RAPPORT B2009:03. Identifiering och riskbedömning av mögelsvampen Neurospora vid avfallsinsamling ISSN

Transkript

1 RAPPORT B2009:03 Identifiering och riskbedömning av mögelsvampen Neurospora vid avfallsinsamling ISSN

2

3 Förord I en tidigare Avfall Sverige rapport 2008:14 U Den mikrobiella arbetsmiljön vid insamling av matavfall upptäcktes under fältstudier ett rosafärgat mögel. Det misstänktes vara av en specifik sort men kunde inte utredas inom befintlig budget. Detta projekt är ett fortsättningsprojekt som syftar till att identifiera det rosafärgade möglet samt sammanställa dess eventuella hälsoeffekter. Rapporten är skriven av Sara Wester, Göteborgs Universitet samt vissa delar av Su-lin Leong, SLU. Malmö oktober 2009 Per-Erik Persson Ordf. Avfall Sveriges arbetsgrupp Biologisk behandling Weine Wiqvist VD Avfall Sverige

4

5 SAMMANFATTNING Avfallsinsamlare har observerat ett rosa-/orangefärgat mögel i samband med insamling av matavfall. Intresse för att identifiera vilken typ av mögel som observerats har resulterat i detta projekt. Syftet var att identifiera möglet, för att klargöra vilket släkte och eller vilken art som påträffats vid insamling av matavfall. Samt belysa vilken betydelse det påträffade möglet kan ha för avfallsinsamlarnas arbetsmiljö. Två kommuner valdes ut för provtagning, och tolv mögelprover isolerades till maltagarplattor. Analys av proverna visade att det observerade möglet tillhörde släktet Neurospora, känt som ett rött brödmögel. Svamp är den vanligaste mikroorgansimen som orsakar allergisk sjukdom. Från nuvarande litteratur verkar inte Neurosporaarterna vara en av de vanligare svamparna som orsakar allergi, samt är inte kända för att producera mykotoxiner eller andra giftiga metaboliter. Dock finns det ett par fall rapporterade, där Neurospora gett upphov till arbetsrelaterad astma hos personer som exponerats för stora mängder sporer under lång tid. Riskbilden av Neurospora vid avfallsinsamling kan ligga i dess fysiska egenskaper av att den producerar många sporer som lätt sprids. Vid insamling av avfall, förekommer det en rad olika svampar och sporer. Det viktigaste är att se till den totala mängden sporer eftersom antal sporer per kubikmeter inandad luft är av betydelse för effekter som kan uppstå vid exponering för svampsporer.

6 INNEHÅLLSFÖRTECKNING Inledning 1 Syfte 2 Metod 2 Kort fakta om Neurospora 3 Resultat prover 4 Riskananlys betydelsen av Neurospora vid insalming av avfall 6 Slutsatser 8 Referenser 9

7 INLEDNING Avfallsinsamlare som samlar in separat matavfall har observerat ett rosa-/orangefärgat mögel. Intresse för vilken typ av mögel detta rör sig om samt om det kan utgöra någon risk vid hämtning av avfall, har uttryckts från avfallsinsamlare. Med anledning av detta har Avfall Sverige därför tidigare utfört studier i form av examensarbeten. Detta i form av en litteratursammanställning, som utredde eventuella hälsoeffekter kring organiskt damm vid insamling av avfall (Gorga, 2007). Samt en fältstudie där intervjuer och fältobservationer utfördes. Där syftet dels var att kartlägga förekomsten av det rosa-/orangefärgade möglet och dels att se praktiska lösningar för hur exponering för organiskt damm kan minska i avfallsinsamlares arbete (Wester 2008). Det framkom att det observerade möglet kunde vara mögel av släktet Neurospora, känt som ett rosa-/ orangefärgat brödmögel. Intresset från avfallsinsamlare och tjänstemän inom avfallsbranschen att klart fastställa det tidigare observerade möglet kvarstod. Med anledning av detta beslutade Avfall Sverige att genom detta projekt, låta samla in mögelprover från fält, det vill säga från matavfall. Detta för att analysera och bekräfta vilket släkte eller möjligen vilken art av mögel det rör sig om. Figur 1: Typiskt utseende för Neurospora. 1

