Patulina – zagrożenie mikotoksycznym zanieczyszczeniem produktów owocowych i warzywnych

Mikrobiologiczne psucie się produktów żywnościowych jest procesem wieloetapowym, w którym zachodzi zjawisko sukcesji ekologicznej: jedna grupa drobnoustrojów modyfikuje pH, wilgotność oraz skład podłoża, stwarzając dogodne warunki do rozwoju kolejnych patogenów i prowadząc do całkowitej degradacji surowca. Pojawienie się na powierzchni owoców, warzyw czy przetworów gęstego, białego, zielonkawego lub niebieskawego nalotu grzybni oznacza zaawansowaną kolonizację przez grzyby strzępkowe (potocznie nazywane pleśniami).

Warto pamiętać, że widoczny gołym okiem nalot na skórce to jedynie powierzchniowa część grzybni wytwarzająca zarodniki, podczas gdy mikroskopijne strzępki oraz wydzielane przez nie toksyczne metabolity wtórne (mikotoksyny) przenikają głęboko do wodnistego miąższu produktu.

Patulina to wtórny metabolit wytwarzany przez kilkadziesiąt gatunków grzybów toksynotwórczych z rodzajów Penicillium, Aspergillus oraz Byssochlamys (ciepłoopornej pleśni będącej szczególnym zagrożeniem w przetwórstwie owocowo-warzywnym). Pod względem chemicznym jest nienasyconym, heterocyklicznym laktonem (4-hydroksy-4H-furo[3,2-c]pirano-2(6H)-onem) o niskiej masie cząsteczkowej i bardzo wysokiej reaktywności biologicznej. Jej toksyczność wynika ze zdolności do kowalencyjnego wiązania się z grupami sulfhydrylowymi (-SH) cysteiny oraz grupami aminowymi białek, enzymów i kwasów nukleinowych (DNA i RNA).

Głównym producentem patuliny odpowiedzialnym za tzw. mokrą, brunatną zgniliznę przechowalniczą owoców jest gatunek Penicillium expansum. Mikotoksynę tę wykrywa się najczęściej w:

• Jabłkach i przetworach jabłkowych: sokach, nektarach, moszczach, przecierach, musach i kompotach wyprodukowanych z obitych lub nadpsutych owoców („spadów”),
• Innych owocach ziarnkowych, pestkowych i jagodowych: gruszkach, winogronach, morelach, brzoskwiniach, nektarynkach, śliwkach, wiśniach, truskawkach, borówkach, a także w ananasach i bananach,
• Warzywach o wysokiej zawartości wody: przede wszystkim w pomidorach i przetworach pomidorowych, gdzie uszkodzenia skórki otwierają wrota zakażenia dla zarodników Penicillium.

W latach 40. XX wieku patulinę badano pod kątem zastosowania jako antybiotyk wziewny i miejscowy w leczeniu infekcji dróg oddechowych, jednak próby kliniczne szybko przerwano ze względu na silne działanie drażniące i toksyczność narządową. Ostre narażenie na wysokie dawki patuliny wywołuje przekrwienie, obrzęk i owrzodzenia błony śluzowej żołądka oraz jelit, krwawienia z przewodu pokarmowego, nudności, wymioty i biegunkę. Przewlekła ekspozycja nawet na niższe stężenia tej mikotoksyny prowadzi do uszkodzenia bariery jelitowej, hepatotoksyczności (uszkodzenia wątroby), nefrotoksyczności (uszkodzenia nerek), neurotoksyczności oraz immunosupresji. Patulina wykazuje ponadto działanie genotoksyczne (uszkadza nici DNA) oraz teratogenne (może wywoływać wady rozwojowe płodu).

Ze względu na ochronę zdrowia konsumentów w Unii Europejskiej (Rozporządzenie Komisji UE) oraz w wytycznych WHO określono rygorystyczne maksymalne dopuszczalne poziomy patuliny w żywności:

• 50 µg/kg: w sokach owocowych, sokach odtworzonych z zagęszczonego soku, nektarach owocowych oraz napojach alkoholowych (cydr i inne napoje fermentowane z jabłek),
• 25 µg/kg: w stałych produktach z jabłek przeznaczonych do bezpośredniego spożycia (kompot jabłkowy, przecier i mus jabłkowy),
• 10 µg/kg: w sokach jabłkowych oraz stałych produktach na bazie jabłek przeznaczonych dla niemowląt i małych dzieci.

Samo odkrojenie widocznego, zapleśniałego lub nadgnitego fragmentu owocu nie eliminuje patuliny. Ponieważ mikotoksyna ta jest bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie, z łatwością dyfunduje z miejsca infekcji do pozornie zdrowego, jędrnego miąższu (w promieniu co najmniej kilku centymetrów, a w przypadku miękkich owoców, takich jak pomidory, brzoskwinie czy truskawki – w całej objętości owocu). Co więcej, grzyb Penicillium expansum często rozwija się w sposób ukryty wewnątrz gniazda nasiennego jabłek lub gruszek, nie dając początkowo objawów na skórce.

Kluczowe zasady ochrony przed patuliną w domu i przetwórstwie:

• Bezwzględne wyrzucanie owoców z oznakami pleśni lub brunatnej zgnilizny: nadpsutych owoców nie wolno spożywać po odkrojeniu zmienionej części ani przeznaczać na domowe kompoty, musy, dżemy czy soki.
• Kontrola gniazd nasiennych po przekrojeniu owocu: przed spożyciem lub przetworzeniem jabłek i gruszek należy je przekroić i sprawdzić, czy komora nasienna nie jest pokryta szarawym lub białym nalotem pleśni.
• Świadomość odporności termicznej patuliny: patulina jest związkiem termostabilnym w środowisku kwaśnym (pH 3,5–5,5) – gotowanie, pasteryzacja ani pieczenie nie powodują jej rozkładu. Toksyna ulega natomiast degradacji enzymatycznej podczas fermentacji alkoholowej moszczu przez drożdże w procesie produkcji wina i cydru.
• Właściwe przechowywanie: owoce i warzywa należy przechowywać w chłodnym, suchym i przewiewnym miejscu, ostrożnie obchodząc się z nimi podczas transportu, aby unikać obić skórki.