بررسی آلودگی آفلاتوکسین در محصولات لبنی

چکیده :

مایکوتوکسین‎ها متابولیت‎های ثانویه هستند که به وسیله گونه‎های قارچی تولید شده و بر روی انسان، حیوانات و میکروارگانیسم‎ها اثر سمی دارند (4).

از میان مایکوتوکسین‎ها، آفلاتوکسین‎ها به خاطر اثرات بالقوه سرطان‎زایی، ناقص الخلقه‎زایی و جهش‎زایی اهمیت بیشتری دارند و در ایجاد سرطان کبد هپاتیت مزمن و سیروز کبدی موثرند سه گونه آسپرژیلوس به نام آسپرژیلوس فلاووس، آسپرژیلوس پارازیتوکوس و آسپرژیلوس نومیوس قادر به تولید آفلاتوکسین‎ها می‎باشند. آسپرژیلوس فلاووس آفلاتوکیسن B را ایجاد می‎کند در حالی که دو گونه دیگر آفلاتوکسین‎های B و G را تولید می‎کنند. آفلاتوکسین‎های و متابولیت‎های هیدروکسیله آفلاتوکسین‎های و هستند و در شیر و محصولات لبنی دام‎هایی که غذای آلوده حاوی آفلاتوکسین B را تغذیه کرده‎اند یافت می‎شود گرچه سمیت آفلاتوکیسن نسبت به کمتر است ولی وجود آن در شیر مخصوصاً برای کودکان که مصرف بالاتری از شیر فرآورده‎های لبنی دارند به عنوان یک خطر بهداشتی محسوب می‎شود معمولاً مقدار آفلاتوکسین در شیر بیشتر از می‎باشد و سمیت آن نیز شدیدتر است مقدار سم آفلاتوکسین در شیر و لبنیات بستگی به مقدار سم در علوفه دارد.

و از فاکتورهای اصلی موثر بر آن می‎توان به حرارت، رطوبت محیط و سیلوی مورد استفاده اشاره کرد محیط گرم با دمای بالاتر از در رطوبت بالاتر از 90% از شرایط مناسب برای تولید توکیسن محسوب می‎شود (8) و (1).

مقدمه :

در سال 1960 بیش از صد هزار بوقلمون در کشور انگلیس در اثر یک بیماری جدید تحت عنوان بیماری Turkey x در عرض چند ماه از بین رفتند محققین پس از مطالعات دقیق دریافتند که این بیماری تنها محدود به بوقلمون نشده و در جوجه اردک‎ها و بلدرچین‎های جوان نیز این بیماری مشاهده شده است همچنین به این نتیجه رسیدند که عامل بیماری از طریق تغذیه با بادام زمینی برزیلی به طیور مزبور منتقل و باعث مرگ و میر آنها شده است. لذا در سال 1961 قارچ تولید کننده بیماری را Aspergillus flavus و سم حاصله را Aflatoxin نامیدند. کشف این سموم موجب شد که مسئولین امر به زیان‎های حاصله از سموم قارچی به عنوان آلوده کننده مواد غذایی و ایجاد بیماری و حتی مرگ در انسان و حیوانات توجه بیشتری نمایند (8)

مواد و روش ها :

آفلاتوکسین‎ها به شکل بلورهای کریستالی بی‎رنگی هستند.

آفلاتوکسین در برابر اشعه ماوراء بنفش نور فلورانس سبز نشان می‎دهد که احتمالاً به دلیل ناخالصی زردرنگی است که می‎توان آن را جدا کرد و در واقع آفلاتوکسین خالص آبی رنگ است.

آفلاتوکسین فرم هیدروکسیله آفلاتوکسین می‎باشد و یک اکسیژن بیشتر از دارد.

آفلاتوکس : 4 هیدروکسی آفلاتوکسین می‎باشد و آفلاتوکسین فرم هیدروکسیله آفلاتوکسین می‎باشد.

آفلاتوکسین : 4 هیدروکسی آفلاتوکسین می‎باشد.

