مقدمه
مایکوتوکسینها
متابولیتهای
ثانویه
قارچهای
رشتهای
هستند
که
باعث
بروز
واکنشهای
مسمومیتی
-مایکوتوکسیکوزیس - میشوند.
قارچهای
فوزاریوم،
آسپرژیلوس،
پنیسیلیوم،
کلاویسپس
و
آلترناریا
فروانترین
قارچهایی
هستند
که
این
سموم
را تولید
میکنند
و
غذای
انسان
و
خوراک
حیوانات
را
در
طول
دوره
رشد
گیاه
در
مزرعه
و
یا
دوره
انبارداری
آلوده
مینمایند.
یک قارچ
میتواند
مایکوتوکسینهای
متفاوتی
تولید
کند
و
این
به
معنی
آن
است
که
یک
مایکوتوکسین
میتواند
توسط
قارچهای
متفاوتی تولید شود. قارچهای رشتهای
در
واکنش
به
شرایط
تنش
همچون
گرما،
سرما،
انجماد،
تغییرات یا
محدودیت
اکسیژن،
مایکوتوکسینها
را
ترشح
مینمایند.
پراکنش جهانی و وسعت
آلودگی در سرتاسر جهان نگرانیهای زیادی را در رابطه با این سموم ایجاد کرده است.
به طوریکه طبق گزارش سازمان خواروبار جهانی بیش از 25 درصد مواد خوراکی در جهان
آلوده به انواع این سموم هستند. به دلیل شرایط انبارداری نامناسب، آلودگی به این
سموم در شرایط ایران بیش از میانگین جهانی است. نتایج چندین تحقیق داخلی آلودگیهای
شدید خوراکهای ایران را به سموم مایکوتوکسینی تایید کرده است.
انواع
مایکوتوکسینها
تا
کنون
بیش
از
300
نوع
مایکوتوکسین
جداسازی
شدهاند،
اما
تعداد
سمومی
که
از
لحاظ
عملی
در
تغذیه
حیوانات اهلی
مورد
توجه
هستند
محدود
میباشند
و
آنها
را
به
شش
دسته
اصلی
آفلاتوکسینها،
تریکوتسنها،
زیرالنون،
اکراتوکسینها، فیومنیسینها
و
آلکالوییدهای
ارگوت
تقسیم بندی
مینمایند.
براساس پیشنهاد
سازمان
خوار و بار
جهانی
سطح
آلودگی
به
مجموع
آفلاتوکسینها
(B1،
B2،
G1
و G2)در
خوراک
طیور
نبایستی
از
20
قسمت
در بیلیون
فراتر
رود. در
واقع
حساسیت
به
سطح
مجاز
آفلاتوکسینها
در خوراک
طیور از
این
حقیقت
ناشی
میشود
که
این
سموم
میتوانند
با
تغییر شکل
شیمیایی
وارد
گوشت و
تخممرغ
شوند
و
خوراک
انسان
را
آلوده
نمایند.
سازمان
بین المللی
تحقیقات
سرطانشناسی،
آفلاتوکسینها
را جز
دسته
اول
ترکیبات
سرطانزا
در
انسان
تقسیم بندی
نمودهاند.
تریکوتسن ها را به
دو دسته تریکوتسنهای گروه
A
(مانند
T-2
toxin,
Ht-2
toxin,
DAS)
و تریکوتسنهای گروه
B
(مانند
DON,
AcDON,
NIV)
تقسیم بندی مینمایند. تریکوتسنها
غالبا
توسط
گونههای
مختلف
فوزاریومها
تولید
میشوند
و
تا
کنون
170
سم
تریکوتسنی
شناخته
شده
است
که
در
واقع
خطرناکترین
مایکوتوکسینها
به لحاظ
تاثیرات
فیزیولوژیکی
برروی
طیور
به
حساب
میآیند.
همچنین
به
دلیل
دارا
بودن
ساختمان
غیرقطبی،
این
مایکوتوکسینها
توسط
مایکوتوکسین
بایندرها
جذب
نمیشوند
و
حتما
می
بایستی
از
روشهای
میکروبی
برای
تخریب
آنها
استفاده
شود.
