Пенициллий исландский - токсинобразующие микроскопические грибы
PeniciIlium L к. — пенициллий Пенициллиотоксикозы (Penicilliotoxicoses)
Penicillium islandicum Sop p. — пенициллий исландский Пенициллиоисландиотоксикоз (Penicillioislandiotoxicosis)
Токсичность гриба изучена японскими исследователями в связи с токсикозами, возникшими в 1954—1955 гг. в Японии от употребления риса как местного производства, так и импортированного из Испании и США.
Морока (Morooka, 1956) установил токсичность для мышей естественно пораженного зерна риса и патологические изменения, сходные с наблюдаемыми при вызываемых им заболеваниях. Отобранный наиболее токсичный штамм гриба культивировался с целью получения токсина на среде Чапека с крахмалом и кукурузным экстрактом в течение 24 дней при 27—29° С. Получено два токсических вещества: из мицелия — пигмент лютеоскирин, описанный ранее другими японскими авторами, из культуральной жидкости — токсический метаболит. Желтый пигмент содержался только в мицелии гриба и получался из него при экстрагировании сухого мицелия петролейным эфиром, затем последовательно — ацетоном, растворением в воде, хлороформом и обработкой водным раствором 2н. НС1. Полученный осадок вызывал гибель мышей при внутрибрюшинном введении в дозе 3 мг. После дальнейшей очистки пигмента токсичность в острых опытах при внутрибрюшинном введении (в дозе 70 мг/кг) вызывала гибель животных через 24 ч (ЛД50 — 47, переносимая доза — 17,5 мг/кг).
Коллектив японских исследователей, состоящий из фармакологов, патологов, химиков, фитопатологов во главе с Кобайаши, Мийаке и др. (Kobayashi et all., 1958) провел комплексное изучение токсичности зерна риса, зараженного P. islandicum, природы и биологического действия токсических метаболитов гриба.
Токсичность заплесневелого зерна риса проверялась на мышах и крысах. После скармливания животным токсического риса в течение месяца при вскрытии обнаружены циррозы печени и другие патологические изменения. Хронические опыты проводились в течение 600 дней: через 100 дней (для мышей) и 140 дней (для крыс) после начала кормления (ранняя стадия наблюдения)- промежуточный срок учета производился между 100—200 днями (для мышей) и 140— 280 днями (для крыс), окончательные наблюдения — к концу опыта. Показана зависимость течения заболевания и проявления патологоанатомических признаков от дозы и длительности употребления токсического корма. Так, при скармливании животным больших доз пораженного риса (диета из 100% токсического корма или 100 мг культуры гриба в день) проявлялись острые симптомы отравления, отмечались потеря веса и быстрая гибель мышей и крыс в раннем периоде наблюдений. При употреблении средней дозы (10—30% пораженного зерна риса в диете, или 1—10 мг гриба в день) симптомы отравления выражены слабее: небольшая потеря веса, более продолжительный период выживаемости, но гибель животных отмечалась в 100% случаев во всех сроках наблюдения. При еще меньших дозах отмечались частичная потеря веса в ранней стадии и 100%-ная выживаемость.
При вскрытии животных обнаружены патологические изменения тканей и органов: острые поражения печени — при скармливании больших доз токсического риса, циррозы — при скармливании малых доз. Изучена также токсичность метаноловых экстрактов мицелия, применяемых в камелиевом масле, при подкожном и пероральном введениях.
Наиболее характерными патологическими изменениями печени авторы считают ненормальную функцию (по реакции с бромсульфталеином), ауторсию, наличие центробулярных некрозов, жировое перерождение, вакуолизацию клеток в периферических частях долек, геморрагии и др.