8 Syfte Syftet med detta projekt var att identifiera observerat rosa-/orangefärgat mögel, för att klargöra vilket släkte och eller vilken art som påträffats vid insamling av matavfall. Samt belysa vilken betydelse det påträffade möglet kan ha för avfallsinsamlarnas arbetsmiljö. Metod Två kommuner, (A) respektive (B) valdes ut för provtagning av mögel. De både kommunerna besöktes under sensommaren 2008, den 22:e respektive den 24:e september. De båda kommunerna valdes ut på grund av att de tidigare ingått i en fältstudie, Den mikrobiella arbetsmiljön vid insamling av matavfall, (Wester 2008), där det aktuella möglet bland annat observerats. Provtagningen utfördes vid hämtning av separat matavfall från flerfamiljsbostäder. Rosa-/orangefärgat fluffigt mögel som antogs tillhöra Neurosporasläktet, isolerades från matavfallets insamlingspåse eller direkt från matavfallet. Därefter ströks en bit av möglet ut på maltagarplatta för odling. Dessutom avlägsnades även cirka fem kvadratcentimeter mögelväxt från matavfallet, och stoppades i fryspåse. Detta för att säkerställa analys av möglet, om det inte skulle tillväxa på agarplattorna. Totalt togs 12 stycken mögelprov som ströks på agarplattor. Av dessa togs 5 stycken i kommun (A), medan 7 stycken isolerades från matavfall från kommun (B). Proverna skickades till den mikrobiologiska avdelningen vid SLU, där Su-lin Leong utförde analyser av proverna. Analyserna skedde genom mikroskop preparat, där mögelväxt tagits från varje agarplatta. 2

9 Kort fakta om Neurospora Neurospora tillhör gruppen svampar som kallas Ascomyceter. Inom denna grupp finns omkring olika arter (Raven et al., 2003). Neurospora förökar sig asexuellt och sexuellt. I det asexuella stadiet bildar svampen sporer som kallas konidier och då refereras Neurospora till namnet Chrysonilia (Flannigan et al., 2001). Arter inom släktet Neurospora är, N. crassa, N. sitophila, N. intermedia, N. tetrasperma, och N. discreta (Perkins et al., 2000). Neurospora har en snabb tillväxthastighet och kolonier, som får tillväxa i petriskålar (i laboratoriemiljö) vid 24 grader Celsius, kan växa med 2,5 centimeter per dag (Flannigan et al., 2001). Arterna kan lätt kännas igen på grund av deras distinkta rosa till orangea färg, men initialt är den färglös och tillväxer med oregelbundna tussar (se figur 1). Vidare är Neurospora aerob, det vill säga kräver syre för tillväxt samt gynnas av en hög luftfuktighet (Perkins et al., 2000). Dess sporer separeras lätt och sprids som en pudrig massa under torra förhållanden (Flannigan et al., 2001). Svampen förekommer typiskt i fuktiga tropiska klimat men har även en stor utbredning i kallare regioner där den främst tillväxer på olika brödprodukter, därav benämns den ofta under namnet rött brödmögel (Perkins et al., 2000). Neurosporaarter kan även typiskt förekomma på ensilage, kött och frukt som till exempel äpple jordgubbar och hallon, samt kaffesump (Flannigan et al., 2001). 3

