Study of frequency and levels of mycotoxin contamination of fruit juices

• Irina B. Sedova
• Zakhar A. Chalyy
• Anastasia L. Spiridonova
• Darya M. Kompaintseva
• Evelina E. Keshabyants
• Viktor A. Tutelyan

Abstract

Fruit juices and nectars are an integral part of the diet of the Russian population, especially children. Being a source of antioxidants, vitamins, minerals, trace elements and dietary fibers, at the same time fruit and berries are a good substrate for the development of mold fungi capable of producing secondary metabolites with toxic and even carcinogenic properties – mycotoxins, which pose a real danger to human health.

The aim of the research was studying of the nature of mycotoxins’ contamination of fruit juices based on apples and grapes sold in the Russian market.

Material and methods. The content of 31 mycotoxins in 49 samples of fruit juices marketed in Moscow and Moscow region was studied using high-performance liquid chromatography combined with tandem mass spectrometric detection.

Results. Screening studies of fruit juices based on apples and grapes for mycotoxin content were carried out. The results obtained by multidetection method indicate the detection of at least one mycotoxin at relatively low levels in 39 samples; two or more mycotoxins – in 26 out of 49 tested samples. The spectrum of toxins found differed depending on the type of juice. Tenuazonic acid, mycophenolic acid, toxins T-2, HT-2 and alternariol were found more frequently. The detection of toxins (fumonisins, ochratoxin A, aflatoxin B1, sterigmatocystin, deoxynivalenol and patulin) at low levels of contamination, including in juice samples intended for children’s nutrition, indicates the relatively low quality of fruit and berry raw materials used.

Conclusion. The results of the study indicate the need to revise the technical requirements for fruit and berry raw materials in juice production industry. This is primarily necessary to prevent the inclusion of moldy and spoilage-prone fruit and berries, as well as to strengthen simultaneously control over product quality and safety, especially during storage and transportation intended for juice manufacturing.

Keywords: screening of mycotoxins; Alternaria toxins; alternariol; toxins Т-2 and НТ-2; aflatoxin В1; fruit juices; HPLC-МС/МС

Фруктовые соки, являясь источником эссенциальных нутриентов (антиоксидантов, витаминов, минеральных веществ, пищевых волокон и др.), играют важную роль в профилактике сердечно-сосудистых, онкологических заболеваний, сахарного диабета [1]. Согласно "тарелке оптимального питания", фрукты - значимый элемент здорового питания, и их потребление должно составлять 2-4 порции в день. 1 порция фруктов и ягод эквивалентна 100 см³ сделанного из них сока, что позволяет восполнить недостаточное употребление этих продуктов [2]. Ориентируясь на данные Федеральной службы государственной статистики "Выборочное наблюдение рациона питания населения 2023" [3], в целом наиболее потребляемыми населением РФ соками являются яблочный (11,89 см³/сут), апельсиновый (5,64 см³), мультифруктовый (4,20 см³) и томатный (3,27 см³). Также часто употребляют персиковый сок (1,58 см³), вишневый (1,54 см³), виноградный (1,47 см³), значительно реже - яблочно-виноградный сок (0,40 см³). Для регулярных потребителей фруктовых соков среднее потребление значительно выше и составляет, например, для мультифруктового, виноградного, яблочного и яблочно-виноградного сока соответственно 227, 223, 222 и 208 см³/сут. При этом медиана потребления ими фруктовых соков составляет 200 см³.

Детям старше 6 мес разрешается употреблять сок в виде монокомпонентных или смешанных соков согласно Изменению к разделу 1 главы II Единых санитарно-эпидемиологических и гигиенических требований к продукции (товарам), подлежащей санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю)1. В соответствии с СанПиН 2.3/2.4.3590-20 "Санитарно-эпидемиологические требования к организации общественного питания населения" суточная порция фруктовых соков (в см³) для детей в возрасте 4 мес составляет от 5 до 30; 5 мес - 40-50; 6 мес - 50-60; 7 мес - 70; 8 мес - 80; 9-12 мес - 90-100. В среднесуточных наборах для детей, оставшихся без попечения родителей, и детей-сирот в возрасте от 12 до 36 мес порция соков составляет 150 см³, от 3 лет и старше - 200 см³. В среднесуточных наборах для организации питания детей, обучающихся в образовательных учреждениях кадетского типа, заложено потребление 200 см³ для детей 5-11-х классов.

¹ Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к продукции (товарам), подлежащей санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю). Москва: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2010. 707 с. (с изм. на 22.02.2025). [Электронный ресурс] URL: https://docs.cntd.ru/document/902249109

Фрукты богаты органическими кислотами, такими как лимонная, яблочная и винная, что создает оптимальный рН, способствующий росту токсигенных грибов и загрязнению плодов и ягод [4]. Плесневые грибы могут поражать сельскохозяйственные культуры в период вегетации, а также при сборе, хранении и переработке сырья. Их рост и дальнейшая контаминация фруктов микотоксинами (МТ) зависят от различных факторов окружающей среды, наиболее сильно влияют повышенные температура и влажность. Засуха, восприимчивость сортов, механические повреждения, в том числе насекомыми, также могут способствовать токсинообразованию в сельскохозяйственных культурах.

