آفلاتوکسین ها - Aflatoxin
- محمد جوکی ، کارشناس ارشد علوم و صنایع غذایی
- 1390/05/17
- 13985 بازدید
انواع آفلاتوکسین و روش های از بین بردن آن ها
تاریخچه آفلاتوکسین ها
زمان دقیق شناسایی آفلاتوکسین ها مشخص نشده است، اما به طور یقین، زمان آن به قبل از سال 1960 مربوط میشود. به دنبال مسمومیت اتفاقی در بسیاری از گونه های حیوانی و در نتیجه ی مطالعات بشر در این زمینه، برای اولین بار به وجود آن ها پی برده شد.

در واقع با پی بردن به ارزش غذایی دانه های روغنی برای تغذیه دام و انتقال این مواد از مناطق معتدله و اضافه کردن آنها به جیره غذایی حیوان، این مسمومیت ها به وقوع پیوست. در میان مایکوتوکسین ها، آفلاتوکسین ها مهمترین آنها هستند و بیماری های ناشی از تغذیه مواد آلوده به آفلاتوکسین، خطرات قابل ملاحظه ای را برای انسان، دام و طیور به همراه دارد. آسپرژیلوس فلاووس و آسپرژیلوس پارازیتیکوس دو گونه مهم تولیدکننده آفلاتوکسین، در بین گونه های مختلف آسپرژیلوس ها هستند. این دو قارچ به عنوان یک عامل مولد فساد در فرآورده های انباری به حساب می آیند.
انواع آفلاتوکسین
1) آفلاتوکسین B1
آفلاتوکسین B1 با وزن مولکولی 312 و با فرمول C17H12O2 در مقابل نور ماورای بنفش، فلورسنس آبی نسبتاً قوی از خود نشان می دهد. این آفلاتوکسین به شکل بلورهای کریستالی بی رنگی است و در حرارت 269-268 درجه سانتیگراد که نقطه ذوب آن است، تجزیه می شود. لازم به ذکر است که اخیراً فرم راسمیک آفلاتوکسین B1 نیز سنتز شده است.
2) آفلاتوکسین G1
آفلاتوکسین G1 با وزن مولکولی 328 و با فرمول C17H12O7 در برابر اشعه ماورای بنفش، ساطع کننده نور فلورسنس سبز است. شواهد اخیر نشان می دهد، نور فلورسنس سبز آفلاتوکسین G1 احتمالاً به دلیل ناخالصی زردرنگی است که می توان آن را جدا نمود. در واقع آفلاتوکسین خالص G1 فلورسنس آبی از خود نشان می دهد. نقطه ذوب این آفلاتوکسین 246-244 درجه سانتیگراد می باشد.
3) آفلاتوکسین P1
آفلاتوکسین P1 متابولیتی است که در اثر دمتیلاسیون آفلاتوکسین B1 ایجاد می شود. در ادرار حیواناتی چون میمون می توان آن را ردیابی کرد. این آفلاتوکسین از کشت آزمایشگاهی قارچ آسپرژیلوس استخراج شده است.
4) آفلاتوکسین B2 و G2
آفلاتوکسین B2 با وزن مولکولی 314 و با فرمول C17H14O6 و آفلاتوکسین G2 با وزن مولکولی 330 و با فرمول C17H14O7 می باشد. این آفلاتوکسین ها به ترتیب در مقابل نور ماورای بنفش، فلورسنس آبی و سبز از خود ساطع می کنند. نقطه ذوب آنها نیز به ترتیب 289-286 و 247-240 درجه سانتیگراد است. آفلاتوکسین های B1 و G1 را از هیدروژناسیون دقیق آفلاتوکسین های B2 و G2 می توان به دست آورد.
5) آفلاتوکسین های M1 و M2
اگر آفلاتوکسین B1 به تنهایی یا همراه با آفلاتوکسین های دیگر در خوراک دام به وسیله حیوانات خورده شود به توکسین های دیگری در ترشحات و بافت های آنها تبدیل می شود، دو مورد از این توکسین ها که در شیر حیوانات مشخص گردیده است تحت عنوان توکسین های شیر یا اصطلاحاً آفلاتوکسین های M1 و M2 نامیده می شوند (M) از کلمه Milk به معنای شیر منشاء گرفته است.
آفلاتوکسین های M1 و M2 از نظر ساختمانی به ترتیب مشتقات 4 هیدروکسی آفلاتوکسین B1 است و خاصیت فلورسانس آفلاتوکسین های M1 و M2سه مرتبه بیشتر از آفلاتوکسین B1 است و خاصیت سرطانزایی، جهش زایی و سمیت آن مشابه آفلاتوکسین B1 است. این توکسین بعد از اینکه آفلاتوکسین B1 به وسیله حیوان خورده شود یا مستقیماً به حیوان تزریق گردد؛ در اوره، مدفوع، عضلات، کبد و کلیه قابل تشخیص و شناسایی است. آفلاتوکسین M1 یک اکسیژن بیشتر از آفلاتوکسین B1 دارد (فرم هیدروکسی).
