برآورد زمان مطالعه: ۷ دقیقه
در این مقاله درباره سم دی‌اکسی‌نیوالنول مطالعه می کنیم :
سم دی‌اکسی‌نیوالنول چیست؟
سم دی‌اکسی‌نیوالنول (DON) دارای ساختار شیمیایی (C15H2O6) ۳-۷-۱۵ تری هیدروکسی-۱۲ و ۱۳ اپوکسی تری کوتک- ۹ ان-۸ اون و وزن مولکولی۳/۲۹۶ گرم بر مول است که با توجه به سه گروه آزاد هیدروکسیل در مولکول خود یک ترکیب آلی قطبی محسوب می‌شود. بنابراین در آب و برخی از حلال‌های آلی قطبی مانند اتر استات⸲ کلروفروم⸲ اتانول⸲ استونیتریل و متانول حل می‌گردد. دی اکسی نیوالنول می‌تواند دمای ۱۷۰ الی ۳۲۰ درجه سانتی‌گراد را تحمل کند و به حرارت و دمای جوش مقاوم است. دی‌اکسی نیوالنول بر اساس سازمان بین المللی سرطان[۱] (IARC) در گروه سوم مواد سرطان زا (این گروه برای انسان سرطان زا نیستند) طبقه بندی می‌شوند.
سم دی‌اکسی‌نیوالنول متعلق به خانواده تریکوتسن‌ها است که توسط قارچ‌های فوزاریوم گرامیناروم و فوزاریوم کولموروم تولید می‌شوند. این قارچ در حین داشت و برداشت محصولات کشاورزی را آلوده می‌کند. دی‌اکسی‌نیوالنول یکی از سموم موجود در دانه گندم، جو، یولاف، چاودار و ذرت است که در مقابل فرآوری خوراک، آسیاب کردن و گرما مقاوم است.
دی‌اکسی‌نیوالنول بعد از آفلاتوکسین مهمترین مایکوتوکسین از لحاظ آلودگی غلات در آمریکا، اروپا، کانادا و چین است و تحقیقات نشان می‌دهد که بیش از ۵۰ درصد غلات (گندم، یولاف، جو) به قارچ فوزاریوم آلوده و میانگین سم موجود در این محصولات بیشتر از ۹ میلی‌گرم درکیلوگرم است.
از مشتقات دی‌اکسی‌نیوالنول می توان به ۳- استیل دی‌اکسی‌نیوالنول [۲] و ۱۵- استیل دی‌اکسی‌نیوالنول [۳] اشاره نمود که توسط قارچ فوزاریوم گرامیناروم تولید می‌گردد. در دستگاه گوارش انسان و حیوانات دی‌اکسی‌نیوالنول بر اثر تجزیه باکتری‌های روده می‌تواند به دی‌اپوکسی‌نیوالنول[۴] (DOM-1) و در گیاهان دی‌اکسی‌نیوالنول می‌تواند با گلوکز موجود در بافت‌ها کونژوکه شده و به دی‌اکسی‌نیوالنول ۳- بتا- د- گلوکوزید[۵] تبدیل گردد که این دو مشتق سمیت کمتری نسبت به دی‌اکسی‌نیوالنول دارند.
اشکال دی‌اکسی‌نیوالنول و مشتقات آن
۱) ۳-۷-۱۵- تری هیدروکسی-۱۲-۱۳ اپوکسی تری کوتک-۹- ان-۸-اون (دی‌اکسی‌نیوالنول، DON)
۲) ۳-۷-۱۵- تری هیدروکسی تری کوتک-۹ و ۱۲ دیون- ۸- اون ( دی‌اپوکسی‌نیوالنول یا DOM-1)
۳) ۳- آلفا- استوکسی-۷ آلفاو ۱۵ هیدروکسی-۱۲ و ۱۳- اپوکسی تری کوتک- ۹- ان- ۸- اون (۳- استیل- دی‌اکسی‌نیوالنول)
۴) ۱۵- استوکسی-۳ آلفاو ۷ آلفا- دی‌هیدروکسی-۱۲ و۱۳- اپوکسی تری کوتک- ۹-ان-۸- اون (۱۵- استیل- دی‌اکسی‌نیوالنول)
حساسیت گونه‌های مختلف حیوانات به سمیت دی‌اکسی‌نیوالنول متفاوت است. خوک حساس‌ترین حیوان به مسمومیت به دی‌اکسی‌نیوالنول است. پس از آن جوندگان، سگ، گربه، طیور و نشخوارکنندگان به مسمومیت دی‌اکسی‌نیوالنول حساس هستند.
دی‌اکسی‌نیوالنول سبب اختلال در عملکرد دستگاه گوارش و سیستم ایمنی در بدن حیوانات می‌شوند. بافت روده مهمترین اندام در سنتز و تجزیه پروتئین می‌باشد که دی‌اکسی‌نیوالنول از سنتز پروتئین در روده جلوگیری می‌کند. سلول‌های گابلت موجود در روده موسین ترشح می‌کنند که موسین جزء گلیکوپروتئین‌های لایه موکوسی است. لایه موکوسی باعث لیز شدن مواد هضمی شده و اجازه می‌دهد که ذرات مواد مغذی در نزدیکی لایه قرار گرفته و بتوانند توسط سلول‌های انتروسیت (سلول‌های روده‌ای) جذب شوند. این لایه به عنوان سدی در مقابل عوامل بیماریزا و سموم عمل می‌کند.
سم دی‌اکسی‌نیوالنول پس از ورود به روده موجب آسیب به عملکرد دفاعی این اندام شده و موجب افزایش نفوذپذیری و عبور باکتری‌ها و سموم به داخل حفره روده می‌گردد و از طرفی با آسیب به غشای موکوسی روده در هضم و جذب مواد مغذی اختلال ایجاد کرده که به کاهش عملکرد پرنده منجر می‌شود.