تریکوتسنها
از
طریق
اختلال در
مکانیسم سنتز
پروتئین،
دامنه
عوارض
وسیعی
از
کاهش
عملکرد سیستم
ایمنی، اسهال،
مشکلات
گوارشی
و
زخمهای
دهانی
را
به
وجود
میآورند.
غالبا
قارچهای
رشتهای
این
مایکوتوکسینها
را
در
آخرین
مرحله
تحمل تنش
تولید
میکنند
و
تولید
آنها
به
صورت
همزمان
همراه
با
اثرات
سینرژیستی
بروز
میکند.
جدول 1. میزان حد مجاز تریکوتسنها در طیور گوشتی، تخمگذار و مادر براساس پیشنهاد
سازمان خواروبار جهانی.
نوع سم
تریکوتسنی
|
سطح مجاز
در طیور گوشتی
|
سطح مجاز
در طیور تخمگذار و مادر
|
DON
|
2 قسمت در
میلیون
|
5 قسمت در
میلیون
|
T2
|
4 / 0
قسمت در میلیون
|
1 قسمت در
میلیون
|
DAS
|
4 / 0
قسمت در میلیون
|
5 / 0
قسمت در میلیون
|
زیرالنون
به
دلیل شباهت
ساختمانی
با
هورمون
استروژن
یک
مایکواستروژن
محسوب
شده
و
در
سطوح
پایینتر
از
حد
مجاز
طیور
تخمگذار و مادر
را دچار
عوارض
ناشی
از
سطوح
غیرمتعارف
استروژن
هم چون کاهش
تولید تخممرغ،
مشکلات
تولید
مثلی
و ناباروری
تخممرغ
در
مرغها
و
کاهش
کیفیت اسپرم
در
خروسها
مینماید.
این
مایکوتوکسین
اگرچه
به
عقیده
بسیاری
از
توکسینولوژیستها
در
تعریف
عمومی
مایکوتوکسینها به دلیل عدم تاثیر آن بر مرگ و میر، قرار
نمیگیرد،
اما
تاثیرات
بیولوژیک
شدیدی
برروی
عملکرد
تولید
مثلی
میگذارد.
اکراتوکسین
A
توسط
گونههای
قارچی
آسپرژیلوس
و
پنیسیلیوم
تولید
میشود
و
همچون
آفلاتوکسین
در
داخل
گوشت و
تخممرغ قابل
تشخیص
است. مسمومیت
به این سم باعث
بروز
مشکلات
کلیوی
و
کاهش
عملکرد
سیستم
ایمنی
میشود.
میزان سطح مجاز این سم 5 / 0 قسمت در میلیون در طیور گوشتی، تخمگذار و مادر تعیین
شده است.
فیومننسین ها غالبا
توسط قارچهای
فوزاریوم
و
آلترناریا
تولید
میشوند
و
تاثیرات
مخرب
خود
را
برروی
کبد
و
کلیهها
میگذارد.
همچنین
فیومننیسینها
از طریق
مهار
سنتز
اسفنگولیپیدها
در
سیستم
عصبی
سبب
تحلیل
میلین
میشوند.
میزان سطح مجاز فیومننسینها در طیور گوشتی 50 قسمت در میلیون و در طیور مادر و
تخمگذار 15 قسمت در میلیون است.
آلکالوییدهای ارگوت
توسط گونههای مختلف قارچ کلاویسپس تولید میشوند که گونههای بیماریزای گیاهی به
حساب میآیند. این مایکوتوکسینها در قرون وسطی سبب بروز بیماری ارگوتیسم در انسان
میشده است. سموم ارگوتی شامل ارگومترین، ارگوسین، ارگوتامین و کلاوینها است و
علایم ابتلا به آن شبیه قانقاریا میباشد.
شکل 1.
تاثیر مایکوتوکسینهای مختلف در طیور.