10 Resultat prover Resultatdelen nedan är hämtad från Su-lin Leong, I alla prover både från kommun (A) och (B), observerades konidier som är typiska för Neurospora (Figur 2). Prover av Neurospora, som det såg ut vid insamling från kommun(b) (Figur 3.) B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 7 Figur 2: Mikroskopbilder från mögel insamlat från kommun B. Förstoringen av B 4 är hälften så stor som övriga bilder, därför ser konidierna mindre ut i jämförelse: kedjorna av konidier kan tydligt observeras. Figur 3: Fältbilder från mögel som samlats in från matavfall från kommun B och isolerats till maltagar plattor. Neurosporaarter som ofta associeras till mat är N. sitophila och N. crassa, där den senare har något mindre konidier (Samson et al., 2004). Proverna från maltagarplattorna hade generellt inte sporulerat tillräckligt mycket, för att tydligt kunna skilja mellan de två olika arterna. På många av plattorna verkade konidierna vara av olika storlekar och kan vara antingen N. sitophila eller N. crassa. Men på prover från plattorna, (A 1), (A 3), (B 2), (B 5) and (B 7), observerades de stora konidierna som är typiska för N. sitophila. 4

11 Provet från (A 3), uppvisar typiskt utseende för hyfer och konidier tillhörande arten N. sitophila (Figur 4a). Detta är intressant, eftersom kolonin som isolerades från papperspåsen vid provtagningstillfället, var fluffig och ännu inte hade producerat många rosa/orangea sporer (Figur 4b). a b Figur 4: Typiska kedjor av konidier från Neurospora sitophila (a), isolerade från papperspåse med matavfall (b) [A 3]. Bilden (b), visar Neurospora i ett tidigt stadium då den saknar färg. Det är troligt att de flesta proverna som isolerades från matavfallet tillhör arten N. sitophila, eftersom den ofta har rapporterats isolerad från matavfall (Skupski et al., 1997). Andra Neurosporaarter förekommer ofta i naturliga miljöer, speciellt, med bränt trä efter skogsbränder. 5

12 Riskanalys betydelsen av Neurospora vid insamling av avfall De effekter som kan uppstå från exponering för svamp är av infektions- eller allergisk karaktär (Rylander, Jacobs, 1994). Svamp är den vanligaste mikroorganismen som orsakar allergisk sjukdom. Exponering för olika svampprodukter som till exempel, komponenter av cellväggen, (1-3)- β- D- glukan, metaboliska mellanprodukter som flyktiga organiska ämnen och mykotoxiner, kan medföra andra hälsoeffekter som inte är av allergisk karaktär (Flannigan et al., 2001). Mykotoxiner är ämnen som produceras av svampar och kan orsaka förgiftning hos människor och djur (Gorga, 2007). När det gäller arter från Neurosporasläktet, så är de inte kända för att producera några mykotoxiner eller andra farliga metaboliter (Flanningan et al., 2001). Neurosporaarter, speciellt N.sitophila, är vanligt förekommande på matavfall och finns även i inomhus miljö (Samson et al., 2004). Trots att den är vanligt förekommande i denna typ av miljö, finns det väldigt få formella regleringar eller riktlinjer som klart uttrycker att Neurospora är en allergen (Leong, 2008). Om Neursopora förekommer i inomhusmiljö, måste dock försiktighet vidtas när det gäller laboratorie- eller sjukhusmiljö, så att inte vävnad eller blodprodukter förorenas. I denna kontext finns både N.sitophila och N. crassa listade som allergener [ cf. Leong, 2008]. I Neurosporans asexuella läge, då refererad till namnet Chrysonilia, finns den dock med i lista över svamp och mögel, som visat sig kunna orsaka allergiska reaktioner, (Flanningan et al., 2001) En Neurosporaart finns även med i produktion som råvara för användning vid allergidiagnostik, men det är inte klart om det rör sig om N. sitophila eller N. intermedia (Esch, 2004, cf. Leong, 2008). De vanligaste svamparna som omnämns vid allergisjukdomar inom litteraturen är dock arter inom släktena, Alternaria, Cladosporium, Aspergillus, Penicillium, Stachybotrys och jästsvampen Candida albicans (Flannigan et al., 2001). Från detta kan utläsas att Neurospora kan vara en allergen och inom arten N. crassa, har allergena gener identifierats i genomet (Bowyer et al., 2006, cf. Leong, 2008). Men Neurospora är troligtvis inte en av de viktigaste allergena svamparna. En sökning på ämnet Allergi inom en naturvetenskaplig databas på Internet, gav 365 referenser till svampsläktet Alternaria, och endast två referenser till Neurospora (Leong, 2008). Arbetsrelaterad astma orsakad av exponering för en Neurosporaart har påvisats hos en person som arbetade inom plywoodindustrin och som exponerades för dess sporer under en längre tid (Cote et al, 1991). Ytterliggare ett fall av arbetsrelaterad astma orsakad av Chrysonilia sitophila har kunnat påvisas, hos en man som även han arbetade inom skogsindustrin (Tarlo, et al, 1996). Perkins och Davis (2000) argumenterar dock övertygande om att Neurospora generellt sätt är en relativt säker svamp: De få, tidigare nämnda artiklarna som påvisat hälsoeffekter orsakade av Neurospora, bör sättas i sammanhanget av Neurospora s vida förekommande i vår miljö samt att den används inom livsmedelsproduktionen i Asien och Sydamerika (cf. Leong, 2008). 6

