Mikotoksinogenost kliničkih i okolišnih Aspergillus fumigatus i A. flavus sojeva

Clinical isolates of fifty strains of A. fumigatus and 30 strains of A. flavus from immmunocompromised patients from the hematological unit were analyzed for mycotoxin production and compared with the same number of environmental isolates (from soil, compost, and air). Only 9 (18%) strains of A. fumigatus produced gliotoxin in a mean concentration 2.22 mg mL-1 (range 0.5-5 mg mL-1). Aflatoxin B1 was detected in 7 (23%) isolates (range from 0.02 to 1.2 mg L-1) and aflatoxin G1 in one (3%) of clinical A. flavus isolates (0.12 mg L-1). In the group of environmental isolates, 11 (37%) were positive for aflatoxin B1 production (range from 0.02 to 1.2 mg L-1) and one for aflatoxin G1 (0.02 mg L-1). Bioautoantibiogram ("bioassay in situ") on TLC plates against Bacillus subtilis NCTC 8236 showed that only gliotoxin-producing strains have bactericidal activity of Rf values corresponding to gliotoxin. The secondary-metabolite profiles of clinical and environmental A. fumigatus and A. flavus isolates were homogenous, except for gliotoxin production, which was detected only in the group of clinical isolates of A. fumigatus (18%).Analizirana je mikotoksinogenost pedeset kliničkih sojeva vrste A.fumigatus i trideset sojeva vrste A. flavus izoliranih iz imunokompromitiranih ispitanika u hematološkom odjelu. Kao usporedba, izoliran je isti broj okolišnih sojeva iz zemlje, komposta i zraka. Utvrđeno je da samo 9 sojeva (18%) vrste A. fumigatus tvori gliotoksin sa srednjom vrijednošću 2,22 mg mL–1 (u rasponu od 0,5 do 5 mg mL–1). Tvorba aflatoksina B1 utvrđena je u 7 sojeva (23%) (raspon od 0,024 do 1,2 mg L–1) i u jednog kliničkog izolata (3%) A.flavus vrste (0,12 mg L–1). U skupini okolišnih sojeva utvrđena je tvorba aflatoksina B1u 11 sojeva (37%) (u rasponu od 0,024 do 1,2 mg L–1) i u jednog soja tvorba aflatoksina G1(0,024 mg L–1). Bioautoantibiogramom na tankoslojnoj kromatografskoj ploči s bakterijskom vrstom Bacillus subtilis NCTC 8236 utvrđeno je da samo gliotoksinogeni sojevi pokazuju baktericidnu aktivnost oko Rf vrijednosti koja odgovara gliotoksinu. Profili sekundarnih metabolita kliničkih i okološnih sojeva A. funmigatus i A. flavus vrsta su bili homogeni, osim za tvorbu gliotoksina koji je utvrđen samo u skupini kliničkih izolata A. fumigatus sojeva (18%)

Research on medicinal and toxic bioactive substances of native origin in scientific papers of the Pharmaceutical Sciences College members

