آفلاتوکسین ها

آفلاتوکسین

آفلاتوکسین ها عمدتا شامل آفلاتوکسین G1, ,(M1) B1 ,G2 B2 می باشند که اغلب توسط سویه های Aspergillus، به ویژه A.flavus و  A.parasiticus تولید می شوند. آفلاتوکسین  B1 یکی از قوی ترین عوامل ایجاد سرطان است.

انواع اصلی آفلاتوکسین ها

آفلاتوکسین ها به دلیل خواص فلورسنت ذاتی خود نامگذاری شده اند. آفلاتوکسین B1 و B2 دارای فلورسانس آبی هستند در حالی که آفلاتوکسین G1 و G2 دارای فلورسانس سبز هستند. آفلاتوکسین  B1 سمی ترین آفلاتوکسین محسوب می شود. این مایکوتوکسین در کبد متابولیزه می شود (جایی که متابولیت های سمی ثانویه مانند شکل هیدروکسیلات شده آفلاتوکسین B1 به نام  M1تشکیل می شود). آفلاتوکسین B1 و B2 عمدتا توسط  A.flavus و A.parasiticus و آفلاتوکسین های G1 و G2 در درجه اول توسط  A.parasiticus تولید می شوند. آفلاتوکسین M1 شکل متابولیزه شده آفلاتوکسین B1 در انسان و حیوانات است.

تولید و وقوع آفلاتوکسین ها

تولید آفلاتوکسین ها در شرایط گرم و مرطوب (دمای روز در حدود 32 درجه سانتی گراد و دمای شب در حدود 24 درجه سانتی گراد) بیشتر است. علاوه بر اینکه آفلاتوکسین ها اغلب در طول ذخیره سازی ایجاد می شوند، آلودگی خوراک به این سم در مزرعه در قسمت های آسیب دیده محصول ناشی از آفات یا خشکسالی نیز می تواند رخ دهد. رطوبت زیاد محصول در انبار می تواند به تولید آفلاتوکسین در انبار کمک کند. قارچ های تولید کننده آفلاتوکسین ها توسط اسپورها (میکرونیدیا) از طریق بارش باران، باد و حشرات پخش می شوند. اسپورها جوانه می زنند و قارچ ها می توانند به گیاه نفوذ کنند که اغلب وجود آفت یا آسیب اینکار را تسهیل می کند. از آنجا که دانه های آسیب دیده به تنهایی می توانند حاوی آفلاتوکسین بالایی باشند، ممکن است توزیع ناهمگن آفلاتوکسین ها وجود داشته باشد که باید نمونه گیری با دقت انجام شود.

آفلاتوکسین ها ترکیبات بسیار پایداری هستند و در برابر روش های مختلف پردازش خوراک مانند برشته کردن، اکسترود کردن و پختن مقاومت می کنند؛ بنابراین خطری جدی برای انسان و حیوانات محسوب می شوند. بررسی ده ساله بیش از 74000 نمونه نشان می دهد که آفلاتوکسینB1  بیشتر در نمونه های بدست آمده از آسیای جنوبی (82.2٪)، آفریقای جنوب صحرا (76٪)، آسیای جنوب شرقی (57.4٪) و جنوب اروپا (28.9٪) شایع است. بیشترین موارد مورد مطالعه شامل ذرت و برنج با شیوع 24 و 31  درصد و غلظت متوسط 4 ppb و 5 ppb  بود. همچنین مواد غذایی شامل میوه های خشک (انجیر)، قهوه، ادویه جات، ترشی جات و بادام زمینی به طور مرتب آلوده به آفلاتوکسین است.

سمیت و اثرات آن

آفلاتوکسین B1 سمی ترین آفلاتوکسین محسوب می شود. اندام اصلی هدف آفلاتوکسین ها کبد است که سم را متابولیزه می کند و متابولیت های سمی ثانویه مانند فرم هیدروکسیله آفلاتوکسین B1 به نام M1 را تشکیل می دهد. این مایکوتوکسین از طریق ادرار و شیر دفع می شود. مطالعات نشان داده اند که آفلاتوکسین M1  فقط در 12-24 ساعت پس از ترشح در شیر قابل تشخیص است. آفلاتوکسین ها ترکیبات ژنوتوکسیک هستند و چندین اندام مانند کبد، کلیه ها، سیستم تولید مثل و سیستم ایمنی را مورد هدف قرار می دهند. آن ها برای انسان و همه گونه های جانوری مورد بررسی سرطان زا بوده و حیوانات جوان نسبت به افراد بالغ حساس تر هستند. این مایکوتوکسین ها در گروه 1 آژانس بین المللی تحقیقات سرطان IARC)) در سال 2002 قرار گرفتند (ترکیباتی  که برای انسان بسیار سرطان زا هستند).

علائم رایج ناشی از آفلاتوکسین ها:

• استفراغ
• بی اشتهایی
• کبد چرب
• سرطان کبد

اثرات روی دستگاه تولید مثل:

• تاخیر در رشد بیضه ها
• تغییرات ریخت شناسی
• کاهش درصد اسپرم زنده
• کاهش غلظت تستوسترون در پلاسما

سایر علائم مربوط به آفلاتوکسین:

• انسفالوپاتی با انحطاط چربی احشایی
• فیبروز بینابینی ریوی

اثرات سرکوب کننده سیستم ایمنی:

