Οι αφλατοξίνες είναι τοξικοί μεταβολίτες που παράγονται από aspergillus flavus ή Α. parasiticus μέσα και πάνω στα τρόφιμα και τις κτηνοτροφές . Είναι, πιθανώς, οι πιο ευρέως γνωστές και οι πιο εντατικά ερευνημένες μυκοτοξίνες στον κόσμο. Οι αφλατοξίνες έχουν συνδεθεί με διάφορες ασθένειες όπως η αφλατοξίκωση, στα εκτρεφόμενα ζώα, τα κατοικίδια ζώα και τους ανθρώπους σε όλο τον κόσμο. Η εμφάνιση των αφλατοξίνων επηρεάζεται από ορισμένους περιβαλλοντικούς παράγοντες και, ως εκ τούτου, η έκταση της μόλυνσης ποικίλει με τη γεωγραφική θέση, τις γεωργικές και αγρονομικές εφαρμογές, και την ευαισθησία των προϊόντων στη μυκητιακή εισβολή στις περιόδους πριν τη συγκομιδή, της αποθήκευσης, ή/και των περιόδων επεξεργασίας. Οι αφλατοξίνες έχουν λάβει τη μεγαλύτερη προσοχή από οποιεσδήποτε άλλες μυκοτοξίνες λόγω της καταδειγμένης ισχυρής καρκινογόνου επίδρασής τους σε ευαίσθητα πειραματόζωα και των οξέων τοξικολογικών αποτελεσμάτων τους στους ανθρώπους. Η συνειδητοποίηση του ότι η απόλυτη ασφάλεια δεν επιτυγχάνεται ποτέ έχει οδηγήσει πολλές χώρες στην προσπάθεια περιορισμού στην έκθεση στις αφλατοξίνες με την επιβολή ρυθμιστικών ορίων στα προϊόντα προοριζόμενα για τη χρήση ως τρόφιμα και ως κτηνοτροφές.
Το 1960 περισσότερες από 100.000 μικρές γαλοπούλες σε αγροκτήματα πουλερικών στην Αγγλία πέθαναν κατά τη διάρκεια μερικών μηνών από μια προφανώς νέα ασθένεια που αποκαλέστηκε "ασθένεια Χ τω v γαλοπούλων". Σύντομα διαπιστώθηκε ότι το φαινόμενο δεν περιορίστηκε στις γαλοπούλες. Νεαρές πάπιες και φασιανοί προσβλήθηκαν επίσης, και εμφανίστηκε έντονη θνησιμότητα.
Μια προσεκτική έρευνα για τα πρόωρα ξεσπάσματα έδειξε ότι αυτά συνδέονταν με τις τροφές, συγκεκριμένα με τα βραζιλιάνικα φυστίκια. Πραγματοποήθηκε εντατική έρευνα για τα ύποπτα φυστίκια και γρήγορα διαπιστώθηκε ότι αυτή η τροφή ήταν ιδιαίτερα τοξική στα πουλερικά και τους νεοσσούς με συμπτώματα χαρακτηριστικά της ασθένειας Χ των γαλοπούλων.
Παρατηρήσεις που έγιναν κατά τη διάρκεια του 1960 σχετικά με τη φύση της τοξίνης πρότειναν ότι μάλλον είναι μυκητιακής προέλευσης. Στην πραγματικότητα, ο μύκητας που παράγει την τοξίνη προσδιορίστηκε ως aspergillus flavus (1961) και στην τοξίνη δόθηκε η ονομασία Αφλατοξίνη εξαιτίας του ονόματος προέλευσής της (Α. flavus > Afla).
Αυτή η ανακάλυψη οδήγησε σε αυξημένη επίγνωση των πιθανών κινδύνων αυτών των ουσιών ως συστατικά των τροφίμων και των ζωοτροφών που προκαλούν ασθένειες, ακόμα και το θάνατο στους ανθρώπους και τα άλλα θηλαστικά. Μελέτες αποκαλύπτουν ότι οι αφλατοξίνες παράγονται κυρίως από κάποια στελέχη του A. flavus και κατά κύριο λόγο, αν όχι αποκλειστικώς, από στελέχη του A. parasiticus.
Υπάρχουν κυρίως τέσσερις αφλατοξίνες: B1, B2, G1, G2. Το γράμμα Β της ονομασίας των αφλατοξινών Β1 και Β2 προέρχεται από τον μπλε φθορισμό που έχουν όταν εκτεθούν στο υπεριώδες φως, ενώ το γράμμα G αναφέρεται στο κιτρινοπράσινο φθορισμό των σχετικών δομών υπό το υπεριώδες φως. Επιπλέον, δύο μεταβολικά προιόντα, οι αφλατοξίνες Μ1 και Μ2, οι οποίες είναι ιδιαίτερα σημαντικές ως άμεσα συστατικά των τροφίμων και των ζωοτροφών,απομονώθηκαν πρώτα από το γάλα (milk) των γαλακτοφόρων ζώων που κατανάλωναν αφλατοξίνες: εξ' ού και ο προσδιορισμός Μ.