Грибы родов Alternaria, Aspergillus, Fusarium и Penicillum наиболее часто поражают фрукты и ягоды после их сбора и при хранении [5]. Раннее заражение фруктов плесенью приводит к образованию МТ и во фруктовом соке, что связано с устойчивостью грибов к высоким температурам и давлению [4, 5].

Микотоксины являются причиной целого ряда негативных последствий для здоровья вследствие канцерогенного, мутагенного, эстрогенного действия, способствуют развитию желудочно-кишечных, сосудистых, почечных и нервных расстройств [6, 7].

Афлатоксины (AFL), охратоксин А (OTA), патулин (PAT) и токсины Alternaria, такие как альтернариол (AOH), метиловый эфир альтернариола (AME) и альтенуен (ALT), являются наиболее часто обнаруживаемыми МТ во фруктах, ягодах и продуктах их переработки [5-10]. Известно, что большинство плесневых грибов способны продуцировать токсины, а пищевые продукты могут быть контаминированы одновременно несколькими видами грибов [8].

В нескольких странах мира установлены гигиенические регламенты содержания токсинов PAT и ОТА для фруктовых соков^{2, 3}. В Российской Федерации и ЕАЭС⁴, максимально допустимый уровень (МДУ) PAT в яблоках, томатах, облепихе, калине и продуктах их переработки не должен превышать 50 мкг/кг, регламент содержания РАТ в Китае и странах Европейского союза во фруктовых соках также 50 мкг/кг. МДУ ОТА введены в виноградном соке в странах ЕС, Индонезии, Бразилии, Колумбии и Вьетнаме на уровне 2 мкг/кг, в Чили - 5 мкг/кг [11, 12].

² CFDA. China Food and Drug Administration. National Food Safety Standard for Maximum Levels of Mycotoxins in Foods (GB 2761-2017). 2017.

³ Commission Regulation (EU) 2023/915 от 25.04.2023 on maximum levels for certain contaminants in food and repealing Regulation (EC) No 1881/2006 (02023R0915 - EN - 01.01.2025 - 004.001 - 1). [Электронный ресурс] URL: https://lawthek.eu/detail/f4e7aec5-9716-423b-801b-722c36b6c0e7/en/SINGLE (дата обращения: 12.05.2025).

⁴ ТР ТС 021/2011 "О безопасности пищевой продукции" Технический регламент Таможенного союза // Евразийская экономическая комиссия. [Электронный документ] URL: http://www.eurasiancommission.org/ru/act/texnreg/deptexreg/tr/Pages/PischevayaProd.aspx (дата обращения: 12.05.2025).

Значительному расширению спектра определяемых МТ способствовало развитие аналитических методов. Благодаря применению чувствительного и селективного метода высокоэффективной жидкостной хроматографии в сочетании с тандемным масс-спектрометрическим детектированием (ВЭЖХ-МС/МС) появилась возможность одновременно детектировать десятки вторичных метаболитов микроскопических грибов. За счет упрощения анализа достигается получение всесторонней оценки исследуемого объекта. Такой метод может быть применен для быстрой оценки качества сырья.

Целью настоящего исследования было изучить частоту и уровень загрязнения фруктовых соков расширенным спектром МТ (31 вид), включая РАТ, ОТА, афлатоксины B1, B2, G1, G2 (AFL B1, AFL B2, AFL G1, AFL G2), альтернариатоксины [AOH, AME, ALT, тентоксин (TEN), тенуазоновую кислоту (TeA)], стеригматоцистин (STC), цитринин (CIT), микофеноловую кислоту (MPA), пеницилловую кислоту (PA), фумонизины B1 и B2 (FB1, FB2), зеараленон (ZEN), β-зеараленол (β-ZЕL), токсины Т-2 и НТ-2 (Т-2, НТ-2), Т-2 триол (Т-2 triol), дезоксиниваленол (DON), энниатины А и В (ENN A, ENN B), боверицин (BEA), ацетильные производные DON (acDON, сумма 3-acDON и 15-acDON), диацетоксискирпенол (DAS), ниваленол (NIV), фузаренон Х (FUS X), неосоланиол (NEOS), методом ВЭЖХ-МС/МС. В задачи исследования входила оценка загрязненности соков по расширенному перечню МТ, в том числе ранее не изученных видов (эмерджентных токсинов), анализ и сопоставление нескольких групп представленной на рынке соковой продукции с выделением продукции для детского питания, а также оценка уровней и частоты совместного присутствия МТ в соках.

Материал и методы

Фруктовые соки (49 образцов) были приобретены в торговой сети Москвы и Московской области. Они включали яблочный и яблочно-виноградный (по 17 проб), виноградный (10 проб) и мультифруктовый (5 проб) соки. Большинство изученных соков было произведено в России (45 проб), также представлены образцы, изготовленные в Грузии (2 пробы), Германии и Белоруссии (по 1 пробе).

