БІОЛОГІЧНО АКТИВНІ МЕТАБОЛІТИ МІКОБІОТИ ПОВІТРЯ ПРИМІЩЕНЬ НАУКОВИХ БІБЛІОТЕК М. КИЄВА

Тези доповіді

УДК 632.952+676.223.2
Савчук Ярослав Ігорович,
ORCID 0000-0001-9872-8865,
кандидат біологічних наук,
науковий співробітник,
відділ наукових технологій збереження фондів,
Національна бібліотека України імені В. І. Вернадського,
Київ, Україна
е-mail: majka42@ukr.net

БІОЛОГІЧНО АКТИВНІ МЕТАБОЛІТИ МІКОБІОТИ ПОВІТРЯ ПРИМІЩЕНЬ НАУКОВИХ БІБЛІОТЕК М. КИЄВА
В дослідженні розглянуто питання біосинтезу грибами основних груп небезпечних мікотоксинів. Показано, що серед типових видів, які присутні у повітрі приміщень бібліотек м. Києва, потенційних продуцентів високотоксичних сполук немає.
Ключові слова: мікроміцети, бібліотечні приміщення, мікотоксини, вторинні метаболіти.

Мікроскопічні гриби відомі як продуценти багатьох практично важливих метаболітів – органічних кислот, вітамінів, ферментів, антибіотиків тощо. Однак, поряд з цим мікроміцети здатні завдавати значної шкоди. Зокрема, вони пошкоджують синтетичні матеріали, що призводить до виходу з ладу різноманітного обладнання. Мікроміцети здатні до активної деструкції будівельних та оздоблювальних матеріалів, що за умов неналежної експлуатації будівлі чи аварійної ситуації в ній, призводить до небажаних наслідків для стану споруди, а також для людей, що в ній знаходяться. Також мікроскопічні фітопатогенні гриби завдають значних втрат рослинництву. І, звичайно, що завдяки синтезу комплексів гідролітичних ферментів, органічних кислот та механічній дії міцелію грибів, вони здатні руйнувати папір, а також політурні матеріали, що було показано нами раніше [Савчук at al. 2017]. Однак, поряд з цим негативним впливом на друковані джерела інформації, що становлять значну частку фондів бібліотек, мікроміцети також здатні завдавати шкоди здоров’ю працівникам бібліотек та відвідувачам, завдяки синтезу ними мікотоксинів.
Мікотоксини – вторинні метаболіти мікроміцетів, які мають виражену токсичну дію щодо теплокровних. На сьогодні досягнуто значних успіхів у встановленні поширеності, хімічної структури мікотоксинів, вивченні їх фізико-хімічних властивостей, розробці методів аналізу. Менш вивченими залишаються особливості їх біосинтезу, метаболізму та механізмів дії. На сьогодні відомо більше п’яти сотень таких сполук, однак дослідники вважають, що число відомих мікотоксинів буде збільшуватися в міру вивчення ролі мікроскопічних грибів у розвитку аліментарних токсикозів людини й тварин.
Найбільш істотне значення через токсичні властивості і повсюдне поширення мають афлатоксини, охратоксини, трихотеценові мікотоксини, зеараленон, цитринін і патулін, хоча потенційно небезпечними для людини є й інші токсини.
Афлатоксини – високотоксичні продукти грибів Aspergillus flavus та Aspergillus parаsiticus. На сьогодні родина афлатоксинів включає, поряд з 4 основними представниками (афлатоксинами B1, B2, G1, G2), більш як 10 речовин, що є похідними або метаболітами основної групи.
Іншу велику групу токсинів складають охратоксини. Основними продуцентами охратоксинів є Aspergillus ochraceus та Penicillium viridicatum. Охратоксини відомі як причинні агенти так званої Балканської нефропатії людей, пов’язаної з вживанням у їжу кукурудзи, зараженої цими грибами. Охратоксини уражують переважно нирки, але при гострому охратоксикозі патологічні зміни виявляються також в печінці, у шлунково-кишковому тракті, лімфоїдних тканинах.
Патулін також досить розповсюджений мікотоксин. Продуцентами патуліну є деякі види Penicillium та Aspergillus – A. clavatus, A. terreus, A. giganteus. Патулін викликає гострий токсикоз піддослідних тварин, однак його токсичні дози значно вищі за такі у афлатоксинів та охратоксинів.
