Ünite 9: Mikotoksinler ve Doping

Mikotoksinler

Mikotoksinler bazı patojen mikroskobik mantarlar (küfler) tarafından üretilen toksik maddelere denir. Mikotoksinler çeşitlerine göre yerel bir sorun olabilirken, dünyanın farklı coğrafyalarında yetiştirilen benzer ürünlerde ortaya çıkmasıyla daha çok genel bir sorun olabilmektedir.

Patojen: Hastalık yapan madde veya mikroorganizmalara patojen denir.

Toksik: Hücreler ve yaşayan dokular üzerinde yıkıcı, tahrip edici, zarar verici özelliği bulunan yani zehir vazifesi gösteren madde veya etkidir.

Mikotoksin Oluşumunu Kolaylaştıran Faktörler

Mantarların üremesi ve mikotoksin üretmesi için uygun şartların oluşması gerekir. Bu şartlar mantarlara göre değişmekle birlikte;

Uygun besin ortamı (tahıl ürünleri gibi),
Nem (< %50), Sıcaklık (15-55 °C) ve
Yeterince hava (oksijen) bulunması başlıcalarıdır.

Mikotoksinlerin Etkileri

Mikotoksinlerin etkileri

• Hepatotoksik etki (Aflatoksinler, sporidesmin gibi ): Karaciğer uzerinde zehir etkisi gosteren etki.
• Karsinojenik etki (Aflatoksinler, fumonisinler gibi): Kanser oluşmasına yol açan etki.
• Nefrotoksik etki (Okratoksin, sitrinin gibi) : Böbrek üzerinde zehir etkisi gösteren etki.
• Kan üzerinde olumsuz etki (Trikotesenler gibi) : Kemik iliğini etkileyerek kanın şekilli hücrelerinin oluşmasını baskılayan etki.
• Östrojenik etki (Zearalenon gibi): Östrojen hormonu benzeri etki.
• Dermatoksik etki (Trikotesenler, penisillik asit, stakibotriyotoksin gibi) : Deri üzerinde zehir etkisi gösteren etki.
• Nörotoksik etki (Siklopiazonik asit gibi): Sinir sistemi üzerinde zehir etkisi gösteren etki.
• İmmunosupresif etki (Aflatoksinler, rubratoksin gibi ): Bağışıklık sistemini baskı altına alan etki
• Embriyotoksik ve teratojenik etki (Fumonisinler, okratoksin gibi): Yavrunun ilk geliştiği haftalarda yavru üzerinde zehir etkisi gösteren etki embriyotoksik etki; gebelikte maruz kalınması durumunda yavruda yapısal bozukluk yapan etki teratojenik etki diye bilinir.

Mikotoksinlerin Sınıflandırılması

Hayvan ve insan sağlığı açısından önemli olan mikotoksinler bulundukları besin maddelerine göre aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir.

• Yem ve yem hammaddeleri (Tahıllar, tahıl ürünleri ve benzeri)
• Süt ve ürünleri

Yem ve Yem Hammaddeleri (Tahıllar, Tahıl Ürünleri ve Benzeri)

Tahıl ve ürünleri temel gıda maddeleridir. Yem hammaddesi olarak yaygın şekilde kullanılırlar; mantar üremesi ve mikotoksin oluşumu için uygun ortamlardır. Hasat öncesinde, hasat sırasında ve sonrasında da ciddi boyutta hedef besin maddeleri olmaları nedeniyle mikotoksin açısından önemlidirler. Tahıl olarak başta mısır olmak üzere buğday, arpa, yulaf, çavdar ve pirinçte bulunabilecek başlıca mikotoksinler şunlardır: Aflatoksinler, okratoksin A, trikotesenler, fumonisinler, zearalenon ve penitremler.

Aflatoksinler (AF’ler)

Aspergillus flavus , A.parasiticus ve A.nomius gibi mantarların gıda ve yemlerdeki toksik metabolitleridir. Sıcak ve nemli iklim koşullarında daha çok ürer ve aflatoksinleri üretirler. Yemlerdeki aflatoksinin en önemli kaynakları mısır, yerfıstığı ve küspesi ile pamuk tohumu küspesi gibi yem hammaddeleridir. Başlıca önemli aflatoksinler aflatoksin B _1, aflatoksin B ₂ , aflatoksin G ₁ , aflatoksin G ₂ , aflatoksin M ₁ ve aflatoksin M ₂ ’dir.

