مایکوتوکسین ها

بررسی مایکوتوکسین ها در تغذیه دام

مایکوتوکسین ها متابولیت های ثانویه موجود در محصولات کشاورزی بوده که توسط قارچ های رشته ای تولید می شوند. مصرف آنها توسط حیوانات باعث واکنش سمی (مایکوتوکسیکوسیز) می شوند. پیامدهای مستقیم مصرف خوراک دام آلوده به مایکوتوکسین (مثل آفلاتوکسین، زیرالنون و آلکالوئیدهای ارگوت) شامل: کاهش مصرف غذا، کاهش تبدیل خوراک، کاهش وزن بدن، افزایش بروز بیماری (به دلیل سیستم ایمنی سرکوب ) و کاهش ظرفیت تولید مثل می باشند (فینک-گریملز و ملکی نژاد ۲۰۰۷؛ مورگاوی و رایلی ۲۰۰۷؛ پسکا ۲۰۰۷؛ واس و همکاران ۲۰۰۷). پیشگیری از مایکوتوکسیکوسیز شامل راهکارهایی قبل و بعد از برداشت محصول می باشد. بهترین راه برای کاهش محتوای مایکوتوکسین در مواد غذایی و خوراک پیشگیری از تولید مایکوتوکسین در آن­هاست، اما اغلب این روش کافی نبوده و راهکارهای دیگر مورد نیاز است.

از شایع ترین روش های صنعتی برای پاکسازی یا سم زدایی مواد غذایی آلوده به مایکوتوکسین، گنجاندن مواد جاذب در خوراک می باشد که باعث حذف سموم با استفاده از جذب آن­ها در حین عبور از دستگاه گوارش می شوند. در این مقاله مروری بر راهکارهای قابل استفاده برای حذف مایکوتوکسین ها انجام شده است تا دید جدیدی به خوانندگان بدهد.

یک روش معمول برای کاهش قرار گرفتن در معرض مایکوتوکسین‌ها، کاهش فراهمی زیستیشان با گنجاندن عوامل مختلف اتصال کننده مایکوتوکسین و یا جذب کننده های سطحی می باشد، که با جذب مایکوتوکسین ها باعث کاهش توزیع آنها در خون و اندام دام مصرف کننده می‌شوند. این جاذب ها در صورتی کارآمد خواهند بود که در دستگاه گوارش حیوان با سطوح مختلفpH  (اسیدی و خنثی) پایدار بوده و همراه با مایکوتوکسین ها از طریق ادرار یا مدفوع دفع شوند.

خواص جاذب و مایکوتوکسین نقش مهمی در اثر بخشی جاذب بازی می‌کنند در واقع، ساختار فیزیکی جاذب، از جمله ویژگی هایی از قبیل بار الکتریکی کل و توزیع آن، اندازه منافذ و سطح دسترسیآن و ویژگی های مایکوتوکسین‌ها، مانند قطبیت، قابلیت انحلال، اندازه مولکولی، شکل و در موردی که ترکیبات یونیزه باشند توزیع بار و تفکیک ثابت، از اهمیت بالایی برخوردار هستند. باندکننده های متعددی می توانند به طور موثری به آفلاتوکسین متصل شوند اما تعداد کمی می توانند برای دیگر مایکوتوکسین‌ها مورد استفاده قرار گیرند (EFSA ، ۲۰۰۹).

انواع جاذب

جاذب های معدنی و آلی : مثل زغال چوب فعال، باندکننده های سیلیکات و کلستیرآمین و پلی‌وینیل‌پیرولیدون

از جاذب های سیلیکات میتوان به بنتونیت و زئولیت اشاره کرد. بنتونیت به طور کلی ماده خاک رس نشات گرفته از خاکستر آتشفشانی می باشد و در درجه اول شامل مونتموریلونیت به عنوان تشکیل دهنده اصلی است. خاک رس مونتموریلونیت سیلیکات هیدراته سدیم کلسیم آلومینیوم منیزیم هیدروکسید می‌باشد. بنتونیت و مونتموریلونیت می‌توانند از ۴۰ تا ۱۰۰ درصد مایکوتوکسین ها را جذب کنند (کارت بی و همکاران، ۲۰۰۸). با این حال، لمک و همکاران (۲۰۰۱) چنین اثر مثبتی گزارش نکردند. کارسون و اسمیت (۱۹۸۳) با افزودن بنتونیت به مواد غذایی آلوده به سم T-۲ اثرات مثبتی مشاهده کردند، با استفاده از بنتونیت در جیره های حاوی  ترکیبی سموم مایکوتوکسین  افزایش ۹ درصدی در وزن بدن برای جوجه های تغذیه شده با این جیره ها مشاهده شد (میازو و همکاران، ۲۰۰۵). زئولیت در مایع شکمبه گاو با جذب ۱۰۰ درصدی آفلاتوکسینB۱  بسیار کارآمد می باشد (اسپوتی و همکاران، ۲۰۰۵).

محدودیت های جاذب های معدنی: جاذب های معدنی به طور کلی در برابر آفلاتوکسینB۱  موثر می‌باشند اما اثر بخشی آن ها برای دیگر مایکوتوکسین‌ها متفاوت است. علاوه بر این، در برخی از موارد، افزودن خاک رس اثرات مایکوتوکسیکوزیس را افزایش داده است (کارسون و اسمیت ۱۹۸۳؛ مایورا و همکاران، ۱۹۹۸؛ لمک و همکاران، ۲۰۰۱). به علاوه، این جاذب فقط خاص مایکوتوکسین‌ها نبوده و ممکن است انواع دیگری از مولکول ها که برخی از آن‌ها برای مقابله با مایکوتوکسیکوزیس ضروری بوده و یا مواد مغذیبوده را نیز جذب کنند (مایورا و همکاران، ۱۹۹۸).

