اهمیت کنترل آفلاتوکسین ها در سلامتی مواد غذایی 

تقریبا بخش اعظم تولید غذای انسانها بر عهده بخش کشاورزی و دامپروری و صنایع وابسته است که باتوجه به رشد روز افزون جمعیت جهان، لزوم توسعه این صنایع را بیش از پیش می طلبد.

اما آیا رشد کمی و افزایش تولید محصولات کشاورزی و دامی پاسخگوی نیازهای بشر است؟

آیا منابع آب و محیط زیست ما تا چه حد امکان افزایش تولید این محصولات را می دهند؟

این سوالات مهم و نگرانی های بشر از محدودیت منابع تولید (مخصوصا منابع آبی) دانشمندان را به سمت تلاش برای بهبود کیفی و افزایش بهره وری از منابع موجود متمایل کرده است تا از طریق افزایش راندمان تولید در گیاهان و حیوانات بهترین نتیجه حاصل شود.

در کنار این بحث، کیفیت و سلامتی محصولات کشاورزی و دامی بسیار مهم است زیرا نهایتا بر سلامتی انسانها اثر می گذارد. همه ما به طور مداوم محصولات شیر، گوشت، تخم مرغ و سایر محصولات دامی را مصرف می کنیم اما آیا قبل از مصرف، از سلامتی آنها مطمئن هستیم؟ مسلما همه ما نگرانی هایی درباره سلامتی غذایی که مصرف می کنیم، داریم.

برای حفظ سلامتی انسانها باید از سلامتی آب و خاک، سلامتی محصولات کشاورزی، سلامتی خوراک دام، طیور و آبزیان و سلامتی محصولات دامی تولید شده مطمئن شد. برای مثال مهمترین چالشها در آلودگی غذاها آلودگی به باکتری ها (مخصوصا باکتری اشرشیا کلی و سالمونلا)، سموم قارچی(مایکوتوکسین ها)، عناصر سنگین (جیوه، کروم، کادمیوم، سرب و آرسنیک) و سموم دفع آفات نباتی و علف کش ها (مخصوصا سموم ارگانوفسفره) هستند. بررسی سلامتی زنجیره غذایی انسانها بحث بسیار پیچیده ای است و در قالب متن یک مقاله نمی گنجد ولی ما در این مقاله سعی می کنیم تا تاثیر سموم قارچی آفلاتوکسین را در سلامتی غذای انسانها و روشهای کنترل آنها را توضیح دهیم.

سموم قارچی یا مایکوتوکسین ها ترکیباتی هستند که توسط قارچ های مختلف در طی دوره رشد و تکثیر، تولید می شوند. فلور قارچی طبیعی موجود در منابع غذایی انسان عمدتا شامل سه جنس آسپرژیلوس(Aspergillus)  فوزاریوم (Fusarium) و پنی سیلیوم (Penicillium) هستند. مهمترین سموم قارچی که سلامتی انسانها را به خطر می اندازد آفلاتوکسین ها هستند که توسط قارچ های آسپرژیلوس تولید می شوند و در تمامی محصولات غذایی امکان رشد آنها وجود دارد. این قارچ ها در محیط های گرم و مرطوب به سرعت تکثیر می شوند و تولید سم می کنند و تمایل زیادی به دانه های خوراکی روغنی دارند. رشد آفلاتوکسین ها در محصولات کشاورزی در شرایط تنش کم آبی، دمای بالا، صدمات مکانیکی، صدمه آفات و صدمات مکانیکی، بارندگی و انبارداری نامناسب بیشتر می شود. مسمومیت با آفلاتوکسین با نام آفلاتوکسیکوزیس شناخته می شود. اولین بار بیماری آفلاتوکسیکوزیس در سال ۱۹۶۰ در انگلستان در پی تلف شدن صد هزار بوقلمون شناخته شد. در سال ۱۹۷۴ بیماری آفلاتوکسیکوزیس در دو ایالت شمالی و ۱۵۰ روستای هند سبب بیمارشدن  ۳۹۷ نفر و مرگ ۱۰۸ نفر شد. در سال ۱۹۸۲ در کشور کنیا نیز این بیماری مشاهده گردید. در سال ۱۹۸۸ سازمان بهداشت جهانی آفلاتوکسین را در لیست ترکیبات سرطان زا برای انسان قرار داد. طبق آمارهای سازمان خوار و بار جهانی حدود یک چهارم محصولات کشاورزی در سراسر دنیا به مایکوتوکسین ها آلوده هستند.