Opisan je pregled istraživanja iz znanstvenih područja članova Kolegija farmaceutskih znanosti AMZH-a o ljekovitim biološki aktivnim tvarima ljekovitog bilja, te o toksičnim sekundarnim metabolitima plijesni. Prikazan je spektar antimikrobnosti začinskog bilja i fungicidnosti aromatičnog bilja Hrvatske, te terapijski učinak eteričnog ulja biljke Pelargonia radula kao i imunomodulirajuće i antitumorsko djelovanje biljke podlanice Caucalis platycarpos L. Od toksičnih metabolita plijesni, osvrt ukazuje na nalaz i rizike kroničnih otrovanja ljudi i životinja karcinogenim aflatoksinima, kao i doprinos mikotoksinskoj teoriji o utjecaju okratoksina A kao etiološkog čimbenika endemske nefropatije i imunosupresivnosti fumonizina B1. Ujedno je ukazano na 30-godišnji monitoring estrogenih mikotoksina i trihotecena kao i njihovih producenata u žitaricama i hrani u Hrvatskoj. Spomenuta su istraživanja o utjecaju spora plijesni na razvoj preosjetljivosti, alergije i aspergiloze pluća u ljudi. Istaknut je i nalaz nove vrste plijesni, imenovane Aspergillus pepii (Pepeljnjakov aspergil) koja je uvrštena u mikološku taksonomiju kao producent sterigmatocistina.An overview of the researches from the scientific areas of Collegium of pharmaceutical sciences members on medicinal biologically active herbal medicinal products and on toxic secondary metabolites of moulds is described. The spectrum of antimicrobiality of herbs (spices) and fungicides of Croatian aromatic herbs, as well as the therapeutic effect of Pelargonia radula essential oil and immunomodulatory and antitumor activity of plant Caucalis platycarpos L. is presented. From the toxic mould metabolites, the review points to the findings and risks of chronic poisoning of humans and animals with carcinogenic aflatoxins, as well as the contribution to mycotoxin theory of the effect of ochratoxin A as an etiological factor of endemic nephropathy and immunosuppressiveness of fumonisins B1. It is also pointed out on 30-year monitoring of estrogenic mycotoxins and trichothecenes as well as their producers in cereals and food in Croatia. Researches on the influence of mould spores on the development of hypersensitivity, allergies and lung aspergillosis in humans has been mentioned. A new species of mould has been accentuate, named Aspergillus pepii (Pepeljnjak\u27s aspergil), which was included in the mycological taxonomy as a producer of sterigmatocystin

Research on medicinal and toxic bioactive substances of native origin in scientific papers of the Pharmaceutical Sciences College members

Opisan je pregled istraživanja iz znanstvenih područja članova Kolegija farmaceutskih znanosti AMZH-a o ljekovitim biološki aktivnim tvarima ljekovitog bilja, te o toksičnim sekundarnim metabolitima plijesni. Prikazan je spektar antimikrobnosti začinskog bilja i fungicidnosti aromatičnog bilja Hrvatske, te terapijski učinak eteričnog ulja biljke Pelargonia radula kao i imunomodulirajuće i antitumorsko djelovanje biljke podlanice Caucalis platycarpos L. Od toksičnih metabolita plijesni, osvrt ukazuje na nalaz i rizike kroničnih otrovanja ljudi i životinja karcinogenim aflatoksinima, kao i doprinos mikotoksinskoj teoriji o utjecaju okratoksina A kao etiološkog čimbenika endemske nefropatije i imunosupresivnosti fumonizina B1. Ujedno je ukazano na 30-godišnji monitoring estrogenih mikotoksina i trihotecena kao i njihovih producenata u žitaricama i hrani u Hrvatskoj. Spomenuta su istraživanja o utjecaju spora plijesni na razvoj preosjetljivosti, alergije i aspergiloze pluća u ljudi. Istaknut je i nalaz nove vrste plijesni, imenovane Aspergillus pepii (Pepeljnjakov aspergil) koja je uvrštena u mikološku taksonomiju kao producent sterigmatocistina.An overview of the researches from the scientific areas of Collegium of pharmaceutical sciences members on medicinal biologically active herbal medicinal products and on toxic secondary metabolites of moulds is described. The spectrum of antimicrobiality of herbs (spices) and fungicides of Croatian aromatic herbs, as well as the therapeutic effect of Pelargonia radula essential oil and immunomodulatory and antitumor activity of plant Caucalis platycarpos L. is presented. From the toxic mould metabolites, the review points to the findings and risks of chronic poisoning of humans and animals with carcinogenic aflatoxins, as well as the contribution to mycotoxin theory of the effect of ochratoxin A as an etiological factor of endemic nephropathy and immunosuppressiveness of fumonisins B1. It is also pointed out on 30-year monitoring of estrogenic mycotoxins and trichothecenes as well as their producers in cereals and food in Croatia. Researches on the influence of mould spores on the development of hypersensitivity, allergies and lung aspergillosis in humans has been mentioned. A new species of mould has been accentuate, named Aspergillus pepii (Pepeljnjak\u27s aspergil), which was included in the mycological taxonomy as a producer of sterigmatocystin