Отбор проб для анализа проводили в соответствии с ГОСТ 33303-2015 "Продукты пищевые. Методы отбора проб для определения микотоксинов".

В отобранных образцах определяли содержание МТ, продуцируемых грибами родов Penicillium и Aspergillus: OTA, AFL (B1, B2, G1, G2), PAT, STC, CIT, PA, MPA, рода Alternaria: АОН, AME, ALT, ТЕN и ТеА, рода Fusarium: FB1, FB2, DON, NIV, acDON, FUS X, токсины T-2, HT-2, T-2 triol, DAS, ZEN, β-ZEL, BEA, ENN A и В. Среди изученных МТ 11 видов: CIT, STC, MPA, ENN А, ENN В, BEA, TeA, TEN, АОН, AME и ALT - относятся к эмерджентным токсинам. В образцах виноградного сока продуцентами FB2 являются грибы рода Aspergillus [4]. Содержание этих эмерджентных токсинов в пищевой продукции в настоящее время не регламентировано и, следовательно, не подлежит контролю.

Для определения содержания МТ была использована методика из [13] с модификацией. В пробирку типа "фалькон" объемом 50 см³ отбирали 10 г гомогенизированного образца, центрифугировали при 3700 об/мин на центрифуге Rotina 38 (Hettich, Германия) в течение 4 мин для удаления твердых частиц. Отбирали 0,5 см³ аликвоты и растворяли в 0,5 см³ смеси ацетонитрил : метанол (1:1). Далее разбавленный образец центрифугировали при 16 000 об/мин на центрифуге SL 16R (Thermo Scientific, США), переносили в виалу и использовали для количественного определения МТ. Анализ образцов проводили в 2 повторностях.

Количественный анализ МТ проводили методом обращенно-фазовой ВЭЖХ-МС/МС в режиме электрораспылительной ионизации (положительной и отрицательной) при атмосферном давлении и динамического мониторинга выбранных переходов согласно [9]. Система ВЭЖХ (Waters Acquity H-plus) состояла из бинарного градиентного насоса, термостата колонок, автосамплера и была соединена с тройным квадрупольным масс-спектрометрическим детектором с подогреваемым источником (XEVO TQ-XS), контролируемых с помощью программного обеспечения MassLynx V4.2 (Waters Corporation, США). Разделение аналитов осуществляли на колонке, заполненной силикагелем с привитыми группами октадецилсилана (Zorbax SB-С18, 150×4,6 мм, 3,5 мкм, Agilent), в режиме градиентного элюирования смесью вода : метанол, модифицированной 10 мМ ацетатом аммония и 0,1% муравьиной кислотой.

Стандартные растворы смесей МТ готовили из сухих стандартов (Sigma-Aldrich; Fermentek, Jerusalem, Israel). Стандартные растворы хранения токсинов с концентрациями 100 или 500 мкг/см³ готовили:

- в ацетонитриле для AFL, OTA, STC, CIT, PAT, трихотеценов групп A и B, ZEN и аналогов;

- в метаноле - для токсинов Alternaria, ENN A, ENN B, BEA, MPA;

- в смеси ацетонитрил : вода - 50/50 (% об.) - для FB1 и FB2.

Сертифицированный калибровочный стандартный раствор ТеА с концентрацией 100,6 мкг/cм³ был получен от компании Romer (Biopure, Австрия). Из индивидуальных стандартных растворов готовили мультистандарт и калибровочные растворы. Все растворы хранили при -18 °C.

Статистически обработанные данные по содержанию МТ в исследованных образцах представляли в виде M - среднего арифметического среди проб всего ряда, Мконт - среднего арифметического среди загрязненных образцов соответственно и 90-го процентиля (90%). При расчете среднего уровня контаминации в пробах всего ряда содержание МТ в образцах, загрязненных на уровне ниже предела количественного определения метода, принимали за ноль⁵.

Для количественного определения МТ использовали внешние градуировки на матрице. Пределы обнаружения и количественного определения МТ, рассчитанные по 3-σ и 10-σ критериям, для образцов сока (в мкг/дм³) составили соответственно для AFL - 0,024 (0,08); ОТА, STC, MPA, TEN - 0,03 (0,10); НТ-2 - 0,09 (0,30); CIT, PA, ZEN, TeA, T-2, АОН, ALT - 0,15 (0,50); PAT, AME - 0,3 (1,0); β-ZEL, FB2, BEA, ENN A, ENN B - 0,45 (1,50); DON - 0,6 (2,0); DAS - 1,2 (4,0); NEOS - 1,5 (5,0); FB1 - 2,1 (7,0); FUS X, NIV - 3,0 (10,0); acDON - 3,6 (12,0); T-2 triol - 7,5 (25,0).

 ⁵ Р 2.1.10.3968-23 Руководство по оценке риска здоровью населения при воздействии химических веществ, загрязняющих среду обитания. Руководство от 06.09.2023 N 2.1.10.3968-23.