آفلاتوکسین ها چگونه وارد غذای ما می شوند؟

در خوراک دام و طیور موادی مانند ذرت، جو، گندم، تخم پنبه، نان خشک، سویا، یونجه، سبوس، آرد جو، کنجاله کلزا، کنجاله پنبه، ذرت سیلویی و تفاله چغندر و مکمل‌ها معمولا به آفلاتوکسینها آلوده می شوند که این سموم پس از وارد شدن به بدن حیوانات جذب خون شده و در بافت های بدن ذخیره می شوند و وارد شیر، گوشت و تخم مرغ می شوند که نهایتا با مصرف این فراورده ها به بدن انسان منتقل می شوند و سلامتی ما را به خطر می اندازند. طبق آمارهای سازمان بهداشت جهانی سالانه تعداد زیادی از حیوانات و انسانها در سراسر جهان بر اثر مصرف غذاهای آلوده به آفلاتوکسین ها سلامتی خود را از دست می دهند.

سلامتی مواد غذایی

خطرات آفلاتوکسین ها برای سلامتی انسان

آفلاتوکسین ها مهمترین ترکیبات سرطانزا هستند که تاکنون شناخته شده اند و از عوامل مهم ایجاد کننده مشکلات سلامتی مانند ناهنجاری های جنینی و کارسینوژنی محسوب می شوند. همچنین آفلاتوکسین ها در اثر واکنش با سلولهای T وکاهش فعالیت ماکروفاژها سبب تضعیف سیستم ایمنی و به خطر افتادن سلامتی می شوند. آفلاتوکسین ها انواع مختلفی دارند و مهمترین آنها از نظر خطراتی که برای سلامتی دارند به ترتیب آفلاتوکسین های B1> M1>G1> B2>M2>G2 هستند. بیماری آفلاتوکسیکوزیس به دو صورت مسمومیت حاد و مزمن بروز میکند و سلامتی را به مخاطره می اندازد که شکل مزمن آفلاتوکسیکوزیس شیوع بیشتری دارد. فرم حاد بیماری بر اثر مصرف ناگهانی مقادیر زیاد سم بروز می کند و علائم آن شامل تهوع، اسهال، دل درد، تب، بی اشتهایی، خواب آلودگی، کما و درنهایت مرگ است و مقادیر زیادی آفلاتوکسین در کبد، کلیه، مغز، طحال، قلب و ریه یافت می شود.  شکل مزمن بیماری بر اثر مصرف مداوم مقادیر کم آفلاتوکسین بروز میکند و علائم آن شامل سرطان کبد، هپاتیت مزمن، هپاتومگالی، تورم کیسه صفرا، سیروز کبدی و کبد چرب می باشد. حدود ۴ دهه است که دانشمندان موسسه ملی علوم سلامت محیط  (NIEHS)تحقیقات خود را بر روی اثرات سرطانزایی آفلاتوکسین شروع کرده اند.

مهمترین و خطرناک ترین نوع آفلاتوکسین برای سلامتی، آفلاتوکسینB1  است که در کبد به فرم M1 تبدیل و وارد شیر می شود. آفلاتوکسین M1 همانند آفلاتوکسین B1 به حرارت مقاوم است ولی اثرات آن برای سلامتی از نظر بیماری زایی و سرطان زایی کمتر است. سازمان بهداشت جهانی آفلاتوکسین B1 و  M1 را به ترتیب در گروه های ۲ و ۱ مواد سرطانزا طبقه بندی کرده اند. طبق تحقیقات هر ۶۵ واحد آفلاتوکسین B1 در خوراک گاوهای شیری به یک واحد آفلاتوکسین M1 در شیر تبدیل می شود. میزان  آفلاتوکسین M1 در شیر از نظر سلامتی بسیار اهمیت دارد و کشورهای مختلف حد مجازی برای آن تعریف کرده اند. حداکثر میزان قابل قبول آفلاتوکسین M1 در کشور ما برای شیر خام و پاستوریزه ۵۰ نانوگرم در لیتر، برای پنیر ۲۰۰ نانوگرم در لیتر و برای کره و شیر خشک نوزادان حداکثر ۲۰ نانوگرم در لیتر است. علاوه بر فراورده های دامی خطر وجود آفلاتوکسین در آجیل، نان، برنج و گیاهان دارویی نیز بالا است و باید سلامتی آنها بررسی شود.