آفلاتوکسین M1 شباهت ساختمانی زیادی با آفلاتوکسین B1 و G2 دارد و محصول هیدروکسیله شده آفلاتوکسین G1 به نام آفلاتوکسین GM1 خوانده می شود.
اپتیمم درجه pH برای تبدیل آفلاتوکسین B1 به M1 در کبد موجودات زنده ای نظیر موش، سنجاب، میمون، گاو، مرغ و انسان در سیستم آنزیمی NADPH حدود 9/8 است. البته در کبد بعضی از گونه های حیوانی تبدیل آفلاتوکسین B1 به M1 ممکن است فعالتر باشد. مثلاً سرعت تبدیل در سنجاب و میمون به ترتیب 1 و 3 درصد است. شرایط آزمایش و پارامترهایی نظیر pH و غلظت در سرعت تبدیل دخالت دارند.
- مقایسه و بررسی آفلاتوکسین M1 و B1
سمیت حاد آفلاتوکسین M1 و تأثیر آن در ممانعت از کدبرداریRNA و سنتز پروتئین ها، به اندازه آفلاتوکسین B1 بوده ولی تأثیر آن بر DNA کمتر از آفلاتوکسین B1 می باشد. قدرت سرطانزایی آفلاتوکسین M1 به اندازه قدرت سرطانزایی آفلاتوکسین B1 و قدرت جهش زایی آن جهش زایی آفلاتوکسین B1 می باشد. آفلاتوکسین M1 درجه حرارت پاستوریزاسیون را تحمل می کند و بررسی های انجام شده با شیرهایی که به طور طبیعی و مصنوعی با آفلاتوکسین M1 آلوده شده بودند مقاومت آفلاتوکسین M1 را ثابت کرده اند. آفلاتوکسین M1 درجه حرارت 64 را به مدت 2 ساعت تحمل کرده و حالت اولیه خود را حفظ می کند ولی افزایش درجه حرارت ثبات ساختمانی آن را کاهش می دهد. فرایندها ی مختلف حرارتی که برای تهیه انواع فرآورده های لبنی به کار می روند، نمی توانند پایداری آفلاتوکسین M1 را کاهش می دهند و همچنین مشخص شده است که پایداری آفلاتوکسین M1 در طی فرایند حرارتی به نوع آلودگی محصول بستگی ندارد و در شیر با آلودگی طبیعی و مصنوعی مقاومت به حرارت یکسانی داشته است.
-بنتونیت
امروزه به کمک جذب سطحی خاک بنتونیت توانسته اند آفلاتوکسین موجود در شیر را حذف نمایند. البته بنتونیت روی محتوای پروتئین شیر تأثیر گذاشته و ثابت شده است به ازای مصرف هر 2 درصد بنتونیت 5 درصد (یا کمتر) از کل پروتئین شیر کاسته می شود. نتایج بررسی های مختلف ثابت کرده است که می توان از بنتونیت به عنوان وسیله ای برای حذف آفلاتوکسین از شیرخام کمک گرفت. البته مطالعات دقیق تری برای تعیین ایمنی و حفظ مواد مغذی و خواص شیر در صورت کاربرد این روش باید انجام گردد تا مسلم شود که به کیفیت شیر لطمه ای وارد نشده و کاملاً سم زدایی می شود، و نیز از آن می توان در ساخت انواع فرآورده های لبنی استفاده نمود.
خنثی سازی آفلاتوکسین M1
آفلاتوکسین M1 در pH بین 5/6-5/4 بسیار پایدار است. آزمایشات مختلف در pH های متفاوت این نظر را اثبات کرده است. به نظر می رسد که محیط اسیدی برای تجزیه آفلاتوکسین M1 قدرت نداشته باشد . غلظت های بالای آمونیاک نیز قادر است آفلاتوکسین M1 را حتی در سطوح خارجی تر پنیر که آلودگی به آفلاتوکسین M1 را دارند تخریب کند. برای انجام این کار لازم است که آمونیاک در زمان طولانی و در غلظت های بالا با محصول انکوباسیون شود. مشخص شده است که آفلاتوکسین M1 موجود در شیرخام میتواند به وسیله آب اکسیژنه به همراه ریبوفلاوین و لکتوپرکسیداز غیرفعال گردد. عمل خنثی کردن آفلاتوکسین M1 به کمک این مواد در درجه حرارت 30 درجه سانتیگراد به مدت نیم ساعت صورت می گیرد و در طی آن اگر دما را تا 63 درجه سانتیگراد افزایش دهند، 98 درصد کاهش آفلاتوکسین M1 خواهیم داشت. این روش در صنایع لبنیات و تخمیر و تولید انواع محصولات لبنی نظیر پنیرسازی به دلیل مشکلات ایمنی و بیولوژیکی و تغییرات ویژگی های تغذیه ای کاربرد ندارد.