Οι τοξίνες αυτές είναι χημικά συγγενείς και αποτελούν μια ομάδα έντονα οξυγονωμένων, ετεροκυκλικών ενώσεων που εμφανίζονται με φυσικό τρόπο:

Δομή των αφλατοξινών

Οι αφλατοξίνες εμφανίζονται συχνά στις σοδειές στα χωράφια πριν από τη συγκομιδή. Μετά τη συγκομιδή, μόλυνση μπορεί να εμφανιστεί εάν η ξήρανση της σοδειάς καθυστερήσει ή κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης της σοδειάς εάν το νερό επιτραπεί να υπερβεί τις κρίσιμες τιμές για την ανάπτυξη μούχλας. Οι εισβολές από έντομα ή τρωκτικά διευκολύνουν την προσβολή από μούχλα (ζύμες) μερικών αποθηκευμένων προϊόντων.
Οι αφλατοξίνες ανιχνεύονται περιστασιακά στο γάλα, το τυρί, το καλαμπόκι, τα φυστίκια, το βαμβακόσπορο, τα καρύδια, τα αμύγδαλα, τα σύκα, τα καρυκεύματα, και σε διάφορα άλλα τρόφιμα και ζωοτροφές. Το γάλα, τα αυγά, και τα προϊόντα κρέατος είναι μερικές φορές μολυσμένα λόγω της κατανάλωσης από τα ζώα μολυσμένων με αφλατοξίνη ζωοτροφών. Εντούτοις, τα προϊόντα με τον υψηλότερο κίνδυνο προσβολής από αφλατοξίνη είναι το καλαμπόκι, τα φυστίκια και ο βαμβακόσπορος.
Η ανάπτυξη των μυκήτων και η μόλυνση με αφλατοξίνη είναι συνέπεια των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των μυκήτων, των ξενιστών και του περιβάλλοντος. Ο κατάλληλος συνδυασμός αυτών των παραγόντων καθορίζει την προσβολή και την αποίκιση του υποστρώματος, καθώς και το έιδος και την ποσότητα της αφλατοξίνης που παράγεται. Παρόλα αυτά, απαιτείται ένα κατάλληλο υπόστρωμα προκειμένου να πραγματοποιηθεί η ανάπτυξη των μυκήτων και η επακόλουθη παραγωγή τοξινών, αν και ο ακριβής παράγοντας(παράγοντες) που σηματοδοτεί την έναρξη του σχηματισμού τοξινών δεν είναι πλήρως κατανοητός. Η πίεση του νερού, η πίεση υψηλής θερμοκρασίας, και η βλάβη του φυτού-ξενιστή από τα έντομα είναι ιδιαίτερα καθοριστικοί παράγοντες για την προσβολή από μούχλα και την παραγωγή τοξινών. Ομοίως, τα συγκεκριμένα στάδια ανάπτυξης της σοδειάς, η φτωχή γονιμότητα, η υψηλής πυκνότητας σοδειά, και ο ανταγωνισμός των ζιζανίων έχουν συνδεθεί με την αυξανόμενη ανάπτυξη μυκήτων και ζυμών και την παραγωγή τοξινών.
Ο σχηματισμός αφλατοξίνης επηρεάζεται, επίσης, από τη σχετική αύξηση άλλων μυκήτων ή μικροβίων. Παραδείγματος χάριν, η προ συγκομιδής μόλυνση των φυστικιών και του καλαμποκιού από την αφλατοξίνη ευνοείται από τις υψηλές θερμοκρασίες, τις παρατεταμένες συνθήκες ξηρασίας, και την υψηλή δραστηριότητα των εντόμων: ενώ η μετά τη συγκομιδή παραγωγή των αφλατοξινών στο καλαμπόκι και τα φυστίκια ευνοείται από τις υψηλές θερμοκρασίες και την υψηλή υγρασία.

Επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία

Ξεσπάσματα της αφλατοξίκωσης στα ζώα των αγροκτημάτων έχουν αναφερθεί σε πολλές περιοχές ανά τον κόσμο. Κυρίως το συκώτι επηρεάζεται από τέτοια ξεσπάσματα το ίδιο παρατηρείται και σε πειραματικές μελέτες σε ζώα, συμπεριλαμβανομένων των μη-ανθρωπίνων πρωτευόντων θηλαστικών. Οι οξείες βλάβες του συκωτιού χαρακτηρίζονται από τη νέκρωση των ηπατοκυττάρων και από χολικό πολλαπλασιασμού, ενώ οι χρόνιες εκδηλώσεις μπορεί να περιλαμβάνουν την ίνωση. Ένα χαμηλό επίπεδο αφλατοξινών στα τρόφιμα της τάξεως των 300 µg/k g μπορεί να προκαλέσει χρόνια αφλατοξίκωση στους χοίρους μέσα σε 3-4 μήνες.
