ویژگی توکسین بایندر در نشخوارکنندگان

طی دهه‌های اخیر آلودگی غلات، میوه‌ها و دانه‌های روغنی به سموم قارچی توجهات جهانی را به خود جلب کرده است. این سموم بر روی سلامت انسان و حیوان تاثیر می‌گذارند. از طرف دیگر با آلوده نمودن خوراک دام، موجب کاهش بهره‌وری حیوانات و ضرر‌های اقتصادی گسترده می‌گردند. به همین سبب صنعتگران و دانشمندان از توکسین بایندر برای کاهش این آلودگی‌ها در نشخوارکنندگان بسیار استقبال می‌کنند. 

خطرات سموم قارچی

میانگین خسارات اقتصادی خوراک دام و طیور ناشی از سه مایکوتوکسین اصلی (آفلاتوکسین، فومونیسین و دی‌اکسی‌نیوالنول) در آمریکا را سالانه در حدود ۲۴۳ میلیون دلار در ایالات متحده تخمین می‌زنند (Zhu et al., 2016). علائم مایکوتوکسین‌ها در نشخوارکنندگان به سطح و ترکیب مایکوتوکسین‌ها در جیره بستگی دارد. کاهش حرکات شکمبه، کاهش مصرف ماده خشک، فیبر قابل حل در اسید و هضم نشاسته از اثرات منفی هضم خوراک‎‌های آلوده به سموم قارچی هستند.

از طرفی وجود سموم قارچی در جیره به ناباروی، سقط جنین، کاهش نرخ زایش، لنگش و التهاب منجر می‌گردد. مایکوتوکسین‌های مختلف قادر به تغییر میکروفلورهای شکمبه هستند، زیرا آنها فعالیت ضد میکروبی، ضد پروتوزایی و ضد قارچی را اعمال می‌کنند. در شرایط عملی، مایکوتوکسین‌ها از سم‌زدایی در شکمبه فرار کرده و در روده جذب می‌گردند. به عبارت دیگر، مایکوتوکسین‌ها قبل از تاثیر بر خود حیوان، عملکرد شکمبه را دچار اختلال می‌کنند. تغییرات شدید در ترکیب خوراک و درصد بالایی از کنسانتره های غنی از پروتئین در جیره روزانه به ظرفیت میکروارگانیسم‌های شکمبه آسیب می‌رساند. در نتیجه ضرورت استفاده از توکسین بایندر در خوراک گاو شیری، پرواری و خشک یک امر ضروری برای جلوگیری از مصرف خوراک‌های آلوده به سموم قارچی است.

اداره غذا و داروی آمریکا، سطح مجاز آفلاتوکسین M1 در شیر، ۵/۰ میکروگرم در کیلوگرم و سطح کل آفلاتوکسین در خوراک ۲۰ میکروگرم در کیلوگرم برای گاوهای شیری، ۳۰۰ میکروگرم در کیلوگرم برای گاوهای گوشتی براورد کرده است. در گاوهای شیری مصرف جیره‌های آلوده به آفلاتوکسین منجر به کاهش عملکرد، آسیب به بافت کبد، اختلال در عملکرد سیستم ایمنی و افزایش مستعد بودن حیوان به بیماری‌های عفونی است.

سم زدایی با توکسین بایندر

شناخت روش های سم زدایی و غربال گری مایکوتوکسین‌ها به منظور محدود کردن آلودگی برای بالا بردن سطح ایمنی و بهبود مواد خوراکی برای صنعت دام و طیور بسیار مهم است. دانشمندان پیشگیری از رشد قارچ‌ها از طریق استراتژی‌های پیش و پس برداشت به روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تقسیم می‌کنند (Huwing و همکاران، ۲۰۰۱). 

روش‌های پیش از برداشت شامل کاهش چرخشی غلات، مدیریت خاک، استفاده از فراورده های ضد قارچی، استفاده از مهندسی ژنتیک جهت تولید واریته‌های گیاهی مقاوم به قارچ و کاهش پارامترهای مرتبط با کلونیزه شدن قارچ‌ها هستند. روش‌های پس از برداشت شامل بهبود روش‌های خشک کردن، سیلو کردن مناسب محصولات، حفاظت از محصول در مقابل رطوبت، حشرات و فاکتورهای محیطی با حذف محصولات آلوده به قارچ‌ها است ( Awad و همکاران ۲۰۱۰؛ Bryden، ۲۰۱۲).