سولفیت پتاسیم
سولفیت پتاسیم سبب خنثی کردن آفلاتوکسین M1 در شیر و فرآورده های شیری می شود. بیشترین درصد کاهش آفلاتوکسین یعنی 45 درصد به وسیله سولفیت پتاسیم در غلظت 5 مول و در درجه حرارت 25 در زمان 5 ساعت بوده است. با به کارگیری غلظت های بیشتر میزان حذف آفلاتوکسین M1 کاهش یافته است.
آفلاتوکسین به صورت کریستال های جامد بوده و آفلاتوکسین M1 دارای نقطه ذوب 299 درجه سانتیگراد و آفلاتوکسین M2 دارای نقطه ذوب 293 درجه سانتیگراد می باشد. فرمول شیمیایی آفلاتوکسین M1 ، C17H12O7 بوده و در واقع 4- هیدروکسی آفلاتوکسین B1 است. طیف ماورای بنفش و مادون قرمز این دو توکسین نیز شبیه یکدیگر است. آفلاتوکسین M2 مشابه دی هیدروآفلاتوکسین M1 و در واقع 4- هیدروکسی آفلاتوکسین B2 است. به عبارتی از هیدروژنه شدن آفلاتوکسین M1 حاصل شود. فرمول شیمیایی آفلاتوکسین M2،C17H14O7 می باشد. گزارش شده است که سمیت آفلاتوکسین M1 در واقع معادل آفلاتوکسینB1 می باشد.
6) آفلاتوکسین های B2a و G2a
این دو آفلاتوکسین ترکیب هیدروکسی آفلاتوکسین و مشتق آفلاتوکسین های B2 و G2 هستند. آفلاتوکسین B2a ایزومر آفلاتوکسین M2 با گروه هیدروکسیل در موقعیت 2 مولکول است و آفلاتوکسین G2a در واقع 2- هیدروکسی آفلاتوکسین G2 است. در سال 1966 این دو مشتق در شرایط آزمایشگاهی از کشت آسپرژیلوس فلاووس جدا شدند. همچنین با افزودن کاتالیزورهای اسیدی به سوسپانسیون آفلاتوکسین B1 نیز می توان آنها را به دست آورد.
7) آفلاتوکسین B3
همان آفلاتوکسین B1 است که در حلقه سیکلوپنتان آن اتانول جایگزین شده است. بنابراین 6- متوکسی ، 7- دی فوروکومارین است. آفلاتوکسین B3 را، پارازیتیکول هم می نامند و برای جوجه اردک به شدت سمی است.
8) آفلاتوکسین Ro یا آفلاتوکسین L یا آفلاتوکسیکول
چنانچه به جای بخش کتونی سیکلوپنتان در آفلاتوکسین B1، گروه هیدروکسیل قرار بگیرد، آفلاتوکسین حاصل را آفلاتوکسین Ro گویند، این توکسین، تغییرات عمده ای را در پلاسمای موش صحرایی موجب می شود و خاصیت سرطان زایی دارد.
9) آفلاتوکسین LH1
آفلاتوکسین LH1 مشتق دی هیدروکسیله آفلاتوکسین B1 است
10) آفلاتوکسین LM1
ترکیبی است که از احیای آفلاتوکسین M1 به دست می آید. همچنین به وسیله اکسیداسیون آفلاتوکسینRo یا آفلاتوکسیکول نیز حاصل می شود.
(11آفلاتوکسین Q1
مشتق مونوهیدروکسیله آفلاتوکسین B1 است که گروه هیدروکسیل روی اتم کربن کربنیل حلقه سیکلوپنتان واقع شده است و بررسی های آزمایشگاهی سمیت آن را در موش صحرایی، گاو و موش به اثبات رسانیده است.
12) آفلاتوکسین RB1 و RB2
آفلاتوکسین های B1 و B2 احیا شده را می گویند.
(13آفلاتوکسین B1-2, 3-oxide یا آفلاتوکسین B1-8, 9-oxide
یکی از ترکیبات حد واسط و متابولیسم آفلاتوکسین B1 است و در واقع امروزه بر این اعتقاد هستند که این آفلاتوکسین شکل فعال یا ماده سرطان زایی نهایی حاصل از آفلاتوکسین B1 است. قابلیت پیوند کووالانسی اپوکسیدی که این ترکیب با ماکرومولکول هایی نظیرRNA،DNA و پروتئین ها انجام می دهد علت اصلی سمیت و سرطانزایی آفلاتوکسین B1 شناخته شده است.
14) آفلاتوکسین o-alky1
این آفلاتوکسین ها ناشی از متوکسیله کردن آفلاتوکسین ها می باشند.
روش های حذف و غیرفعال کردن آفلاتوکسین ها
روش فیزیکی
درجه حرارت حساسیت آفلاتوکسین ها، تابع شرایط محیطی است. برای مثال وجود رطوبت در مواد غذایی باعث افزایش درصد تجزیه و از بین رفتن آفلاتوکسین ها در برابر حرارت می شود و این کار تحت تأثیر هیدرولیز حلقه لاکتونی در غلظت های مؤثر رطوبت و درجه حرارت انجام می گیرد. حضور رطوبت در محیط سبب تحریک واکنش های شیمیایی در موقعیت های مختلف بعضی مایکوتوکسین ها شده و در نتیجه سمیت آنها را تغییر می دهد. حضور پروتئین ها و سایر ترکیبات غذایی در محیط باعث حفظ و ثبات آفلاتوکسین ها در موادغذایی حرارت دیده می شوند که این کار ناشی از کاهش نفوذ حرارت و تثبیت توکسین به وسیله اتصال با پروتئین ها و سایر اجزای تشکیل دهنده نمونه غذایی است.
