Transcript A takarmány-és környezetbiztonság aktuális kérdései.

TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
A takarmány- és környezetbiztonság aktuális
kérdései
Mézes Miklós – Kriszt Balázs - Urbányi Béla
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
1
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
Takarmánybiztonsági alprogram
A mikotoxinok mennyiségi mérésére alkalmas módszerek
összehasonlító értékelése
Minta: kukoricadara (n=10)
Mikotoxin: DON:
LC/MS vs. HPLC korrelációs együttható értéke: r = 0,646 (P0,05)
LC/MS vs. ELISA korrelációs együttható értéke: r = 0,766 (P0,05)
HPLC vs. ELISA korrelációs együttható értéke r = 0,898 (P0,05)
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
2
2
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
Takarmánybiztonsági alprogram
Országos szintű felmérés a takarmány alapanyagok és takarmányok mikotoxin
szennyezettségének vizsgálatára az egyes régiókban
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
3
3
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
Vizsgált minták betakarításának ideje – 2012-2013
Takarmány alapanyagok
- Gabona magvak – kukorica, búza
- Olajmagvak darái – szójadara, napraforgó dara
- Tömegtakarmányok – kukorica szilázs, lucerna szenázs, fűszenázs
Mérési módszerek
– Előtisztítás immunaffinitás oszlopon + HPLC
– AFB1 (AOAC)
– zearalenon (AOAC)
– DON (Czerwiecki and Wilczyńska, 2003)
– T-2, HT-2 (Trebstein et al, 2008)
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
4
4
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
Pozitív minták (%)
100
80
60
40
20
0
É
ÉK
DK
Közép
KNy
DNy
Ny
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
5
5
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
Aflatoxin B1 (határérték: 20 µg/kg)
DON (határérték: 5 - 12 mg/kg)
2,5
Átlagos DON tartalom
(mg/kg)
Átlagos AFB1 tartalom
(m g/kg)
10
8
6
4
2
0
É
ÉK
DK
Közép KNy
DNy
Ny
2
1,5
1
0,5
0
É
ÉK
DK
Közép
KNy
DNy
Ny
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
6
6
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
0,8
Átlagos T-2
toxin tartalom
(mg/kg)
HT-2 toxin (határérték – nem ismert)
Átlagos HT-2 toxin
tartalom . (mg/kg)
T-2 toxin (határérték – 0,25 mg/kg)
0,6
0,4
0,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
É ÉK DK KözépKNy DNy Ny
0
É
ÉK
DK
Közép
KNy
DNy
Ny
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
7
7
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
Átlagos zearalenon
tartalom (mg/kg)
Zearalenon (határérték: 0,1 – 3 mg/kg)
0,15
0,1
0,05
0
É
ÉK
DK
Közép
KNy
DNy
Ny
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
8
8
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
Környezetbiztonsági alprogram
Takarmánybiztonság – Mikotoxinok
Mikotoxin biodegradációs vizsgálatok
Vizsgált mikroszervezetek
Streptomyces nemzetség (80 törzs)
Rhodococcus nemzetség (33 törzs)
Arthrobacter (1 törzs)
Chryseobacterium (3 törzs)
14 nemzetség
109 faj
141 törzs
Cupriavidus (2 törzs)
Gordonia (1 törzs)
Microbacterium (2 törzs)
Vizsgált mikotoxinok
Ochrobactrum (1 törzs)
Aflatoxin B1 (AFB1)
Zearalenon (ZEA)
Ochratoxin (OTA)
T2-toxin (T2)
Deoxinivalenol
Paracoccus (1 törzs)
Pseudomonas (6 törzs)
Pseudoxanthomonas (2 törzs)
Raoultella (1 törzs)
Serratia (1 törzs)
Sphingopyxis (1 törzs)
Multimikotoxin bontás
A prokarioták esetében elsőként mutattunk ki multimikotoxin
(AFB1-ZEA-T2) biodegradációt és biodetoxifikációt
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
9
9
Biodegradáció
Biodetoxifikáció
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
Ochratoxin A
Zearalenon
Aflatoxin B1
Screening vizsgálat a
biodetoxifikáció
értékelésére
-
Bioreporter rendszer
hormonhatás (ösztogén)
értékelése
Komplex toxikológiai profil
(genotoxicitás és citotoxicitás)
értékelése
Kiválasztott
mikroszervezet
Cupriavidus
basilensis ŐR16
Rhodococcus pyridinivorans
K408
Rhodococcus pyridinivorans
AK37
Állatkísérletek
Egér modell
Patkány modell
Brojler csirke modell
Vizsgált gének
Kifejeződés
esete
Kontr.
Gadd 45
DNS
károsodás
1
2,30
0,85
Gadd 153
DNS
károsodás
1
1,60
1,05
Ceruloplazmin
Gyulladás és
oxidatív
stressz
1
3,20
0,80
Szulfotranszferáz
Sejt
detoxifikáció
1
0,60
1,20
Annexin 2
DNS javítás
1
2,35
0,90
OTA
Kezelt
AFB1 tartalmú
kukoricán
nevelt
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
10
10
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
Aflatoxin az anyatejben? - Új kutatási irány
RASSF (Rapid Alert System for Food and Feed)
– Riasztások magyarországi tejmintákhoz.
– 2007/09/17 (450 ng/kg), 2012/01/23 (72 ng/l), 2012/10/22 (95 ng/l),
2012/10/25 (75 ng/l), 2012/11/26 (73 ng/l), 2013/08/12 (121 ng/l)
Aflatoxin előfordulás anyatejben:
–
–
–
–
Afrika, Dél-Amerika, Ausztrália, Arab államok területén sok esetben
Törökországban és Olaszországban számos esetben igazoltan
Magyarország: aflatoxin B1 van, anyatej vizsgálat nem volt!