• کاهش مقاومت در برابر عفونت های ثانویه توسط قارچ ها، باکتری ها و انگل ها

آفلاتوکسین در ذرت

 در سال 1920،Aspergillus flavus  باعث ایجاد بیماریear mold  (کپک خوشه ذرت) در ذرت شد، اما در دهه 1960 زمانی که مشخص شد این قارچ با بیماری بوقلمون X مرتبط است، به عنوان سم شناخته شد. قارچ را می توان با توده های اسپور زرد-سبز یا خاکستری-سبز در هسته های آسیب دیده شناسایی کرد. هسته هایی که به شدت آسیب دیده اند و ترک خورده اند ممکن است به رنگ زرد متمایل به سبز روشن فلورسان شده (BGYF)  که نشانه ی احتمالی از وجود آفلاتوکسین می باشد. هسته های جداگانه ذرت ممکن است حاوی 400000  ppb (μg/kg)  آفلاتوکسین باشند. بنابراین، نمونه گیری به منظور بررسی میزان آلودگی در قسمت های مختلف فله بسیار مهم است؛ زیرا آلودگی به آفلاتوکسین می تواند منجر به ضررهای اقتصادی چشمگیر شود.

آفلاتوکسین M1 در شیر

 آفلاتوکسین M1 یک متابولیت هیدروکسیله آفلاتوکسین B1 است که برای اولین بار در شیر یافت شد و در ادرار نیز قابل تشخیص است. این سم مستقیماً توسط  Aspergillus flavus یا هر قارچ تولید کننده آفلاتوکسین دیگر تولید نمی شود، بنابراین به عنوان آلوده کننده دانه های غلات خوراک در نظر گرفته نمی شود، بلکه شیر و فرآورده های شیر را آلوده می کند. آفلاتوکسین M1 در دماهای بالا بسیار پایدار است.

بررسی میزان آفلاتوکسین

مهمترین مرحله در فرآیند آزمایش آفلاتوکسین ها، نمونه گیری صحیح است، زیرا توزیع ناهمگون آفلاتوکسین ها در دانه ها اغلب منجر به خطای بالا در نمونه برداری می شود. به منظور بررسی آفلاتوکسین، نمونه آزمایشگاهی و نمونه نگهداری باید حداقل 10 کیلوگرم باشد، در نتیجه مقدار کلی 20 کیلوگرم مطابق توصیه ISO 24333: 2009 و مقررات کمیسیون اروپا (EC) شماره 401/2006.12 می باشد.

خنثی سازی آفلاتوکسین

 آفلاتوکسین ها در درجه اول به عنوان مایکوتوکسین های زراعی در نظر گرفته می شوند. برای کاهش سطوح و بروز آفلاتوکسین ها در محصولات کشاورزی می توان از استراتژی های متفاوتی استفاده کرد. این استراتژی ها به دو دسته تقسیم می شوند: 1. پیشگیری: بهبود سیستم های مدیریتی برای کاهش آلودگی در مزرعه و در طول ذخیره سازی 2. سم زدایی: تخریب یا حذف آفلاتوکسین ها از محصولات و عدم جذب در دستگاه گوارش.

جلوگیری از آفلاتوکسین

رشد قارچ و تولید مایکوتوکسین می تواند هم در مزرعه و هم در حین ذخیره سازی رخ دهد. بنابراین، اقدامات قبل و بعد از برداشت برای جلوگیری از رشد قارچ و بروز مایکوتوکسین ضروری است. یک روش مناسب برای جلوگیری از تشکیل آفلاتوکسین در مزرعه، استفاده از بیوکنترل (استفاده از ترکیبات بیولوژیک) با استفاده از سویه های قارچی غیر آفلاتوکسیژنیک است که می توانند با سویه های آفلاتوکسیژنیک رقابت کرده و مزارعی را که در آن ها محصولات مستعد آلودگی به آفلاتوکسین کشت می شود را حمایت کند.

آلودگی به آفلاتوکسین را نیز می توان با مدیریت صحیح به حداقل رساند از جمله:

• تمیز کردن کامل دانه ها
• تنظیم مناسب ترکیب برای کاهش آسیب هسته
• تطبیق ظرفیت خشک کردن با ظرفیت نگهداری ذرت مرطوب
• خشک کردن مناسب
• حذف هسته های شکسته و نازک
• خنک کردن مناسب دانه ها پس از خشک شدن
• شیوه های صحیح ذخیره سازی
• بهداشت تجهیزات، حذف ذرت شکسته، گرد و غبار و مواد خارجی که می تواند منبع آلودگی را فراهم کند.

سم زدایی

جلوگیری از تشکیل آفلاتوکسین در مزرعه و در حین ذخیره سازی اولین قدم برای کاهش خطر آلودگی به آفلاتوکسین است. هدف از روش های سم زدایی در واقع غیرفعال کردن یا از بین بردن و حذف سم و اسپورهای قارچی است، در حالی که ارزش غذایی و مقبولیت خوراک توسط حیوان حفظ می شود. فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی می توانند در برابر آفلاتوکسین ها مثمر ثمر باشند اما زمان بر و پرهزینه هستند. روش های بیولوژیکی شامل استفاده از مواد جاذب ها مورد استقبال قرار گرفته است. این ترکیبات به آفلاتوکسین ها در دستگاه گوارش متصل می شوند؛ بنابراین میزان ورود آفلاتوکسین ها به جریان خون را کاهش می دهند. فقط بنتونیت با ظرفیت اتصال به آفلاتوکسین B1 بالاتر از 90 درصد توسط کمیسیون اروپا برای کاهش آلودگی آفلاتوکسین B1 خوراک برای نشخوارکنندگان و طیور مجاز است.

روش های پیشگیری و سم زدایی در برابر مایکوتوکسین ها

پیشگیری خطر آلودگی مایکوتوکسین را کاهش می دهد ولی آن را از بین نمی برد. در حالی که روش های سم زدایی فعالیت و صدمات آن به حیوان را کاهش می دهند.