Η αφλατοξίνη Β 1 είναι μια καρκινογόνος ουσία για το συκώτι σε τουλάχιστον 8 είδη συμπεριλαμβανομένων των μη-ανθρώπινων πρωτευόντων θηλαστικών. Οι σχέσεις δόσης-αντίδρασης (απόκρισης) έχουν καθιερωθεί στις μελέτες για τους αρουραίους και την πέστροφα (rainbow trout), με μια εμφάνιση όγκων 10% που υπολογίζεται ότι εμφανίζεται σε επίπεδα αφλατοξίνης Β 1 στα τρόφιμα της τάξεως του 1 μ g / k g και 0,1 µ g / kg, αντίστοιχα. Σε μερικές μελέτες, καρκινώματα στο κόλον και τα νεφρά έχουν παρατηρηθεί σε αρουραίους στους οποίους είχαν χορηγηθεί αφλατοξίνες.
Η οξεία τοξικότητα και η καρκινογένεση εξαιτίας αφλατοξινών είναι μεγαλύτερες στους αρσενικούς απ' ό,τι στους θηλυκούς αρουραίους: η ορμονική συμμετοχή μπορεί να είναι αρμόδια για αυτήν την συνδεδεμένη με το φύλο διαφορά. Η διατροφική κατάσταση στα ζώα μπορεί να τροποποιήσει την έκφραση της οξείας τοξικότητας ή της καρκινογένεσης ή και των δύο.
Υπάρχουν λίγες πληροφορίες σχετικά με τη συσχέτιση της οξείας ηπατοτοξικότητας με τις αφλατοξίνες σε ανθρώπους, αλλά περιπτώσεις οξείας βλάβης στο συκώτι έχουν παρουσιαστεί που θα μπορούσαν ενδεχομένως να αποδοθούν σε οξεία αφλατοξίκωση. Ένα ξέσπασμα οξείας ηπατίτιδας στις παρακείμενες περιοχές δύο γειτονικών κρατιδίων στη βορειοδυτική Ινδία, που είχε επιπτώσεις σε αρκετούς ανθρώπους, συνδέθηκε προφανώς με την κατανάλωση του πολύ μολυσμένου αραβόσιτου, μερικά δείγματα του οποίου περιείχαν επίπεδα αφλατοξίνης της τάξεως των mg / kg, το πιό υψηλό επίπεδο δε που αναφέρθηκε είναι 15 mg / kg .
Ο καρκίνος στο συκώτι είναι περισσότερο κοινός σε μερικές περιοχές της Αφρικής και της νοτιοανατολικής Ασίας από ό,τι σε άλλα μέρη στον κόσμο και, όταν εξετάζονται οι τοπικές επιδημιολογικές πληροφορίες μαζί με στοιχεία από τα πειράματα με πειραματόζωα, φαίνεται ότι η αυξανόμενη έκθεση στις αφλατοξίνες μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο του καρκίνου σε αρχικό στάδιο στο συκώτι. Τα συγκεντρωμένα στοιχεία από την Κένυα, τη Μοζαμβίκη, τη Σουαζηλάνδη και την Ταϊλάνδη παρουσιάζουν θετική συσχέτιση μεταξύ της καθημερινής διαιτητικής πρόσληψης αφλατοξίνης (που ποικίλει από 3,5 έως 222,4 ng / kg σωματικού βάρους ανά ημέρα) και του ακατέργαστου ποσοστού εμφάνισης καρκίνου στο συκώτι (που κυμαίνεται από 1,2 έως 13,0 περιπτώσεις ανά 100.000 ανθρώπους ετησίως). Υπάρχουν επίσης κάποια στοιχεία ζωτικής σημασίας στην αιτιολογία της ασθένειας.
Λαμβάνοντας υπόψη τα στοιχεία σχετικά με τις επιδράσεις, ιδιαίτερα τις καρκινογόνες επιδράσεις των αφλατοξινών σε διάφορα ζωικά είδη, και λαμβάνοντας υπόψη τη συσχέτιση μεταξύ των επιπέδων έκθεσης αφλατοξίνης και της εμφάνισης στον άνθρωπο καρκίνου στο συκώτι που παρατηρούνται σε μερικά μέρη του κόσμου, συμπεραίνεται ότι η έκθεση σε αφλατοξίνες πρέπει να παραμένει όσο το δυνατόν χαμηλότερη. Τα όρια ανοχής για τα τρόφιμα που καθιερώνονται σε διάφορες χώρες πρέπει να λαμβάνονται υπόψη ως διοικητικά εργαλεία που προορίζονται για να διευκολύνουν την εφαρμογή των προγραμμάτων ελέγχου των αφλατοξινών, και όχι ως όρια έκθεσης που απαραιτήτως εξασφαλίζουν την προστασία της υγείας.