قارچها موجودات هتروتروف هستند و با جذب مواد مغذی محلول تغذیه می کنند
مایکو توکسین قارچها موجودات هتروتروف هستند و با جذب مواد مغذی محلول تغذیه می کنند و با وجود اینکه برخی از قارچها میتوانند مواد نامحلول پیچیده نظیر لیگنوسلولز را متابولیزه کنند اما این مواد باید با ترشح آنزیمهای مناسب خارج سلولی مورد تجزیه قرار گیرند. تعدادی از قارچها به صورت انگلی برروی حیوانات، گیاهان و سایر قارچها زندگی می کنند و برخی از این ارتباطات انگلی بسیار پیچیده و حتی اجباری است. به هرحال توانایی برخی کپکها جهت تولید متابولیت های سمی در مواد غذایی که بعنوان مایکوتوکسین شناخته میشوند وارتباط آنها با برخی از بیماری هایی انسانی از جمله التهاب معده ای – روده ای و سرطان به اثبات رسیده است. در قارچ ها و سایر میکروارگانیسم ها متابولیت های اولیه ( مثل اسیدآمینه ، استات و پیروات و ...) ترکیباتی هستند که جهت رشد وتکثیر ضروری هستند. متابولیت های ثانویه در انتهای فاز لگاریتمی رشد میکروارگانیسم تشکیل میشود واهمیت آشکاری در رشد یا متابولیسم ارگانیسم ندارد. به طور کلی این ترکیبات هنگامی تشکیل میشوند که مقادیر زیادی از پیش سازهای متابولیکی اولیه تجمــع می یابند. مایکوتوکسین ها بعنوان متابولیت ثانویه کپک ها محسوب میشود. دربین بازیدیومیست و آسکومیستها گونه هایی وجود دارند که اندام های بارزای ماکروسکوپی قابل توجهی تولید می کنند از جمله آنها میتوان قارچ های خوراکی کلاهدار و تادستول ها را نام برد که در آنها ساختمان موثری جهت تولید و پراکنش اسپورها تکامل یافته است. درجدول زیر برخی از ترکیبات سمی کپک دسته تادستول ها و تاثیرات سمی آنها آمده است:
*** تفاوت سم باکتری و مایکوتوکسین مایکوتوکسین ها ترکیباتی با وزن ملکولی نسبتا" پایین هستند وساختار شیمیایی پیچیده تری از سموم باکتریایی دارند. ولی سموم باکتریایی از ماکروملکولهایی مانند پلی پپتید، پروتئین یا لیپوپلی ساکارید تشکیل شده است. البته یک استثنا در مورد مسمومیت غذایی باکتریایی دیده میشود که در نوعی غذای سنتی بنام تمپه در اندونزی دیده شده است. درواقع این محصول با تلقیح گوشت نارگیل با کپک هایی مثل ریزوپوس و موکور تولید میشود. در برخی موارد باکتری بورکولدریاکوکونانس یا سودوموناس کوکونانس موجب آلودگی این محصول میشود. این باکتری دو نوع متابولیت سمی با وزن ملکلولی کم تولید می کند که شامل اسید بانگریک و توکسوفلاوین است. *** گونه های مهم تولید کننده مایکوتوکسین میتوان به آسپرژیلوس، پنی سیلیوم و فوزاریوم اشاره کرد. که در این بخش به بررســــی مایکوتوکسین های تولیدی آسپرژیلوس پرداخته میشود. 