در شرایطی که مایکوتوکسین خالص است مقاومت زیادی در برابر درجه حرارت داشته و برای تجزیه شدن نیاز به درجه حرارت های بالاتری دارد. نقطه ذوب 90 درصد از مایکوتوکسین ها بالاتر از 100 درجه سانتیگراد است و 70 درصد از توکسین های قارچی نقطه ذوب 250-150 دارند.
برای افزایش درصد تجزیه و کاهش انواع مایکوتوکسین ها و به خصوص آفلاتوکسین ها در موادغذایی انواع روش های حرارتی وجود دارد که عبارتند از:
الف) بریان کردن موادغذایی موادغذایی حاوی آفلاتوکسین و یا اوکراتوکسین
چنانچه به مدت 30 دقیقه در درجه حرارت بالاتر از 200-150 سرخ شوند، سمیت آنها به میزان 80-40 درصد کاهش می یابد. در مواردی که مایکوتوکسین ها داخل بافت میسلیومی قارچ جای گرفته است روش بریان کردن درصد کمی از توکسین ها را کاهش می دهد.
ب) پخت به صورت نان، کیک یا پخت در فر درجه حرارت های 120-90
حرارت فر سبب می شود که 80 درصد آفلاتوکسین در نان یا کیکی که 20 درصد آفلاتوکسین داشته، تجزیه شود.
ج) پخت در محیط های آبکی یا پخت مرطوب
درصد تجزیه آفلاتوکسین ها و به خصوص آفلاتوکسین B1 در محیط های آبکی و در درجه حرارت های 120 به مدت 20 دقیقه افزایش می یابد. زیرا در این روش حلقه لاکتونی آفلاتوکسین بلوکه شده و خصوصیات خود را از دست می دهد. برای تأثیر بهتر، درجه حرارت مرطوب را با فشار توأم می کنند. به نظر می رسد که فاکتورهای موجود در موادغذایی تأثیر زیادی در اثر حرارت مرطوب دارند. برای مثال موادغذایی که درصد چربی بالایی دارند و یا روغن آنها زیاد است در برابر تجزیه شدن آفلاتوکسین ها در روش حرارت مرطوب مقاومت زیادی از خود نشان می دهند.
د) استفاده از صافی ها
امروزه به کمک صافی ها و عمل فیلتراسیون در صنایع مختلف به خصوص صنایع روغن کشی قادرند 100 درصد آفلاتوکسین موجود در روغن های خورکی را حذف نمایند. عمل سانتریفوژ کردن قادر است فقط 65 درصد آفلاتوکسین موجود در روغن بادام زمینی را رسوب داده و حذف نماید و 35 درصد باقیمانده را می توان به کمک خاک های فعال شده و جذب سطحی آفلاتوکسین بر روی آنها از محیط غذایی دور نمود. از این رو صافی های بالشتک مانند به گونه ای طراحی می شوند که به عنوان ابزاری در صنایع روغن کشی بدون ایجاد زیان و یا داشتن هزینه بالا استفاده شوند. فیلترهای مخصوص جذب سموم در مرحله اول عبور روغن 85 درصد آفلاتوکسین را حذف می کنند و بعد از عبور مجدد روغن از میان آنها قابلیت حذف آفلاتوکسین به 100 درصد می رسد. مقدار جذب آفلاتوکسین تابعی از نوع خاک مورد استفاده در صافی است. قدرت جذب خاک نیز بستگی به عوام محیطی دارد. برای مثال در pH خنثی 100 میلی گرم آفلاتوکسین B1 به وسیله 100 میلی گرم کربن فعال جذب می شود و در شرایط pH اسیدی و قلیایی قدرت جذب آن بالاست اما نه به اندازه شرایط pH خنثی.
جداسازی مکانیکی
جداسازی مکانیکی یا سورت محصولات کشاورزی آلوده به آفلاتوکسین، به عنوان یک روش فیزیکی خنثی سازی و یا غیرفعال نمودن آفلاتوکسین ها نبوده، بلکه سیستمی است جهت پیشگیری از رشد و توسعه و نفوذ عوامل تولیدکننده انواع آفلاتوکسین در محصولات کشاورزی و به خصوص محصولات غذایی.
بنابراین توصیه های زیر به عنوان ساده ترین راهها برای حفظ کیفیت محصولات و همچنین حذف آفلاتوکسین ارائه می گردد :
- محصولات حساس و آسیب پذیر در برابر حمله قارچ ها و آلودگی به سموم قارچی، باید در محیطی مناسب، نگهداری و حمل و نقل شوند.