Akut ve subakut zehirlenmede bazı hayvan türlerinde karşılaşılan belirtiler aşağıdaki gibidir:

• Domuzlarda genellikle iştahsızlık, depresyon, sarılık, hemorajik hepatit (kanamalı karaciğer iltihabı), hemorajik gastroenterit ve şiddetli dehidrasyon (canlının çok fazla sıvı kaybetmesi) görülür. Ölüm şekillenebilir.
• Sığırlarda başlıca zayıflama, iştahsızlık, solunum güçlüğü ve depresyonla seyreder, danalar daha çok etkilenebilir. Laktasyonda süt verimi azalır. Ölüm görülebilir.
• Koyun ve keçiler aflatoksinlere karşı daha dirençlidir. Zehirlenme semptomları sığırlara benzer.
• Kanatlılarda iştahsızlık, yorgunluk, gelişmede gecikme, ataksi, konvülziyonlar ve ölüm şeklinde devam eder

Ataksi, denge ve hareketler arasındaki uyumun bozulmasıyla sonuçlanan bir sinir sistemi hastalığıdır.

Okratoksin

A Penicillium verrucosum, Aspergillus ochraceus ve düşük oranlarda Aspergillus niger tarafından üretilir. Okratoksin A, 30 °C altında ve %80 nem bulunan ortamlarda daha fazla üretilir. Bu nedenle, daha çok serin iklime sahip bölgelerde (Kanada, Orta ve Kuzey Avrupa gibi), tahıl ve ürünlerinde bu toksin daha yaygın görülür. Okratoksin A sindirim kanalından emildikten sonra daha çok böbreklerde bulunur, karaciğer, kas ve yağ dokusunda da daha düşük miktarlarda bulunur. Rat, tavşan ve insanlarda süte geçmekle birlikte, ruminantlarda rumen mikroflorasından dolayı düşük miktarlarda geçmektedir. Başlıca nefrotoksik etkiye sahiptir, ayrıca hepatotoksik ve embriyotoksik etkiye de neden olabilmektedir.

Trikotesenler

Trikotesenler de Fusarim türüne ait çeşitli mantarlar tarafından üretilir. Değişik iklim şartlarında üretilebilirken, T-2 toksin daha çok soğuk ve nemli iklimlerde üretilir. Başlıca trikotesen mikotoksinler T-2 toksin, HT-2 toksin, nivalenol, deoksinivalenol (DON, vomitoksin) ve diasetoksiskirpenol (DAS)’dür. Toksine bağlı olarak değişmekle birlikte genel olarak hayvanlarda akut ve subakut zehirlenmelerde bulantı, tükürük artışı, kusma, iştahsızlık, kanamalar ve üreme bozuklukları görülür. Kronik zehirlenmelerde ise başlıca sindirim kanalı boyunca kanamalar, kansızlık ve bağışıklık sisteminin zayıflamasına neden olurlar.

Fumonisinler

Fumonisinler daha çok Fusarim miniliforme ve F.proliferatum tarafından üretilir. Fumonisinlerin B ₁ , B ₂ , B ₃ , B ₄ , A ₁ ve A ₂ çeşitleri vardır. Fumonisin B’ler yem ve hammaddelerinde daha çok bulunur ve en toksik olanları da B ₁ ve B ₂ ’dir. Daha çok Latin Amerika, Afrika ve Avustralya’da sorun oluştururlar. Atlarda lökoensefalomalasi (sinirsel bir hastalık), domuzlarda akciğer ödemi, kanatlılarda verim düşüklüğü ve ölüme yol açarlar.

Zearalenon (F-2 Toksin)

Östrojenik etkili bir mikotoksindir. Fusarium graminearum, F.roseum gibi çeşitli Fusarium mantarları tarafından, ılıman ve nemli ortamlarda üretilir. Yemlerdeki miktarına bağlı olarak, hayvanlarda östrus siklusunun bozulmasına, kalıcı korpus luteum ve serum progesteron düzeylerinin yüksek olarak devam etmesine yol açar. Zearalenon, farelerde uzun süreli maruziyette karsinojeniteye neden olabildiğinden Uluslararası Kanser Araştırma Merkezi tarafından karsinojen etkenler içinde 3’üncü grupta sınıflandırmıştır.

