralci prolaktina, pri zdravljenju parkinsonizma, cerebrovaskularne insuficience,

venske insuficience, tromboze, embolije, kot stimulatorji možgan in periferne presnove. Še

vedno se uporabljajo pri zdravljenju simptomov migrene in za stimulacijo maternice (4).

3

Slika 1: Rožički na rži (Courtesy R.A. Kilpatrick)

2.3. OKUŽBE ŽIVINE

Kontaminacije krme z ergot alkaloidi so znane že dolgo in so bile v preteklosti opisane v

različnih krajih. Omenjeni so predvsem trije sindromi: živčni ergotizem, gangrenozni

ergotizem in agalakcija (3).

3. MEHANIZEM DELOVANJA

Toksičnost je posledica delovanja večjega števila alkaloidov, v ospredju ergotamina,

ergokristina, ergokornina ter α- in β-ergokriptina. Absorpcija v prebavilih je slaba, poleg tega

se velik delež presnovi v predsistemski presnovi. Učinki delovanja se pri akutni zastrupitvi

pojavijo po približno štirih urah (5).

Alkaloidi neposredno stimulirajo vazokonstrikcijo in krčenje miometrija. Delujejo kot

antagonisti na α-adrenergične in serotoninske receptorje. Relativen prispevek vsakega od

omenjenih mehanizmov k toksičnosti je odvisen od vrste alkaloida. Dolgotrajna

vazokonstrikcija povzroči hipoksijo in s tem ishemično poškodbo, posledično pa nastane

edem tkiva in lokalna tromboza, kar še poslabša ishemijo in povzroči še več škode (6).

4. ZASTRUPITEV Z RŽENIM ROŽIČKOM – ERGOTIZEM

Plesen Claviceps puprurea se v naravnih razmerah razvije na rži in na mnogih travah, kot so

ljulka, visoka bilnica, mačji rep idr. Zaužitje večje količine žita ali trave z razvitimi sklerociji

plesni lahko povzroči ergotizem (2).

4

4.1. LJUDJE

Klinične znake ergotizma lahko v glavnem razdelimo na gangrenozni in konvulzivni tip. Pri

gangrenoznem tipu je bistvena močna vazokonstrikcija in okluzija, kar lahko povzroči suho

gangreno in s tem odmrtje prstov ali celo udov. Prizadete so predvsem noge, kar se kaže v

začetnih fazah z odsotnostjo arterijskega pulza, bledico, cianozo, pekočo bolečino in

otopelostjo. Za konvulzivni oz. nevrogeni tip so značilni zvijanje, tremor ali krči. Poleg tega se

pogosto pojavi prehodna ali trajna psihoza, pri blažjih zastrupitvah pa samo halucinacije (3).

4.2. ŽIVALI

Pri živalih je prav tako pomembna periferna vazokonstrikcija, ki lahko vodi v gangreno poleg

tega pa pri brejih samicah deluje teratogeno (5).

Za klinično zaznavnim ergotizmom zboli običajno le govedo v hlevski reji, ki je dalj časa

krmljeno z močno kontaminiranimi žiti. Do zastrupitev pride tudi zaradi zaužitja

kontaminirane trave. Prva znamenja bolezni opazimo šele po desetih dneh po izgonu na

okuženo pašo, večina goved pa zboli med drugim in četrtim tednom (2).

Pri klasični obliki ergotizma distalni deli okončin, repa in ušes otečejo, postanejo rdeči, hladni

in neobčutljivi. Sledi temno modra do črna obarvanost kože, ki se dobro loči od zdravega

tkiva. Gangrena prizadene tudi globlja tkiva, tako da lahko del prizadete okončine tudi

odpade. Poškodba ni boleča na otip, vendar živali občasno šepajo in večinoma ležijo. Pri

zauživanju večjih količin rožička lahko živali zbolijo za hipertermično obliko bolezni z visokimi

temperaturami okoli 42 °C. Zelo značilno je oteženo dihanje in slinjenje živali. Proizvodnja

mleka in rast sta zmanjšani. Bolezen se običajno pojavi pri visokih zunanjih temperaturah, ko

živali iščejo senco in vodo (2).

