Kyselina tenuazonová, mykotoxin alternárií

Jiří Patočka

     Kyselina tenuazonová (KT), 3-Acetyl-5-sec.-butyl-4-hydroxy-3-pyrrolin-2-on, je metabolit nalezený v mikromycetě Alternaria alternata, synonymum Alternaria tenuis (Stickings, 1959). Tato mikroskopická houba se vyskytuje velmi hojně na celém světě. Roste na různých substrátech rostlinného původu včetně potravin a krmiv, a také v půdě. Velmi často roste A. alternata na rajčatech (Pose et al., 2010) a KT se objevuje v produktech z nich připravených (Stack et al., 1985), např. v rajském protlaku (Scott a Kanhere, 1980). Nalezena byla ale také v arašídech (Lansden, 1984), olivách (Visconti et al., 1986), červených fazolích (Sanchis et al., 1988), čiroku (Ansari a Shrivastava, 1990), kukuřici (Julian et al., 1995) a mnoha dalších potravinách a potravinářských surovinách (Blunden et al., 1991; Scott, 2001; Solfrizzio et al., 2004; Asam et al., 2011a), např. v semenech řepky a slunečnice a z nich připravených potravin (Nawaz et al., 1997). KT byla také nalezena ve vzorcích čínské (Li a Yoshizawa, 2000) a argentinské pšenice (Azcarate et al., 2008) nebo v koření z Brazílie (Freire et al., 2000). Houby rodu Alternaria jsou především rostlinné patogeny, ale svou přítomností v produktech konzumovaných lidmi a širokou paletou mykotoxinů, z nichž KT je pouze jedním z nich, představují pro člověka dosud ne zcela prozkoumané riziko.

     Kromě KT může A. alternata produkovat vysoce toxický metabolit AAT (Alternaria alternata toxin) podobný fumonisinu, a dále řadu méně významných toxinů, např. alternariol (Meronuck et al., 1972), alternariol monomethylether (AME) nebo altenuen (Müller, 1992). Tato mikroskopická houba  patří mezi oportunní patogeny a způsobuje např. kožní léze.
     KT má cytotoxické, protinádorové a antibakteriální účinky (Gitterman, 1959) a vykazuje rovněž antivirovou (Miller et al., 1963) a insekticidní aktivitu (Cole a Rolinson, 1972). KT blokuje proteosyntézu tím, že inhibuje inkorporaci aminokyselin do proteinů (Shiguera a Gordon, 1963). Toxicita KT je však poměrně nízká a látka není teratogenní (Griffina Chu, 2011). Akutní toxicita KT vyjádřená velikostí střední smrtné dávky (LD₅₀) pro myš při i.p. podání je 81 mg/kg (Pero et al., 1973), při i.v. podání 125 mg/kg, při p.o. podání 225 mg/kg a při s.c. podání 145 mg/kg (CRC 1980). Chronická toxicita pro savce není známa. U myší krmených po 10 měsíců potravou kontaminovanou kyselinou tenuazovou bylo pozorováno poškození jícnu pokusných zvířat (Yekeler et al., 2001). I když se na základě současných znalostí zdá, že KT není příliš nebezpečný mykotoxin, jeho "všudypřítomnost" v potravinách není příliš povzbudivým zjištěním. Němečtí autoři např. zjišťovali přítomnost KT v různých značkách piva (Siegel et al., 2010). Analyzovali celkem 43 vzorků od několika výrobců (piva typu pilsener, pšeničná piva, bavorská piva, černá piva a nealkoholická piva) a KT nalezli v 37 vzorcích (86 %!). Průměrná hodnota KT byla 11 mikrogramu/kg, nejvyšší nalezená hodnota byla 175 ± 13 mikrogramu/kg. Nově vyvinutá citlivá metoda detekce KT prokázala přítomnost tohoto mykotoxinu v jablečných a rajčatových produktech dostupných na německém trhu v množství 50 až 200 mikrogramů/kg (Gross et al., 2011). Asam et al. (2011b) nalezli v rajčatových kečupech 363 až 909 mikrogramů/kg KT.
     Poslední výzkumy ukazují, že KT je aktivní proti Mycobacterium tuberculosis a že by mohla najít uplatnění v terapii tuberkulózy (Sonaimuthu et al., 2011).