Toksikogenost vrsta Fusarium izoliranih s neobranog kukuruza

The objective of this study was to determine the frequencies of distribution and the toxigenic potential of Fusarium species isolated from non-harvested maize left in field over winter in 1999 (N=56) and 2003 (N=56) in northern Croatia. Zearalenone and trichothecenes (DON, DAS, T-2) were isolated and detected using multitoxin extraction and TLC method. Modified TLC method was applied to detect fumonisin B1. Fusarium species were the most frequent fungi found in maize with 78.6 % in 1999 and 85.0 % in 2003. Among fusaria F. verticillioides was dominant species found in 12.5 % (1999) and 35.7 % (2003) of maize samples. Other determined fusaria were F. graminearum (8.9 % in 2003), F. poae and F. sporotrichoides (2.0 % to 3.6 %), F. tricinctum and F. tabacinum (2.0 % in 1999). Production of FB1 was established for all F. verticillioides (7/7) isolated in 1999 in concentration range from 280 mg L-1 to 918 mg L-1, and for 11 of 20 strains found in 2003 (48 mg L-1 to 400 mg L-1). Three strains also produced zearalenone: one strain in 1999 produced 3.80 mg L-1 and 2 strains in 2003 produced 20.0 mg L-1 and 70.0 mg L-1. In addition, four strains of F. graminearum isolated in 2003 produced higher amounts of zearalenone (60.0 mg L-1 to 180.0 mg L-1). T-2 production was found in F. tricinctum (1.55 mg L-1) isolated in 1999.Cilj rada bio je utvrđivanje učestalosti i toksinogenosti Fusarium vrsta izoliranih s neobranog kukuruza koji je prezimio u polju tijekom 1999. (N=56) i 2003. (N=56) na području sjeverne Hrvatske. Izolacija i detekcija zearalenona (ZEN) i trihotecena (DON, DAS, T-2) provedena je multitoksinskom ekstrakcijom i TLCmetodom. Modificirana ekstrakcija i TLC-metoda iskorištena je za određivanje fumonizina B1. Fusarium vrste izolirane su s učestalošću 78,6 % iz uzoraka skupljenih u 1999. te 85 % iz uzoraka skupljenih u 2003. Među fuzarijama dominirala je vrsta F. verticillioides s učestalošću 12,5 % (1999.) i 35,7 % (2003.) u ukupnom broju uzoraka kukuruza. Ostale identificirane vrste fuzarija bile su F. graminearum (8,9 %; 2003.), F. poae i F. sporotrichoides (2,0 % do 3,6 %), F. tricinctum i F. tabacinum (2,0 %; 1999.). Fumonizinotoksinogenost je dokazana u svih sojeva F. verticillioides (7/7) izoliranih 1999. u rasponu koncentracija od 280 mg L-1 do 918 mg L-1 te u 55 % sojeva izoliranih 2003. (48 mg L-1 do 400 mg L-1). 11 % sojeva su osim FB1 tvorili i ZEN; 3,7 % iz 1999. produciralo je ZEN u koncentraciji 3,80 mg L-1, dok je 7,4 % sojeva iz 2003. tvorilo ZEN u višim koncentracijama (20,0 mg L-1 i 70,0 mg L-1). Tvorba ZEN utvrđena je za 4 od 5 izoliranih sojeva F. graminearum (2003.) u nešto višim koncentracijama (60,0 mg L-1 do 180,0 mg L-1). T-2 toksin producirao je jedini nađeni soj F. tricinctum (1999.) u koncentraciji 1,55 mg L-1