Slika 2: Gangrena distalnih delov okončin pri teletu (Courtesy Department of Veterinary Science, North Dakota State University, Fargo)

Reprodukcijska oblika zastrupitve se kaže pri kobilah v pomanjkljivem razvoju mlečne žleze in

v agalakciji, zvrgih in podaljšanem trajanju brejosti.

5

Pri ovcah je značilno odmrtje fetusov, pri prašičih pa rojevanje manjšega števila

novorojencev, ki so lažji in kmalu po rojstvu poginejo. Pogosta je tudi agalakcija dojnih

svinj (2).

Zdi se, da perutnina prenese višjo raven kontaminacije krme z rožički kot druge živali, vendar

hranjenje obrokov z višjo koncentracijo alkaloidov lahko povzroči izgubo apetita, povečano

žejo, drisko, slabost in bruhanje. Že po kratkotrajnemu hranjenju z rožički kontaminirane

krme lahko sledijo krči, gangrene grebena, podbradka ter prstov, paraliza in tudi pogin (4).

5. ODSTRANJEVANJE IN PREPREČEVANJE NASTANKA ROŽIČKOV

Odstranitev rožičkov se opravi tako, da žita potopimo v slanici. Rožički plavajo, medtem ko

zdrava zrna potonejo na dno. Okužena polja moramo globoko orati, saj rožički zakopani v

zemlji ne kalijo, prav tako pa ne širijo svojih spor v zraku. Ker trosi rženih rožičkov preživijo

samo eno leto, je za preprečevanje okužbe dovolj že kolobarjenje z rastlinami, ki na bolezen

niso občutljive.

Načeloma se lahko za zdravljenje rastlin in zemlje uporablja tudi kemikalije, vendar takšne

metode pri pridelavi žit niso ekonomične (7).

6. ZAKLJUČEK

Ergot alkaloidi in drugi mikotoksini se pojavljajo v različnih prehrambenih izdelkih povsod po

svetu, stalen nadzor nad njimi je zato pomembno orodje pri zmanjšanju izpostavljenosti

potrošnikov in pri zagotavljanju varne hrane in krme. Na žalost mnogi podatki, pridobljeni

med kontrolo živil in krme niso reprezentativni (1).

Boljši način preprečevanja ergotizmov so preventivni ukrepi, ki preprečujejo rast rženega

rožička na žitih, kot je na primer kolobarjenje, pomembno pa je tudi ustrezno skladiščenje

krme.

6

7. SEZNAM LITERATURE

1. Abrunhosa L, Moraless H, Soares C, Calado T, Vila-Chã AS, Pereira M & Venâncio A. A

Review of Mycotoxins in Food and Feed Products in Portugal and Estimation of Probable

Daily Intakes, Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2014.

2. Žust J, Vengušt A, Pestevšek U. Kontaminacija krme z mikroorganizmi in njihovimi

toksičnimi presnovki. Univerza v Ljubljani, Veterinarska fakulteta, 2004: 55-57.

3. Paul L. Schiff, Jr., PhD. Ergot and Its Alkaloids. American Journal of Pharmaceutical

Education 2006; 70 (5) Article 98.

4. EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM); Scientific Opinion on Ergot

alkaloids in food and feed. EFSA Journal 2012;10(7):2798.

5. Brabec MJ. "Ergot". V: Encyclopedia of Toxicology, vol. 1. Academic Press, 1998: 560-61.

6. Benowitz NL. "Ergot Derivatives". V: Poisoning & Drug Overdose, vol. 5, New York:

McGraw-Hill Companies, Inc., 2007.

7. http://www.apsnet.org/edcenter/intropp/lessons/fungi/ascomycetes/Pages/Ergot.aspx

(11.10.2014).