Přednáška prezentovaná na mezinárodním semináři o bezpečnosti potravin, který pořádala VŠCHT Praha dne 13. září 2002.

Christer Andersson
National Food Administration, Uppsala, Sweden

Rostliny obsahují značná množství chemických sloučenin, které nepatří mezi intermediáty ani produkty primárního metabolizmu. Tyto takzvané sekundární metabolity vznikají z primárních metabolitů a jejich prekurzorů a některé se podílejí na tvorbě vůně, chuti a barvy rostliny. V minulosti byly sekundární metabolity považovány za odpadní produkty, které vznikly vinou “omylů” primárního metabolizmu, a proto jim byla přikládána jen malá důležitost ve vztahu k růstu a metabolizmu rostliny. Nyní již je zřejmé, že tento zastaralý pohled je nesprávný a zavádějící, protože mnohé sekundární metabolity mají pro rostlinu specifický význam. V  neposlední řadě bývají klíčovými složkami aktivního a účinného obranného mechanizmu, takže se podílejí na chemické válce mezi rostlinami a jejich škůdci a patogeny.

V potravinách a v rostlinách bylo nalezeno značné množství toxických sloučenin přirozeného původu. Tyto sloučeniny jsou obecně sekundární metabolity a říká se jim přírodní toxiny. Pouze několik primárních metabolitů bylo označeno za přírodní toxiny. Definice pojmu přírodní toxiny může být přísně vymezená nebo rozšířená. V přísně vymezeném a správnějším měřítku (které  bereme v úvahu i v této prezentaci) jsou přírodní toxiny definovány jako složky potravy, produkované endogenně a schopné vyvolat nežádoucí účinky v případě, že je tato potrava (food organizm) nebo produkty z ní konzumovány. Většina základních přírodních toxinů byla nalezena v rostlinách.

V širší definici řadíme mezi přírodní toxiny i toxické sloučeniny, odvozené od kontaminace dané potravy. Kontaminace se může do potravy dostat různými způsoby. V první řadě mohou být netoxické suroviny rostlinného původu nešťastnou náhodou nebo díky nehodě kontaminovány smíšením s toxickými nejedlými (non-nutritive) rostlinnými druhy. Například
lilek černý (Solanum nigrum) je bohatě rostoucí plevel, který může kontaminovat (pěstěné, kultivované) pole. Z latinského názvu je patrné, že se jedná o černý plod, nezralý však má barvu zelenou. Lilek černý obsahuje různé toxické glykoalkaloidy (alfa-solasonin, alfa-solamargin, beta-solamargin, alfa-solanigrin, alfa-solanin a soladulcidin tetrasacharid) a může způsobit značné problémy při sklizni, protože nezralé (zelené) plody mohou být snadno sesbírány společně s hrachem nebo fazolemi, od kterých jsou těžko k rozeznání. Podobně proso, základní složka potravy v některých částech Asie, může být silně kontaminována zrnem Crotalaria a Heliotropium. Tyto kontaminující rostliny obsahují pyrrolizidinové alkaloidy, složky, které mohou při požití zapříčinit akutní selhání jater, vznik nádorového onemocnění jater a žilní léze.
Suroviny živočišného původu, především ryby a mléko, mohou být kontaminovány v případě, že je zvíře krmeno organizmy/rostlinami, které obsahují přirozené toxiny. Ve Spojených státech bylo nahlášeno několik lokálních otrav z mléka, v některých případech i s fatálními následky. Tyto případy byly hlášeny z míst, kde lidé konzumují mléko krav, které se pasou na pastvinách, kde rostou rdesno (Polygonum) a zlatobýl (Solidago). Stává se to zvláště v období, kdy plevel kvete a běžné rostliny jsou vzácné. Otravu mlékem vyvolává rostlinný toxin tremeton. Mezi další známé případy otravy intoxikovanými potravinami patří otrava rybami a plody moře. Ryby z tropických moří, které se živí na obrněnkách (mořských řasách) obsahujících ciguatoxiny, mohou při konzumaci způsobit ciguaterovou otravu z ryb, zatímco plody moře mohou být kontaminované různými toxiny (např. saxitoxinem) z mořského planktonu a mohou způsobit např. paralytickou otravu. A za třetí – různé potraviny mohou být kontaminovány mikroorganizmy, které produkují toxické sloučeniny a které mohou po požití způsobit intoxikaci. Snad nejznámější jsou mykotoxiny, které vznikají jako sekundární metabolity v plísních. Mykotoxiny, požité v plesnivých rostlinách (např. aflatoxin B1, ochratoxin A, deoxynivalenol, patulin, zearalenon) mohou mít jak akutní tak chronické toxické účinky (např. mutagenní, teratogenní, estrogenní and karcinogenní účinky) pro zvířata i pro člověka.