Penitremler

Penicillium cyclopium gibi penisilyum türü mantarlar tarafından hazırlanan bir dizi mikotoksin (A-F) grubudur. Grubun en önemli temsilcisi penitrem A’dır (tremorin A diye de bilinir). Bu mikotoksinle zehirlenen hayvanlarda hareketle şiddetlenen ve ilerleyen titremeler, opistotonus, istemsiz göz hareketleri ve tükürük salgısında artış, dış uyarılara aşırı duyarlılık, sağırlık, yorgunluk ve felç dikkat çeker.

Süt ve Ürünleri

Süt ve ürünlerinde bulunan mikotoksinlerin başlıcaları şunlardır: Aflatoksin M ₁ ve aflatoksin M ₂ , okratoksin A, siklopiazonik asit. Aflatoksin M ₁ ve M ₂ sütte sıklıkla bulunabilen aflatoksinlerdir. Okratoksin A ve siklopiazonik asit de daha az olarak bulunabilmektedir.

Aflatoksin M1 ve M2

Aflatoksin B ₁ , toksisitesi en fazla olan aflatoksindir; aflatoksin M ₁ aflatoksin B ₁ ’in, aflatoksin M ₂ ise aflatoksin B ₂ ’nin sütle atılan metabolik ürünüdür.

Metabolik ürün: Metabolik ürün, organizmada bir maddedeki kimyasal değişiklikler sırasında meydana gelen ara üründür.

Siklopiazonik Asit

Katalepsi, vücudun hareketsiz bir şekilde kaldığı, yüz ifadesinin donduğu sinirsel bir bozukluktur.

Mikotoksinlerin Tanı ve Kontrolü

Mikotoksin zehirlenmelerini önlemek için alınması gereken koruyucu önlemler: Mikotoksinle zehirlenmelerde tedavi genellikle etkisizdir. Bu nedenle koruyucu önlemler; yani yem hammaddeleri, yemler ve gıda maddelerinin uygun şartlarda üretilip, depolanması gerekir. Mümkün olduğunca yem hammaddeleri ve yemlerin iyi kurutulmuş olması, kuru ve iyi havalandırılan ve zeminle teması kesilmiş ortamlarda saklanması gerekir. Yem ve hammaddelerinde oluşmuş mikotoksinlere karşı pek çok yöntem bulunmakla birlikte pratikte uygulanabilecek yöntemler arasında toksin bağlayıcıların bu yemlere katılması ya da mikotoksin içeriği düşük olan yemlerle bu yemlerin karıştırılarak toksi içeriğinin azaltılması sağlanabilir. Mikotoksin içeriği çok yüksek yem ve yem hammaddelerinin imha edilmesi gerekir.

Fiziksel Yöntemler

Yem ve gıdalardaki mikotoksinlerin azaltılması için kullanılan fiziksel yöntemler şunlardır:

• Mekanik işlemler : Tane yemlerde mikotoksinlerle kontamine olan kısmın temiz kısımdan fiziksel olarak ayrılması ile toksin düzeyi azaltılabilmekle beraber bu yöntem mikotoksinle bulaşık tanelerin tamamen ayıklanamama ihtimali ve işlem sırasında temiz tanelerin de uzaklaştırılabilmesi riski nedeniyle çok pratik bir uygulama değildir.
• Dansite ayrımı: Mikotoksinle kontamine olmuş tane ve yağlı tohumların değişik yoğunluktaki çözeltilerde (NaCI gibi) yüzdürülmesi ile ayrılması esasına dayanmaktadır.
• Isı uygulaması (termal yol) : Saf ve susuz şekildeki atlatoksinlerin, ergime noktalarına kadarki sıcaklıklara dayanıklı oldukları bilinmektedir. AFB1 kuru havada dayanıklıdır; ergime noktası 260 °C’dir ve 269 °C’de yıkımlanır. Aflatoksinle beraber diğer mikotoksinlerin de sahip oldukları ısıya dayanıklılık ozellikleri nedeniyle suda kaynatma ya da otoklavdan geçirme gibi uygulamalarla ancak kısmi olarak yıkımlanabilmektedir.
• Işık ve ışın işlemler: Atlatoksinlerin yıkımlanması amacıyla ultraviyole ışık (UV) ve güneş ışığı da kullanılmaktadır. Bu durumda solar yıkımlanmaya karşı hassas olan furan halkasında değişiklikler meydana gelir ve çift bağda açılma şekillenir. UV ışınların kullanılması sonucu, atlatoksin molekülünde kopmalar meydana gelerek, 12’nin üzerinde yıkımlanma ürünü oluşur. Gama ışını toksijenik A. flavus dahil pek çok mikroorganizmayı başarı ile elimine edilebilmektedir.

