1) Preventie van mycotoxine contaminatie
Aangezien mycotoxine contaminatie zowel op het veld, tijdens en na het oogsten kan optreden, zijn op deze 3 momenten verschillende controle mechanismen mogelijk. De volledige eliminatie van mycotoxinen is echter niet realistisch.
| Vooroogst | Oogst | Naoogst |
|
|
|
Op het veld zijn er een hele reeks controlemaatregelen mogelijk. Welke deze specifiek zijn, is afhankelijk van het type landbouwgewas. In ieder geval is het zo dat sommige variëteiten van een bepaald gewas genetisch resistenter zijn tegen schimmelinfectie dan andere variëteiten van hetzelfde gewas. Veld management houdt in dat verschillende praktijken zoals gewasrotatie, bodem cultivatie, irrigatie en bemesting de vorming van mycotoxinen kan beperken. Wat de omgevingsfactoren betreft is er duidelijk aangetoond dat relatieve luchtvochtigheid en temperatuur een belangrijk effect hebben op schimmelinfecties en bijgevolg het risico op mycotoxine vorming beïnvloeden. Bepaalde fungiciden en insecticiden kunnen ook een rol spelen bij de preventie. In de EU moet voor fungiciden wel eerst aangetoond worden dat deze veilig zijn voor mens en milieu. Insecticiden zijn relevant omdat landbouwgewassen die door insecten beschadigd werden, gevoeliger zijn voor schimmelinvasie.
Tijdens de oogst is het vochtgehalte van het product cruciaal voor de preventie van mycotoxine vorming. Het vermijden van mechanische schade en het beperken van contact met de bodem kan eveneens resulteren in minder schimmelinfecties.
Na het oogsten zijn er verschillende controle strategieën mogelijk. Voorbeelden zijn: verbeterde droog-, koel- en bewaarcondities, het gebruik van natuurlijke of chemische agentia en bestraling. Het vochtgehalte (aw-waarde) van gewassen is één van de meest kritische factoren voor de groei van mycotoxinogene schimmels en voor de vorming van mycotoxinen. De tweede belangrijke controlefactor is temperatuur. Verschillende mycotoxinevormende schimmels kunnen groeien in een breed temperatuursbereik. Voor graanproducten is het daarenboven nuttig om de temperatuur tijdens bewaring op te volgen omdat een temperatuursstijging van 2-3°C kan wijzen op schimmelgroei of op een insectenplaag. Vruchten worden best zo snel mogelijk gekoeld en bewaard onder gecontroleerde atmosfeer.
Verschillende natuurlijke en chemische componenten zijn gekend omwille van de preventie van zowel schimmelgroei als van mycotoxine vorming. Het effect van fungiciden (bv. fosfine, dichloorvos, landrine, malathion, diazinon en iprodione) op schimmelgroei en mycotoxine biosynthese wordt beïnvloed door verschillende factoren zoals chemische structuur, hoeveelheid, gewas, schimmelspecies en bewaarcondities. Een veelbelovende benadering en een mogelijk alternatief voor fungicide behandeling is het potentieel gebruik van antagonistische bacteriën, schimmels en gisten. Er wordt algemeen aangenomen dat de inhibitie van mycotoxine synthese door deze micro-organismen te wijten is aan microbiële competitie, uitputting van beschikbare nutriënten, verlaging van pH en productie van bepaalde antifungale metabolieten. Verschillende natuurlijke plantenextracten en kruiden kunnen schimmelgroei en mycotoxine vorming beperken. Enkele voorbeelden zijn: basilicum, kruidnagel, tijm, kaneel, oregano, anijszaad, … Bestraling met bv gamma-straling is eveneens een mogelijkheid voor de inhibitie van mycotoxine biosynthese gedurende bewaring.
2) Detoxificatie
Detoxicificatie van mycotoxinen wordt typisch bereikt door het verwijderen of elimineren van gecontamineerde (onderdelen van) producten of door het inactiveren van de aanwezige toxines aan de hand van fysische, chemische of biologische methoden.
