عوامل جذب مایکوتوکسین ها،جهت ضدعفونی کردن خوراک حیوانات
چکیده:
آلوده شدن خوراک حیوانی به مایکوتوکسین ها، علی رغم تلاش های بسیار برای پیشگیری از آن همواره رخ می دهد. خوراک های حیوانات، در سطوح کم، با چندین مایکوتوکسین، بویژه آنهایی که بوسیله جنس آسپرژیلوس و فوزاریوم تولید شده اند (آفلاتوکسین B1، اکراتوکسین A، زیرالنون، دیاکسینیوالنول و فومونیسین B1) آلوده می شوند. اتحادیه اروپا تاکنون، تنها آفلاتوکسین B1 در خوراک حیوان تحت نظارت قرار داده است.
بنابراین، مایکوتوکسین ها باعث ایجاد اختلالات و بیماری ها جدی در مزارع حیوانی می شوند. در سال ۲۰۰۹، اتحادیه اروپا (۳۸۶/۲۰۰۹/EC) استفاده از عوامل توکسینزدای مایکوتوکسین را به عنوان افزودنی ها برای پیشگیری از مایکوتوکسیکوز در مزارع حیوانات تایید کرده است.
مقاله مروری حاضر، مروری کلی بر مشکلات مربوط به آلودگی خوراک ها به چند مایکوتوکسین، داشته و هدف آن دسته بندی عوامل جاذب مایکوتوکسین (مواد معدنی، مواد آلی و سنتتیک) برای ضدعفونی خوراک، با تمرکز بر توانایی آنها برای جذب چندین مایکوتوکسین می باشد که باید کارایی بیشتری در مزارع داشته باشند اما هنوز در مطالعات علمی کمتر بررسی شده اند.
مقدمه
مروری کلی بر مایکوتوکسین ها در خوراک حیوان
مایکوتوکسین ها متابولیت های ثانویه با وزن مولکولی کم هستند که بوسیله قارچ های رشته ای تولید می شوند و در سطوح کم اثرات مضری بر انسان ها و حیوان ها دارند. آنها اثرات قابل توجهی بر اقتصاد و تجارت بین المللی دارند. قارچ هایی که مایکوتوکسین تولید می کنند مایکوتوکسیژنیک نام دارند. برخی از آنها قادر به تولید بیش از یک مایکوتوکسین هستند و برخی از مایکوتوکسین ها بوسیله بیش از یک گونه قارچ تولید می شوند. اکثر گروه های مرتبط با مایکوتوکسین هایی که در خوراک حیوان یافت شده است بوسیله سه جنس از قارچ ها: آسپرژیلوس ( آفلاتوکسین ها (AFs، و اکراتوکسین A (OTA)، پنیسیلیوم (OTA) و گونه های فوزاریوم (تریکوتسنها، فومونیسین (FBs) و زیرالنون (ZEN) تولید شده اند.
مایکوتوکسین ها، به علت آلوده شدن غلات به قارچ ها و نیز استفاده از دانه ها و علوفه های کپک زده به عنوان اجزای خوراک حیوان، در زنجیره غذایی ظاهر می شوند. قارچ ها می توانند قبل از برداشت گیاهان در حال رشد به آنها حمله کرده (توکسین های قبل از برداشت) و مایکوتوکسین ها را تولید و یا پس از برداشت و در طول ذخیره سازی محصولات و انتقال آنها، توکسین ها را تولید کنند (توکسین های پس Hز برداشت).
به طور کلی، شرایط محیطی، مانند دماهای بالا، رطوبت بالا، و خسارت حشرات منجر به استرس و مستعد شدن گیاهان مزرعه به رشد کپک و آلودگی مایکوتوکسینی می گردند. به علاوه، عملیات برداشت ضعیف، خشک شدن نامناسب، برداشت دستی، دسته بندی و شرایط انتقال با خطر افزایش تولید مایکوتوکسین در ارتباط هستند.
پیامدهای اقتصادی مایکوتوکسین ها بسیار قابل توجه بوده و اغلب محصولات با مقادیر زیاد مایکوتوکسین باید از بین بروند. غلاتی مانند گندم، ذرت، جودوسر، جو و چاودار حساسترین محصولات به آلودگی مایکوتوکسینی هستند (Cano Sancho et al. 2010; Rodríguez-Carrasco et al., 2013; Vidal et al., 2013). غلات بخش اعظم خوراک روزانه حیوانات را تشکیل می دهند و مهمترین دانه ها در ترکیب خوراک حیوانات هستند. گزارش شده است که درصد بالایی از نمونه های خوراک آلوده به مایکوتوکسین ها بوده و بیشتر آنها به بیش از یک مایکوتوکسین آلوده هستند.