آفلاتوکسین ها بر سلامت بافت کبد تاثیر بیشتری دارند و سبب اختلالات شدید کبدی می شوند. درحیوانات آفلاتوکسین ها باعث اختلال در سلامتی دستگاه گوارش، جلوگیری از فعالیت سیستم ایمنی، کاهش تولید مثل، افزایش ضریب تبدیل غذا، کاهش تولید، کم خونی، یرقان و کاهش رشد می شوند. همچنین سرطان زایی آفلاتوکسین ها برای حیوانات نیز ثابت شده است.

روشهای کنترل آفلاتوکسین ها

بهترین و موثرترین راه کاهش میزان آفلاتوکسین در محصولات کشاورزی، کنترل قارچ ها و جلوگیری از رشد آنها است. ولی کنترل شرایط کاشت، داشت، برداشت و انبارداری محصولات کشاورزی ۱۰۰ درصد امکان پذیر نیست. تاکنون روشهای مختلفی برای تامین سلامتی مواد غذایی از راه حذف، خنثی سازی و کاهش اثرات ناشی از آفلاتوکسین ها آزمایش شده است.

روشهای کنترل آفلاتوکسین ها در مزرعه:

راهکارهایی برای کنترل آفلاتوکسینها در مزرعه توصیه شده اند از جمله انتخاب ارقام گیاهی اصلاح شده که مقاوم به قارچ ها هستند، کنترل آفت ها در گیاهان مزرعه و استفاده از قارچ های بی خطر برای رقابت با قارچ های تولید کننده سم. این روشها مستلزم هزینه زیادی هستند ولی می توانند در کنترل آفلاتوکسین ها و سلامتی محصولات کشاورزی تا حدودی موثر باشند.

روشهای کنترل آفلاتوکسین ها در انبار:

کنترل شرایط دمای در محدوده زیر ۵ درجه سانتیگراد و رطوبت زیر ۱۵ درصد می تواند از رشد قارچ ها جلوگیری کند. این شرایط در انبارهای مواد غذایی قابل کنترل است ولی در انبارهای خوراک دام و طیور این امر به هیچ وجه قابل انجام نیست و مستلزم هزینه های بسیار زیادی است.

روشهای حذف و خنثی سازی آفلاتوکسین ها:

روش های پیشنهاد شده برای حذف آفلاتوکسین ها و تامین سلامتی مواد غذایی بسیار متنوع هستند. استفاده از حرارت، پرتودهی، جاذب های آلومینوسیلیکاتی، مواد اکسید کننده، مواد احیا کننده، استفاده از اسید، استفاده از قلیا، پروبیوتیک، آنزیم ها، قارچ ها، مخمرها و باکتری ها پیشنهاد شده است. از بین این روشها موثرترین راه تامین سلامتی فراورده های دامی، استفاده از ترکیبات جاذب آفلاتوکسین ها(توکسین بایندرها) است که به خوراک حیوانات افزوده شده و مانع از جذب آفلاتوکسین ها به خون و ورود آنها به زنجیره غذایی انسان می شود.

کنترل آفلاتوکسین ها در خوراک دام و طیور با توکسین بایندرها:

موثرترین توکسین بایندرها برای تامین سلامتی دام ها ترکیبات آلومینوسیلیکاتی هستند. در شرایطی که آلودگی خوراک دام و طیور شدید باشد یا سایر سموم قارچی هم درخوراک وجود داشته باشند استفاده از توکسین بایندرهای ترکیبی(چند جزئی) نتایج خوبی در جذب سموم قارچی، تامین سلامتی خوراک دام و طیور و کاهش اثرات آن برای حیوانات و انسانها دارد.

مکانیسم عمل ترکیبات توکسین بایندر های چند جزئی شامل جذب یونی آفلاتوکسین ها از طریق آنیون های ساختار مواد، ایجاد اتصال گلیکوپروتئینی با آفلاتوکسین ها ، هیدراتاسیون باند غیر اشباع در حلقه فورانی آفلاتوکسین ها و تبدیل آنها به ترکیبات بی خطر همی استال، صورت می گیرد.