13 Att undersöka den allergena betydelsen för en specifik svampart, är dock ett relativt nytt forskningsområde. Eftersom det finns över olika svamparter och de flesta studier som gjorts på svampar som luftallergener har begränsats till gruppen Deuteromyceter, kan det finnas glapp i informationen kring allergeniteten inom andra svampgrupper (Singh, Kumar, 2002). Det är möjligt att framtida studier kan visa att Neurospora har en större betydelse som allergen (Leong, 2008). Ett stort antal svampar har identifierats som påverkar allergisjukdomar (Flannigan et al., 2001). Vetenskapliga undersökningar som behandlar avfallsinsamlares exponering, mäter dock oftast inte vilket svampsläkte som finns representerat utan endast exponering för total koncentration av svampar. Undantag är mätningar av mögelsvampen, Aspergillus fumigatus, där koncentration ofta bestäms specifikt i luftprover (Neumann et al., 2002; Nielsen et al., 1995). Detta beror på att A. fumigatus är en känd allergen och för att den även är känd för att orsaka infektion i sällsynta fall (Rylander, 2001). Vid hämtning av avfall, exponeras avfallsinsamlare för sporer från olika typer av svampar, men det finns för tillfället inga fastställda gränsvärden för mögelexponering (Rylander, Thorn, 2001). Dock finns det föreslagna gränsvärden för totalhalt sporer samt ett föreslaget gränsvärde för Aspergillus fumigatus. Föreslagna gränsvärden för svamp ligger på sporer per kubikmeter. Över dessa värden har det observerats symptom och sjukdomar som kan relateras till exponeringen (Gorga, 2007). Avfalls insamlare exponeras generellt mellan sporer per kubikmeter, vilket visar att de oftast ligger något under de föreslagna gränsvärdena, men även kan tangera de koncentrationer som kan ge effekter. De mest avgörande faktorerna för huruvida exponering för mikroorganismer som svampsporer och dylikt orsakar ohälsa hos personer är en kombination av individens personliga kondition och exponeringssituationen. Långtidsexponering för låga koncentrationer och kortidsexponering för höga koncentrationer av bioaerosoler anses mest riskabla vid exponering (Gorga, 2007). Neurosporaarter som ofta associeras till mat är N. sitophila och N. crassa, där den senare har något mindre konidier (Samson et al., 2004). Proverna från maltagarplattorna hade generellt inte sporulerat tillräckligt mycket, för att tydligt kunna skilja mellan de två olika arterna. På många av plattorna verkade konidierna vara av olika storlekar och kan vara antingen N. sitophila eller N. crassa. Men på prover från plattorna, (A 1), (A 3), (B 2), (B 5) and (B 7), observerades de stora konidierna som är typiska för N. sitophila. Provet från (A 3), uppvisar typiskt utseende för hyfer och konidier tillhörande arten N. sitophila (Figur 4a). Detta är intressant, eftersom kolonin som isolerades från papperspåsen vid provtagningstillfället, var fluffig och ännu inte hade producerat många rosa/orangea sporer (Figur 4b). 7