در بیشتر موارد، برای اطمینان از انطباق با قوانین اتحادیه اروپا و حداکثر سطوح مجاز غلظت ها به اندازه کافی پایین بوده است. با این حال، حیوانات مزرعه علایم مایکوتوکسیکوزیس مزمن را هنگامیکه در معرض خوراک آلوده با توکسین هایی که زیر مقادیر دستورالعمل بود، نشان داده اند (Wielogorska et al, 2016). به علاوه، کشاورزها عموماً باید به اثرات مخرب حاد بر عملکرد حیوان مانند اضافه وزن پایین (WG)، ناهنجاری های تولیدمثلی و متابولیکی که ضرر اقتصادی را به دنبال دارند توجه داشته باشند، چون همه مایکوتوکسین های یافت شده در خوراک حیوان قابل تنظیم نیستند. بنابراین، تولیدکنندگان اغلب برای جلوگیری از ضرر و زیان محدودیت های داخلی را بیش از آنهایی که در دستور کار قرار گرفته اند، سخت می گیرند.
روش های مختلفی جهت اقدامات پیشگیرانه قبل و پس از برداشت برای بیاثر کردن مایکوتوکسین ها در خوراک حیوانات انجام شده است مانند عملیات کشاورزی خوب (GAP) و عملیات ذخیره سازی خوب (GSP). این فعالیت ها به عنوان بهترین روش کنترل مایکوتوکسین ها در نظر گرفته شده اند؛ اگرچه، حتی بکارگیری روش های خوب برای پیشگیری و یا حذف مایکوتوکسین ها در زنجیره غذایی کامل نیستند.
علاوه بر این، استفاده از روش های فیزیکی و شیمیایی جهت سمزدایی محصولات کشاورزی آلوده به مایکوتوکسین ها به علت مشکلات مربوط به سلامت و ایمنی و امکان از بین رفتن کیفیت غذا محدود شده اند که با تاثیر کم و به دنبال آن هزینه های هنگفتی همراه شده است (EC, 2009; Kolosova and Stroka, 2011). چون مایکوتوکسین ها باعث ایجاد بیماریهای خطرناک در حیوانات شده اند، اتحادیه اروپا استفاده از عوامل سمزدای مایکوتوکسین، را با اضافه نمودن گروه جدیدی از افزودنی هایی غذایی تایید کرده است.
اینها به عنوان موادی شناسایی شده اند که می توانند مانع جذب شده یا آن را کاهش دهند و دفع مایکوتوکسین را افزایش داده و یا فعالیت آنها را کنترل کنند (EC, 2009).. در همین حین، EFSA گزارشی از عوامل جذب مایکوتوکسین که به عنوان افزودنی استفاده می شوند را مطرح نمود که جنبه هایی مانند روش فعالیت، کارآیی و سالم بودن غذا / خوراک را پوشش می دهد.
از آن به بعد، تحقیقات متعددی در رابطه با کارایی عوامل جذب صورت گرفته است. اگرچه، هنوز توجه بیشتر مطالعات به سمت کارآیی جذب مایکوتوکسین خاصی معطوف شده است که معمولاً در سطوح بالا تست شده اند و همانطور که قبلا ذکر شد به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به بالا بودن میزان مایکوتوکسین ها در محصولات کشاورزی، توسعه راهکاری چند منظوره برای ضدعفونی خوارک حاوی مخلوطی از مایکوتوکسین ها مورد بحث است.
وقوع مایکوتوکسین ها در خوراک حیوانات
علیرغم تلاش های بسیار در جهت کنترل آلودگی قارچی، آلودگی گسترده مایکوتوکسین ها در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه گزارش شده است. آزمایش های اخیر در جهت ارزیابی وقوع جهانی آلودگی مایکوتوکسین ها در مواد خوراکی و مواد غذای اولیه انجام شده اند (Pinotti et al., 2016; Streit et al., 2013). در سطح جهانی ۳۰ تا ۱۰۰ درصد خوراک ها و مواد غذایی آلوده شده اند (Pinotti et al., 2016). طبق گزارش(۲۰۱۷) Streit et al. ، ۷۲ درصد نمونه های غذایی آزمایش شده حاوی سطوح قابل تشخیص ماکوتوکسین ها بود، در حالیکه تنها در ۱۸-۱ درصد نمونه ها (بسته به نوع سم) سطوح بالاتر از دستورالعمل ها و قوانین اتحادیه اورپا ارائه شده است.
همچنین، Rodrigues and Naehrer (2012) شیوع مایکوتوکسین ها را در خوراک دامی و خوراک های کامل سراسر جهان بین سال های ۲۰۰۹ و ۲۰۱۰ را مورد مطالعه قرار دادند. نتایج آنها (HPLC) نشان داد که ۸۱ درصد از ۶۰۰۰ نمونه آزمایش شده حدقل برای یک مایکوتوکسین مثبت بودند، اگرچه، در بسیاری از موارد از قوانین و دستورالعمل ها پیشی نگرفتند. شایع ترین مایکوتوکسین ها، دیاکسینیوالنول (DON) (65%)، FBs (56%) و ZEN (44%) و پس از آن AFs (31%) و OAT (27%) بودند. تولید AF اصولاً در نمونه های غلات نواحی گرمسیری و نیمه گرمسیری مانند اروپای جنوبی، آفریقا، آسیای جنوبی و جنوب شرقی رخ می دهد. میزان AFB1 اغلب در مخلوط AFs بالاترین بود (Rodrigues and Naehrer, 2012).