Інший досить поширений мікотоксин – цитринін. Вперше був виділений з гриба P. citrinum. Поряд з видами Penicillium цитринін синтезують також A. candidus, A. niveus, A. terreus, A. flavipes. Цитринін помірно токсичний, виявлена його токсична дія на ембріони.
Трихотеценові мікотоксини становлять найбільшу групу серед мікотоксинів. За даними дослідників їх налічується більше 200 індивідуальних сполук. Ці метаболіти продукуються багатьма видами мікроміцетів, зокрема представниками Stachybotrys, Fusarіum, Cephalosporіum, Myrothecіum тощо. Залежно від структури трихотеценового ядра ТТМТ поділяють на 4 групи. Найбільшу небезпеку з цих токсинів становлять дезоксиніваленол (ДОН) і Т-2 токсин, які найчастіше трапляються у продуктах сільського господарства. Отруєння трихотеценами характеризується ураженням центральної нервової системи, шлунково-кишкового тракту, шкіри, кровоносної, кровотворної, імунної й інших систем та тератогенною дією. Високий вміст цих токсинів у зерні і соломі може бути причиною масових отруєнь. Інша група трихотеценових мікотоксинів - макроциклічні трихотецени є надзвичайно токсичними. Так, летальні дози для піддослідних тварин значно менші, ніж у афлатоксинів та простих трихотеценів. Поряд з цим, для макроциклічних трихотеценів властива сильна дермацидна та дерманекротична дія. Навіть контакт зі шкірою грибів-продуцентів цих токсинів призводить до виражених дермацидних ефектів.
Інший розповсюджений мікотоксин зеараленон менш токсичний ніж ті токсини, про які ми згадували вище, але він характеризується іншим негативним впливом на ссавців – він проявляє сильну естрогенну дію, порушує репродуктивну функцію й викликає передчасне статеве дозрівання.
Наші попередні дослідження [Чуєнко at al. 2020] мікологічного стану повітря бібліотек м. Києва, а також матеріальної основи деяких фондів, які візуально мали ознаки ураження грибами, показали, що з 80 видів грибів, виділених з повітря бібліотек наукових установ м. Києва, 71 є випадковими, а типовими представниками є 9 видів: Acremonium strictum, Alternaria tenuissima, Cladosporium cladosporioides, C. herbarum, C. sphaerospermum, Geotrichum candidum, Penicillium brevicompactum, P. funiculosum. Види, які домінували на пошкоджених друкованих джерелах інформації - Alternaria tenuissima, Cladosporium cladosporioides, C. sphaerospermum. Звичайно, що ці види потенційно можуть синтезувати мікотоксини з різним ступенем токсичності, однак, серед представників типової мікобіоти приміщень досліджених бібліотек не виявлено видів, що можуть синтезувати високотоксичні сполуки такі як трихотеценові мікотоксини та афлатоксини. Однак, у наших дослідженнях зустрічались тільки поодинокі випадки присутності в повітрі приміщень потенційно небезпечних грибів-продуцентів цих токсинів – Aspergillus flavus, Aspergillus parаsiticus, Stachybotrys chartarum. Це свідчить про досить задовільний мікологічний стан приміщень досліджених нами бібліотек. І ще раз слід акцентувати, що мікологічний контроль повітря є важливою запорукою належного та якісного зберігання фондів бібліотек, а також охорони здоров’я працівників та відвідувачів.

UDC 632.952+676.223.2,
Yaroslav Savchuk,
ORCID 0000-0001-9872-8865,
Candidate of Biological Sciences,
Research Associate,
Department of Scientific Technologies for Preservation of Funds,
V.I. Vernadskyi National Library of Ukraine,
Kyiv, Ukraine
е-mail: majka42@ukr.net
BIOLOGICALLY ACTIVE AIR MYCOBIOTE METABOLITES IN THE PREMISES OF KYIV ACADEMIC LIBRARIES
The paper studies the main groups of dangerous mycological toxins produced by the fungi biosynthesis. It is shown, that there are no potential producers of highly toxic compounds among the typical species present in the air of Kyiv libraries.
Keywords: micromycetes, fungi, library premises, mycological toxins, secondary metabolites.