اثرات سینرژیستی مایکوتوکسینها در طیور
مقالات علمی متعددی
در زمینه تاثیر
هر یک از
مایکوتوکسینها در گونههای مختلف طیورمنتشر شده است، اما سوال اساسی این است که
تاثیر ترکیبی این سموم به چه شکلی میباشد؟ این سوال از این حقیقت ناشی میشود که
اغلب غلظت هر یک از مایکوتوکسینها برای کاهش تولید یا وقوع بیماریها در خوراک،
کمتر از آن چیزی است که در مطالعات انجام شده، مورد استفاده قرار میگیرد. در این
زمینه تاثیرپذیری حیوانات از هر یک از سموم نسبت به تاثیرات بیش از یک نوع
مایکوتوکسین میتواند برابر با جمع دو اثر (افزایشی) و یا بیشتر از مقدار محاسبه
شده مجموع اثر آنها (سینرژیستی) و یا کمتر از پاسخ پیش بینی شده از هر یک از سموم
به تنهایی (آنتاگونیستی) باشد.
بر این اساس
هشدارهای فراوانی به پرورش دهندگان درمورد آلودگی همزمان خوراک با چندین
مایکوتوکسین و پاسخهایی که در حیوانات مصرف کننده این خوراک ایجاد میشود، داده
میشود. حضور انواع مختلف مایکوتوکسینها در خوراک ممکن است سبب ایجاد انواع
تداخلهای سینرژیستی بین انواع مایکوتوکسینها گردد. اثرات سینرژیستی موقعی رخ
میدهد که ترکیب دو مایکوتوکسین بیشتر از اثر هر یک از آنها به تنهایی باشد (به
عنوان نمونه 11=2+2).
تاثیرات سینرژیستی
آفلاتوکسینB1
و
اکراتوکسین A
در مطالعات متعددی در طیور مورد بررسی قرار گرفته است. آفلاتوکسین
B1
به عنوان یک سم کبدی و
اکراتوکسین
Aبه
عنوان یک سم عصبی بطور همزمان در جوجههای گوشتی اثرات سینرژیستی ایجاد میکنند.
همچنین اثرات بیشتری از مسمومیت عصبی حاصل از حضور همزمان این دو مایکوتوکسین و
غلظت بالایی از اکراتوکسین
A
در کبد جوجههای گوشتی نسبت به زمانی که فقط آلودگی به اکراتوکسین
A
وجود دارد نیز مشاهده میشود. زمانی که خوراک جوجهها از یک روزگی تا 3 هفتگی دارای
ترکیب سموم آفلاتوکسینی و اکراتوکسین
A
باشد، افزایش در وزن سنگدان و کلیهها و کاهش در وزنگیری نسبت به زمانی که هر یک
از این سموم به تنهایی در جیره وجود دارد مشاهده شده است.
اثرات سینرژیستی آفلاتوکسین
B1
با سم T-2
نیز مشاهده شده است. هر دو نوع سم، ساخت پروتئینها را با دو مکانیسم متفاوت تحت
تاثیر قرار میدهند که در نهایت سبب پاسخ سینرژیستی یکسانی میشود. کاهش وزن در
جوجههای گوشتی 21 روزه در صورت حضور آفلاتوکسین 16 درصد، در آلودگی با
DAS
11 درصد و در آلودگی همزمان با هر دو سم 36 درصد گزارش شده است که نشان دهنده اثرات
سینرژیستی بین این دو سم است
روشهای سمزدایی
مایکوتوکسینها
برای از بین بردن
تاثیرات مایکوتوکسینها در خوراک حیوانات اهلی از دو راهکار استفاده می شود: 1)
ترکیبات جذب کننده توکسینها یا توکسین بایندرها و 2) سمزداهای بیولوژیکی یا
دتوکسیفکاتورها.
از چند ترکیب به
عنوان توکسین بایندر استفاده میشود:
1.
زغال فعال:
جاذب آفلاتوکسینها، فیومننیسینها و اکراتوکسینها.
2.
آلومینوسیلیکاتها شامل زئولیتها، مونت موری لیئنت، کائولین، آلومینوسیلیکات های
سدیم کلسیم هیدراته شده، که به طور اصلی آفلاتوکسینها را جذب میکنند اما به مقدار
کمتر فیومننسین و اکراتوکسین را نیز جذب میکنند.
3.
دیواره سلولی
مخمر که جاذب اکراتوکسین و زیرالنون است.