1- مایکوتوکسین های آسپرژیلوس از سموم تولید کننده آسپرژیلوس میتوان به آفلاتوکسین، اکراتوکسین، استریگماتوسیستین ، اسید سیکلوپیازونیک نام برد. الف) آفلاتوکسین در بین مایکوتوکسین ها 14 نوع سرطان زا وجود دارد که در این میان افلاتوکسین از نظــــر سرطان زایی جزء قوی ترین ترکیبات میباشد. این سم توسط سه گونه آسپرژیلوس فلاووس و آسپرژیلوس پارازیتیکوس و آسپرژیلوس نومیوس تولید میشود. آفلاتوکسین سمی است که در مرحله قبل از برداشت و در محصولات در حال رشد در مزرعه و نگهداری نامناسب محصولات پس از برداشت یعنی در مرحله انباری تولید میشود. در واقع گونه های ایجاد کننده افلاتوکسین آسپرژیلوس میتوانند با گیاهان سالم یا رابطه پارازیتی برقرار کنند و زمانی که گیاه تحت استرس قرار می گیرد مقادیر کمی از آفلاتوکسین تولید میشود. در میان افلاتوکسین های قـــــــوی تولیـــدی میتــــوان به B1, B2, M1, M2, G1,G2 اشاره کرد. ترتیب سمیت و تولید رنگ آنها در زیر نور ماورای بنفش به صورت زیراست:
آفلاتوکسین B1 توسط کلیه سوش هایی که تولید افلاتوکسین می کنند تولید میشود. آفلاتوکسین M1 یک ترکیب هیدروکسیله شده از آفلاتوکسین B1 است که وارد شیر میشود و این مسئله موجب میشود که بدون ایجاد کپک زدگی در شیر، شرایطی جهت آلودگی شیر و محصولات شیری مورد استفاده به عنوان غذای انسان فراهم گردد. افلاتوکسین M2 و M1 درشیروجود دارند. یکی از مشکلات آفلاتوکسین ها مقاومت آنها نسبت به حرارت است و به مدت طولانی میتوانند دمای 100 درجه سانتیگراد را تحمل کنند. مقاومت این سم قارچی از توکسین های استافیلوکوکوس اورئوس و کلستریدیوم بوتولینوم هم بیشتر است. در تولید افلاتوکسین توسط سوش های مختلف بحث درجه حرارت و رطوبت نسبی محیط مهم است در دمای 7 و کمتر و 40 درجه سانتیگراد و بالاتر از آن، این قارچ ها قادر به تولید توکسین نیستند. بهترین دما بین 28-24 درجه سانتیگراد و فعالیت آبی 98/0-93/0 است. از غذاهای مهمی که شرایط رشد آفلاتوکسین را فراهم می کند بادام زمینی است. عضو اصلی بدن انسان که مورد حمله افلاتوکسین قرار میگیرد کبد است که باعث صدمات بافتی و نهایتا" ایجاد سرطان در آن میشود. این سموم هنگام ورود به سلول کبدی به DNA هسته و DNA میتوکندری متصل میشوند. در آن جا افلاتوکسین با ایجاد جهش، خصوصا" جهش نقطه ای، پیام DNA را تغییر میدهد. معمولا" در جهش نقطه ای اتصالات آدنین – تیمین به گوانین – سیتوزین و بالعکس تبدیل میشود. این تغییرات ژنتیکی منجر به اختلال و توقف در DNA سازی و نهایتا" پروتئین سازی وجلوگیری از نسخه برداری میشود. عامل ایجاد سمیت حاد ومزمن افلاتوکسین تولید یک نوع اپوکسید است و حیواناتی که قادر به تولید این اپوکسید نمیباشند در مقابل بروز هردونوع سمیت یعنی حاد و مزمن نسبتا" مقاوم هستند وحیواناتی که این اپوکسید را تولید می کنند اما نمیتوانند به صورت موثری متابولیز نمایند در معرض بالاترین خطر فعالیت سرطانزایی آفلاتوکسین B1 هستند زیرا گزارش میشود که اپوکسید با DNA واکنـــش می دهد. حیواناتی که این اپوکسید را تولید می کنند اما آنرا به کمک آنزیم هیدروکسیلاز تجزیـــــه می کنند نتیجتا" ایجاد یک هیدروکسی استال بسیار فعال را می کنند و بدین ترتیب بیشترین حساسیت را به سمیت حاد این ترکیب دارند. مشخص شده که هیدروکسی استال با دنباله های لیزین در ملکول پروتئین واکنش میدهد. اکنون مشخص شده است که اپوکسید افلاتوکسین B1 به صورت اختصاصی با دنباله های گوانین ملکول های DNA در تعـــــدادی