- هنگام تهیه و استفاده از غذای دام در مواردی که آلودگی قارچی زیاد است، محصول کنار گذاشته شود. همچنین غذای دام و طیور در شرایط مناسبی از نظر درجه حرارت و رطوبت نگهداری شوند تا از رشد و تکثیر قارچ ها و آلودگی به سموم قارچی مصون باقی بمانند.
- دستگاه های انتقال و تغذیه دام ها نیز باید دارای امکانات نظافت و ضدعفونی باشند.
- داخل مخازن غذا به خصوص بخش های قیفی شکل باید کاملاً صیقلی بوده و هم زنی جهت به هم زدن محتویات داشته باشد تا امکان چسبیدن مواد به گوشه ها و یا جدارهای مخازن وجود نداشته باشد.
- بازرسی مداوم و دقیق کارشناسان فنی و کارگران از مراحل و بخش های مختلف تهیه و تولید محصولات، انبار و کنترل کیفیت دقیق مواد اولیه صورت بگیرد.
روش اشعه دهی
اشعه های یونیزه کننده نظیر اشعه گاما اغلب برای حذف میکروارگانیسم های بیماری زا از موادغذایی مختلف و انواع خوراک دام استفاده می شود. این اشعه در مقایسه با اشعه مرئی و یا UV تأثیر بیشتری دارد، چون قابلیت نفوذ آن در انواع جامدات و مایعات بیشتر از سایر اشعه ها می باشد. اما مولکول های آلی با ساختمان پیچیده نظیر انواع آفلاتوکسین ها در برابر اشعه گاما آب را تجزیه کرده و سبب آزاد شدن رادیکال ها می گردد و در نتیجه شرایط لازم برای تخریب و تجزیه آفلاتوکسین ها ایجاد می شود. برای مثال آفلاتوکسین B1 در محیط خشک به مقدار زیاد در برابر تأثیرات مخرب اشعه گاما مقاومت نشان می دهد، حتی اگر از دوزهای بالای اشعه و مقادیر 30 مگاراد استفاده گردد. ولی زمانی که توکسین در محیط مرطوب یا آبکی باشد دوزهای پایین تر اشعه گاما (بالاتر از 1 مگاراد) می تواند آفلاتوکسین B1 را به طور کامل تجزیه نماید. درصد تجزیه آفلاتوکسین B1 و اوکراتوکسین A در موادغذایی مختلف و در حضور منابع نوری متفاوت با افزایش غلظت آفلاتوکسین یا در حالت خشک و رسوبی، درصد تجزیه به وسیله اشعه گاما کاهش می یابد.
در بعضی اوقات کاهش دوز اشعه گاما به میزان 100 کیلوراد باعث تحریک تولید آفلاتوکسین در فرآورده های غذایی می شود و این مسئله ناشی از تغییرات مسیرهای بیوشیمیایی میکروارگانسیم ها و تولید بیشتر مایکوتوکسین می باشد. پرتودهی آفلاتوکسین B1 و G1 با نور ماورای بنفش و روی صفحات سیلیکاژل با طول موج 365 نانومتر باعث ایجاد دو ترکیب با سمیت کمتر می گردد. کاهش سمیت مربوط به باز شدن حلقه لاکتونی آفلاتوکسین ها نمی باشد بلکه مربوط به از دست دادن یکی از بندهای مضاعف در حلقه فوران و یا از دست دادن حلقه فورانی می باشد.

روش عمل آوری یا فرایند کردن
عمل آوری بعضی از محصولات کشاورزی باعث کاهش میزان آفلاتوکسین در محصول نهایی می شود. برای مثال آسیاب کردن دانه های مرطوب باعث می شود عصاره دانه که محتوی مواد پیش ساز و تشکیل دهنده آفلاتوکسین است، خارج شوند. یا عمل آوری و خیساندن دانه های ذرت موجب می شود که آفلاتوکسین در بخش های مختلف دانه قرار گیرد به صورتی که 40 درصد آفلاتوکسین موجود در آب مرحله خیساندن دانه ها، 38-30 درصد در فیبر دانه ، 17-4 درصد در گلوتن و 10-6 درصد در جوانه قرار می گیرد. همچنین اگر دانه برنج مرطوب تخمیر شده و برشته گردد، آفلاتوکسین موجود در دانه از بین می رود.
روش شیمیایی
روش های شیمیایی غیرفعال کردن انواع آفلاتوکسین در محصولات کشاورزی، باید آفلاتوکسین ها را به طور کامل به یک فرآورده غیرسمی تبدیل کند، بدون اینکه تغییری در کیفیت و ماهیت مواد اولیه ایجاد نماید. حلقه لاکتونی در ساختمان انواع آفلاتوکسین ها بیشترین تأثیر را در برابر عوامل شیمیایی می پذیرند. برای مثال در برابر عوامل قلیایی حلقه های لاکتونی باز شده و هیدرولیز می شوند و این کار منجر به کاهش سمیت و سرطانزا بودن آفلاتوکسین ها می گردد.
انواع عوامل شیمیایی برای حذف و غیرفعال کردن آفلاتوکسین ها : .
