Patulin

Patulin
Namn
	IUPAC-namn 4-hydroxi- 4H -furo[3,2- c ]pyran-2(6H ) -on
	Andra namn ; ; ; ; ; ; ; ; ; 2-hydroxi-3,7-dioxabicyklo[4.3.0]nona-5,9-dien-8-on Clairformin Claviform Expansine Clavacin Clavatin Expansin Gigantin Leukopin Patuline
Identifierare
CAS-nummer	149-29-1 ;
3D-modell ( JSmol )	Interaktiv bild;
ChEBI	CHEBI:74926 ;
ChEMBL	ChEMBL294018 ;
ChemSpider	4534 ;
ECHA InfoCard	100.005.215
EG-nummer	205-735-2;
KEGG	C16748 ;
PubChem CID	4696;
UNII	95X2BV4W8R ;
CompTox Dashboard ( EPA )	DTXSID2021101 ;
	InChI InChI=1S/C7H6O4/c8-6-3-4-5(11-6)1-2-10-7(4)9/h1,3,7,9H, Nyckel: ZRWPUFFVAOMMNM-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/C7H6O4/c8-6-3-4-5(11-6)1-2-10-7(4)9/h1,3,7,9H,2H2 Nyckel: ZRWPUFFVAOMMNM-UHFFFAOYAU ;
	LEDER O=C\10/C2=C/COC(O)C2=C/1;
Egenskaper
Kemisk formel	C7H6O4 _ _ _ _ _
Molar massa	154,12 g/mol
Utseende	Kompakta prismor
Densitet	1,52 g/ml
Smältpunkt	110 °C (230 °F; 383 K)
Vattenlöslighet	Löslig
	Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa). ( vad är ?) Infobox referenser

Patulin är en organisk förening som klassificeras som en polyketid . Det är ett vitt pulver lösligt i surt vatten och i organiska lösningsmedel . Det är en lakton som är värmestabil, så den förstörs inte av pastörisering eller termisk denaturering . Men stabiliteten efter jäsning försämras. Det är ett mykotoxin som produceras av en mängd olika mögelsvampar, särskilt Aspergillus och Penicillium och Byssochlamys . Vanligast i ruttnande äpplen , ses mängden patulin i äppleprodukter i allmänhet som ett mått på kvaliteten på äpplena som används i produktionen. Dessutom har patulin hittats i andra livsmedel som spannmål, frukt och grönsaker. Dess närvaro är mycket reglerad.

Biosyntes, syntes och reaktivitet

Den omedelbara prekursorn är 6-metylsalicylsyra .

Isoepoxydon dehydrogenas (IDH) är ett viktigt enzym i flerstegsbiosyntesen av patulin. Dess gen finns i andra svampar som potentiellt kan producera toxinet. Det är reaktivt med svaveldioxid , så antioxidanter och antimikrobiella medel kan vara användbara för att förstöra det. Nivåer av kväve, mangan och pH samt överflöd av nödvändiga enzymer reglerar patulins biosyntetiska väg.

Används

Patulin användes ursprungligen som ett antibiotikum mot Gram-positiva och Gram-negativa bakterier, men efter flera toxicitetsrapporter används det inte längre för det ändamålet. Den isolerades av Nancy Atkinson 1943 och testades specifikt för att användas mot förkylning. Patulin används som en kaliumupptagshämmare i laboratorieapplikationer. Kashif Jilani och medarbetare rapporterade att patulin stimulerar suicidal erytrocytdöd under fysiologiska koncentrationer.

Exponeringskällor

Ofta finns patulin i äpplen och äppelprodukter som juice, sylt och cider. Det har också upptäckts i andra frukter inklusive körsbär, blåbär, plommon, bananer, jordgubbar och vindruvor. Svamptillväxt som leder till patulinproduktion är vanligast på skadade frukter. Patulin har också påvisats i spannmål som korn, vete, majs och deras bearbetade produkter samt i skaldjur. Intaget av patulin från äppeljuice har uppskattats till mellan 0,03 och 0,26 μg/kg kroppsvikt/dag i olika åldersgrupper och befolkningar. Innehållet av patulin i äppeljuice uppskattas vara mindre än 10–15 μg/L. Ett antal studier har undersökt jämförelser av ekologisk kontra konventionell skörd av äpplen och nivåer av patulinkontamination. Till exempel visade en studie att 0,9 % av barnen som drack ekologisk äppeljuice överskred det tolerabla dagliga intaget (TDI) för patulin. En färsk artikel beskrev upptäckt av patulin i marina stammar av Penicillium, vilket indikerar en potentiell risk vid skaldjurskonsumtion.