Результаты и обсуждение

Частота обнаружения и уровни загрязнения микотоксинами фруктовых соков

Из изученных 31 МТ в образцах фруктовых соков были найдены 17. Содержание выявленных в них регламентируемых в растительных продуктах токсинов (DON, фумонизины, AFL B1, OTA, T-2, PAT) было значительно ниже их МДУ. Среди МТ чаще обнаруживали TeA и MPA, Т-2, НТ-2 и АОН, а также TEN, PAT, РА, FB1 и ОТА (табл. 1). Единичные пробы содержали ALT, STC, FB2, DON, CIT, T-2 triol и AFL В1.

Результаты изучения загрязненности фруктовых соков МТ показали, что среди токсинов Alternaria наиболее часто обнаруживали TeA и АОН - в каждом третьем и в каждом четвертом образце соответственно. Низкие уровни TEN и ALT были найдены в 5 и 3 пробах соответственно. В исследованиях N. Pallares и соавт. [5] в образцах фруктовых соков из супермаркетов Валенсии (Испания) также был выявлен АОН - в 29% случаев. В пакетированных монофруктовых соках уровни контаминации не превышали 11,2 мкг/дм³, а в смешанных соках, содержащих фруктовые соки и овощные пюре, были значительно выше и достигали 1213,9 мкг/дм³.

Фузариотоксины Т-2 и НТ-2 были найдены примерно в четверти изученных образцов, реже - фумонизины и DON. В единичном случае был обнаружен Т-2 triol примерно на уровне предела количественного определения. О выявлении токсина Т-2 в яблочном соке в количестве 14,0 мкг/кг также сообщали P. Lopes и соавт., при этом НТ-2 ими не был найден [14]. Однако, согласно публикации N. Pallares и соавт., токсин НТ-2 был обнаружен в 2 из 11 образцов смешанных соков на уровне 21,4 и 24,2 мкг/дм³ [5].

Среди МТ "грибов хранения" в соках были выявлены MPA, PAT, PA, OTA, STC, CIT и AFL B1. Наиболее часто, в трети случаев, обнаруживали МРА, при этом остальные вышеперечисленные токсины были найдены в 2-8% фруктовых соков. О выявлении РА сообщали также W. Guan и соавт. [15]: в 6 из 36 изученных проб виноградного сока из провинции Гуандун (Китай) токсин был найден в количестве от 0,23 до 0,39 мкг/кг, при этом в яблочном соке РА не был обнаружен.

Обращает на себя внимание обнаружение в образцах фруктовых соков токсинов, регламентируемых в других группах продуктов и обладающих доказанным канцерогенным действием, - AFL В1, PAT и ОТА, в количестве 0,09, 5,4 и 0,80 мкг/дм³ соответственно, т.е. не превышающих гигиенических регламентов для растительной продукции. Кроме того, в 3 образцах сока был найден STC (биогенный предшественник AFL В1) в количестве от 0,3 до 0,8 мкг/дм³, а обладающий нефротоксическим действием МТ CIT - в 1 пробе на уровне 0,6 мкг/ дм³. AFL, ОТА и PAT на более высоких уровнях загрязнения были выявлены в образцах фруктовых соков из супермаркета в Испании [5]: средние и максимальные уровни составили 9,36 и 18,1 мкг/дм³ для AFL B1; 4,49 и 12,5 мкг/ дм³ - для AFL B2; 3,75 и 7,6 мкг/дм³ - для AFL G2, 5,43 и 10,81 мкг/дм³ - для ОТА; 28,18 и 50,95 мкг/ дм³ - для РАТ. Также результаты исследований, проведенных в Латинской Америке, свидетельствуют о выявлении ОТА и РАТ в образцах фруктовых соков [16], при этом максимальные уровни этих токсинов достигали 3,6 и 19 622 мкг/дм³ соответственно.

Следует отметить, что спектр выявляемых токсинов различался в зависимости от вида фруктового сока. Наибольшее разнообразие МТ было выявлено в яблочно-виноградном соке - 10 МТ, наименьшее (5 МТ) - в яблочном соке. В мультифруктовом и вино­градном соках было найдено по 7 МТ (рис. 1, 2). Следует отметить, что АОН оказался единственным токсином, который был обнаружен во всех изученных видах сока.

Сравнительная оценка контаминации микотоксинами яблочных и виноградных соков

В настоящем исследовании было установлено, что в виноградном соке наиболее часто обнаруживали МРА - в половине случаев, ОТА - в 40% проб и АОН - в 30% (см. рис. 1Б). Содержание МРА варьировало от 0,10 до 1,08 мкг/дм³ (в среднем - 0,38 мкг/дм³); ОТА - от 0,10 до 0,80 мкг/дм³ (в среднем - 0,15 мкг/дм³); АОН - от 0,50 до 0,53 мкг/дм³ (в среднем - 0,15 мкг/дм³). Также в 2 пробах обнаружили DON в количестве 9,34 и 9,59 мкг/ дм³. В единичных случаях были найдены CIT, STC, AFL B1 и FB2 в количествах 0,60; 0,35; 0,09 и 14,19 мкг/дм³ соответственно.