Utjecaj medija i temperature na tvorbu gliotoksina u sojeva Aspergillus fumigatus

Gliotoxin is a secondary metabolite of the epipolythiodioxopiperazine family with biologically active internal disulfide bridge. It is produced by many fungal species, including Aspergillus fumigatus and A. terreus. A. fumigatus, which produces gliotoxin and more than twenty other secondary metabolites, is the leading cause of invasive aspergillosis. Gliotoxin production in situ influence the development of aspergillosis. This study investigated the in vitro production of gliotoxin in nine A. fumigatus isolates from the upper respiratory tract of immunocompromised patients. The effects of media composition and incubation temperature were studied. Gliotoxin was extracted from biomass and its concentration was semi-quantitatively analysed using thin-layer chromatography. Gliotoxin production was higher in the yeast-extract liquid medium (YES) than in the synthetic Czapek-Dox liquid medium (CZA). Incubation at 37 °C resulted in higher gliotoxin production than at 25 °C, probably because higher temperatures favour expansive growth of the mycelium. Gliotoxin could be detected after three days of incubation at concentrations 4.06 mg mL-1 (in YES at 37 °C) and 1.07 mg mL-1 (in CZA at 25 °C). YES broth as a medium containing 4 % sucrose and 2 % of yeast extract is a very rich substrate for the production of gliotoxin in vitro.Gliotoksin je sekundarni metabolit iz skupine epipolitiodioksipiperazina s biološki aktivnim internim disulfidnim mostom u molekuli, koji tvore razne plijesni i gljivica Candida albicans. Plijesan Aspergillus fumigatus vodeći je uzročnik invazivnih aspergiloza i također može tvoriti gliotoksin. Pretpostavlja se da in situ tvorba gliotoksina utječe na patogenezu aspergiloze. U ovom radu ispitali smo in vitro tvorbu gliotoksina u devet sojeva A. fumigatus vrste, izoliranih iz imunokompromitiranih pacijenata. Praćen je utjecaj medija i temperature inkubacije na tvorbu gliotoksina. Gliotoksin je ekstrahiran iz biomase i koncentracija mu je utvrđena polukvantitativno tankoslojnom kromatografijom. Tvorba gliotoksina uočena je već nakon trodnevne inkubacije u koncentracijama 4,06 mg mL-1 (u bujonu s kvaščevim ekstraktom – YES na 37 °C) i 1,07 mg mL-1 (u sintetskom Czapek-Dox bujonu – CZA na 25 °C). Tvorba gliotoksina bila je veća u YES bujonu, za razliku od sintetskog CZA bujona. Viša temperatura inkubacije (37 °C) također utječe na jaču tvorbu gliotoksina nego niža temperatura (25 °C). YES bujon s dodatkom 4 % saharoze i 2 % kvaščeva ekstrakta vrlo je bogat supstrat za in vitro tvorbu gliotoksina, kao jednog od lipofilnih sekundardnih metabolita plijesni vrste A. fumigatus