در حالیکه آلودگی DON در سراسر جهان مشاهده شده است، بیش از ۶۰% نمونه های مثبت در نمونه های (گندم، ذرت و جودوسر) آمریکای شمالی، اروپای مرکزی و شمالی و آسیای شمالی یافت شده اند. بالاترین شیوع آلودگی ZEN (بیش از ۳۰% نمونه های مثبت) در آمریکای شمالی و جنوبی، اروپای مرکزی، آفریقا و شمال و جنوب شرق آسیا یافت شد.
از طرف دیگر، آلودگی FB عمدتا در ذرت و فرآورده های ذرت آمریکای شمالی، جنوب اروپا، آفریقا و جنوب شرق آسیا یافت شد (Rodrigues and Naehrer, 2012). مایکوتوکسین های فوزاریوم به طور کلی در غلات آلوده یافت شده اند (Cano- Sancho et al, 2010; Stanciu et al., 2017) اخیراٌ شیوع OTA در جنوب آسیا و آفریقا بالاترین بود، اما توزیع آن در بسیاری از خوراک های آلوده شده بسیار ناهمگن بود (Rodrigues and Naehrer, 2012). اگرچه، الگوهای وقوع مایکوتوکسین ها در نتیجه بالا رفتن متوسط دما به دلیل تغییرات آب و هوایی در حال تغییر هستند (Medina et al., 2015; Miraglia et al., 2009; Wielogórska et al, 2016). در جنوب اروپا، آلودگی AFs، که پیش از این در اروپا متدوال نبود، به طور قابل توجهی افزایش یافت.
در واقع، محققان ایتالیایی AFB1 را در خوراک گاوهای شیری (۱/۸ %) و AFM1 را در شیر گاوها (۷/۱ %) فراتر از حداکثر مجاز اتحادیه اروپا تشخیص دادند (Decastelli et al., 2007). با این وجود، بررسی وقوع هر مایکوتوکسین به تنهایی، با در نظر گرفتن این واقعیت که قارچهای مایکوتوکسینزا معمولاً توانایی تولید بیش از یک مایکوتوکسین را دارند؛ اطلاعات ناقصی در مورد خطر مرتبط با خوراک مربوطه به ما می دهد، لذا خوراک حیوانات بویژه به آلودگی های چندگانه آسیب پذیرند (Streit et al., 2012).
نتایج آزمایش های خوراک که در اروپا انجام شد نیز مسئله سطوح بالای آلودگی با تعدادی از مایکوتوکسین های مختلف را نشان دادند. از بین ۸۲ % نمونه های خوراکی که اغلب با تریکوتسن نوع B و AFs آلوده شده بودند، ۷۵ درصد با بیش از یک مایکوتوکسین آلوده شدند در حالیکه تنها دو نمونه از حد توصیه شده اتحادیه اروپا فراتر رفتند.
به همان ترتیب، Griessler et al, (2010) آزمایشی بر روی مواد غذایی و اجزای خوراکی جنوب اروپا انجام دادند. مایکوتوکسین های فوزاریوم (نوع B- تریکوتسن، ZEN و FBs) آلودگی های عمده بودند در حالیکه AFs و OTA فراوانی کمتری داشتند. بعداً گزارش شد که ۲۳ درصد از نمونه های اسپانیا حاوی دستکم دو مایکوتوکسین بود. سایر محققین سطوح مایکوتوکسین ها را در مواد غذایی اولیه و محصولات استفاده شده در تغذیه حیوانات در هلند بین سال های ۲۰۱۱ تا ۲۰۱۴ ارزیابی کردند. در مجموع ۱۳۸۴ نمونه (نمونه های ذرت، نمونه های سیلاژ، نمونه های غلات دانه ریز و نمونه های خوراک کامل) در جهت شیوع DON، نیوالنول (NIV)، توکسین های T-2 و HT-2، ZEN، FBs، OTAو AFs آنالیز شدند.
همچنین در این مورد، بیشترین فراوانی وقوع مایکوتوکسین ها در DON و همینطور ZEN بود که به ترتیب در ۸۹ % و ۹۲ % نمونه های ذرت و ۸۶ % و ۸۸ % نمونه های سیلاژ ذرت حضور داشتند. علاوه بر این در ۲۴ عدد از نمونه ها میزان مایکوتوکسین ها بیش از توصیه های اتحادیه اروپا بود. در رابطه با خوراک کامل، تریکوتسن و ZEN در بیش از ۹۰ % نمونه ها یافت شدند (Kosicki et al., 2016). آلودگی به چند مایکوتوکسین یک موضوع نگران کننده بوده و به نظر می رسد در حال افزایش باشد. تشخیص مکرر وقوع مایکوتوکسین ها حتی در مطالعات غربالگری که به تعدادی آنالیت تاکید شده بود، اهمیت روش های کاهش مایکوتوکسین ها مانند افزودن ترکیب چندین جاذب به منظور جداسازی طیف وسیعی از مایکوتوکسین ها را می رساند.
https://zarinjavdaneh.ir/آفلاتوکسین/
https://www.linkedin.com/zarinjavdaneh
