مایکوتوکسین ها و قارچهای مولد سم

دیر زمانی است که بشر دانسته است برخی از گونه های قارچهای بزرگ پس از خورده شدن می توانند بعنوان یک خطر برای سلامتی انسان مطرح باشند ، اما حتی تا زمانهای اخیر نیز چنین تلقی می شد که وقوع کپک زدگی بر روی غذا فقط یک مشکل زیبا شناختی است و خطری برای سلامتی محسوب نمی شود . علی رغم مطالعات فراوان طی نیمه اول قرن گذشته ، فقط در دهه ۱۹۶۰ میلادی مشخص گردید که متابولیتهای برخی از انواع قارچهای رایج در مواد غذایی مسئول بیماری و مرگ دامها است. در حال حاضر بخوبی ثابت شده است که متابولیتهای سمی قارچها یا مایکوتوکسین ها (Mycotoxins)‌ مسئول بسیاری از اپیدمی ها در جوامع انسانی و دامی به ویژه در دوران اخیر بوده اند . مهمترین شیوع بیماری مربوط به ارگوتیسم بود که موجب مرگ صدها هزار نفر در اروپا طی هزاره گذشته میلادی گردید.مسمویت غذایی آلئوکیا (Alimentray Toxic Aleukia) موجب مرگ حداقل ۰۰۰/۱۰۰ نفر از مردم روسیه طی سالهای ۱۹۴۲-۱۹۴۸ گردید . استاکی بوتر یوتوکسیکوز (Stachybotryotoxicosis)‌ در دهه ۱۹۳۰ موجب مرگ دهها هزار اسب در اتحاد جماهیر شوروی گردید و آفلاتوکسیکوز در سال ۱۹۶۰ موجب مرگ ۰۰۰/۱۰۰ قطعه نیمچه بوقلمون در انگلستان شد و از آن تاریخ به بعد موجب بیماری و تلفات فراوانی در سایر دامها و احتمالا انسان گردیده است .
سموم تولید شده توسط قارچها بنام مایکوتوکسین شناخته می شوند و بر اساس یک توافق عمومی این نام معمولا محدود به قارچهای موجود در مواد غذایی و خوراک حیوانات می شود به استثناء سمومی که توسط بازیدومیستها از قبیل قارچها گوشتی تولید می شوند .مایکوتوکسین ها بعنوان محصولات متابولیکی ثانویه شناخته می شوند این بدان معنی است که این مواد نقش خاصی در متابولیسم طبیعی و رشد قارچ ندارد و بطور معمول البته نه کاملا انحصاری توسط قارچهای درحال رشد تولید می شوند . این مواد معمولا دارای مولکولهای متفاوتی هستند ، از ساختمانهای شامل یک حلقه هترو سیکلیک با وزن مولکولی کمتر از ۵۰ دالتون تا گروههایی از حلقه های نامتجانس با وزن مولکولی بیش از ۵۰۰ دالتون. مایکوتوکسین ها چهار نوع اصلی از مسمومیت را موجب می شوند که عبارتند از مسمومیت حاد ، مسمومیت مرمن ، خاصیت جهش زایی و ناقص الخلقه زایی. اصلی ترین اثر شرح داده شده برای مایکوتوکسیکوز حاد بر جای گذاشتن آثار سوء بر کبد و کلیه می باشد که ادامه آن موجب مرگ می شود . بهر ترتیب برخی از مایکوتوکسین ها بطور اولیه در امر سنتز پروتئین دخالت می نمایند . و به این ترتیب موجب حساسیت پوست ، نکروز و یا تضعیف سیستم ایمنی می شوند. گروهی دیگر از مایکوتوکسین ها بعنوان نوروتوکسین عمل می نمایند و ممکن است در مقادیر کم موجب لرزشهای مداوم در حیوانات شده اما فقط مقادیر زیاد موجب آسیب مغزی دائم و یا مرگ می شوند .
آثار بلند مدت بلعیدن مقادیر اندک مایکوتوکسین متفاوت است . اصلی ترین اثر مزمن بسیاری از مایکوتوکسین ها ایجاد سرطان به ویژه در کبد است . برخی از سموم همانند سازی DNA را تحت تاثیر قرار می دهند و به این ترتیب آثار موتاژنیک و یا تراتئوژنیک باقی می گذارند .