14 Slutsatser I detta projekt isolerades mögel från matavfall från två kommuner. Syftet var dels att klargöra vilken typ av mögel som tidigare observerats som ett rosa-/orangefärgat mögel vid insamling av matavfall. Proverna visade att det observerade möglet tillhörde svampsläktet Neurospora. De vanligaste arterna av Neurospora som associeras till mat är N. sitophila och N. crassa. Från fem av tolv prover, kunde det identifieras att möglet tillhörde N. sitophila. Neurospora är en vanligt förekommande svamp, som kan finnas både i utomhus- och inomhusmiljöer. I utomhusmiljöer trivs den bäst i tropiska eller subtropiska områden medan den ofta finns representerad på brödprodukter i tempererade klimat. Från nuvarande litteratur verkar inte Neurosporaarterna vara en av de vanligare svamparna som orsakar allergi, samt är inte kända för att producera mykotoxiner eller andra giftiga metaboliter. Dock finns det ett par fall rapporterade, där Neurospora gett upphov till arbetsrelaterad astma hos personer som exponerats för stora mängder sporer under lång tid. Men i förhållande till svampens vida utbredning, är det ändå få fall som rapporterats om ohälsa orsakad av Neurospora. Dock kan det finnas glapp i rapportering av Neurospora och dess betydelse som en allergen, på grund av att forskning kring specifika svampars allergenitet är relativt ny. Riskbilden av Neurospora vid avfallsinsamling kan ligga i dess fysiska egenskaper av att den producerar många sporer som lätt sprids. Vid insamling av avfall, förekommer det en rad olika svampar och sporer. Det viktigaste är att se till den totala mängden sporer eftersom antal sporer per kubikmeter inandad luft är av betydelse för effekter som kan uppstå vid exponering för svampsporer. 8

15 Referenser 1. Bowyer, P., Fraczek, M., Denning, D.W. (2006). Comparative genomics of fungal allergens and epitopes shows widespread distribution of closely related allergen and epitope orthologues. BMC Genomics 7, Cote, J., Chan, H., Brochu, G., Chanyeung, M. (1991). Occupational asthma caused by exposure to Neurospora in a plywood factory-worker. British Journal of Industrial Medicine 48, Esch, R.E. (2004). Manufacturing and standardizing fungal allergen products. The Journal of Allergy and Clinical Immunology 113, Flannigan, B., Samson, R A., Miller, J D. (2001) Microorganisms, In Home and Indoor Work Environments, Diversity, Health Impacts, Investigatiom and Control. CRC Press LLC, Florida. 5. Gorga, D. (2007). Den mikrobiella arbetsmiljön vid insamling av källsorterat matavfall, en litteraturstudie. Examensarbete, Göteborgs Universitet. 6. Leong, S.L Report on potential isolates of Neurospora from food waste collection sites. SLU (ej publicerat). 7. Neumann, D.H., Balfanz, J., Becker, G., Lohmeyer, M., Mathys, W., Heimsoth, R.M. (2002). Bioaerosol exposure during refusal collection: Results of field studies in real-life situation. The science of the total environment, 293., Nielsen, M.E., Nielsen, H.B., Breum, O. N. (1995) Occupational bioaerosol exposure during collection of household waste. Ann Agric Environ Med, 2., Perkins, D.D., Davis, R.H. (2000). Evidence for safety of Neurospora species for academic and commercial uses. Applied and Environmental Microbiology 66, Raven, P., Evert, M., Eichhorn, S. (2003) Biology of Plants. Freeman and Company/Worth Publishers, New York. 11. Rylander, R. (2001). Kompostering och hälsorisker: litteratursammanställning och riskanalys. Göteborgs Univ. Avd. för miljömedicin, Göteborg. 12. Samson, R.A., Hoekstra, E.S., Frisvad, J.C. (2004). Introduction to Food- and Airborne Fungi, 7 th Ed. Centraalbureau voor Schimmelcultures: Utrecht, pp Singh, A.B., Kumar, P. (2002). Common environmental allergens causing respiratory allergy in India. Indian Journal of Pediatrics 69, Skupski, M.P., Jackson, D.A., Natvig, D.O. (1997). Phylogenetic analysis of heterothallic Neurospora species. Fungal Genetics and Biology 21, Tarlo, S.M., Wai, Y., Dolovich, J., Summerbell, R. (1996). Occupational asthma induced by Chrysonilia sitophila in the logging industry. The Journal of Allergy and Clinical Immunology 97, Thorn, J. (2001) Seasonal variations in exposure to microbial cell wall components among household waste collectors. Ann. occup. Hyg, 45, No 2., Wester, S. (2008). Den mikrobiella arbetsmiljön vid insamling av källsorterat matavfal, en fältstudie. Examensarbete, Göteborgs Universitet. 9