Klímaváltozás – hogyan változik a toxin kockázat?
KTIA_AIK_12-1-2013-0017
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
11
11
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
Környezetbiztonsági alprogram
Szénhidrogén szennyezők biodegradációja
Az alkán-lebontás kulcsgénjének kimutatása a Rhodococcus nemzetség közel összes
képviselőjéből
- kimutattuk, hogy a szénhidrogén-lebontásra a nemzetség szinte valamennyi képviselője
képes lehet – a genetikai háttér adott hozzá
- a vizsgált funkciógének filogenetikai marker génként szolgálhatnak
Új szénhidrogén-lebontó mikrobafaj izolálása és leírása Zoogloea oleivorans néven
•
biofilm-képző baktérium, amely képes a kőolajalkotó szénhidrogének lebontására
Új molekuláris monitoring módszer az aromás szénhidrogének mikroaerob
lebontásában résztvevő mikroba közösségek és funkciógének nyomon követésére
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
12
12
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
Környezetbiztonsági alprogram
Endokrin rendszert megzavaró anyagok (EDC-Endocrine Disrupting Chemicals)
forrásai (kép: Csepeli Andrea)
hulladéklerakók (1), szennyvíztisztító telepek (2), ipari tevékenység (3), háztartások és kórházak
elfolyó vize (4), állattartó telepek (5) szántóföldek, gabonatárolók(6)
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
13
13
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
ED hatású vegyületek biodegradációja
Számos perzisztens, illetve „másodlagos” perzisztenciára hajlamos (pl. talajból mélyebb
rétegekbe mosódva, reduktív körülmények között)  ATRAZIN, betiltása ellenére egyik
leggyakrabban detektálható peszticid környezeti elemekben
Endokrin diszruptor hatás
 DDT (Rachel Carson, 1962)
 számos peszticidről bizonyosodott be, hogy EDC  ATRAZIN (aromatáz
induktor, egyes bomlástermékei is)!
SZIE KKBT: atrazin biodegradációja és a bontási maradékanyag biológiai hatása
Biodegradációra képes analitika alapján (50 mg/l atrazin 50-97%-os bontása):
13 Rhododoccus spp.; 1 Cupriavidus sp.; 1 Olivibacter sp.; 1 Serratia sp
Biodetoxifikációs vizsgálat
 Aromatáz enzim indukciója, CYP19 gén expressziója humán sejtvonalon
 Emelkedett ösztrogén termelés mérése - egyszerű, gyors és költséghatékony - biolumineszcencián alapuló bioriporter teszttel
Cél: Biodegradáció biológiai hatás megszüntetésével
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
14
14
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
5α-dihidro-tesztoszteron (DHT)
Androgén hatás kimutatására alkalmas biomonitoring rendszer kidolgozása
Biodegradáció és biodetoxifikáció igazolása (Rhodococcus és Cupriavidus nemzetség,
10 törzs)
Vizsgálataink alapján az összes törzs képes volt a DHT bontására
DE! nem mindegyik törzs szűntette meg az androgén hatást
Feltételezhető androgén hatású metabolitok keletkezése
A bontás enzimatikus alapjainak igazolása
Rhodococcus pyridinivorans AK37 sejtmentes extraktumával bontási kísérlet
az androgén hatás megszűnése már az első órában
a DHT bontásban konstitutív és extracelluláris enzimek vesznek részt
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
15
15
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
ED hatású vegyületek hatásának vizsgálata zebradánió lárva modellben
Zearalenon vizsgálata
klasszikus toxikológiai
tesztekkel, vitellogenin
szint mérése
Máj (vitellogenin)
transzgenikus vonal
létrehozása és vizsgálata
Transzgenikus vonal
létrehozásának elindítása
pajzsmirigy zavaró anyagok
vizsgálatához
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
16
16
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
-
-
EKG mérés érzékenységének tesztelése halakon
A munka elsődleges célja volt elektrokardiográfia segítségével vizsgálni, a
zebradánió modell érzékenységét egy szívműködést befolyásoló anyag
hatására.
A krónikus nátrium-fluorid (NaF) kezelés hatására a halaknál hasonló
szívműködésbeli elváltozások voltak megfigyelhetőek, mint amiket
emlősökön írtak le szintén krónikus kitettség esetén.
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
17
17
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
Etológiai vizsgálatok zebradánión
-
-
Egyszerűen értékelhető, színpreferenciával kapcsolt területhasználati és
mozgásvizsgálati teszt került kialakításra, amely jól illeszthető a zebradánió
embrióra alapozott toxikológiai szabvány tesztekhez.
Elébe megy a kísérleti állatok felhasználását szabályozó rendeleteknek,
remekül illeszkedik a „3R” stratégiába.
A teszt kialakítása lehetővé teszi annak illesztését a standard zebradánió
embrió protokollokhoz azok befejezése után.
Segítheti egy tesztelt anyag neurotoxikus hatásának felderítését.
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
18
18
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
Fejlődő embrió
96 órás elúszó lárva
Teszt edény a vizsgálathoz
Vizsgálat időtartam: 1 óra
OECD vagy EPA szabvány toxikológiai teszt
Vizsgálat időtartama: 96 óra
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
19
19
TÁMOP-4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003
Köszönjük megtisztelő figyelmüket!
Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a
Szent István Egyetemen
20
20