TOKSINI U “PLODOVIMA MORA”

BIOTOKSINI u morskim organizmima i štetne alge:

- značajna opasnost za ljudsko zdravlje i resurse

u ribarstvu

- crvena plima – cvjetanje stanica koje mijenja boju vode

- u jedva primjetnim stanicama prisutni izrazito aktivni toksini

posljedice ovih fenomena:

- masovna smrtnost divljih i uzgajanih riba i školjaka

- promjene u strukturama prehrambenih lanca (od larvi do razvijenih oblika u komercijalnom ribarstvu)

- smrtnost morskih sisavaca, ptica i drugih životinja

uzroci ovih pojava nedovoljno poznati

- značajan čimbenik – utjecaj čovjeka na promjenu kvalitete priobalnih voda

� toksini prirodno prisutni u pojedinim vrstama morskih organizama

� porijeklo većine toksina u ribama, ljuskarima i školjkašima:

toksini koje proizvode morske alge - fitoplanktoni

• φυτόν (phyton) gr. = "biljka“

• πλαγκτός (planktos) gr. = "lutalica" ili "skitnica"

� jednostanični mikroorganizmi većinom

iz vrsta dinoflagelata

• δῖνος (dinos) gr. = “vrtloženje“

• flagellum, lat. = “bič, šiba"

kumulacija toksina:

� u organizmima koji se hrane morskim algama

� u ribama kojima su hrana drugi morski organizmi koji se hrane fitoplanktonima

porijeklo toksina u “plodovima mora”

OTROVNE RIBE I DRUGE SKUPINE OTROVNIH MORSKIH BIĆA

• druge skupine koje izazivaju neugodu u bliskom kontaktu

MEDUZE

- toksini proteinskog sastava

- jaka bol, opekline, mjehuri ...

VLASULJE

BODLJIKAŠI - JEŽINCI

- toksin (kontraktin A) - termolabilni protein topiv u vodi

- prisutan ne samo u žaokama,

već i u gonadama

- konzumacija sirovih ježinaca

nije preporučljiva,

pogotovo ne u periodu mriještenja

- toksini – smjesa proteina i peptida

trovanja uslijed konzumacije morskih organizama u kojima su pojedini toksini prirodno prisutni

• TETRODOTOKSIN

• GEMPILOTOKSIN

• TETRAMIN

� toksin proizvode određene vrste bakterija

• dospjele hranidbenim lancem - u ribi nalaze ““““udomiteljstvo””””

� u organizmu-domaćinu mutacija u jednoj aminokiselinskoj sekvenci

Na-ionskog kanala čineći ga nepodesnim za vezanje tetrodotoksina:

tetrodotoksin ne prepoznaje ionski kanal

• jedini predator otporan na toksin:

zmija ““““podvezica”””” (Thamnophis sirtalis)

simptomi otrovanja tetrodotoksinom

- trenutno: lagani osjećaj kočenja usana i jezika

- prva faza: ukočenost usana i jezika već nakon 20 min., osjećaj trnjenja i žarenja u licu i udovima, glavobolja, mučnine, poteškoće u kretanju

- druga faza: nemogućnost kretanja, otežan govor, teškoće u disanju, cijanoza, hipotenzija, povećanje paralize, konvulzije, srčane disfunkcije

- slijedi: potpuna paraliza, svjesnost neposredno do smrti (unutar 4 – 6 sati)

- nema antidota – medicinska pomoć održavanjem ventilacije pluća i rada srčanog mišića

GEMPILOTOKSIN

• u mesu i kostima nekih vrsta lokardi

(““““bijela tuna””””)

• uljasta tvar s jakim purgativnim svojstvima

• izaziva dijareju

• Japan – zabrane u suši restoranima

TETRAMIN

• prisutan u žlijezdama slinovnicama

pojedinih vrsta morskih puževa

• otrovnost sirovih i termčki obrađenih puževa

• blokator autonomnih ganglija

• uklanjanjem žlijezda gubi se toksičnost Neptunea intersculpta

TROVANJA TOKSINIMA PORIJEKLOM IZ FITOPLANKTONA

uslijed konzumacije kontaminiranih riba, ljuskara i školjkaša:

• Ciguatera trovanje ribom

• trovanja školjkama s posljedičnim gubitkom pamćenja (Amnesic ShellfishPoisoning)

• dijarejično trovanje školjkama (Diarrhetic Shellfish Poisoning)

• neurotoksična trovanja školjkama (Neurotoxic Shellfish Poisoning)

• paralizirajuća trovanja školjkama (Paralytic Shellfish Poisoning)

CIGUATOKSIN-CTX1BGambierdiscus toxicus

• CIGUATERA TROVANJE RIBOM

� posljedica konzumiranja riba koraljnih grebena kontaminiranih ciguatoksinom

- ciguatoksin – neurotoksin, proizvod dinoflagelata Gambierdiscus toxicus(toplija mora, Mediteran)

- moguća apsorpcija toksina kroz kožu pri filetiranju riba- kumulacija toksina u masnom tkivu riba (biomagnifikacija u prehrambenom

lancu) – za ribu nije opasan• pr. tuna, konzervirani proizvodi (trebalo bi koristiti samo - bijelo meso)• prerada otpadnih i crnih mesnih dijelova ribe u brašno – dodatak

krmivima

• simptomi i posljedice ciguatera trovanja

- prvi znakovi nespecifični

- metalni okus i peckanje u ustima, parestezija, povraćanje, dijareja, abdominalna bol

- specifični simptomi

- neurološki simptomi - počinju s bolnim osjećajem u kontaktu kože s hladnom vodom i zrakom

- vrtoglavica, tremor, poremećaji ravnoteže, tonički mišićni grčevi, moguća koma

• nakupljanje toksina u masnom tkivu

�dugo zadržavanje u organizmu (simptomi tjednima do nekoliko godina)

• nema antidota, niti djelotvornih načina za ubrzanje eliminacije iz organizma

• toksin termostabilan

• preporuke:

- ne jesti intestinalne organe, jetru, ikru

- koristiti konzerve proizvođača koji kontroliraju ciguatera toksin u sirovoj ribi

porijeklom iz prekomorskih južnih krajeva

TROVANJA S POSLJEDIČNIM GUBITKOM PAMĆENJA(Amnesic Shellfish Poisoning)

• najkasnije otkriven sindrom toksičnosti školjkaša

• Kanada 1987 g., incident s preko 143 slučaja akutnog trovanja:

• u 50 % pacijenata teške glavobolje

• u 25 % neurološka toksičnost i kratkotrajni gubitak pamćenja

• 3 % smrtnosti

• u pojedinaca i nakon 5 godina problemi s memorijom

� Pseudo-nitzschia multiseries –––– fitoplankton iz skupine dijatomeja (alge

kremenjašice)

� uzrok trovanja: netipična aminokiselina - domoična kiselina

� neurotoksičnost:

- antagonističko djelovanje glutamatu u SŽS

- depolarizacija neurona, povećan influks kalcija u stanicu, citotoksičnodjelovanje

- lezije u hipokampusu, amigdali

Pseudo-nitzschia multiseries

domoična kiselina

trovanja s posljedičnim gubitkom pamćenja:

�posljedica konzumacije plavih dagnji (Mytilus edulis, atlantska dagnja), vrste Jakobovih kapica (Pecten maximus)

- prisutnost:

- u divljim školjkama i školjkama u uzgajalištima

- obale Kanade, USA, UK, Portugal, Španija, Francuska, Italija ...

- u Jadranskom moru potvrđena prisutnost i uz talijansku i uz hrvatsku obalu

simptomi trovanja

�pojava gastrointestinalnih simptoma unutar 24 sata

- povraćanje

- dijareja

- bol u abdomenu

�pojava neuroloških problema unutar 48 sati

- zbunjenost, dezorjentacija, halucinacije

- oštećenje hipokampusa

- gubitak pamćenja, ponekad trajno

- koma

- posebno osjetljive starije osobe

- kuhanjem se ne neutralizira

DIJAREJIČNO TROVANJE ŠKOLJKAMA

(Diarrhetic Shellfish Poisoning)