Giftighet

En subakut NOAEL för gnagare på 43 μg/kg kroppsvikt samt genotoxicitetsstudier var främst orsaken till att sätta gränser för patulinexponering, även om en rad andra typer av toxicitet också finns.

Även om det inte är ett särskilt potent toxin, är patulin genotoxiskt . Vissa teoretiserar att det kan vara cancerframkallande, även om djurstudier har förblivit ofullständiga. Patulin har visat antimikrobiella egenskaper mot vissa mikroorganismer. Flera länder har infört patulinrestriktioner i äppelprodukter. Världshälsoorganisationen rekommenderar en maximal koncentration på 50 µg/L i äppeljuice . Inom Europeiska unionen är gränsen också satt till 50 mikrogram per kilogram (µg/kg) i äppeljuice och cider, till 25 µg/kg i fasta äppleprodukter och till 10 µg/kg i produkter för spädbarn och småbarn. Dessa gränser trädde i kraft den 1 november 2003.

Akut

Patulin är giftigt främst genom affinitet till sulfhydrylgrupper (SH), vilket resulterar i hämning av enzymer. Oral LD ₅₀ i gnagarmodeller har varierat mellan 20 och 100 mg/kg. Hos fjäderfä rapporterades det orala LD50- _{intervallet mellan 50 och 170 mg/kg.} Andra exponeringsvägar är mer giftiga, men mindre sannolikt att inträffa. Viktiga fynd av akut toxicitet inkluderar gastrointestinala problem, neurotoxicitet (dvs kramper), lungstockning och ödem .

Subakut

Studier på råttor visade minskad vikt och mag-, tarm- och njurfunktionsförändringar, medan upprepade doser leder till neurotoxicitet. Reproduktionstoxicitet hos män rapporterades också. En NOAEL hos gnagare observerades vid 43μg/kg kroppsvikt.

Genotoxicitet

WHO drog slutsatsen att patulin är genotoxiskt baserat på varierande genotoxicitetsdata , men det anses vara ett cancerframkallande grupp 3-framkallande ämne av International Agency for Research on Cancer ( IARC) eftersom data inte var övertygande.

Reproduktionsstudier

Patulin minskade antalet spermier och förändrade spermiemorfologin hos råttan. Det resulterade också i abort av F1 -kullar hos råttor och möss efter ip-injektion. Embryotoxicitet och teratogenicitet rapporterades också i kycklingägg.

Immuntoxicitet

Patulin visade sig vara immunotoxiskt i ett antal djur- och även humanstudier. Minskad cytokinutsöndring, oxidativ explosion i makrofager, ökade T-lymfocyter i mjälten och ökat antal neutrofiler är några av de observerade slutpunkterna. Men kostrelevant exponering skulle sannolikt inte förändra immunsvaret.

Mänsklig hälsa

Även om det bara finns mycket få rapporterade fall och epidemiologiska data, har FDA satt en åtgärdsgräns på 50 ppb i cider på grund av dess potentiella cancerogenicitet och andra rapporterade negativa effekter. Hos människor testades det som ett antibiotikum intranasalt för användning mot förkylning med få betydande biverkningar , men hade också försumbar eller ingen fördelaktig effekt.

Riskhantering och regelverk

Patulinexponering kan hanteras framgångsrikt genom att följa goda jordbruksmetoder som att ta bort mögel, tvätta och inte använda ruttna eller skadade äpplen för bakning, konservering eller juiceproduktion.

USA

Det provisoriska tolerabla dagliga intaget (PTDI) för patulin sattes till 0,43 µg/kg kroppsvikt av FDA baserat på ett NOAEL på 0,3 mg/kg kroppsvikt per vecka. Monte Carlo-analys gjordes på äppeljuice för att jämföra exponeringen och PTDI. Utan kontroller eller en åtgärdsgräns skulle den 90:e percentilen av konsumenter inte ligga över PTDI. Koncentrationen hos barn 1–2 år skulle dock vara tre gånger så hög som PDTI, därav en insatsgräns på 50 µg/kg.

WHO

Världshälsoorganisationen rekommenderar en maximal koncentration på 50 µg/L i äppeljuice .

EU

Europeiska unionen (EU) har satt en maxgräns på 50μg/kg för fruktjuicer och drycker, medan fasta äppleprodukter har en gräns på 25μg/kg. För vissa livsmedel avsedda för spädbarn iakttas en ännu lägre gräns på 10μg/kg.

För att testa för patulinkontamination har en mängd olika metoder och provberedningsmetoder använts, inklusive tunnskiktskromatografi (TLC), gaskromatografi (GC), högpresterande vätskekromatografi (HPLC) och kapillärelektrofores .

externa länkar

Patulin Arkiverad 2017-12-19 på Wayback Machine , Food Safety Watch