Literatura
Ansari AA, Shrivastava AK. Natural occurrence of Alternaria mycotoxins in sorghum and ragi from North Bihar, India. Food Addit Contam. 1990; 7(6): 815-820.
Asam S, Lichtenegger M, Liu Y, Rychlik M. Content of the Alternaria mycotoxin tenuazonic acid in food commodities determined by a stable isotope dilution assay. Mycotoxin Res 2011a; DOI: 10.1007/s12550-011-x
Asam S, Liu Y, Konitzer K, Rychlik M. Development of a stable isotope dilution assay for tenuazonic acid. J Agric Food Chem. 2011b; 59(7): 2980-2987.
Azcarate MP, Patriarca A, Terminiello L, Fernández Pinto V. Alternaria toxins in wheat during the 2004 to 2005 Argentinean harvest. J Food Prot. 2008; 71(6): 1262-1265.
Blunden G, Roch OG, Rogers DJ, Coker RD, Bradburn N, John AE. Mycotoxins in food. Med Lab Sci. 1991; 48(4): 271-282.
Cole M, Rolinson GN. Microbial metabolites with insecticidal properties. Appl Microbiol 1972; 24(4): 660-662.
CRC Handbook of Antibiotic Compounds, Vol.1, Berdy, J., Boca Raton, FL, CRC Press, 1980; Vol. 5, Pg. 65.
Freire FC, Kozakiewicz Z, Paterson RR. Mycoflora and mycotoxins in Brazilian black pepper, white pepper and Brazil nuts. Mycopathologia. 2000; 149(1): 13-19.
Gitterman CO. Antitumor, Cytotoxic, and Antibacterial Activities of Tenuazonic Acid and Congeneric Tetramic Acids. J Med Chem 1965; 8(4): 483–486.
Griffin GF, Chu FS. Toxicity of the Alternaria metabolites alternariol, alternariol methyl ether, altenuene, and tenuazonic acid in the chicken embryo assay. Appl Environ Microbiol 2011; 77(22): 1420-1422.
Gross M, Curtui V, Ackermann Y, Latif H, Usleber E. Enzyme immunoassay for tenuazonic acid in apple and tomato products. J Agric Food Chem. 2011; 59(23): 12317-12322.

Julian AM, Wareing PW, Phillips SI, Medlock VF, MacDonald MV, del Río LE. Fungal contamination and selected mycotoxins in pre- and post-harvest maize in Honduras. Mycopathologia. 1995; 129(1): 5-16.
Lansden JA. Liquid chromatographic analysis system for cyclopiazonic acid in peanuts. J Assoc Off Anal Chem. 1984; 67(4): 728-731.
Li F, Yoshizawa T. Alternaria mycotoxins in weathered wheat from China. J Agric Food Chem. 2000; 48(7): 2920-2924.
Meronuck RA, Steele JA, Mirocha CJ, Christensen CM. Tenuazonic acid, a toxin produced by Alternaria alternata. Appl Microbiol. 1972; 23(3): 613–617.
Miller FA, Rightsel WA, Sloan BJ, Ehrlich J, French JC, Bartz QR, Dixon GJ. Antiviral activity of tenuazonic acid. Nature. 1963; 200: 1338-1339.
Müller M. Toxin-producing ability of molds of the genus Alternaria. [Article in German] Zentralbl Mikrobiol. 1992; 147(3-4): 207-213.
Nawaz S, Scudamore KA, Rainbird SC. Mycotoxins in ingredients of animal feeding stuffs: I. Determination of Alternaria mycotoxins in oilseed rape meal and sunflower seed meal. Food Addit Contam. 1997; 14(3): 249-262.
Pero RW, Posner H, Blois M, Harvan D, Spalding JW. Toxicity of metabolites produced by the "Alternaria". Environ Health Perspect. 1973 ; 4: 87-94.
Pose G, Patriarca A, Kyanko V, Pardo A, Fernández Pinto V. Water activity and temperature effects on mycotoxin production by Alternaria alternata on a synthetic tomato medium. Int J Food Microbiol. 2010; 142(3): 348-353.
Sanchis V, Scott PM, Farber JM. Mycotoxin-producing potential of fungi isolated from red kidney beans. Mycopathologia. 1988; 104(3): 157-162.
Scott PM. Analysis of agricultural commodities and foods for Alternaria mycotoxins. J AOAC Int. 2001; 84(6): 1809-1817.
Scott PM, Kanhere SR. Liquid chromatographic determination of tenuazonic acids in tomato paste. J Assoc Off Anal Chem. 1980; 63(3): 612-621.
Shiguera HT, Gordon CN. The biological activity of tenuazonic acid. Biochemistry 1963; 2(5): 1132-1137.
Siegel D, Merkel S, Koch M, Nehls I. Quantification of the Alternaria mycotoxin tenuazonic acid in beer. Food Chem 2010; 120(3): 902-906.
Solfrizzo M, De Girolamo A, Vitti C, Visconti A, van den Bulk R. Liquid chromatographic determination of Alternaria toxins in carrots. J AOAC Int. 2004; 87(1): 101-106.
Sonaimuthu V, Parihar S, Thankur JP, Luqman S, Saikia D, Chanotiya CS, Jhonpaul M, Negi AS. Tenuazonic acid: a promising antitubercular principle from Alternaria alternara. Microb Res 2011; 3: e17.
Stack ME, Mislivec PB, Roach JA, Pohland AE. Liquid chromatographic determination of tenuazonic acid and alternariol methyl ether in tomatoes and tomato products. J Assoc Off Anal Chem. 1985; 68(4): 640-642.
Stickings CE. Studies in the biochemistry of micro-organisms. 106. Metabolites of Alternaria tenuis auct.: the structure of tenuazonic acid. Biochem J. 1959; 72(2): 332–340.
Visconti A, Logrieco A, Bottalico A. Natural occurrence of Alternaria mycotoxins in olives--their production and possible transfer into the oil. Food Addit Contam. 1986; 3(4): 323-330.
Yekeler H, Bitmiº K, Ozçelik N, Doymaz MZ, Calta M. Analysis of toxic effects of Alternaria toxins on esophagus of mice by light and  electron microscopy. Toxicol Pathol. 2001; 29(4): 492-497.