• dagnje

• dominantni simptomi:

gastrointestinalne smetnje bez fatalnih posljedica

- mučnina, povraćanje, dijareja, bol u abdomenu uz glavobolju i groznicu

- pojava simptoma nakon 30 min. do 2 - 3 sata

- oporavak nakon 3 dana

- velika učestalost ovakvih otrovanja

- značajan problem u Mediteranskom \ Jadranskom moru

- zabrinjavajuća činjenica – ovi toksini promotori tumora

uzročnici dijarejičnog trovanja školjkama

�dinoflagelate iz rodova:

Dinophysis Prorocentrum

toksini školjkaša koji izazivaju dijarejično trovanje:

• kompleksna skupina 12 toksina• tip toksina ovisan i o geografskom porijeklu algi• primjeri:

okadaična kiselina i derivati,sulfatirane tvari - jesotoksin i derivati

• manja toksičnost školjaka iz većih dubina

okadaična kiselina

adriatoksin

(analog jesotoksinau dagnjama Jadranskog mora)

strukture jesotoksina i adriatoksina

(Dominguez i sur., 2010, DOI: 10.1016/j.toxicon.2010.02.029 )

cvjetanje rodova Dinophysis rijetko u odnosu na Prorocentrum, ali otrovanja inducira i vrlo mala gustoća stanica

prisutnost Dinophysis vrsta:

- sezonski ovisna - doba godine- temperatura vode

- razlike površinskih i dubinskih temperatura- salinitet

- utjecaj talijanskih rijeka – manja slanoća mora – širenje Dinophysis vrsta od talijanske prema istočnoj obali

jesotoksin i okadaična kiselina – glavni toksini u školjkašima hrvatskih voda

(Ninčević-Gladan i sur., 2008, DOI: 10.1515/BOT.2008.067)

NEUROTOKSIČNA TROVANJA ŠKOLJKAMA

(Neurotoxic Shellfish Poisoning)

• neurotoksično trovanje - rezultat ingestije lipofilnih toksina strukture policikličkih polieterskih laktona nazvanih brevetoksini

- proizvode ih “goli” dinoflagelati

(Gymnodium breve)

- naziv goli - nemaju polisaharidnu ljusku

• trovanja povezana s pojavama crvene plime:

nakupljanje brevetoksina u školjkama (kamenice, rumenke)

BREVETOKSIN (BTX) i izomeri

� pojava simptoma - u vremenu od nekoliko minuta do nekoliko sati

� trajanje simptoma - nekoliko sati do nekoliko dana

� smrtnost nije zabilježena

� simptomi:

• gastrointestnalni

- mučnina

- dijareja

- povraćanje

• neurološki

- trnjenje i otupljenost usana, jezika i grla

- bol u mišićima

- poremećaj osjećaja za temperaturu

PARALIZIRAJUĆA TROVANJA ŠKOLJKAMA

(Paralytic Shellfish Poisoning)

• trovanje - posljedica konzumiranja školjaka kontaminiranih toksinima porijeklom iz fitoplantonskih organizama dinoflagelata

• moguća prisutnost toksina u rakovicama i zvjezdačama

• paralitički otrov školjkaša - jedan od najopasnijih oblika trovanja hranom

- često fatalan završetak

- nema efikasnog načina detoksikacije

• učestalija trovanja povezana sa cvjetanjem mora

(“crvena plima”)

1957. god. izolirana toksična tvar u školjkama (1975. god. izolirani analozi)

�porijeklo otrovnosti školjaka – hranidba planktonskim algama -dinoflagelate

- 1200 vrsta fitoplanktona - samo neke proizvode saksitoksin

- kumulacija toksina u školjkašima

- školjkaši kumuliraju saksitoksin - sami rezistentni

Alexandrium tamarense

SAKSITOKSIN - “paralitički otrov školjkaša”

STX - saksitoksin

GTX - goniautoksin

Neo - neosaksitoksin

kemijske strukture toksina koji izazivaju paralitičko trovanje

� struktura toksične tvari:

kompleksni alkaloid - SAKSITOKSIN

� u pojedinim vrstama prisutni analozi:

GONIAUTOKSINI, NEOSAKSITOKSIN

mehanizam toksičnog djelovanja:

�brzo vezanje i najmanjih koncentracija na Na kanale u membrani živčanih stanica

� inhibicija živčanih impulsa

� paraliza, respiratorna depresija, poremećaji cirkulacije

simptomi trovanja nakon 30 min. do 2 sata :

- drhtanje usnica, lica i vratnih mišića

- glavobolja u blagom obliku sve do paralize mišića

- poteškoće u disanju, moguća smrtnost

mogućnost smanjenja razine toksina u školjkama termičkom obradom pri 130 0C i pH 6-7

- slučaj paralizirajućeg trovanja školjkama - Rovinj 2008. :

• konzumacija sirovih školjki “morska jaja”- školjke iz ribarskih mreža – ne iz kontroliranih uzgajališta

- osim tipičnih početnih simptoma i kliničkih smetnji (vrtoglavica, povraćanje,slabost u nogama, smetnje vida) literatura ne navodi ozbiljnije posljedice vezane uzkonzumaciju Microcosmus sabatieri ukoliko se pruži liječnička pomoć unutar 12 sati

- školjka udomaćena u Mediteranu

Microcosmus sabatieri

SKOMBROIDNO TROVANJE - histaminsko trovanje

�mehanizmi toksičnosti histamina i drugih biogenih amina

- temeljeni na interakciji s receptorima na membranama različitih tipova stanica

najčešći simptomi:

- posljedice djelovanja na kardiovaskularni sustav

• dilatacija perifernih krvnih žila

- urtikarija, hipotenzija, crvenilo, glavobolja

- indukcija kontrakcija glatkih mišića intestinalnog sustava

- grčevi u abdomenu, dijareja, povraćanje

- učinci na živčani sustav - stimulacija senzoričkih i motoričkih živaca

- bolovi i svrbež povezani s urtikarijskim lezijama

prema: Maintz, L., Novak, N. (2007) Am. J. Clin. Nutr. 85, 1185.

� posljedice najčešće nisu fatalne

� oporavak od skombroidnog trovanja

- obično u potpunosti unutar 24 sata

- u rijetkim slučajevima:

• duži period oporavka

• ozbiljne srčane i respiratorne komplikacije

• anafilaktički šok

• moždane hemoragije

� medicinski tretman kod skombroidnog trovanja

- primjena antihistamnika

� fiziološka uloga histamina

- nije prirodni toksin per se

- prijenosnička molekula u organizmu

- reguliranje funkcija u gastrointestinalnom traktu, neuroprijenosnik, učinci na imunosni sustav

prisutanost histamina:

- u svježoj i u fermentiranoj hrani

- u velikim količinama u mišićnom tkivu tune i skuše (lokarde)

- najčešće rezultat postupaka nakon ulova

– neadekvatan transport i skladištenje

– značajan porast razine histamina na temp. iznad 4 0C

– optimalna temperatura za nastanak histamina 25 0C

� termostabilan

- niti temp. od 120 0C tijekom 30 min. ne smanjuje znatno količinu u ribi

- ne uništava se konzerviranjem, niti dimljenjem

PODACI O INTOKSIKACIJAMA ŠKOLJAKA U JADRANSKOM MORU - novijeg datuma

- prvi put zabilježene 1989. g. u pokrajini Emilia-Romagna – sjeverozapadni dio Jadrana

- od tada svakogodišnje pojave

- povremene pojave na istočnoj obali Jadrana

2000. g. Hrvatska inicirala program monitoringa područja uzgajališta školjaka u skladu s direktivama Europske ekonomske zajednice

• monitoring obuhvaća DSP (okadaična kis., jesotoksin), PSP (saksitoksin) i ASP(domoična kis.) toksičnost

• svi dosadašnji nalazi – prisutnost toksina ispod dozvoljenih granica prema propisima EU

• detekcija uglavnom uzročnika dijarejičnog trovanja školjkašima, vrlo rijetko trovanja s gubitkom pamćenja

Zakon o hrani (NN 46/2007)

Pravilnik o higijeni hrane životinjskog podrijetla (NN 99/2007)

Pravilnik o provedbenim mjerama za određene proizvode na koje se primjenjuju propisi o hrani (NN 154/2008)

regulativa koja se pored ostalog odnosi i na toksine u “plodovima mora”