جاذب­های بیولوژیک: مثل باکتری های اسید لاکتیک، مخمر و یا عصاره مخمر

با توجه به محدودیت های جاذب های معدنی، در دهه گذشته مطالعات بسیاری روی جذب کننده های زیستی برای به دست آوردن اثر بخشی بیشتر و همچنین کاهش تاثیرشان بر کیفیت مواد غذایی در مقایسه با جاذب های معدنی انجام شده است.

مخمر و یا عصاره مخمر از جمله جاذب های بیولوژیک می­باشند. یکی از نمونه ها ساکارومیسس سرویزیه است، که نشان داده شده به آفلاتوکسین متصل شده و باعث کاهش اثرات زیان آور آن در جیره جوجه های گوشتی می­شود (استنلی و همکاران، ۱۹۹۳ و شتی و جسپرسن، ۲۰۰۶). پلیمر گلوکومانان استریفیه،  استخراج شده از دیواره سلولی مخمر، با AFB۱، OTA و سم T-۲، به صورت جداگانه و یا ترکیبی  متصل می‌شود (راجو و دوگودا ۲۰۰۰؛ آراویند و همکاران. ۲۰۰۳؛ یانی کوریس ۲۰۰۴؛ کارامان و همکاران. ۲۰۰۵). افزودن گلوکومانان استریفیه  به میزان ۰/۵ یا ۱/۰ گرم در کیلوگرم به جیره های حاوی ۲  میلی گرم آفلاتوکسین منجر به پاسخ وابسته به دوز در جوجه های گوشتی شد (پاسماسیگلا و همکاران ۲۰۰۵). علاوه بر این افزودن پلیمر گلوکان استریفیه به جیره های آلوده به آفلاتوکسین به طور قابل توجهی به باقیمانده آفلاتوکسین شیر را در گاوهای شیری کاهش داد (دیاز و همکاران ۲۰۰۴) و وزن بدن و پارامترهای بیوشیمیایی در اسب ها پس از اضافه کردن گلوکومانان به رژیم غذاییشان بهبود یافت (ریموند و همکاران، ۲۰۰۳).

 از دیگر جاذب های بیولوژیک میتوان به باکتری های اسید لاکتیک اشاره کرد. ساختار دیواره برخی از باکتری های اسید لاکتیک، مانند پروپیونی باکتریا و بیفیدوباکتریا دارای ظرفیت اتصال به مایکوتوکسین‌ها هستند (النظامی و همکاران، ۲۰۰۲؛ هاسکارد و همکاران، ۲۰۰۱؛ اتلی و همکاران، ۲۰۰۰). به نظر می رسد اتصال به مایکوتوکسین ها، فیزیکی بوده و با قسمت آبگریز سطح باکتری در ارتباط است (هاسکارد و همکاران، ۲۰۰۰؛ ال نظامی و همکاران، ۲۰۰۴). راندمان جذب به سویه باکتری نیز بستگی دارد (پلتونن و همکاران، ۲۰۰۱). جذب آفلاتوکسین ها برگشت پذیر بوده و می تواند توسط باکتری های زنده و مرده انجام شود. غیر فعال کردن اسیدی و یا حرارتی باکتری های اسید لاکتیک باعث افزایش راندمان جذب می‌شود (النظامی و همکاران، ۱۹۹۸، ۲۰۰۰ و ۲۰۰۲؛ پیریدس و همکاران، ۲۰۰۰؛ هاسکارد و همکاران، ۲۰۰۱؛ بنو و همکاران. ۲۰۰۷؛ فاضلی و همکاران، ۲۰۰۹).

بازده جاذب ها

هر جاذب به طور خاص روی یکی از مایکوتوکسین ها موثر می باشد. در برخی موارد، ممکن است اتصال با یک نوع مایکوتوکسین خاص بخوبی صورت گیرد در حالی که با دیگر مایکوتوکسین ها، اتصال چندانی نداشته باشد. بایندر باید به طور قابل توجهی از مسمومیت در حیوانات جلوگیری کند و نباید اثرات جانبی جدی در حیوان به وجود بیاورد. واثرات زیان آور نباید از منافعش بیشتر بوده و استفاده از آن عملی و سود آور باشد. باقی مانده های مایکوتوکسین در حیوانات و محصولات نباید هیچ گونه اثرات مضر فیزیکی داشته باشد. اتصال بین جاذب و مایکوتوکسین ها باید یک باند بسیار قوی تولید کند به طوری که توسط شوینده ها و یا تعامل با مواد غذایی در دستگاه گوارش شکسته و باز جذب نشود. جذب سطحی باید مخصوص باشد به طوری که جذب مولکول های ضروری محدود نشود. اکثر جاذب ها، به خصوص آلومینوسیلیکات ها، برای توانایی اتصال به آفلاتوکسین آزمایش شده اند، با این حال، مایکوتوکسین ها توسط دیواره سلولی مخمر، باکتری ها و دیگر عوامل جذب متنوع تر مورد هدف قرار می­گیرند.

G. Jard, T. Liboz, F. Mathieu, A. Guyonvarc’h and A. Lebrihi. ۲۰۱۱. Review of mycotoxin reduction in food and feed: from prevention in the field to detoxification by adsorption or transformation. Food Additives and Contaminants: Part A: Chemistry, Analysis, Control, Exposure and Risk Assessment, vol. ۲۸ (n°۱۱). pp. ۱۵۹۰-۱۶۰۹. ISSN ۱۹۴۴–۰۰۴۹.