باید خاطر نشان شد که آفلاتوکسین‎های دیگری نیز در راستای این تغییر و تبدیلات آفلاتوکسین‎ها به هم به وجود آمده‎اند مثلاً آفلاتوکسین از احیاء آفلاتوکسین بدست می‎آید و یا آفلاتوکسین از هیدروکسیله شدن آفلاتوکسین بدست می‎آید که شباهت زیادی به آفلاتوکسین دارد. همچنین اگر در حلقه سیکلوپنتان آفلاتوکسین اتانول جایگزین شود آفلاتوکسین بدست می‎آید. (4) و (8)

نحوه اثر سم آفلاتوکسین در بدن

پس از ورود سم آفلاتوکسین به سلول‎های کبدی توسط آنزیم و تحت واکنش پیچیده cytochrom p450 به سرعت تبدیل به اپواکساید «Epoxid» فعال و قوی می‎شود که اپواکساید با توانایی خاص خود در هسته سلول کبد وارد شده و به DNA هسته صدمه می‎زند و سبب ایجاد اشکال تغییر شکل یافته DNA بنام آداکت (Adduct) می‎شود همچنین سم آفلاتوکسین با ایجاد جهش خصوصاً جهش نقطه‎ای پیام DNA را تغییر می دهد و این تغییرات ژنتیکی منجر به اختلال و توقف در DNA سازی و نهایتاً پروتئین سازی می‎شود (1) و (2).

محققین اثبات کردند کلروفیلین مشتق از کلروفیل به عنوان مکمل و رنگدانه غذایی در کاهش ریسک سرطان کبد موثر است کلروفیلین سبب کاهش مقدار (Adduct) می‎شود که با بلوکه کردن آفلاتوکسین، جذب آنها در دستگاه گوارش کاهش می‎دهند.

توکسین‎های موجود در غذای دام و طیور با مکانیزم‎های متعددی باعث ناراحتی مختلفی در بدن آنها می‎شود از جمله با تداخل در چرخه تولی و انرژی در سلول باعث مرگ سلولی می‎شوند همچنین باعث تداخل در سوخت و ساز کربوهیدرات‎ها و چربی‎ها می‎شوند و یا با تداخل در اسیدهای نوکلئیک سلول باعث عدم تولید پروتئین‎های مورد نیاز سلول می‎شوند و به این ترتیب عوارض مختلفی از جمله سرطان، ایجاد ناقص الخلقه زایی، نکروز بافت کبد، عوارض عصبی، تداخل در پروسه خون سازی و کاهش فعالیت سیستم ایمنی را باعث می‎شوند معمولاً حیوانات جوان بیشتر در معرض آسیب‎های ناشی از این ترکیبات قرار می‎گیرند در حالت مزمن سبب ضایعات کبدی، کاهش رشد، کاهش راندمان تغذیه، ضایعات کلیوی، اختلال در متابولیسم پروتئین و چربی و در حالت حد علائمی مانند درد در ناحیه شکم، اسهال و سرانجام مرگ می‎شود (4) اگر انسان روزانه برای مدت طولانی کمتر از 10 میکروگرم به ازاء هر کیلوگرم وزن بدن آفلاتوکسین دریافت نماید به عوارض زودگذر و موقتی مبتلا می‎شود اما چنانچه این میزان به برسد اثرات بالینی مهمی رخ خواهد داد.

روش‎های تشخیص آفلاتوکسین:

1- روش کروماتوگرافی میل ترکیبی

2- روش کروماتوگرافی لایه نازک (TLC)

3- روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)

4- روش رادیو ایمونواسی

5- روش ایمونورادیومتری

6- روش آنریموایمونواسی (ELISA)

7- روش بیواَسی (8)

تحقیقات انجام گرفته در ایران برای ارزیابی میزان آفلاتوکسین در محصولات لبنی:

– در تحقیقی که توسط عبدالعظیم ارسالی و همکاران (1388) صورت گرفت به بررسی نحوه انتقال آفلاتوکسین از خوراک دام به شیر دام و شیر پاستوریزه پرداختند که برای این تحقیق 428 نمونه اعم از شیر خام و شیر پاستوریزه و خوارک دام در فصول مختلف سال در شیراز و حومه جمع‎آوری و نمونه برداری شد برای آزمایشات ارزیابی هم آفلاتوکسین از روش‎های (ELISA) و (TCL) استفاده گردید نتایج بدست آمده نشان می‎دهد که در 36/43% نمونه‎های خوراک دام میزان آلودگی از حد مجاز آفلاتوکسین که ppb 20 می‎باشد بالاتر بوده باید خاطرنشان شد که طبق قوانین وضع شده توسط FDA حداکثر مقدار مجاز برای کل آفلاتوکسین‎ها در غذای انسان ppb20 و آفلاتوکسین در شیر ppb5/0 تعیین شده است. و در 03/38% نمونه‎های شیر خام و 42/14% نمونه‎های شیر پاستوریزه میزان آلودگی از حد مجاز آفلاتوکسین یعنی ppb5/0 بالاتر بوده است این تحقیق نشان می‎دهد که بین آلودگی شیر خام با آلودگی خوراک دام ارتباط وجود دارد با توجه به نتایج نیاز مبرم به کنترل آلودگی در خوراک دام و جلوگیری از مصرف خوراکی‎های دامی آلوده از قبیل خوراک مخلوط، ذرت و نان خشک کپک زده احساس می‎شود و کنترل ادواری آلودگی آفلاتوکسین در شیر پاستوریزه ضروری می‎باشد.(6)

باید خاطر نشان شد آفلاتوکسین می‎تواند 12 تا 24 ساعت بعد از ورود آفلاتوکسین به بدن حیوان در شیر تشخیص داده شود و بعد از چند روز به سطح بالایی خواهد رسید میزان تولید آفلاتوکسین در شیر حدود 1 تا 2 درصد میزان آفلاتوکسین در خوراک دام است (1).

آلودگی محصولات لبنی مانند پنیر و کره از دو طریق امکان‎پذیر است:

آلودگی – آفلاتوکیسن از طریق شیر آلوده

2- آلودگی مستقیم پنیر و کره در طول مدت نگهداری در اثر رشد قارچهای مولد آفلاتوکسین ،،،

در تحقیقی دیگر که توسط ابراهیم رحیمی و همکاران (1388) صورت گرفت به بررسی آلودگی به آفلاتوکسین در پنیر سفید ایرانی در شهرهای اصفهان و شهرکرد پرداختند که برای اینکار 70 نمونه پنیر به طور تصادفی از سوپر مارکت‎ها در این دو شهر جمع‎آوری شد و حضور و سطوح آفلاتوکسین را با استفاده از روش (ELISA) مورد ارزیابی قرار دادند آلودگی به آفلاتوکسین در 45 نمونه از 70 نمونه پنیر یعنی 3/64% نمونه‎های بررسی شده در غلظتی بین 44 تا 719 نانوگرم در کیلوگرم مشاهده شد که مقدار مجاز آفلاتوکسین در پنیر کمتر از تعیین شده است که غلظت آفلاتوکسین در 10 نمونه یعنی 3/14% بیش از حداکثر تعیین شده است.

وقوع بالای آفلاتوکسین در نمونه‎های پنیر سفید ایرانی ممکن است خطر بالقوه‎ای برای سلامت عمومی جامعه خصوصاً کودکان باشد (7).