اما برای
مایکوتوکسینهای کمتر قابل جذب و یا غیرقابل جذب همچون تریکوتسنها، از سمزدایی
میکروبی استفاده میشود. تا کنون به خوبی شناخته شده است که حلقه 12، 13-اپوکسید
تریکوتسنها عامل فعالیت سمیت آنهاست و احیای این حلقه توسط آنزیمها یا
میکروبهای زنده سبب کاهش اثرات سمی آنها میشود (شکل 1). اگرچه چندین
میکروارگانیسم با فعالیت تجزیه مایکوتوکسین در گذشته جداسازی شده است، بایندر و
همکاران (Binder
et al 2001)
اولین میکروب زنده را برای غیرفعالسازی مایکوتوکسینها به عنوان یک افزودنی خوراکی
تجاری توسعه دادند.
شکل 2. تغییر شکل
زیستی (Biotransformation)
تریکوتسنها به متابولیتهای غیرسمی.
یوباکتریوم سویه
BBSH 797
یک باکتری با خاصیت غیرفعال سازی تریکوتسنها است (شکل 2). آزمایشات با استفاده از
مدل آزمایشگاهی روده آشکار کرد که این میکروب در دستگاه گوارش حیوانات به خوبی عمل
میکند و بنابراین میتوان از آن به عنوان یک افزودنی خوراکی برای سمزدایی
تریکوتسنها در دستگاه گوارش استفاده کرد.
شکل 3. تصویر
میکروگراف الکترونی از باکتری
BBSH 797،
جداسازی شده از محتویات شکمبه گاو، توسط تیم تحقیقاتی بایندر (وجه تسمیه
BBSH
از حروف ابتدای محققین
Binder,
Binder,
Schatzmayr
and
Heidler)
در جولای 1997 (برج 7 سال 97 که 797 را تشکیل میدهد).
برای بررسی تاثیرات
BBSH 797
بر عملکرد موجودات زنده، آزمایشاتی در دانشگاه دامپزشکی وین صورت گرفته است. نتایج
معنیداری (P<0.001)
در توله خوکهایی که با خوراکهای آلوده به 5 / 2 قسمت در میلیون
DON
مسموم شده بودند، بدست آمد. بعد از 45 روز حیواناتی که با خوراک آلوده تغذیه شده
بودند، تنها 4 / 16 کیلوگرم وزن داشتند (با بازده خوراک 0 / 2) در حالیکه
گروههایی که خوراک آلوده را به همراه سطوح مختلف
BBSH
797
دریافت کرده بودند 3 / 22 و 6 / 23 کیلوگرم وزن داشتند (بازده خوراک 6 / 1). در
آزمایشات برروی جوجههای گوشتی (5 / 10 قسمت در میلیون
DON،
2 / 0 قسمت در میلیون
AcDON)
افزودن BBSH
797
میزان مرگ و میر را از 4 / 19 به 5 / 5 درصد کاهش داد و یک تاثیر معنیداری بر وزن
حیوانات داشت.
ترکیب جاذبها و
سمزداهای بیولوژیکی- تنها راه برای موفقیت
تیمهای تحقیقی در
حال بررسی این موضوع هستند که ترکیب روش استفاده از جاذبها و تغییر شکل زیستی را
به صورت یک روش موثر علیه مایکوتوکسینها در خوراکهای آلوده در غالب یک محصول
تجاری معرفی نمایند. در این خصوص محصول "مایکوفیکس پلاس" به عنوان یک محصول با دارا
بودن سه مکانیسم اثر آخرین دستاورد تحقیقات بشر برروی ترکیبات سمزدای
مایکوتوکسینهاست. در اولین مکانیسم از تغییر شکل زیستی سموم توسط باکتری
BBSH 797
و
آنزیم استراز برای سمزدایی به ترتیب تریکوتسنها و زیرالنون استفاده شده است. با
بهرهگیری از جاذبهای معدنی اجازه جذب به سموم قطبی در دستگاه گوارش داده نمیشود.
همچنین استفاده از دو ترکیب عصاره گیاه خار مریم، به عنوان محافظ بافت کبد،
پانکراس و کلیه و عصاره جلبک دریایی به عنوان تقویت کننده و تحریک کننده سیستم
ایمنی و افزایش دهنده پاسخ های ایمنی طبیعی بدن، این توان را به حیوان می دهند تا
به مبارزه با آثار زیانبار مایکوتوکسینها در بدن بپردازد.