Зеараленон: Токсин Fusarium и его влияние на репродуктивную функцию.
Zearalenone
Зеараленон (ЗЕН) – опасный микотоксин Fusarium, вызывающий проблемы с фертильностью у свиней и птицы. Воздействие на гормональную систему, токсичность.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Зеараленон (ZEN), также известный как RAL и F-2 микотоксин, является мощным эстрогенным метаболитом, производимым некоторыми видами грибов Fusarium и Gibberella. В частности, Gibberella zeae, вид гриба, в котором зеараленон был впервые обнаружен, в своей асексуальной/анаморфной стадии известен как Fusarium graminearum. Ряд видов Fusarium производят токсичные вещества, представляющие значительную опасность для животноводов и птицеводов, а именно дезоксиниваленол, токсин T-2, токсин HT-2, диацетоксисцирпенол (DAS) и зеараленон. В частности, ZEN продуцируется Fusarium graminearum, Fusarium culmorum, Fusarium cerealis, Fusarium equiseti, Fusarium verticillioides и Fusarium incarnatum. Зеараленон является основным токсином, связывающимся с эстрогеновыми рецепторами, вызывая бесплодие, выкидыши или другие проблемы с воспроизводством, особенно у свиней. Зеараленон термостабилен и встречается по всему миру в различных зерновых культурах, таких как кукуруза, ячмень, овес, пшеница, рис и сорго. Его выработка увеличивается в теплом климате при влажности воздуха 20% и выше. Помимо воздействия на классические эстрогеновые рецепторы, было обнаружено, что зеараленон действует как агонист GPER (GPR30).
Zearalenone (ZEN), also known as RAL and F 2 mycotoxin, is a potent estrogenic metabolite produced by some Fusarium and Gibberella species. Specifically, the Gibberella zeae, the fungal species where zearalenone was initially detected, in its asexual/anamorph stage is known as Fusarium graminearum. Several Fusarium species produce toxic substances of considerable concern to livestock and poultry producers, namely deoxynivalenol, T 2 toxin, HT 2 toxin, diacetoxyscirpenol (DAS) and zearalenone. Particularly, ZEN is produced by Fusarium graminearum, Fusarium culmorum, Fusarium cerealis, Fusarium equiseti, Fusarium verticillioides, and Fusarium incarnatum. Zearalenone is the primary toxin that binds to estrogen receptors, causing infertility, abortion or other breeding problems, especially in swine. Zearalenone is heat stable and is found worldwide in a number of cereal crops, such as maize, barley, oats, wheat, rice, and sorghum. Its production increases when the climate is warm with air humidity at or above twenty percent. In addition to its actions on the classical estrogen receptors, zearalenone has been found to act as an agonist of the GPER (GPR30).
Метаболические пути и продукты
Зеараленон метаболически преобразуется в α-зеараленол (α Zel) или (α Zol), β-зеараленол (β Zel) или (β Zol), α-зеараланол (α Zal), β-зеараланол (β Zal) и зеараланон (ZAN) у животных. Относительный состав этих метаболитов варьируется в зависимости от вида. У свиней, коров и уток доминирующей формой является α Zel. У кур доминирующей формой является β Zel, а в растительных клетках обнаружен метаболит – зеараленон 14-O-β-глюкозид.
Zearalenone is metabolically transformed to α zearalenol (α Zel) or (α Zol), β zearalenol (β Zel) or (β Zol), α zearalanol (α Zal), β zearalanol (β Zal), and zearalanone (ZAN) in animals. The relative composition of these metabolic products varies by species. In pigs, cows and ducks, α Zel is the dominant form detected. In chickens, β Zel is the dominant form and in plant cells, the metabolic product zeralenonne 14 O β glucoside has been detected.
Кожное воздействие
Зеараленон способен проникать через кожу человека. Однако, в обычных сельскохозяйственных или бытовых условиях значительных гормональных эффектов при кожном контакте не ожидается.
Zearalenone can permeate through the human skin. However, no significant hormonal effects are expected after dermal contact in normal agricultural or residential environments.
Размножение
Структура зеараленона сходна со структурой эстрогенов, а α-зеараленол связывается с эстрогенными рецепторами с ещё большей аффинностью, в то время как аффинность β-зеараленола ниже, чем у исходного соединения и α-зеараленола. Имеются достоверные клинические случаи раннего полового созревания у девочек при хроническом воздействии ZEN в различных регионах мира. У мышей потребление ZEN связывалось со снижением качества сперматозоидов и яйцеклеток, увеличением числа двунитевых разрывов ДНК и активацией механизмов репарации ДНК, что приводило к проблемам эмбрионального развития и снижению жизнеспособности потомства.
Zearalenone structure is similar to estrogens and α zearalenol binds with an even greater affinity estrogen receptors, while β zearalenol's affinity is lower than both the parent compound's and α Zel's binding affinity. There are reliable case reports of early puberty in girls chronically exposed to ZEN in various regions of the world. In mice, ZEN consumption was linked to a decline of potent sperm and egg cells, an increase to double stranded breaks in DNA and activation of DNA repair mechanisms, followed by embryonic development challenges that reduced the viability of offspring.