Схожие результаты по загрязненности виноградного сока ОТА и АОН были получены в исследовании W. Guo и соавт. [17]: по 2 образца из Шанхая (Китай) содержали АОН и ОТА - до 1,1 и до 1,7 мкг/дм³ соответственно.

Спектр токсинов, выявленных в яблочном соке, существенно отличался от такового в виноградном соке и включал в себя токсины TeA, Т-2, НТ-2, Т-2 triol и AOH, с преобладанием ТеА и Т-2 - соответственно в 35,3 и 29,4% образцов. Уровни загрязнения ТеА варьировали от 8,07 до 22,24 мкг/дм³ (в среднем 5,12 мкг/дм³), Т-2 - от 0,61 до 6,70 мкг/дм³ (в среднем 0,85 мкг/дм³). В 2 пробах был найден НТ-2 на низких уровнях загрязнения. Единичные пробы содержали АОН и T-2 triol в количестве 0,56 и 28,41 мкг/дм³ соответственно. Также об обнаружении АОН в образцах неосветленного яблочного сока из супермаркетов Буэнос-Айреса (Аргентина) в количестве от 2,2 до 6,2 мкг/кг сообщалось в исследовании M.A. Pavicich и соавт. [18], при этом уровни загрязнения в нашем исследовании были немного ниже. В публикациях [17-19] представлена информация об обнаружении ТеА в образцах яблочного сока. Однако частота обнаружения и уровни загрязнения ТеА в нашем исследовании были выше, чем у J. Walravens и соавт. [19] и W. Guo и соавт. [17]: в первом случае токсин был найден в 2 из 24 проб из Бельгии в количестве до 7,9 мкг/ кг, во втором - в 5 из 7 образцов из Шанхая (Китай) - до 9,1 мкг/дм³. С результатами, полученными в нашем исследовании, были сходны данные, полученные M.A. Pavicich и соавт. [18], согласно которым уровни загрязнения ТеА осветленного яблочного сока варьировали от 6,2 до 28 мкг/ кг. Примечательно, что в неосветленном яблочном соке содержание ТеА было выше и достигало 79,8 мкг/кг [18].

Ни в одном из исследованных нами образцов яблочного сока не был найден РАТ, тогда как в исследованиях, опубликованных в обзорах [20, 21], частота загрязнения этим токсином яблочного сока в разных странах мира варьировала от 8 (в Малайзии) до 100% (в Катаре и Иране); среднее содержание токсина - от 3,6 до 464 мкг/дм³, а максимальное содержание в образцах из Японии достигало 1234 мкг/дм³. Следует отметить, что, по данным исследования, проведенного в Латинской Америке, максимальный уровень загрязнения РАТ в образцах неосветленного концентрированного сока составил 19 622 мкг/дм³ [16].

Следует отметить, что в образцах виноградного сока преобладали МТ "грибов хранения", продуцируемые грибами родов Penicillium и Aspergillus - 67%, доля альтернариатоксинов и фузариотоксинов составила 17 и 11% соответственно. Напротив, в образцах яблочного сока в 53% случаев выявляли метаболиты грибов рода Fusarium, а в 47% случаев - рода Alternaria.

Сравнительная оценка контаминации микотоксинами яблочно-виноградных и мультифруктовых соков

Из изученных 4 видов соков чаще всего и в значительных количествах МТ выявляли в яблочно-виноградном соке. В нем было найдено 10 МТ (см. рис. 2) на относительно низких уровнях. По аналогии с яблочным соком в нем преобладали токсины ТеА, НТ-2 и Т-2 (в 47-53% случаев).

Следует также отметить относительно высокую частоту обнаружения токсинов FB1, TEN, MPA, PAT и АОН в этом виде соков - от 24 до 35%. Уровни контаминации РАТ были примерно на порядок ниже установленных в гигиенических регламентах в РФ и ЕАЭС. Кроме того, по 3 образца сока содержали ALT и РА на относительно низких уровнях.

МРА наиболее часто обнаруживали в мультифруктовых соках: 4 из 5 изученных проб содержали токсин в количестве до 0,88 мкг/дм³. STC (0,33 и 0,77 мкг/ дм³) и AOH (1,65 и 1,91 мкг/дм³) были найдены в 2 образцах. В единичных пробах были выявлены ТеА, НТ-2, FB2 и РА в количестве 6,91; 1,49; 10,71 и 6,41 мкг/дм³ соответственно.

Следует отметить, что распределение токсинов в мультифруктовом соке в зависимости от вида продуцента было схоже с виноградным соком. Доля МТ "грибов хранения" в мультифруктовом соке составила 67%, альтернариатоксинов - 25% и фузариотоксинов - 8%. Напротив, в пробах яблочно-виноградного сока преобладали токсины грибов Alternaria (42%) и Fusarium (36%), при этом доля МТ "грибов хранения" в нем составила 22%, что является неким промежуточным значением между яблочным и виноградным соками.