مطالعات انجام شده نشان می‎دهد که آفلاتوکسین غالباً به پروتئین کازئین متصل می‎شود پس غلظت آن در لخته پنیر است و همچنین نتایج نشان می‎دهد که غلظت آفلاتوکسین در پنیر نرم حدود 3 برابر و در پنیر سخت حدود 5 برابر در مقایسه با غلظت آن در شیر می‎باشد و همچنین مرحله رسیدن در پنیر و پروتئولیز نیز در غلظت آفلاتوکسین اثر دارد. (1) و (3)

– تحقیق دیگر توسط دکتر حمیدرضا و همکاران برای بررسی میزان آلودگی به آفلاتوکسین در ماست مصرفی تهران صورت گرفته که برای اینکار 100 نمونه ماست پاستوریزه تولید شده توسط دو کارخانه مشهور ایران در در دو فصل تابستان و زمستان به طور انتخابی و با استفاده از روش (ELISA) از نظر آلودگی به آفلاتوکسین بررسی گردید داده‎ها نشان می‎دهد که آفلاتوکسین در 70% نمونه‎های ماست وجود داشت و حدود 12 نمونه دارای آلودگی بیش از حد استاندارد بودند طبق قوانین وضع شده مقدار مجاز آفلاتوکسین در ماست کمتر از می‎باشد میانگین آلودگی آفلاتوکسین در نمونه‎های ماست جمع‎آوری شده در فصل تابستان به طور معنی‎داری پایین‎تر از نمونه‎های جمع‎آوری شده در فصل زمستان می‎باشد همانطور که در این تحقیق محاسبه شد ماست تولیدی توسط کارخانجات مختلف دارای آلودگی بالا به آفلائوکسین هستند که می‎تواند سلامت عموم جامعه را تهدید کند همچنین آفلاتوکسین در شیر گاوهایی که از علوفه کپک زده یا غذای کنساتره آلوده به آفلاکسیون تغذیه کرده‎اند وجود دارد و در مقابل پاستوریزاسیون، استریلیزاسیون و اتوکلاو کردن مقاوم است (5).

راهکارها برای کاهش آلودگی محصولات لبنی به سم آفلاکسیون:

1- کنترل جیره دام‎های تولید کننده؛ عدم استفاده از علوفه کپک زده

2- کنترل و نظارت بیشتر بر مراکز دریافت شیر و کارخانه‎های تولید کننده فرآورده لبنی: تست آفلاتوکسین به عنوان یکی از آزمایشات روتین کنترل کیفیت در شیر انجام گیرد.

3- نمونه‎گیری تصادفی و کنترل محصولات کارخانجات تولید کننده از نظر وجود سم آفلاتوکسین

4- آموزش دامداران

5- خریداری فرآورده‎های لبنی از شرکت‎های معتبر (8) و (4) و (5)

روشهای کاهش یا حذف آفلاتوکیسن:

1. A. روشهای فیزیکی:

1- درجه حرارت: حساسیت آفلاتوکیسن در برابر حرارت تابع شرایط محیطی است برای مثال وجود رطوبت در مواد غذایی باعث افزایش درصد هیدرولیز حلقه لاکتونی آفلاتوکیسن‎ها و از بین رفتن آن‎ها در برابر حرارت می‎باشد.

آفلاتوکیسن در برابر فرآیندهای حرارتی که برای تهیه فرآورده‎های لبنی استفاده می‎شود مقاوم است در مطالعات انجام شده روی پایداری آفلاتوکیسن موجود در شیر پاستوریزه مشخص گردید که آفلاتوکیسن در مقابل پاستوریزاسیون مقاوم است.

2- استفاده از اشعه گاما: این اشعه در مقابل اشعه مرئی یا فرابنفش تأثیر بیشتری دارد چون قابلیت نفوذ آنها بیشتر است در حضور اشعه گاما آب به رادیکال‎های آزاد شکسته می‎شود و در نتیجه شرایط لازم برای تخریب و تجزیه آفلاتوکسین فراهم می‎شود.

3- فرآوری مواد غذایی: مثل آسیاب کردن دانه‎های مرطوب که با تراوش عصاره به بیرون‎بخشی از مواد پیش ساز و تشکیل دهنده آفلاتوکیسن نیز خارج می‎شود – عمل آوری و خیساندن دانه‎ها – برشته کردن – پختن در محیط آبکی.

4- استفاده از مواد جاذب مانند خاک بنتونیت و زئولیت (هیدرات سدیم کلسیم آلومینوسیلیکات) که به HSCAS معروف است.