-عوامل کلرینه کننده کلریت سدیم به عنوان اولین و اصلی ترین ماده شیمیایی برای حذف انواع آفلاتوکسین ها از سطوح آلوده کاربرد دارد و نیز تأثیر خوبی در تجزیه آفلاتوکسین ها از موادغذایی دارد. کلرینه کردن موادغذایی با هیپوکلریت سدیم در غلظت های 0/2 ، 1 ، 5 و 11 درصد همراه با 3 درصد اسیدکلریدریک و یا 10 درصد گاز کلر سبب می شود که آفلاتوکسین B1 موجود در مواد غذایی و یا به شکل خالص به میزان 100 میلی گرم تجزیه شود. حداقل غلظت هیپوکلریت سدیم برای تجزیه کامل آفلاتوکسین در موادغذایی ، 3-10×8/8 مول در یک دوره دو ساعته است. برای تأثیر بهتر هیپوکلریت سدیم کنترل pH محیط نقش مؤثری دارد و تحت شرایط اسیدی، کلر به صورت یک اکسیدکننده قالب عمل می کند و آفلاتوکسین B1 موجود در محیط را به ترکیبات دیگری به نام 8 و 9- دی کلرو و 8 و 9- دی هیدروکسی آفلاتوکسین B1 تبدیل می کند. 8 و 9- دی کلروآفلاتوکسین B1خاصیت سرطانزایی دارد اما ناپایدار است و به سرعت به 8 و 9- دی هیدروکسی آفلاتوکسین B1 هیدرولیز می شود. برای سرعت بخشیدن بیشتر به عمل هیدرولیز می توان از استن به میزان 5 درصد نیز استفاده نمود. کلرینه کردن موادغذایی برای حذف آفلاتوکسین از آنها مشکلاتی را از نظر ایمنی و سلامت غذاها ایجاد می کند، زیرا کلر باقیمانده در ماده غذایی سبب تغییر شکل چربی ها و مواد پروتئینی می شود. با این وجود سمیت کلر هنوز به درستی مشخص نشده است.
- عوامل اکسید کننده
پراکسید هیدروژن
پراکسید هیدروژن ماده ای است ارزان قیمت که به آسانی در دسترس است و کارایی آن در تجزیه سموم قارچی بالا است و باقیمانده آن در موادغذایی تجزیه شده و از بین می رود. همچنین پراکسید هیدروژن مانع از رشد قارچ های تولید کننده آفلاتوکسین در محیط کشت های مصنوعی می شود و در غلظت 5 درصد و pH حدود 4 و یا غلظت 6 درصد و pH حدود 5/9، آفلاتوکسین موجود در موادغذایی را به طور کامل تجزیه می کند. آزمایشات مشخص کرده است که 97 درصد آفلاتوکسین موجود در بادام زمینی بدون چربی وقتی که در معرض غلظت 6 درصد پراکسید هیدروژن قرار گرفته ، تخریب شده است
-اُزن
اُزن یک اکسیدکننده قوی است که به صورت عرضی با باندهای دوگانه 9-8 حلقه فوران آفلاتوکسین ها اتصال برقرار می کند و به صورت الکتروفیلیک جذب حلقه فوران می گردد. بنابراین به عنوان یک تجزیه کننده قوی برای آفلاتوکسین ها محسوب می شود و قادر است در مدت چند دقیقه و در درجه حرارت اتاق آفلاتوکسین ها را به طور کامل تجزیه کند. به کارگیری اُزن برای کاهش آفلاتوکسین در پنبه دانه ای که حاوی 22 درصد رطوبت بوده، باعث شده که در طی دو ساعت و در درجه حرارت 100 درجه سانتیگراد 91 درصد آفلاتوکسین B1 موجود در پنبه دانه تخریب گردد. البته اُزن سبب کاهش پروتئین و اسیدآمینه و لیزین شده است، بنابراین به عنوان یک روش موفق در حذف آفلاتوکسین از موادغذایی مطرح نمی باشد.
-بی سولفیت سدیم
بی سولفیت سدیم به عنوان یک افزودنی در صنایع غذایی کاربرد زیاد دارد و نیز ماده ای است که میتواند در غیرفعال کردن آفلاتوکسین ها در موادغذایی مؤثر باشد. این ماده در غلظت های 0/5 و 1 درصد سبب غیرفعال شدن آفلاتوکسین در موادغذایی می شود. حتی بسیار مؤثرتر از هیدروکسید سدیم و آمونیاک می باشد. بی سولفیت سدیم به دو صورت در دو جایگاه فعال آفلاتوکسین اثر می گذارد، اول اینکه به حلقه لاکتونی متصل می شود و آن را غیرفعال می کند و دوم اینکه به انتهای حلقه فورانی آفلاتوکسین اضافه می شود و آن را غیرفعال می کند و یا همزمان هر دو کار را انجام می دهد.