اثرات مولکولی سم دی‌اکسی‌نیوالنول
دی‌اکسی‌نیوالنول و سایر تریکوتسن‌ها از سنتز پروتئین جلوگیری می‌کنند. مکانیسم اصلی برای جلوگیری از سنتز پروتئین بدین صورت است که دی‌اکسی‌نیوالنول می تواند از طریق اتصال به پپتیدیل ترانسفراز ریبوزم‌ها سبب اختلال در فرایند رونویسی در مراحل آغاز و طویل شدن پروتئین‌ها گردند.
دی‌اکسی‌نیوالنول می‌تواند به بافت‌ها و سلول‌هایی که سرعت ترن آور پروتئین بالایی دارند مانند روده کوچک⸲ مغز استخوان و سیستم ایمنی بدن آسیب برساند. دی‌اکسی‌نیوالنول به پپتیدیل ترانسفراز ریبوزوم متصل شده و در سنتز پروتئین تداخل ایجاد می‌کند. مصرف جیره‌های آلوده به دی‌اکسی‌نیوالنول منجر به اختلال در عملکرد سدهای اپی‌تلیوم روده شده و در پی آن افزایش نفوذپذیری و عبور باکتری‌های بیماریزا به داخل حفره روده را به همراه دارد. همچنین سطح جذب و بیان ژن‌های انتقال دهنده‌های مواد مغذی در روده کاهش یافته و در نتیجه جذب مواد مغذی کاهش می‌یابد.
تاثیر سم دی‌اکسی نیوالنول در جوجه‌های گوشتی
مصرف غلات آلوده به دی‌اکسی‌نیوالنول در طیور موجب بی‌اشتهایی، کاهش وزن بدن، کاهش فعالیت آنزیم‌های کبدی⸲ اختلال در سیستم ایمنی دستگاه گوارش، کاهش عملکردواکسیناسیون، تغییر در مورفولوژی روده و اختلال در بیان ژن ناقل‌های مواد مغذی می‌گردد. همچنین با تغییر در غشای موکوسی روده باعث ورود باکتری‌های بیماریزا به داخل بدن می‌شود.
تاثیر سم دی‌اکسی‌نیوالنول در نشخوارکنندگان
مصرف جیره‌های آلوده به دی‌اکسی‌نیوالنول در گاوهای شیری منجر به کاهش مصرف خوراک، آسیب به حرکات و عملکرد شکمبه، تغییر در pH شکمبه، تغییر در میکروفلورای شکمبه، تغییر در قابلیت هضم و جذب مواد مغذی، اسهال و گاستروانتریت و نشت روده می‌شوند.
تاثیر سم دی‌اکسی‌نیوالنول در آبزیان
در تحقیقی که توسط Huang و همکاران (۲۰۲۰) انجام شد، تاثیر سطوح مختلف سم دی‌اکسی‌نیوالنول (۰۳/۰، ۳۲/۰، ۶۳/۰، ۹۲/۰ و ۲۴/۱ میلی‌گرم در کیلوگرم) را در جیره آبزیان مورد بررسی قرار دادند.
سم دی‌اکسی‌نیوالنول توانست در هیستومرفولوژی آبشش در ماهی کپور اختلال ایجاد کند. جیره‌های آلوده به سم دی‌اکسی‌نیوالنول منجر به اختلال در عملکرد رشد، آسیب به بافت روده، کاهش معنی‌دار در فعالیت آنتی‌اکسیدانی، آسیب به آبشش‌ها، اختلال در عملکرد سیستم ایمنی، جلوگیری از بیوسنتز پروتئین، التهاب و کاهش جذب مواد مغذی در بدن می‌شوند.
سطح مجاز سم دی‌اکسی‌نیوالنول در خوراک‌ها
| سطح مجاز سم دی‌اکسی‌نیوالنول در خوراک‌های (بر اساس اتحادیه اروپا) | |
| محصولات مصرف شده در خوراک دام و طیور | سطح مجاز سم دی‌اکسی‌نیوالنول (kg/mg) در خوراک با ۱۲ درصد رطوبت |
| غلات و فراورده‌های فرعی غلات به استثناء محصولات فرعی ذرت | ۸ |
| محصولات فرعی ذرت | ۱۲ |
| مکمل‌ها و خوراک کامل به استثناء خوراک گوساله، خوکچه، بره و خوک | ۵ |
| خوراک برای خوک | ۹/۰ |
| خوراک کامل برای گوساله، بره و خوکچه کمتر از ۴ ماه | ۲ |
[۱] International agency for research on cancer
[۲] ۳- acetyl deoxynivalenol
[۳] ۱۵- acetyle deoxynivalenol
[۴] de-epoxy-deoxynivalenol
[۵] DON-3- β- D- glucoside
راه‌های مقابله با سم دی‌اکسی‌نیوالنول در خوراک
از روش‌های کاهش سم دی‌اکسی‌نیوالنول در خوراک، مبارزه با قارچ تولید کننده این سم (فوزاریوم گرامیناروم) در مزرعه است. استفاده از روش‌های پیش از برداشت، پس از برداشت و یا حذف محصولات آلوده به قارچ‌ها منجر به کاهش تولید این سم در مزرعه می‌شود. اما بهترین راهکار برای کاهش اثرات منفی این سم در بدن، افزودن توکسین بایندر به جیره حیوانات است تا بتواند از اثرات مخرب این سم در بدن جلوگیری کند و همچنین مانع انتقال این سم دی‌اکسی‌نیوالنول به زنجیره غذایی انسان شود.