Встречаемость микотоксинов в соках, предназначенных для детского питания

Из 49 изученных образцов 28 соков являлись продукцией для детского питания. Из 4 образцов яблочного сока для детей в возрасте от 4 мес в 2 был найден токсин Т-2 в количестве 0,61 и 1,10 мкг/дм³ и 1 образец содержал ТеА (8,07 мкг/дм³).

В образцах яблочно-виноградного сока для детей в возрасте от 6 мес обнаружили 10 МТ. В 5 из 7 образцов была найдена ТеА в количестве от 8,34 до 16,81 мкг/дм³; по 4 образца содержали Т-2 (1,80-4,80 мкг/ дм³), НТ-2 (1,25-5,63 мкг/дм³) и АОН (0,75-1,91 мкг/ дм³); по 3 образца - FВ1 (11,87-13,28 мкг/ дм³), ТЕN (0,13-0,48 мкг/дм³) и ALT (0,54-1,37 мкг/дм³), а также по 2 образца - РАТ (2,98; 5,34 мкг/дм³), РА (1,09; 2,75 мкг/ дм³) и МРА (0,30; 0,84 мкг/дм³). В 6 из 7 образцов были выявлены 2 и более МТ, причем в 5 из них - от 4 до 9 МТ одновременно.

В остальных 17 образцах соков для питания детей с 11-36 мес были найдены ТеА (47% случаев, в количестве от 1,73 до 22,24 мкг/дм³) и Т-2 (29%, 0,91-6,70 мкг/ дм³). Реже выявлялись НТ-2 (23% проб, 1,69-4,31 мкг/дм³), АОН (18%, 0,57-3,07 мкг/дм³); ТЕN (0,29; 0,45 мкг/дм³) и МРА (0,65; 0,77 мкг/дм³). В единичных образцах были найдены Т-2 triol (28,41 мкг/дм³) и РАТ (3,61 мкг/дм³). 6 изученных образцов одновременно содержали несколько токсинов, причем в 3 случаях - от 3 до 6 токсинов.

В изученных пробах детского сока токсины AFL, STC, ОТА и FВ2 не были обнаружены. При этом 3 образца яблочно-виноградного сока содержали PAT в количестве от 2,98 до 5,34 мкг/дм³.

Важно отметить, что в соках для питания детей преобладали альтернариатоксины (в большей степени ТеА и АОН, в меньшей - ALT и TEN), а также РАТ, Т-2 и НТ-2, что предполагает необходимость проведения более тщательного отбора фруктово-ягодного сырья и контроля за условиями его хранения и транспортировки.

Комбинированное загрязнение микотоксинами фруктовых соков

Достаточно часто (в 53,1% из 49 проб) были обнаружены одновременно несколько МТ на относительно низких уровнях (табл. 2).

В 2 образцах яблочных соков присутствовало по 2 МТ: ТеА + АОН и Т-2 + НТ-2; в 1 пробе - 4 МТ (ТеА, Т-2, НТ-2 и T-2 triol). В образах виноградного сока чаще выявляли МРА, ОТА и DON. В 2 пробах было найдено по 2 МТ (МРА + DON и MPA + OTA), в 4 пробах - по 3 МТ (MPA + DON + OTA, MPA + OTA + STC, MPA + OTA + FB2 и MPA + AOH + CIT).

1 образец мультифруктовых соков содержал 2 МТ (MPA + АОН) и в 2 случаях были найдены по 4 МТ (MPA + FB2 + STC + PA, АОН + STC + TeA + HT-2).

Наибольшее разнообразие МТ было найдено в пробах яблочно-виноградных соков. Самыми распространенными в них оказались ТеА, НТ-2, Т-2 и АОН. В 5 пробах были найдены по 2 МТ (ТеА + РА, Т-2 + НТ-2, ТЕN + TeA и HT-2 + MPA), в 1 случае - 3 МТ (HT-2 + T-2 + PAT), в 2 случаях - 4 МТ (HT-2 + PAT + AOH + MPA и TeA + HT-2 + FB1 + PAT), при этом 2 образца одновременно содержали от 5 до 9 токсинов.

Примечательно, что во фруктовых соках были одновременно выявлены несколько MT, что указывает на поражение субстрата несколькими видами плесневых грибов родов Alternaria, Fusarium и Penicillium.

Следует обратить внимание на возможность аддитивного или синергетического токсического действия при комбинированном воздействии МТ, что доказано в ряде исследований [8, 21-23]. Так, в экспериментах на культуре клеток иммунной системы человека (Т-клетки) был установлен синергетический эффект низких доз токсинов Т-2 и НТ-2, который выражался в снижении жизнеспособности клеток, индукции процессов апоптоза и образования активных форм кислорода [22]. Кроме того, совместное воздействие МТ ОТА и DON (в концентрации 0,5 и 20 мкМ соответственно) значительно увеличило цитотоксичность этих соединений в культуре клеток колоректальной аденокарциномы (Caco-2) [23].