5- استفاده از صافی‎ها و فیلتراسیون

1. B. روشهای شیمیایی: این روش‎ها باید به گونه‎ای باشد که فقط آفلاتوکسین را به طور کامل به یک فراورده غیر رسمی تبدیل کند بدون اینکه در کیفیت و ماهیت مواد اولیه تغییر ایجاد نماید حلقه لاکتونی در ساختمان آفلاتوکسین بیشترین حساسیت را در برابر عوامل شیمیایی دارد.

1- عوامل کلرینه کننده: مانند هیپوکلریت سدیم: اولین و اصلی‎ترین ماده شیمیایی برای حذف انواع آفلاتوکیسن از سطوح آلوده می‎باشد.

2- عوامل اکسید کننده: مانند پراکسید هیدروژن – ازن – بی سولفیت سدیم

3- عوامل هیدرولیز کننده: مانند آمونیاک: موثرترین و اقتصادی‎ترین ترکیب برای کاهش آفلاتوکیسن می‎باشد و مواد غذایی فرآیند شده با آمونیاک هیچ گونه اثر سمی ندارند آمونیاک قادر است 95% سم موجود را با هیدرولیز حلقه لاکتونی و دکربوکسیله کردن آفلاتوکیسن کاهش دهد و آفلاتوکیسن را به ترکیب غیر رسمی آفلاتوکیسن تبدیل کند.

4- انواع اسیدها: اسیداستیک – بنزوئیک – سیتریک – لاکتیک – پروپیونیک – سوربیک و سوربات پتاسیم

5- ترکیبات فنلی: مانند ارتووانیلین

6- آنتی بیوتیک‎ها: مانند پیماریسین

7- آفت‎کش‎ها: سدیم آزاید، مشتقات اپوکسی و پروکسی، پتاسیم کلراید، سدیم نیترات و…

1. C. روشهای بیولوژیکی: در سال 1966 دانشمندان توانستند از میکروارگانیسم‎هایی مانند مخمر، کپک‎ها، اکتینویست‎ها، باکتری‎ها جهت از بین بردن آفلاتوکسین استفاده کنند. در طی تحقیقی مخمر گلوکامانان سبب کاهش اثر سمیت آفلاتوکیسن شده است همچنین نوعی باکتری به نام فلا و باکتریوم اورانتیکوم سبب تخریب آفلاتوکیسن در محیط کشت می‎شود مصرف باکتری‎های پروبیوتیک نیز را در برابر عوامل جهش‎زا از جمله آفلاتوکیسن‎ها محافظت می‎کند پس می‎توان با کمک باکتری‎های پروبیوتیک مناسب از شیر آلوده به آفلاتوکیسن شیر و ماست سالم تهیه کرد. (4) و (8)

سمیت زدایی آفلاتوکیسن از شیر:

روش‎های فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی گفته شده جهت غیرفعال‎سازی آفلاتوکیسن‎های و و و می‎باشد و اغلب این روش‎ها قابلیت کاربرد در حذف آفلاتوکیسن از شیر را ندارند بهترین راه حذف مستقیم شیر از آلودگی به آفلاتوکیسن از جلوگیری از آلودگی اولیه خوراک گاوهای شیری می‎باشد استفاده از آب اکسیژنه به علاوه ریبوفلاوین یا لاکتو پراکسیداز می‎تواند برای غیرفعال سازی آفلاتوکسین در شیر کامل و خام به کار می‎رود. می‎توان آب اکسیژنه را به همراه ریبوفلاوین تا دمای حرارت داد که منجر به تخریب 98% آفلاتوکیسن در شیر می‎شود.

دو روش دیگر برای حذف آفلاتوکیسن از شیر یکی روش شیمیایی استفاده از سولفیت پتاسیم است که برای خنثی سازی آفلاتوکیسن استفاده می‎شود و دیگری روش فیزیکی بر اساس جذب سطحی توکسین توسط بنتونیت می‎باشد میزان 2% از بنتونیت باعث حذف 89% از آفلاتوکیسن می‎شود بنتونیت روی محتوای شیر اثر گذاشته و ثابت شده است که به ازاء مصرف 2% بنتونیت 5% از کل پروتئین‎های شیر کاهسته می‎شود.