مصرف توکسین بایندر ها میتواند بر افزایش قدرت ایمنی بدن حیوانات در مقابل بیماری ها تاثیر زیادی داشته باشد. این موضوع باعث کاهش نیاز به مصرف آنتی بیوتیک ها در دام و طیور می شود و امکان تولید گوشت و شیر ارگانیک و بدون آنتی بیوتیک را فراهم می کند.

نتیجه گیری کلی:

باید توجه داشت که حفظ سلامتی غذای انسانها وظیفه یک فرد یا نهاد خاص نیست و همه ما باید در این امر مهم نقش خود را ایفا نماییم. در این زنجیره غذایی کشاورزان و دامداران نقش بسیار پررنگی دارند. اما در کنار تولید مواد غذایی توجه به سلامتی آن بسیار مهمتر است چرا که غذایی که میخوریم ضامن سلامتی ما خواهد بود. با توجه به مطالبی که در مورد خطرات آفلاتوکسین ها برای سلامتی انسانها در این مقاله ذکر شد لازم است تولید کنندگان و نهادهای مسئول در صنعت دامپروری کشور توجه خاصی به کنترل آفلاتوکسین ها در خوراک دام و طیور داشته باشند. در راستای حل این مساله گروه دانش بنیان ویوان پس از سالها تلاش و انجام تحقیقات علمی و آزماش های میدانی و با استفاده دانش و تکنولوژی روز موفق به تولید توکسین بایندر چند جزئی مگنوتوکس برای جذب و خنثی سازی سموم قارچی درخوراک دام و طیور و جلوگیری از ورود این ترکیبات خطرناک به زنجیره غذایی انسان شده است. همچنین توکسین بایندرهای تولید شده توسط گروه ویوان توانایی کنترل سطح آفلاتوکسین شیر را به زیر  ppt20 دارند که برای تولید شیرخشک نوزادان ضروری است. همچنین محصول زرین بایندر تاثیر زیادی در کاهش بقایای آفت کش ها (فوزالون و دیازینون) در فراورده های دامی دارد و بنتونیت فراوری شده تولید شرکت ویوان توانایی جداسازی و جذب رنگ های مصنوعی را از نوشیدنی ها دارد که در مقالات بعدی به این موضوعات خواهیم پرداخت.

منابع:

 amelioration of potential aflatoxins in animal feeds. INTECH Open Access Publisher.and its impact on animal health. Vlaams Diergeneeskd. Tijdschr., 82(4), 181-190.Arkansas, United States Department of Agriculture, and County Governments

Buldu, H. M., Koc, A. N. and Uraz, G. (2011). Aflatoxin M1 contamination in cow’s milk in Kayseri (central Code of practice for the reduction of aflatoxin B1 in raw materials and supplemental feedingstuffs for milk produsing animals.CAC/RCP: 45-1997 Cooperating. FSA4018

Demissie Negash A review of aflatoxin: occurrence, prevention, and gaps in both food and feed safety  Journal of Nutritional Health & Food Engineering. Volume 8 Issue 2  ۲۰۱۸

Devreese, M., De Backer, P. and Croubels, S. (2013). Different methods to counteract mycotoxin production Fallah, A., Farhoodi, M. and Moradi, V. (2013). An Assessment on Aflatoxin Control in Pistachio‐Food Saf., 33(4), 379-386.

Frisvad JC, Skouboe P, Samson RA.Taxonomic comparison of three different Gowda, N., Swamy, H., and Mahajan, P. (2013). Recent advances for control, counteraction and groups of aflatoxin producers and a new efficient producer of aflatoxin B1,

Jodie A. Aflatoxin M1 in Milk; Agriculture and Natural Resources. University of  Joki M. Aflatoxins. Available at:http://www.foodkeys.com/view/articles/detail

Processing Units from Raw Material Reception to Packaging Based on ISO22000: 2005 Model. J.s.aspx?id=48 Accessed in: 2012 sp. nov. Syst Appl Microbiol 2005 Jul; 28 (5): 442-53

sterigmatocystin and 3-O-methylsterigmatocystin, Aspergillus rambellii Turkey). Turk. J. Vet. Anim. Sci., 35(2), 87-91.