از نقاط فعال واکنـــش انجام میدهد که یکی از این نقاط کدون 249 ( کدون به یک سری سه تایی ازبازهای مجاور در یک زنجیره ی پلی نوکلئوتیدی ملکولهای DNA یا RNA است که کد ژنتیکی مربوط به یک اسیدآمینه خاص را تشکیل میدهد) در ژن P53 میباشد. محصول حاصل از این ژن در فرایندی که به صورت طبیعی موجب محافظت در برابر سرطان میشود شرکت می کند همچنین مشخص شده که ویروس هپاتیت B به محصول ژن P53 متصل میشود. بدین ترتیب آفلاتوکسین B1 و ویروس هپاتیت B به روشهای مختلف برروی ژن P53 تاثیر می گذارند و به سادگی میتوان دید که این دو عامل میتوانند با یکدیگر بصورت سینرژیستی عمل کنند. از اینرو ملکول اولیه ( والدین) به صورت یک سیستم انتقال کارآمد عمل می کند که دارای خصوصیات مناسب جذب از روده و انتقال به کبد و سایر اندام های بدن است. به هرحال روش متابولیزه شدن نهایی ملکول اولیه در بدن موجودات زنده تعیین کننده طبیعت اصلی عکس العمل حیوان است. براساس مطالعات انجام گرفته ثابت شده است که اطفال حتی قبل از اینکه از شیرگرفته شوند ممکن است در معرض افلاتوکسین ها قرار گیرند زیرا مادرانی که توسط غذای خود افلاتوکسین دریافت می نمایند ممکن است آفلاتوکسین M1 را در شیرخود ترشح کنند. هیچ شکی در رابطه با پتانسیل ایجاد خطر توسط آفلاتوکسین موجود در رژیم غذایی وجود ندارد و باید تلاشهای زیادی جهت کاهش یا در صورت امکان حذف آلودگی آن از غذا صورت گیرد. لازم به ذکر است که مسمومیت ناشی از افلاتوکسین با مسمومیت ناشی از میکروارگانیسم ها متفاوت است وظاهرخود را در مدت کوتاهی نشان نمیدهد. خستگی، بی اشتهایی، کم شدن وزن بدن، ضعف، دردعضلانی، سیروز کبدی، صدمات کبدی و نهایتا" سرطان کبدی مشاهده میشود. در واقع افلاتوکسین سبب تضعیف سیستم ایمنی بدن میشود. توکسین زدایی افلاتوکسین به سه صورت انجام می گیرد: 1- روش فیزیکی که با دستگاههای خاص انجام میگیرد. 2- روش شیمیایی که از طریق مواد شیمیایی مختلف میتوان میزان آفلاتوکسین را کاهش داد مثل هیدروکسید آمونیم، آمونیاک، سود و بی سولفیت. برای مثال جهت توکسین زدایی در ذرت آمونیاک مهمترین ماده است ولی در مورد پسته این ترکیب سبب تغییررنگ میشود. 3- روش های بیولوژیکی: با استفاده از میکروارگانیسم ها سم زدایی انجام میگیرد. درواقع باکتریهایی هستند که میتواند از افلاتوکسین بعنوان سوبسترا استفاده کرده و آنها را تبدیل به موادی بکنند که سمیت ندارد. ب) اکراتوکسین شامل حداقل هفت توکسین مختلف از نظر ساختمانی است که وابستگی نزدیکی به هم دارند. شناخته شده ترین و سمی ترین آنها نیز اکراتوکسین A است. اکراتوکسین A یک نفروتوکسین بالقوه است که تاثیر مضربرروی کلیه و مجاری ادراری دارد. این سم از قارچ آسپرژیلوس اکراسئوس جداسازی شد. اما این کپک ماده آلوده کننده غلاتی مثل جو است که آلوده به کپک آسپرژیلوس وروکوسوم هستند. از کپک های دیگر ایجاد کننده اکراتوکسین A میتوان آسپرژیلوس آلیاسئوس، آسپرژیلوس ملوس را نام برد. در بین گونه های پنی سیلیوم مولد این توکسین میتوان به پنی سیلیوم ویریدیکاتوم، پنی