غلظت‎های بالای آمونیاک نیز در زمان‎های طولانی قادر است این سم را از سطوح خارجی‎تر پنیر آلوده تخریب کند که لازم است آمونیاک با غلظت بالا این محصول در مدت طولانی اینکوباسیون شود (8) و (4).

نتیجه‎گیری :

با توجه به سمیت بالا و خصوصیات سرطان‎زایی آفلاتوکیسن‎ها مخصوصاً آفلاتوکیسن در شیر و فرآورده‎های لبنی که بحث شد لازم است به منظور تولید شیر با کیفیت بالا خوراک دام از لحاظ آلودگی به آفلاتوکیسن مصون بماند مهم‎ترین راه حذف این سم از فرآورده‎های دامی مورد مصرف انسان جلوگیری از آلودگی اولیه خوراک دام می‎باشد پس باید نظارت کامل و دقیق روی این خوراک‎ها صورت گیرد و از لحاظ رشد کپک و تولید آفلاتوکیسن کنترل گردند اقدام مناسب دیگر این است که خوراک دام در شرایطی از نظر دما و رطوبت نگهداری شوند که این شرایط برای رشد کپک‎های مولد آفلاتوکیسن نامساعد باشد و با آموزش دامداران و آشنا کردن آن‎ها با پیامدهایی که در طی تغذیه دام با علوفه کپک زده گریبان گیر افراد جامعه و بالاخص کودکان خواهد شد بتوانیم این نوع روش تغذیه ناصحیح را از چرخه تولید محصولات لبنی حذف کنیم زیرا که پیامدهای بعدی به جا مانده از آن خیلی گرانتر از اصلاح اولیه تغذیه دام‎ها می‎باشد.

منابع :

1) ارسالی، ع.، دکتر بهاء‎الدین بیگی، ف.، دکتر قاسمی، ر. (1388). انتقال آفلاتوکسین از خوراک دام به شیر دام و شیر پاستوریزه در شهر شیراز و حومه. مجله دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی- درمانی شهید صدوقی یزد. شماره 3. صفحات 183-175.

2) رحیمی، ا.، جعفریان دهکردی، م.، ایران‎پور، ع. (1390). بررسی آلودگی به آفلاتوکسین در پنیر سفید ایرانی. مجله علوم غذایی و تغذیه. شماره 4.

3) مهندسی تجلی، ف.، سرابی جماب، م.، کاراژیان،ر.، محسن‎زاده، م.، مهربان سنگ آتش، م. (1390).آلاینده‎های شیمیایی در شیر و فرآورده‎های لبنی. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد.

 Prandini,A., Tansini, G., Sigolo, S., Filippi, L., Laporta, M., Piva, G.(2009) .On the occurrence of aflatoxin in milk and dairy products. Food and chemical Toxicology: Review. 47. 984-991.

 Soni, K.B., Lahiri,M., Chack radeo, P., Bhide, S.V., Kuttan, R. (1997) . Protective effect of food additives on aflatoxin- induced mutagenicity and hepatocarcinogenicity.cancer letters. 115.129-133.

Iqbal, sh. Z., Asi, (2013) . M.R.Assessment of aflatoxin M₁ in milk and milk products from Punjab, Pakistan. Food control. 30. 235-239.

 Watson, D. Food Chemical safety Wood head publishing in Food science and Technology. Volume 1: contaminants. Chapper11.

 Tava koli, H.R., Riazipour, M., Rafati shaldehi,H., Shahriari,M., Naghavi,S., Rahmati Najar Kolaei,F. (2013). AFM₁ Contamination in used yogurt one the of universities of medical sciences in Tehran by ELISA.

Quarterly of the Horizon of medical Sciences. 5. 261-268.

 نویسنده: فاطمه صمدزاده