Toksični učinci Ustilago maydis i fumonizina B1 u štakora

Ustilago maydis and FB1 showed neurotoxicity in Fischer rats, which was indicated by hyperactivity, brain hyperaemia and especially by decreased AChE activity. These pathological changes could be related to the alkaloids of U. maydis and disruption of sphingolipid metabolism by FB1 activity. Pathological changes in liver, lungs, uterus and ovaries were more pronounced in the US+FB1 than in the US group, indicating possible synergism. Increased activity of LDH in the serum was observed only in the US+FB1 group, which led to the conclusion that FB1 is responsible for cytotoxic effects. Such activity of FB1 could increase the toxicity of U. maydis and other co-contaminants of fungal origin that can be found in foods and feeds.Toksično djelovanje kukuruzne snijeti Ustilago maydis i mogući sinergizam s fumonizinom B1 (FB1) ispitivani su na štakorima soja Fischer. Toksični učinci su procijenjeni na temelju organoleptičkog pregleda organa žrtvovanih životinja i mjerenja biokemijskih parametara u serumu (LDH, ALT, GGT, ChE), te homogenatu tkiva jetre i mozga (AChE, ChE, GGT, ALP). U jednoj pokusnoj skupini (US) životinje su hranjene smjesom biomase i snijeti masenog udjela 70%, dok je druga pokusna skupina (US+FB1) primala smjesu biomase i snijeti masenog udjela 70%, te fumonizina B1 (1 mg po kilogramu hrane) tijekom 17 dana. Kontrolna skupina je hranjena standardnom laboratorijskom hranom. Tijekom pokusa životinje su bile ekscitirane. Masa pokusnih životinja bila je na kraju pokusa nešto veća u odnosu na kontrolnu skupinu. Uočene patološke promjene na jetri, plućima, uterusu i ovarijima bile su više izražene u skupini US+FB1. Specifična katalitička aktivnost AChE u homogenatu jetre i mozga bila je značajno smanjena u US skupini (61, odnosno 63%) u odnosu na kontrolu (p < 0,05), što ukazuje na neurotoksično djelovanje snijeti. Osim toga, zabilježena je značajno smanjena aktivnost ovog enzima i ALP u homogenatu jetre US+FB1 skupine (p < 0,05). Specifična katalitička aktivnost LDH u serumu bila je značajno povećana u US+FB1 skupini (165%, odnosno 166%) u odnosu na US i kontrolnu skupinu, što ukazuje da su oštećenja stanične membrane rezultat djelovanja FB1. Neurotoksični učinci u štakora soja Fischer vjerojatno su posljedica djelovanja alkaloida U. maydis i poremećaja metabolizma sfingolipida uslijed djelovanja FB1

Frequencies of Airborne Moulds in Zagreb

Zbog aerogene učestalosti spore plijesni dovode se u vezu s različitim bolestima dišnog sustava i alergijama. Stoga je cilj ovog rada bio utvrđivanje kvalitativnih i kvantitativnih varijabilnosti učestalosti i koncentracija spora plijesni u Zagrebu na tri lokacije: centar grada (C), Farmaceutski botanički vrt “Fran Kušan” (BV) i Medvednica (M) tijekom jeseni, zime, proljeća i ljeta 2002./03. Tijekom jeseni (do 76,88 CFU/m3) i zime (do 31,46 CFU/m3) zabilježene su niže koncentracije spora plijesni u zraku na sve tri lokacije, ali sa znatno višom koncentracijom u C i BV u odnosu na M (P<0,001). U proljeće i ljeto na sve tri lokacije zabilježene su znatno više koncentracije spora plijesni. Tijekom proljeća ove su koncentracije bile znatno više u C (160,0 CFU/m3) i BV (134,00 CFU/m3) nego na M (90,07 CFU/m3) (P<0,001). S druge strane, ljeti su koncentracije u C (237,5 CFU/m3) bile znatno više nego u BV (186,50 CFU/m3) (P<0,01), dok su u C i na M (216,70 CFU/m3) ove vrijednosti bile gotovo jednake. Dokazano je ukupno 29 vrsta plijesni, među kojima su dominirale alergološki važne vrste iz rodova Cladosporium (do 79,5 %) i Alternaria (59,4 %). Spore Penicillium, Fusarium i Aspergillus vrsta također su konstantno prisutne u zraku (43,0-70,5 %), ali u znatno nižim koncentracijama od kladosporija i alternarija. Učestalost spora kladosporija i alternarija bila je znatno veća tijekom proljeća i ljeta na svim lokacijama te su njihove koncentracije bile znatno više u C i BV (P<0,05). Povećanje ukupne koncentracije spora plijesni u proljeće i ljeto, čemu najviše pridonose kladosporije i alternarije, može značiti povećani alergološki rizik.Airborne fungi are sometimes associated with several respiratory diseases and allergies. This paper describes a study of qualitative and quantitative variations in the occurrence of airborne moulds in Zagreb area on three locations: centre of the city (C), Pharmaceutical Botanical Garden “Fran Kušan” (BG) and the mountain Medvednica (M) during autumn, winter, spring and summer 2002-03. Lower concentrations of airborne moulds were found in all three locations in autumn (up to 76.88 CFU/m3) and winter (31.46 CFU/m3), with significantly higher levels in C and BG than in M (P<0.001). In spring and summer, these concentrations were much higher in all sampling sites and were significantly higher in C (160.00 CFU/m3) and BG (134.00 CFU/m3) in spring than in M (90.07 CFU/m3) (P<0.001). In summer, significantly higher concentration was found in C (237.5 CFU/m3) than in BG (186.50 CFU/m3) (P<0.01), while concentrations in C and M (216.70 CFU/m3) were similar. Airspora belonging to 29 fungal genera were identified, and allergologicaly significant moulds, Cladosporium (up to 79.5 %) and Alternaria (up to 59.4 %) dominated in all sampling sites. Penicillium, Fusarium and Aspergillus were also constant fungal entities (43.0-70.5 %), but in much lower concentrations than Cladosporium and Alternaria. Airsporas of Cladosporium and Alternaria were more frequent in spring and summer in all locations, with significantly higher concentrations in C and BG (P<0.05). The risk from allergies increases with higher airspora concentrations in spring and summer due to an increase in Cladosporium and Alternaria