16

17

18

19 Rapporter från Avfall sverige 2009 avfall SVerigeS utvecklingssatsning U2009:01 Verktyg för bättre sortering på återvinningscentraler U2009:02 Användning av värmekamera inom avfallshanteringen. Förstudie U2009:03 Mikrobiologisk handbok för biogasanläggningar U2009:04 Rening av lakvatten, avloppsvatten och reduktion av koldioxid med hjälp av alger U2009:05 Energy from waste - An international perspective U2009:06 Klimatpåverkan från import av brännbart avfall U2009:07 Torrkonservering av matavfall från hushåll U2009:08 Alternativa konstruktionsmaterial på deponier. Vägledning U2009:09 Viktbaserad renhållningstaxa som styrmedel U2009:10 Uppföljning av slaggrusprovvägar U2009:11 Detektering och kvantifiering av metangasläckage från deponier U2009:12 Avfallshantering på öar och i glesbygd U2009:13 Insamling av återvinningsbart material i blandad fraktion U2009:14 Substrathandbok för biogasproduktion U2009:15 Fiskhälsa U2009:16 Nya lakvatten Kemisk sammansättning och lämplig behandling U2009:17 Inventering av återvinningsbart material i verksamhetsavfall - förstudie U2009:18 Energy from waste Potential contribution to EU renewable energy and CO 2 reduction targets U2009:19 Detektering av gas i deponier med resistivitet avfall SVerigeS utvecklingssatsning, BiologiSk Behandling B2009 B2009 Certification rules for compost Certification rules for digestate B2009:01 Insamlade mängder matavfall i olika insamlingssystem i svenska kommuner B2009:02 Strategiskt arbete med luktproblem vid biologisk behandling Goda exempel på lösningar vid svenska anläggningar B2009:03 Identifiering och riskbedömning av mögelsvampen Neurospora vid avfallsinsamling avfall SVerigeS utvecklingssatsning, deponering D2009:01 Övervakning av tätskikt i deponier med impedansspektroskopi D2009:02 Behovet av nedströmsskydd ur ett långtidsperspektiv AVFALL SVERIGES UTVECKLINGSSATSNING, AVFALLSFÖRBRÄNNING F2009:01 Flygaskors egenskaper i våt miljö F2009:02 Erfarenheter av miljöpåverkan vid användning av slaggrus som förstärkningslager F2009:03 PCB- och dioxininnehåll i svenska avfallsbränslen F2009:04 Sammanställning av analyssvar från konserveringstest av kondensatvatten

20 Vi är Sveriges största miljörörelse. Det är Avfall Sveriges medlemmar som ser till att svensk avfallshantering fungerar - allt från renhållning till återvinning. Vi gör det på samhällets uppdrag: miljösäkert, hållbart och långsiktigt. Vi är personer som arbetar tillsammmans med Sveriges hushåll och företag. Avfall Sverige Utveckling B2009:03 ISSN Avfall Sverige AB Adress Telefon Fax E-post Hemsida Prostgatan 2, Malmö info@avfallsverige.se