NETTOX je název společného projektu EU (European Community AIR Concerted Action), který probíhal v letech 1995-1997, a ve kterém se spojilo 43 účastníků (včetně  5 hlavních potravinářských odvětví) z 15 evropských zemí. Původní projekt byl vzápětí následován projektem FAIR – Bioaktivní látky v rostlinném informačním systému (BioActive Substances in Food Plants Information System, BASIS) v letech 1999-2001. Projekt NETTOX byl zaměřen na 2 hlavní cíle vytvořit základnu evropských vědců, kteří se zabývají studiem základních přírodních toxinů v rostlinách, využívaných v potravinářském průmyslu a vyvinout informační systém, shrnující kriticky vyhodnocená data o složení a toxikologických vlastnostech přírodních toxinů. Projekt BASIS kompiluje a vyhodnocuje informace o přírodních toxinech, přítomných v potravinářsky využívaných rostlinách a ukládá je do databáze s cílem využít tuto databázi při analýze rizika využití rostlinných zdrojů v potravinářství.

V počáteční fázi projektu NETTOX bylo účastníky z 15 evropských zemí vyhodnoceno 307 různých rostlin a hub, které jsou využívány pro konzumaci ve smyslu definice Codex Alimentarius, nebo jsou využívány jako koření. Do projektu nebyly zahrnuty rostliny využívané pro jiné účely, např. pro přípravu bylinných čajů nebo lidových léků. Jednotlivé dobře definované endogenně produkované přírodní toxiny těchto rostlin byly identifikovány a klasifikovány do 31 skupin chemických sloučenin. Osmnáct dalších skupin sloučenin zahrnovalo sloučeniny, které nebyly endogenně produkovány danými rostlinami a tudíž, podle definice, používané v tomto projektu, nepatří mezi přírodní toxiny, ale do tzv. šedé zóny.

Protože bylo potřeba stanovit priority zavádění jednotlivých zemědělských rostlin do budoucí evropské databáze, byly v rámci projektu NETTOX shromážděny informace o konzumaci ovoce a zeleniny a to především z vládních průzkumů 15 zúčastněných zemí, z výrobních statistik a informací o exportu/importu. Za prioritní byly považovány rostliny, které jsou konzumovány ve velkém množství a/nebo o které je zájem v potravinářském průmyslu. Jednalo se o 113 z 307 zkoumaných rostlin. Protože jich bylo stále ještě příliš velké množství na to, aby byly paralelně testovány a vkládány do databáze, byly rozděleny na 6 skupin podle toxického potenciálu přírodních toxinů, přítomných v rostlině, podle koncentrace přítomných toxinů, podle obliby konzumace těchto rostlin a podle míry upotřebení v potravinářském průmyslu. 45 rostlin získalo statut vysoká priorita, 10 vysoká/střední priorita, 31 střední priorita, 22 střední/nízká priorita a 5 nízká priorita. Zbývajících 6 rostlin z původních 113 získalo statut velmi nízká priorita.

Do databáze budou náhodným výběrem zadány příklady přírodních toxinů v některých zemědělských rostlinách se statutem nejvyšší priority, při prezentaci bude probrána jejich toxikologie a prodiskutována potenciální toxicita pro konzumenty.