Neurotoksičnost fumonizina B1 u šaranske mlađi (Cyprinus carpio L.)

For years scientists have suspected that the environment plays a role in neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s disease, Parkinson’s disease, and multiple sclerosis. Mycotoxin fumonisin B1 (FB1) is produced by several Fusarium species, mainly by Fusarium verticilioides, which is one of the most common fungi associated with corn worldwide. Fumonisins are known to cause equine leukoencephalomalacia, a disease associated with the consumption of corn-bas d feeds contaminated with FB1. Here we have reported chronic experimental toxicosis in one-year-old carp (Cyprinus carpio L.) receiving feed containing 100 mg kg-1 or 10 mg kg-1 of added FB1 for 42 days. We focused on fumonisin toxicity in the fi sh brain. After staining with hemalaun-eosin, histology of the fi sh brain revealed vacuolated, degenerate, or necrotic neural cells, scattered around damaged blood capillaries and in the periventricular area. These fi ndings suggest that fumonisin, although it is a hydrophilic molecule, permeated the blood-brain barrier of young carp and had a toxic effect on neuronal cells.Odavno je poznato da okoliš ima važnu ulogu u razvoju neurodegenerativnih bolesti kao što su Alzheimerova i Parkinsonova bolest te multipla skleroza. Mikotoksin fumonizin B1 (FB1) tvori nekoliko vrsta Fusariuma, najčešće F. verticillioides, koja je najučestaliji kontaminant kukuruza. Ovaj mikotoksin odgovoran je za leukoencefalomalaciju konja, mula i magaradi povezanu s konzumacijom kukuruza kontaminiranog s FB1. U ovom su radu prikazani rezultati kronične eksperimentalne toksikoze mlađi šarana (Cyprinus carpio L.) koji su u hrani primali 100 mg kg-1 i 10 mg kg-1 FB1 tijekom 42 dana. Nakon bojenja hemalaun-eozinom zabilježene su značajne histopatološke promjene na mozgu životinja uključujući vakuolizaciju, degeneraciju i nekrozu neurona, posebice u blizini oštećenih krvnih kapilara i u periventrikularnoj regiji. Ova saznanja pokazuju da FB1, kao hidrofi lna molekula, prolazi kroz krvno-moždanu barijeru mladih šarana uzrokujući oštećenje neurona