Kimyasal Yöntemler

Yem ve gıdalardaki mikotoksinlerin azaltılması için kullanılan kimyasal yöntemler şunlardır:

• Amonyak uygulanması: Depolama şartlarının iyi olması ve kurutma olayına dikkat edilmesi durumunda, amonyaklama işlemi aflatoksin miktarlarından önemli düzeyde azalmaya neden olmaktadır.
• Ozon uygulanması (ozonizasyon): Ozon, atık suların dezenfeksiyonu ve gıda endustrisinde bakteri, virus ve protozoonlara karşı antimikrobiyal olarak kullanılan üç atomlu oksijen (O3)’dir. Güçlü oksitleyici etkisi nedeniyle mikotoksin üreten mantarların (kuflerin) gelişimini engelleyebilmekte ve mikotoksin miktarlarını da azaltabilmektedir.
• Adsorbanların kullanılması: Adsorbanlar bağlayıcı özellikleri nedeniyle yemlerdeki mikotoksinleri bağlayarak (kimyasal bileşik oluşturarak) mikotoksinlerin bağırsaklardan emilmeden dışkıyla dışarı atılmasını sağlayan maddelerdir.

Biyolojik Yöntemler

Yem ve yem hammaddelerinde bulunan mikotoksinler bazı bakteri, mantar veya mayalar (Phenylobacterium immobile, Gliocladium roseum, Saccharomyces cerevisiae gibi) tarafından yıkımlanabilmektedir.

Doping

Doping, bir sporcu veya yarış hayvanının yarış performansını yapay olarak arttırabilmek veya azaltabilmek amacıyla yabancı maddelerin veya fazla miktarda fizyolojik maddelerin kullanılmasıdır.

At Yarışları Doping Yönetmeliği’nde, “bir atın koşudaki hız, kuvvet ve cesaretini, bunlardan herhangi birini veya tümünü değiştirmek amacıyla, normal gıdalar dışında, herhangi bir şekilde veya herhangi bir yolla atlara verilen maddelere doping; bu maddelerin tespiti için yapılan muayenelere de doping muayenesi denir” şeklinde doping tanımlanmaktadır.

Yarış hayvanlarında doping uygulanmasının nedenleri:

• Yarış hızının arttırılması.
• Yarış sırasında daha fazla kullanılabilir enerji sağlanması.
• Solunumun daha rahat ve hızlı gerçekleştirilmesi.
• Fazla heyecanlı, sinirli ve uyarı halinde olan hayvanların yatıştırılması.
• Tendinitis, romatizma ve kemik hastalıkları gibi koşmayı engelleyici ve yarış hızını sınırlayıcı hastalıkları bulunan hayvanların ağrılarının dindirilmesi ve hastalığın belirtilerinin önlenmesi.
• Kas ve sinirsel yapıların daha iyi gelişiminin sağlanması ve arttırılması.
• Yarış hayvanlarının daha kısa sürede yetişmesi ve gelişmesini sağlamak.
• Hayvanın yarış dışı bırakılması, sağlıklı yarışmasının engellenmesi.

Doping Maddelerinin Sınıflandırılması

Doping amaçlı kullanılan maddeler, doping yapma amacına göre şöyle sıralanır:

• Yarış performansını arttıranlar
• Yarış performansını azaltanlar
• Diğer doping maddelerinin kinetiğini değiştirenler
• Düşük yarış performansını normale getirebilmek için kullanılanlar.