با این وجود تحت شرایط مناسب دما و رطوبت، آلودگی با مایکوتوکسین‌ها اجتناب ناپذیر است. بنابراین روش‌های مناسب برای سم‌زدایی انواع مایکوتوکسین‌ها از اهمیت خاصی برخوردار است. روش‌های سم‌زدایی نباید باعث تولید متابولیت‌های سمی و تغییر خصوصیات تغذیه‌ای ماده خوراکی گردند و همچنین از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشند (Awad و همکاران، ۲۰۱۰).

یافتن معیارهای عینی و قابل اعتماد برای انتخاب محصولات با بهترین پتانسیل برای محدود کردن اثرات مایکوتوکسین‌ها بر حیوانات ضروری به نظر می‌رسد. پس از سالها تحقیق معیارهای کلیدی را برای ارزیابی اثر بخشی توکسین بایندرها ذکر کرده است.

۱- ظرفیت جذبی نسبت به طیف وسیعی از مایکوتوکسین‌ها در شرایط مختلف pH

۲- ظرفیت اتصال به سموم به دلیل ساختار پیچیده و متنوع مواد جاذب و تنوع بین مایکوتوکسین‌ها، می‌تواند از محصولی به محصول دیگر به طور قابل توجهی متفاوت باشد.

توکسین بایندر و آفلاتوکسین‌ها

آفلاتوکسین‌ فراوان‌ترین مایکوتوکسین در محصولات کشاورزی است و انتقال این سم از طریق شیر به زنجیره غذایی انسان توجه زیادی را به خود جلب کرده است. اما آلودگی خوراک نشخوارکنندگان همزمان به چندین نوع مایکوتوکسین، کارایی توکسین بایندر برای سم‌زدایی طیف وسیعی از سموم را در بر می‌گیرد.

از طرفی با توجه به شرایط متفاوت pH دستگاه گوارش این جاذب‌های توکسین، باید در مقابل pH های مختلف دستگاه گوارش مقاوم باشند.

– توکسین بایندر باید مانع از جذب مواد مغذی (ویتامین‌ها و مواد معدنی) در جیره شوند.

– سرعت جذب

زیست فراهمی مایکوتوکسین‌ها به جذب آنها در دستگاه گوارش حیوان مرتبط است. این موضوع با توجه به نوع مایکوتوکسین و گونه‌های حیوانی انوع زیادی دارد. در تک معدی‌‌ها، آفلاتوکسین M1 و زیرالنون به سرعت در قسمت بالای دستگاه گوارش جذب می‌شوند در حالی‌که، سایر مایکوتوکسین‌ها مانند فومونیسین کمتر جذب می‌گردند. برای مایکوتوکسین‌هایی که به سرعت جذب می‌شوند، لازم است محصولی را انتخاب کنید که در چند دقیقه عمل کند.

– توکسین بایندر نباید ارزش خوشخوراکی ماده مغذی را کاهش دهد.

– در اثر سم زدایی مایکوتوکسین‌ها متابولیت‌های آنها اثرات سوء و جانبی در بدن نداشته باشد.

– مصرف توکسین بایندر به بهبود سیستم ایمنی،  میکروفلورای دستگاه گوارش و عملکرد تولید مثلی منجر شود.

– از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد.

منابع:

Awad, W. A., Kh. Ghareeb, J. Bo¨hm and J. Zentek. 2010. Decontamination and detoxification strategies for the Fusarium mycotoxin deoxynivalenol in animal feed and the effectiveness of microbial biodegradation. Food Additives and Contaminants. 27: 510–۵۲۰.

Bryden, W.L. 2012. Mycotoxin contamination of the feed supply chain: implications for animal productivity and feed security. Ani. Feed Sci. Tech. 173:134– ۱۵۸.

Huwig, A., S. Freimund, O. Ka¨ppeli and H. Dutler. 2001. Mycotoxin detoxication of animal feed by different adsorbents. Toxicol. Letters 122: 179–۱۸۸.

محصولات ویوان :