Полученные нами результаты свидетельствуют о возможности поступления одновременно нескольких МТ при употреблении различных видов фруктовых соков. Несмотря на то что уровни контаминации были относительно низкими и не все МТ обладают выраженной токсичностью, требуются дополнительные исследования эффектов хронической интоксикации при их совместном поступлении из разных источников.

Заключение

С использованием высокочувствительного метода ВЭЖХ-МС/МС проведены скрининговые исследования фруктовых соков на основе яблок и винограда, представленных на потребительском рынке г. Москвы и Московской области, на наличие МТ плесневых грибов родов Alternaria, Fusarium, Aspergillus и Penicillium, отличающихся разной химической структурой и свойствами (31 вид МТ).

Получены новые данные о профиле и количественных уровнях МТ в соковой продукции. Показано, что МТ были найдены практически во всех образцах соков в относительно низких концентрациях. В образцах виноградного и мультифруктового сока преобладали МТ, продуцируемые грибами родов Aspergillus и Penicillium, - в 67-72% исследованных соков (MPA, OTA или STC) и альтернариатоксины - 17-25% (AOH); яблочного и яблочно-виноградного сока - фузариотоксины - 36-53% (Т-2, НТ-2) и альтернариатоксины - 42-47% (TeA и AOH). Зафиксированное присутствие в образцах фруктовых соков нескольких видов МТ может быть следствием поражения субстрата разными видами плесневых грибов.

Полученные данные свидетельствуют об относительно высокой частоте загрязнения фруктовых соков (в том числе предназначенных для питания детей раннего возраста) - TeA (до 16,8 мкг/дм³), Т-2 (до 6,7 мкг/дм³), НТ-2 (до 5,6 мкг/дм³) и AOH (до 3,1 мкг/дм³). Также в единичных образцах виноградного сока был найден OTA, а в нескольких образцах яблочно-виноградного сока - PAT, присутствующий на уровнях ниже МДУ, установленного в странах ЕАЭС, включая Россию. Выявленные уровни токсинов не представляют реальную угрозу для здоровья населения (из-за малой токсичности либо низкого уровня загрязненности), однако требуются дополнительные исследования для оценки эффектов хронической интоксикации, в том числе при совместном поступлении МТ из разных источников.

Результаты исследования дают основания полагать, что причиной выявленного широкого распространения низких уровней МТ во фруктовых соках является низкое качество фруктово-ягодного сырья для соковой промышленности, а также указывают на необходимость пересмотра технических требований к его качеству в целях предотвращения попадания заплесневелых и подверженных порче плодов, и в первую очередь сырья, предназначенного для производства соков для детей.