Doping-İlaç İlişkisi

İlaç olarak kullanılan maddelerin bir kısmı doping amaçlı da kullanılabilmektedir. Bu ilaçların uygulama miktarı, şekli, zamanı ve süresinin belirlenmesi kullanım amacı hakkında bilgi verir. Doping amaçlı kullanılabilen ilaç ve kimyasal maddelerin yarışlardan çok önce ve tümüyle iyi niyetle veya zorunlu görülen bir tedavinin kaçınılmaz sonucu olarak yarış hayvanlarında kullanılması gerekir. Ayrıca, tedavi amacıyla kullanılan ilaçların metabolitleri doping etkisine sahip maddeler olabilir. Bu nedenlerle, tedavi amacıyla kullanılan ilaçların bilinçli ve kontrol altında veteriner hekimler tarafından kullanılması gerekir.

Doping Maddesi Kullanımını Sınırlayıcı Kurallar

1977 yılında, binicilik ve kültür ırkı hayvanlar arasındaki yarışları düzenleyen ulusal ve uluslararası kuruluşlar, İtalya’nın Roma şehrinde toplanmıştır. Bu toplantıda dopingin tanımı, kapsamı, doping amaçlı girişimlerin engellenmesi, doping amacıyla kullanılan maddelerin belirlenmesi, doping kontrolü ve test seçenekleri belirli esaslara bağlanmıştır. 1999 yılında, “Sporda Doping Dünya Konferansında” İsviçre’de “Sporda Doping Lozan Bildirgesi” hazırlanmıştır. Bu bildirgede eğitim, dopingin önlenmesi ve sporcu hakları, dopingle mücadele olimpik hareket ilkeleri, Uluslararası Dopingle Mücadele Ajansı, olimpik hareket ve kamuoyu ile işbirliği gibi konular ele alınmıştır. Uluslararası Olimpiyat Komitesi, Uluslararası Binicilik Federasyonu, 1999 yılında doping sınıfları listesi hazırlamış ve yasaklanmış maddelerde kabul edilebilir en yüksek miktarı (limitleri) belirlemiştir.

Türkiye’de ise 1957 yılında hazırlanan “At Yarışları Tüzüğü”nde; doping muayenesi, doping yapanlara verilecek cezalar ve doping muayenesi heyeti uzmanlarıyla ilgili düzenlemeler yapılmıştır. 1963 yılına hazırlanan “Doping Muayene Yönetmeliği”, 2007 ve son olarak da At Yarışları Yönetmeliği olarak 2011 yılında (19.04.2011 tarih, 27910 sayılı Resmi Gazete), Tarım ve Orman Bakanlığı (Gıda, Tarım ve Hayvancılık) tarafından yenilenmiş, dopingle ilgili olarak “Amaç, Kapsam, Dayanak ve Tanımlar”, “Doping Muayenesinin Usul ve Esasları” güncellenmiştir. Bu güncelleme ile doping muayenesi, doping muayenesi için şüpheli numune alınma zamanı, şüpheli numune alınma usulü, şüpheli numunelerin şifrelenmesi, korunması ve laboratuvara nakli, kan grubu ve DNA testi, atların muayene ve müşahedesi ve benzer konular açıklanmıştır.

Türkiye’de Doping Kontrolü

Türkiye’de Tarım Bakanlığı 1948 yılında at yarışlarında doping kontrolünün yapılmasını kararlaştırmış ve bu kontrollerin Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Farmakoloji ve Toksikoloji Kürsüsü’nde yapılması uygun görülmüştür. 1951 yılından itibaren bu görev o günkü adıyla, Etlik Bakteriyoloji ve Seroloji Enstitüsü’nde kurulan laboratuvara verilmiştir. Günümüzde Tarım ve Orman Bakanlığı’na bağlı Ankara Etlik Veteriner Kontrol ve Merkez Araştırma Enstitüsü ile İstanbul’da Pendik Veteriner Kontrol Enstitüsü’nde bulunan Doping Kontrol Laboratuvarları’nda yarış atlarında doping analizleri rutin olarak yapılmaktadır.

Doping analizleri için genellikle salya, ter, idrar, kan ve gaita (dışkı) örnekleri alınır. Şüpheli numune almadan ata herhangi bir yiyecek ve içecek verilmemesi ve ilgilisi olmayan kişilerin atla temasının engellenmesi gerekir. Yarışlara kayıtlı her at, koşu öncesi veya sonrasında numune alınarak doping muayenesine tabi tutulabilir.