سیلیوم سیلیکوم، پنی سیلیوم واریابل و گونه های دیگر را نام برد. یک بیماری ضعیف کننده در انسان بنام بالکان اندمیک نفروپاتی شناخته شده است که با حضور مقادیر کم از مایکوتوکسین های نفروتوکسیک مثل اکراتوکسین دررژیم غذایی ایجاد میشود. حضور اکراتوکسین در مواد غذایی مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری مثل ذرت، دانه های قهوه ، کاکائو ولوبیای سویا در نتیجه آلودگی آنها توسط گونه های آسپرژیلوس میباشند. تحقیقات اخیر نشان داده است که اکراتوکسین A نه تنها یک نفروتوکسین حاد است بلکه ممکن است موجب ایجاد سرطان کلیه شود. ج) استریگماتوسیستین این سم ترکیب پیش ساز در بیوسنتر افلاتوکسین است و به وسیله انواع زیادی از کپک ها مثل آسپرژیلوس ورزیکولر، آسپرژیلوس نیدولانس، آسپرژیلوس روگولوسوس، پنی سیلیوم لوتیوم تولید میشود. این ترکیب از نظر مسمومیت حاد یا سرطانزایی مشابه افلاتوکسین نمیباشد ولی عامل سرطان کبد در حیوانات است. اما در محیط گسترش بسیار زیادی دارد و ازبرخی غذاهای انسانی مثل پنیرهای نوع ادم و گودا که به مدت طولانی در انبار نگهداری میشوند جداسازی شده است. در این وضعیت کپک تنها در سطح پنیر رشد می کند و استریگماتوسیستین به جز در چند میلیمتر اول زیر سطح پنیر به قسمتهای عمقی نفوذ نمیکند. نحوه عملکرد این توکسین جلوگیری از سنتز DNA است. د) اسید سیکلوپیازونیک جداسازی این سم در ابتدا توسط پنی سیلیوم سیکلوپیوم که نام فعلی آن پنی سیلیوم اورانتیوگریسئوم است انجام گرفت اما بعدها این ترکیب از آسپرژیلوس ورزیکولر و آسپرژیلوس فلاووس جداسازی شد. این ترکیب در ابتدا در اسکلروتیوم های کپک تشکیل میشود. در کشور هندوستان بیماری بنام مسمومیت کودو شناخته شد که به دنبال مصرف ارزن کودو (پاسپالوم اسکروبیکولاتوم) در کالاهای اساسی خوراکی و خوراک دام به وقوع پیوست. کپک آسپرژیلوس فلاوس و آسپرژیلوس تاماری از نمونه های ارزن آلوده جداسازی شدند. هردوی این گونه ها قادر به تولید اسید سیکلوپیازونیک هستند. این مسمومیت در دام و انسان با علایمی مثل عصبی بودن، عدم هماهنگی در حرکات ماهیچه ای، تلوتلو خوردن در هنگام راه رفتن، افسردگی واسپاسم، و در انسانها خواب آلودگی، لرزش و سرگیجه که ممکن است به مدت یک تا سه روز به طول انجامد همراه میباشد. برخی از این علایم شبیه علایم نوعی بیماری در پرورش حیوانات مزرعه است که به عنوان سرگیجه شناخته میشود که در آن متابولیت های پیچیده ایندول آلکالوئید ( ترکیبات مولد لرزش) دخالت دارند. یکی از این متابولیت ها بنام آفلاترم به وسیله برخی از نژادهای آسپرژیلوس فلاووس تولید میشود. منبع : 1- کتاب میکروبیولوژی غذایی ( نویسنده : ویلیامز فریزر ) 2- کتاب میکروبیولوژی غذایی ( نویسنده : جی) 3- کتاب میکروبیولوژی غذایی ( نویسنده : آدامز) گردآوری کننده مطالب: زهرا اسفندیاری – کارشناس ارشد علوم و صنایع غذایی – کارشناس بخش پژوهش معاونت غذا و داروی دانشگاه علوم پزشکی اصفهان
برچسبها: زیست شناسی
+ نوشته شده در دوشنبه ۱ اسفند ۱۳۹۰ساعت 19:19 توسط سيد مصطفي محمدزاده
|
|
|