- عوامل هیدرولیتیک آمونیک
95 درصد آفلاتوکسین موجود در موادغذایی و خورک دام ها با کمک آمونیاک گازی یا مایع تخریب می گردد. چنانچه در کاربرد این ماده، فاکتور مدت زمان استفاده، درجه حرارت و غلظت را در ترکیب مناسبی داشته باشیم، درصد تجزیه و کاهش آفلاتوکسین در موادغذایی به طور مؤثرتری انجام خواهد شد. برای مثال در درجه حرارت 120-80 و فشار بالا لازم است ماده غذایی به مدت 30-15 دقیقه حرارت ببیند تا آفلاتوکسین کاملاً تجزیه شود. آمونیاک به وسیله هیدرولیز حلقه لاکتونی آفلاتوکسین B1 و دکربوکسیکه کردن آن سمیت آفلاتوکسین B1 را کاهش داده و از بین می برد و آن را به ترکیب غیرسمی آفلاتوکسین D1 تبدیل می نماید.
- هیدروکسید کلسیم
هیدروکسید کلسیم در غلظت 2 درصد موجب تجزیه آفلاتوکسین B1 در موادغذایی می شود و اگر آن را به همراه فرمالدئید و یا مونومتیل آمین استفاده کنیم، قدرت خنثی سازی آن را برای آفلاتوکسین ها افزایش می دهیم. در زمان به کار بردن هیدروکسید کلسیم حلقه لاکتونی آفلاتوکسین B1 باز شده و آفلاتوکسین D1 با سمیت کمتر ایجاد می شود.
- متیل آمین
90 درصد آفلاتوکسین موجود در موادغذایی به کمک 25/1 درصد متیل آمین تجزیه می شود. همین اثر را فرایند پخت، در دمای 100 درجه به مدت 2 ساعت دارد. به طور کلی تأثیر مواد قلیایی در محیط های محلول و دمای 110 برای تجزیه آفلاتوکسین ها به صورت زیر می باشد:
کربنات آمونیوم > بی کربنات سدیم > هیدروکسید آمونیوم > بی کربنات پتاسیم > کربنات سدیم > کربنات پتاسیم > هیدروکسید سدیم> هیدروکسید پتاسیم
سایر مواد شیمیایی، محلول هایی نظیر دی متیل آمین هیدروکلراید (5 درصد)، آلدئیدها (فرمالدئید) ، پرکسیدبنزوئیل، ید، سولفات، آهن آمونیاکی ، پرمنگنات پتاسیم و برات سدیم به مقدار قابل توجهی آفلاتوکسین موجود در موادغذایی را کاهش می دهد.
- تصفیه یا استخراج آفلاتوکسین به کمک حلال ها
روش تصفیه یا حذف آفلاتوکسین از موادغذایی بیشتر برای از بین بردن آفلاتوکسین در روغن های حاصل از دانه های روغنی کاربرد دارد. از آنجا که آفلاتوکسین به صورت خالص در آب و هیدروکربن های اشباع، محلول بوده، اما در حلال های قطبی نظیر متانول، اتانول، کلروفورم و بنزن محلول می باشد، سیستم های به کارگیری حلال ها، روش مناسبی برای خنثی سازی آفلاتوکسین در موادغذایی آلوده و به خصوص دانه های روغنی می باشد. از جمله حلال هایی که بیش از همه توصیه می شوند، استون ، بنزن و کلروفورم هستند و متانول به صورت مایع نیز نتایج بسیار خوبی را می دهد. همچنین استون به همراه 10 درصد وزنی آب کاهش شدیدی در میزان آفلاتوکسین ایجاد می کند. حلال ها از طریق تغییر ساختمان شیمیایی آفلاتوکسین ، تولید یک فرآورده با سمیت کمتر را می نمایند.
-ویتامین ها
ویتامین A
بررسی اثر ترکیبات غذایی بر روی خاصیت سرطانزایی آفلاتوکسین ها نتایج منطقی و جالبی را مشخص می کند، بدین ترتیب که اگر رژیم غذایی از نظر لیپیدها فقیر باشد برای رشد و گسترش سرطان مناسب است. به علاوه آفلاتوکسین B1 می تواند آسیب سرطانی در موش هایی که دچار کمبود ویتامین Aهستند ایجاد کند، اما در موش های کنترل شده این وضع مشاهده نمی شود و از آنجایی که ویتامین A جزء ویتامین های محلول در چربی می باشد این مطلب به طور دقیق تر تایید میشود. تست های تغذیه ای به طور واضح نشان می دهد که رژیم غذایی می تواند در مطالعات طولانی مدتی که بر روی بروز غدد سرطانی انجام می گیرد مؤثر باشد. برطبق بررسی های به عمل آمده هسته دی هیدروفوران به تنهایی در مولکول آفلاتوکسین خاصیت سرطانزایی ایجاد می کند و احتمال دارد که خاصیت سرطانزایی آفلاتوکسین B1 هم مربوط به دلتالاکتون غیراشباع و هم به سیستم حلقوی دی فوران در ساختمان شیمیایی توکسین باشد.