References

1. Mandappa I.M., Basavaraj K., Manonmani H.K. Analysis of mycotoxins in fruit juices. In: G. Rajauria, B.K. Tiwari (eds). Fruit Juices. Extraction, Composition, Quality and Analysis. Academic Press, 2018: 763–777. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-802230-6.00036-9 ISBN: 9780128022306.
2. Tutelyan V.A., Nikityuk D.B., Pogozheva A.V. Nutritiology. Complete guide for practitioners. Moscow: Eksmo, 2025: 432 p. (Desktop medical handbook). ISBN: 978-5-04-200968-6 (in Russian)
3. Sample observation of the dietary intake of the population 2023 [Electronic resource]. 2023. URL: https://rosstat.gov.ru/free_doc/new_site/food23/index.html (date of access May 15, 2025). (in Russian)
4. Pushparaj K., Meyyazhagan A., Pappuswamy M., Khaneghah A.M., Liu W.-C., Balasubramanian B. Occurrence, identification, and decontamination of potential mycotoxins in fruits and fruit by-products. Food Front. 2023; 4: 32–46. DOI: https://doi.org/10.1002/fft2.198
5. Pallares N., Carballo D., Ferrer E., Fernández-Franzón M., Berrada H. Mycotoxin dietary exposure assessment through fruit juices consumption in children and adult population. Toxins (Basel). 2019; 11 (12): 684. DOI: https://doi.org/10.3390/toxins11120684
6. Azam M.S., Ahmed S., Islam M.N., Maitra P., Islam M.M., Yu D. Critical assessment of mycotoxins in beverages and their control measures. Toxins (Basel). 2021; 13 (5): 323. DOI: https://doi.org/10.3390/ toxins13050323
7. Nan M., Xue H., Bi Y. Contamination, detection and control of mycotoxins in fruits and vegetables. Toxins (Basel). 2022; 14 (5): 309. DOI: https://doi.org/10.3390/toxins14050309
8. Crudo F., Varga E., Aichinger G., Galaverna G., Marko D., Dall’Asta C. et al. Co-occurrence and combinatory effects of Alternaria mycotoxins and other xenobiotics of food origin: current scenario and future perspectives. Toxins (Basel). 2019; 11 (11): 640. DOI: https://doi.org/10.3390/toxins11110640
9. Sedova I.B., Chaliy Z.A., Efimochkina N.R., Sokolov I.E., Kol’tsov V.A., Zhidehina T.V., et al. Mycotoxin contamination of fresh berries and fruits sold in the consumer market of the central region of Russia. Analiz riska zdorov’yu [Health Risk Analysis]. 2022; (4): 87–99. DOI: https://doi.org/10.21668/health.risk/2022.4.08 (in Russian)
10. Sedova I.B., Chaliy Z.A., Spiridonova A.L., Kompaintseva D.M., Tutel’yan V.A. Study of mycotoxin contamination of fruit juices sold in Russia. In: Advances in Medical Mycology: collection of abstracts. Moscow: Natsional’naya academiya mykologii, 2025; (27): 278–81. ISBN: 978-5-901578-44-5. (in Russian)
11. Gil-Serna J., Vázquez C., González-Jaén M.T., Patiño B. Wine contamination with ochratoxins: a review. Beverages. 2018; 4: 6. DOI: https://doi.org/10.3390/beverages4010006
12. Welke J.E. Fungal and mycotoxin problems in grape juice and wine industries. Curr Opin Food Sci. 2019; 29: 7–13. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cofs.2019.06.009
13. Dias J.V., Nunes M. da G.P., Pizzutti I.R., Reichert B., Jung A.A., Cardoso C.D. Simultaneous determination of pesticides and mycotoxins in wine by direct injection and liquid chromatography-tandem mass spectrometry analysis. Food Chem. 2019; 293L 83–91. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.04.08
14. López P., de Rijk T., Sprong R.C., Mengelers M.J.B., Castenmiller J.J.M., Alewijn M. A mycotoxin-dedicated total diet study in the Netherlands in 2013: part II – occurrence. World Mycotoxin J. 2016; 9 (1): 89–108. DOI: https://doi.org/10.3920/WMJ2015.1906
15. Guan W., You Y., Li J., Hong J., Wua H., Raoa Y. Penicillic acid in fruits: method development, validation by liquid chromatography-tandem mass spectrometry and survey in southern China. J Sci Food Agric. 2021; 101: 2779–87. DOI: https://doi.org/10.1002/jsfa.10906
16. Oteiza J.M., Khaneghah A.M., Campagnollo F.B., Granato D., Mahmoudi M.R., Sant’Ana A.S., et al. Influence of production on the presence of patulin and ochratoxin A in fruit juices and wines of Argentina. LWT Food Sci Technol. 2017; 80: 200–7. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2017.02.025
17. Guo W., Yang J., Niu X., Tangni E.K., Zhao Z., Han Z. A Reliable and Accurate UHPLC-MS/MS method for screening of Aspergillus, Penicillium and Alternaria mycotoxins in orange, grape and apple juices. Anal Methods. 2021; 13 (2): 192–201. DOI: https://doi.org/10.1039/d0ay01787f
18. Pavicich M.A., De Boevre M., Vidal A., Mikula H., Warth B., Marko D., et al. Natural occurrence, exposure assessment & risk characterization of Alternaria mycotoxins in apple by-products in Argentina. Expo Health. 2024; 16: 149–58. DOI: https://doi.org/10.1007/s12403-023-00544-1
19. Walravens J., Mikula H., Rychlik M., Asam S., Devos T., Njumbe Ediage E., et al. Validated UPLC-MS/MS methods to quantitate free and conjugated Alternaria toxins in commercially available tomato products and fruit and vegetable juices in Belgium. J Agric Food Chem. 2016; 64 (24): 5101–9. DOI: https://doi. org/1021/acs.jafc.6b01029
20. Vidal A., Ouhibi S., Ghali R., Hedhili A., De Saeger S., De Boevrehttps M. The mycotoxin patulin: an updated short review on occurrence, toxicity and analytical challenges. Food Chem Toxicol. 2019; 129: 249–56. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fct.2019.04.048
21. Bacha S.A.S., Li Y., Nie J., Xu G., Han L., Farooq S. Comprehensive review on patulin and Alternaria toxins in fruit and derived products. Front Plant Sci. 2023; 14: 1139757. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1139757
22. Wattanasuntorn P., Poapolathep S., Phuektes P., Alassane-Kpembi I., Fink-Gremmels J., Oswald, I.P., et al. Apoptotic effect of combinations of T-2, HT-2, and diacetoxyscirpenol on human Jurkat T cells. Toxins. 2025; 17: 203. DOI: https://doi.org/10.3390/toxins17040203
23. Cano-Sancho G., González-Arias C.A., Ramos A.J., Sanchis V., Fernández-Cruz M.L. Cytotoxicity of the mycotoxins deoxynivalenol and ochratoxin A on Caco-2 cell line in presence of resveratrol. Toxicol In Vitro. 2015; 29: 1639–46. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tiv.2015.06.020

All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)

© GEOTAR-Media Publishing Group. The use of textual and illustrative content from this publication for the training of any artificial intelligence systems - including machine learning models and neural networks - is strictly prohibited without the prior written consent of the copyright holder.