روش تابش دهی توسط امواج الکترومغناطیسی به منظور کنترل مایکوتوکسین ها (استفاده از پرتوهای گاما)

فناوری‌های نوظهور مانند پلاسمای سرد، امواج الکترومغناطیسی، ازن و روش‌های بیولوژیکی با استفاده از میکروارگانیسم‌ها و عصاره‌های گیاهی برای تخریب مایکوتوکسین‌ها در صنعت غذا و خوراک مورد استفاده قرار می‌گیرند که به طور بالقوه این روش ها منجر به اثرات مضر کمتری بر خواص تغذیه‌ای و ویژگی‌های حسی غلات تیمار شده می‌شود. با این حال، هر یک از این روش ها بسته به شرایط کارایی متفاوتی دارند.

به طور کلی، امواج الکترومغناطیسی را می توان به دو گروه تقسیم کرد:

• امواج یونیزه به عنوان مثال، امواج X، گاما، فرابنفش و پرتو الکترونی
• امواج غیر یونیزه مانند امواج مايكروویو، مادون قرمز، رادیویی و مرئی

به منظور سم زدایی آفلاتوکسین ها استفاده از پرتوهای فرابنفش و گاما نتایج امیدوار کننده ای نشان داده اند. پرتو الکترونی و نور پالسی تکنولوژی های جدید دیگری هستند که به جهت حذف مايكوتوکسین ها به کار برده می شوند. از سوی دیگر، فناوری تابش مواد غذایی، شامل پرتوهای گاما، از نظر قانونی تایید شده و از نظر تجاری به عنوان یک فرآیند ایمن و کارآمد برای نگهداری مواد غذایی، افزایش عمر یا ویژگی های تکنولوژیکی بهبود مواد غذایی استفاده می شود. همچنین، این فرآیند یک جایگزین مقرون به صرفه برای بخاردهی با استفاده از مواد شیمیایی سمی ارائه می دهد. با توجه به قدرت نفوذ پرتوهای گاما و اثربخشی گسترده آن در برابر تکثیر قارچ ها، پرتودهی گاما به عنوان یک فناوری جدید و امیدوارکننده برای کنترل قارچ‌ها و تولید مایکوتوکسین‌ها غذای انسان و خوراک دام ظهور کرد.

اثربخشی روش های گاما به عوامل مختلفی همچون تعداد و نوع سویه های قارچی، دز، تابش ترکیبات موادغذایی و رطوبت هوا بستگی دارد. پرتوهای گاما از میزان عمق نفوذ مناسبی در محیط های مختلف مایع و جامد دارا می باشند. اگرچه آفلاتوکسین ها در برابر تیمار مستقیم با پرتو گاما مقاومت نشان می دهند؛ اما این امواج قادرند در نتیجه اثرات غیر مستقیمی مانند واکنش های رادیکال های آزاد تولید شده از رادیولیز آب یا سایر ترکیبات مواد غذایی به تخریب آفلاتوکسین ها منجر شوند. هنگامی که آب به وسیله امواج یونیزه تابش دهی می شود، مولکول های آب شکسته می شوند و محصولات رادیولیزی تولید می کنند که بسیار واکنش پذیر می باشند. این رادیکال های آزاد به آسانی آفلاتوکسین های B را مورد حمله قرار می دهند و محصولاتی با فعالیت های بیولوژیکی ضعیف تری تولید می کنند. از آنجاییکه امواج گاما حتی در مقادیر بالا قادر به تخریب کامل آفلاتوکسین ها نیستند؛ این روش معمولا در ترکیب با سایر تکنیک ها مورد استفاده قرار می گیرند. با این وجود، نتایج منتشر شده از اثر بخشی پرتوهای گاما در کاهش آفلاتوکسین ها و اکراتوکسین ها تا حدودی متناقض است. این نتایج متفاوت در مورد اثرات تابش گاما ممکن است به تفاوت در ماتریس نمونه و شرایط پردازش آن مربوط باشد.

در ادامه، به بررسی چند مطالعه در ارتباط با پرتوی گاما و اثرات آن بر قارچ و مایکوتوکسین پرداخته خواهد شد:

1. هوشمند و همکاران (1995) گزارش کردند که دوز 20 kGyپرتو گاما اثر قابل توجهی را بر کاهش میزان AFB1 در هیچ یک از نمونه های گندم، ذرت و سویا نشان نداد.
2. جلیلی و همکاران (2010) با تابش 60 kGyپرتوی گاما منجر به کاهش OTA، AFB1، AFB2، AFG1 و AFG2 به ترتیب 52، 43، 24، 40 و 36 درصد شدند. نتایج نشان داد که پرتوهای گاما حتی با میزان 60 kGy در از بین بردن کامل اکراتوکسین و آفلاتوکسین ها مؤثر نبودند.  
3. جلیلی و همکاران (۲۰۱۲)، اثر بخشی دزهای بالای تابش دهی گاما در کاهش آلودگی فلفل های سفید و سیاه از AFG،AEB ، AFB و AFG2 را مورد بررسی قرار دادند. آن ها بیان کردند که به منظور حذف کامل آفلاتوکسین ها تابش دهی گاما در میزان حداکثر دز مجاز تعیین شده توسط FDA در نمونه های حاوی %۱۸ رطوبت ناکافی بوده است. جهت سم زدایی OTA از نمونه های بادام استفاده از سه دز پرتو گاما ۵، ۱۰ و ۱۵kGy به ترتیب باعث کاهش ۱/۶۸، ۱۶/۳۴ و ۲۳/۹۰ درصداز این توکسین شد.  
4. کاناپیتساس و همکاران (2015) گزارش کردند استفاده از تابش گامای 10 kGy به طور مستقیم بر روی 100 نانوگرم AFB1 در کشمش منجر به کاهش 29% AFB1 شد.

منابع

• Hooshmand H., Klopfenstein C.F. Effects of gamma irradiation on mycotoxin disappearance and amino acid contents of corn, wheat, and soybeans with different moisture contents. J. Plants Foods Hum. Nutr. 1995.
• Jalili, M., Jinap, S., & Noranizan, A. (2010). Effect of gamma radiation on reduction of mycotoxins in black pepper. Food Control, 21(10), 1388-1393.
• Jalili, M., Jinap, S., & Noranizan, M. A. (2012). Aflatoxins and ochratoxin a reduction in black and white pepper by gamma radiation. Radiation Physics and Chemistry, 81(11), 1786-1788.
• Kanapitsas, A., Batrinou, A., Aravantinos, A., & Markaki, P. (2015). Effect of γ-radiation on the production of aflatoxin B1 by Aspergillus parasiticus in raisins (Vitis vinifera L.). Radiation Physics and Chemistry, 106, 327-332.