Токсин P. islandicum, по мнению авторов, обладает как общетоксическим, так и специфическим гепатотоксическим действием на организм. Для выделения и изучения токсических метаболитов гриб культивировался на среде Чапека. Выделено два токсических вещества: пигмент — лютеоскирин и хлорсодержащий пептид. Лютеоскирин представляет собой желтые прямоугольные кристаллы ст. пл. 278° С (с разложением). Оптическое вращение /а/ = 25—880° (0,1 % в ацетоне)- адсорбция в ультрафиолетовых лучах Ямакс= 245, 275, 430 ммк- log 2! = 4,32- 4,33- 4,46. Адсорбционный спектр в инфракрасных лучах— 1623,3378 см~ . Слаботоксичен: ЛД50 при подкожном введении составляет 1,47 и 2,21 мг (на 10 г живого веса) при пероральном введении.
Второе токсическое вещество — исландитоксин (C24H31N5Cl2) — циклический пентапептид, состоящий из пяти аминокислот, из которых две (d-р-фенил-р-аминопропионовая и дихлорпролин) описаны впервые. Последовательность их расположения следующая: /-серил-/-серил-/-дихлорпролил- -|5-фенил-|5-аминопропионил-/-аминобутиловый ангидрид (Marumo, 1962). В абсолютном этаноле имеет вид белых игольчатых кристаллов с т. пл. 251—252° С (с разложением). Оптическое вращение (а) = 92,9—100° С- адсорбция в ультрафиолетовых лучах А,макс — 257 ммк- log 2 = 2,75. Адсорбционный спектр в инфракрасных лучах — 3400, 1670, 1640, 1535, 1510, 1495, 1460, 695 см~1. Проявляет остротоксическое действие: ЛД50 при подкожном введении составляет 4,75 мкгу пероральном — 65,5 мкг (на 10 г живого веса).
В опытах с изолированной тканью печени этот токсин в концентрации 4 мкг/мл резко тормозил включение глицина (меченного С14) в белковую фракцию печени. Оба токсина не оказывали заметного влияния на включение фосфора (Р32) в фосфолипидную и кислоторастворимую нуклеотидную фракции (Saburo, Macoto, Kohei, 1963).
Лютеоскирин ингибирует рост клеток печени в культуре в концентрации 0,1 мкг/мл, вызывает их гибель при введении 1 мкг/мл хлорсодержащий пептид — соответственно при концентрациях 1025 мкг/мл и 1015 мкг/мл.
Таблица 6
Патологические изменения печени мышей при экспериментальном пенициллиоисландиотоксикозе
Характеристика патологического действияисландиотоксина | Количест | Выжива | Доза зараженного риса, г | ||
во случаев | емость | средняя в день | всего | ||
Острые поражения печени (52%) | острая атрофия | 18 | 3—8 | 2—4 | 8—12 |
под острая атрофия | 7 | 39-69 | 0,5—1,5 | 22—95 | |
Неопределенная картина (3%) | субхроническая | 6 | 72—96 | 0,5—1,5 | 47—116 |
2 | 42—75 | 0,8—1,5 | 35—100 | ||
Циррозы печени | ранняя стадия | 2 | 49—64 | 3—4 | 153—256 |
(30%) | подострая стадия | 16 | 219—594 | 0,05—1,0 | 14—379 |
Диффузная атрофия печени (15%) | 9 | 205—565 | 0,05 | 9—24 | |
Всего | 60 | 3—594 | 0,05—4 | 8—397 | |
Патологические изменения печени крыс под влиянием лютеоскирина выражаются в центробулярных некрозах, жировом перерождении клеток (острые поражения), центробулярном разрушении (подострые), центробулярной пигментации, слабых перопортальных фиброзах, образовании гепатом (хронические поражения). Хлорсодержащий пептид при остром поражении вызывает патоцитологические изменения в клетках печени с дегенерацией вакуоль, наличием капель Гиалина, разрушением клеток, геморрагией, главным образом, перипортальной области, фиброзами (при подострых поражениях). Хронические поражения токсином сопровождаются циррозами и моноглобул яром (табл. 6). При электронномикроскопическом исследовании культуры клеток печени отмечены набухание митохондрий, разрушение или грануляции, иногда пикнозы, повышение плотности в связи с истечением гиалиновых капель, разрушение цитопластической мембраны и другие изменения (Mijake, Saito, 1965).