Het verwijderen van gecontamineerde producten of onderdelen van deze producten via fysische methoden is een belangrijke optie voor producenten. Mogelijkheden hier zijn sorteren (manueel, mechanisch, elektronisch), scheiden op basis van densiteit (geïnfecteerde producten hebben andere fysische eigenschappen), wassen en malen (verwijderen van de gecontamineerde buitenste lagen). Andere mogelijkheden voor het verwijderen van mycotoxinen zijn solvent extractie en adsorptie aan bepaalde toxine bindende agentia zoals actieve kool en bentoniet. In de EU is het detoxificeren van producten door chemische behandelingen niet toegestaan voor humane voeding evenmin als het mixen van gecontamineerde producten met producten van goede kwaliteit.
Inactivatie van gecontamineerde producten kan via thermische behandeling en via straling. De meeste mycotoxinen zijn echter hittestabiel binnen de range van conventionele processing temperaturen (80-120°C) dus treedt er weinig of geen destructie op onder normale kookcondities. Roosteren of frituren bij temperaturen tussen 150°C en 200°C levert wel een significante inactivatie op alsook extrusie koken en microgolf behandeling. De gevoeligheid van mycotoxinen voor hittebehandeling wordt beïnvloed door verschillende factoren zoals vochtgehalte, pH en ionische sterkte. Het aanwenden van hoge temperaturen voor detoxificatie wordt grotendeels verhinderd door de impact op nutritionele en organoleptische eigenschappen van de behandelde voedingsproducten en door onzekerheden m.b.t. de potentiële vorming van toxishce verbrandingsproducten op hoge temperaturen. Desalniettemin lijken behandelingen bij hoge temperatuur en druk (zoals extrusie koken) veelbelovend Een zekere inactivatie is eveneens haalbaar via straling (X-stralen, gamma-stralen, UV-stralen).
Er werd aangetoond dat een hele reeks chemische componenten, mycotoxinen kunnen reduceren, vernietigen of inactiveren. Het gaat ondermeer over zuren (hydrochloorzuur), basen (ammonium, natrium hydroxide), oxiderende componenten (bv. waterstofperoxide, ozon), reducerende agentia (bv bisulfiet), chlorerende stoffen (bv.natriumhypochloriet) en andere (bv formaldehyde). Hoewel deze stoffen een duidelijk effect hebben naar mycotoxinen toe, zijn de toepassingsmogelijkheden beperkt omwille van een negatieve invloed op nutritionele waarde, de vorming van nevenproducten en de wetgevende aspecten (chemische behandeling van humane voedingsproducten is niet toegelaten in de EU).
Biologische methoden bieden nieuwe perspectieven voor de detoxificatie van mycotoxinen. Een aantal fungale culturen blijken sommige mycotoxinen te detoxificeren. Er werd ook aangetoond dat verschillende fermentatieprocessen kunnen resulteren in het reduceren van toxische effecten van mycotoxinen. Melkzuurbacteriën blijken dan weer in staat te zijn om het mutageen potentieel van mycotoxinen te inhiberen.
3) Inhibitie van mycotoxine opname door mens en dier
Een van de meest recente benaderingen bij de preventie van mycotoxicosis in veevoeding is het toevoegen van adsorbentia in het dieet. Deze adsorbentia in dierenvoeding binden mycotoxinen in het gastrointestinaal kanaal en zijn op deze manier capabel om hun biobeschikbaarheid te reduceren. Aktieve koolstof, gehydrateerd natriumcalcium aluminosilicaat, zeolieten, bentoniet en bepaalde kleisoorten werden tot nu toe meest bestudeerd en bleken effectief een hoge affiniteit voor mycotoxinen te hebben.
In recente jaren is er meer en meer interesse in de hypothese dat de absorptie in geconsumeerde humane voeding geinhibeerd kan worden door micro-organismen in het maag-darm stelsel. Onderzoekers konden reeds aantonen dat sommige zuivelstammen van melkzuurbacteriën en bifidobacteriën in staat zijn om aflatoxinen effectief te binden.
Bronnen
- Kabak, B., Dobson, A.D.W. Var, I. Strategies to prevent mycotoxin contamination of food and animal feed: a review. In Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 46:593-619.
- European Mycotoxin Awareness Network (EMAN)