ویتامین D
بررسی های انجام شده نشان می دهد که مایکوتوکسین ها موجب کاهش مقاومت استخوان ها می شوند که از طریق شکستن آنها قابل اندازه گیری است. همچنین خاصیت ارتجاعی استخوان ها را افزایش می دهد که این حالت از طریق خم کردن و هنگام شکستن با یک نیروی عملی به کار گرفته شده قابل اندازه گیری است. این روش محاسبه در مورد بیشتر بیماری های ساق پا در پرندگان تجربه شده است. آفلاتوکسین ها باعث کاهش میزان فسفر و کلسیم سرم خون می شوند و ثابت شده است که این کاهش بستگی به جیره غذایی ندارد. آنچه از این مشاهدات می توان انتظار داشت، این مطلب است که اثرات سوء آفلاتوکسین ها با کمبود ویتامین D رابطه متقابلی دارد.
ویتامین های گروه B
تیامین و ویتامین های گروه B سنتز آفلاتوکسین را تحریک می کنند، ولی ریبوفلاوین و پیریدوکسین در این امر دخالتی نداشته و مؤثر نیستند.
ویتامین E
ویتامین E به عنوان یک آنتی کسیدان، گرچه تأثیر قابل توجهی بر رشد میسیلیوم های قارچی از خود نشان نمی دهد، اما در محیطی که از تتراکلرید کربن به عنوان عامل محرک تولید آفلاتوکسین استفاده شده باشد نه تنها اثر مهارکنندگی بر تولید آفلاتوکسین نداشته بلکه برعکس در بالاترین غلظت های مورد استفاده از ویتامین E در مقایسه با محیطی که فقط شامل تترکلریدکربن بوده است، افزایش قابل توجهی را در تولید آفلاتوکسین نشان داده است.
ویتامین C
ویتامین C در غلظت های متفاوت اثرات گوناگونی از خود نشان می دهد، به طوری که برخی محققین معتقدند که اثر ویتامین C به عنوان یک آنتی اکسیدان درست مشابه ویتامین E می باشد و در محیط های حاوی تتراکلرید کربن سبب تشدید آفلاتوکسین می شود. این در حالی است که تأثیر چندانی بر رشد میسیلیوم های قارچی ندارد. اما در بررسی انجام شده توسط برخی از دیگر محققین نتایج متفاوتی حاصل شده است.
ترکیبات فنلی
ترکیبات فنلی دارای خواص ضدمیکروبی کاملاً شناخته شده ای هستند، امروزه دریافته اند که این ترکیبات می توانند در مهار تولید آفلاتوکسین در محیط های آبکی و برخی از سوبستراهای جامد، مؤثر واقع شوند. بدین جهت از ارتووانیلین به منظور جلوگیری از تولید آفلاتوکسین در برخی از غلات و دانه های روغنی استفاده شده است.
روش های بیولوژیکی و میکروبی
در سال 1966، دانشمندان توانستند از میکروارگانیسم هایی مانند مخمرها، کپک ها، اسپورکپک ها، کتینومیست ها، باکتری ها، خزه و جلبک ها جهت از بین بردن آفلاتوکسین، استفاده نمایند. برای مثال یک نوع باکتری به نام فلاووباکتریوم اورانتیکوم (B-184NRRL) می تواند سبب تخریب آفلاتوکسین در محیط کشت شود و عمل سم زدایی این میکروارگانیسم در محیط شیر، روغن، ذرت، کره بادام زمینی، سبوس و بادام، به اثبات رسیده است. در کلیه این آزمایشات مشخص گردیده است که فلاووباکتریوم اورانتیکوم در حرارت 28 درجه ، به مدت 12 ساعت، قادر است تمامی آفلاتوکسین ها را در محیط کشت از بین ببرد. استفاده از آنتی بیوتیک aureofungin نیز، گاهی جهت توقف تولید آفلاتوکسین توصیه شده است. چنین مشاهداتی، زمینه ای برای تحقیقات عمیق در مورد استفاده از روش های بیولوژیکی که بتواند مواد آلوده به مایکوتوکسین ها را سم زدایی کند، به وجود می آورد.
در یک مقیاس صنعتی (یعنی در مقیاس بزرگ و اقتصادی ، نه آزمایشگاهی و کوچک) تمام روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی که برای بهبود کیفیت بهداشتی غذاهای آلوده به مایکوتوکسین ها به کار برده می شوند، باید شرایط زیر را داشته باشند :
- انجام تمام روش ها آسان و ساده باشد و سبب نشود که به بهای اولیه ماده غذایی افزوده شود.
- روش هایی را که به کار می بریم، نباید سبب مرطوب شدن یک غذای خشک شوند. زیرا علاوه بر اینکه لازم است مجدداً ماده غذایی را خشک کنیم، اشکالاتی در حمل و نقل و انبارداری ماده غذایی نیز ایجاد می شود.
- روش مورد استفاده نباید ترکیب اصلی را تغییر دهد، چنین تغییری ارزش غذایی و مخصوصاً میزان پروتئین را تغییر خواهد داد.
- روش مورد استفاده نباید سبب ایجاد یا باقی ماندن سم شود.
گردآورنده: محمد جوکی
|