بر خلاف توکسین های باکتریایی ، اغلب مایکوتوکسین ها ساختمان پروتئینی ندارند و مولکولهای نسبتا کوچکی هستند و به همین دلیل به طور معمول بوسیله سیستم ایمنی انسان و دامها شناسایی نمی شوند. علائم مایکوتوکسیکوز حاد معمولا با مسمومیت حاصل از توکسین ها باکتریایی کاملا متفاوت است . علائم مایکوتوکسیکوز بدلیل اختلاف در ساختار شیمیایی آنها بسیار گوناگون می باشد . برخی از این ترکیبات ممکن است موجب بروز علائم مختصری شوند تا هنگامیکه مرگ حاصل شود در صورتیکه سایرین موجب ایجاد آثار شدید شامل نکروز پوستی ، لوکوپنی و تضعیف سیستم ایمنی می شوند . مقادیر مورد نیاز برای ایجاد بیماری مزمن بسیار کمتر از مقادیر مورد نیاز برای تولید عوارض حاد می باشد . بنا بر این آثاری همانند سرطان یا ایجاد تومور هنگامی ظاهر می شوند که بیماری کاملا پیشرفته شده است . یک خطر بالقوه مایکوتوکسین ها در جیره غذایی انسان بدلیل عدم توانایی مشخص نمودن آنها از روش بیولوژیکی است .
بسیاری از قارچهای توکسیژنیک ، همه جایی بوده و در برخی از مناطق دارای پیوندهای اکولوژیکی بسیار پایدار با ذخایر غذایی انسان هستند . فلور قارچی طبیعی موجود در منابع غذایی انسان عمدتا شامل سه جنس آسپرژیلوس (Aspergillus) فوزاریوم (Fusarium) و پنی سیلیوم (Penicillium) است .
گونه های فوزاریوم عوامل بیماریزای مخرب بر روی زراعت غلات و سایر محصولات هستند و مایکوتوکسین ها را قبل از برداشت و یا بلافاصله پس از برداشت تولید می نمایند . گونه های خاصی از آسپرژیلوس و پنی سیلیوم نیز همچنین بیماریزایی گیاهی هستند و یا بصورت همسفره با گیاه زندگی می کنند اما این قارچها بطور معمول هنگام خشک کردن و نگهداری محصولات آنها را آلوده می نمایند .قارچهای مذکور همگی در گروه دترومیست (Deutromycotina)‌ قرار دارند که تولید مثل آنها از طریق غیر جنسی و تولید اسپورهای به نام کنیدی (Conidia) صورت می پذیرد . در این قارچها کنیدی ها از سلولهای تخصص یافته به نام فیالید (Phialides) تشکیل می شوند . فیالید سلولی است که تقسیم میتوز در آن صورت پذیرفته و از این طریق تعداد زیادی کنیدی تشکیل می شود .
قارچها موجودات هتروتروف هستند و با جذب مواد مغذی محلول تغذیه می نمایند و با وجود اینکه برخی قارچها می توانند مواد نامحلول پیچیده نظیر لیگنو سلولز را متابولیزه نمایند ، اما این مواد باید با ترشح آنزیم های مناسب خارج سلولی مورد تجزیه قرار گیرند . تعدادی از قارچها به صورت انگلی بر روی حیوانات ، گیاهان و سایر قارچها زندگی می کنند و بر خی از این ارتباطات انگلی بسیار پیچیده و حتی اجباری می باشد . به هر حال توانایی برخی کپک ها جهت تولید متابولیت های سمی در مواد غذایی که به عنوان مایکوتوکسین ها شناخته می شوند ، و ارتباط آنها با برخی از بیماریهای انسانی از جمله التهاب معده ای –روده ای و سرطان ، در اینجا مورد بررسی قرار می گیرند .
قارچ ها رشته ای در داخل و بر سطح سوبسترای خود رشد می نمایند و این عمل به کمک گسترش هیف ها ، ایجاد انشعابات و به هم پیوستن هیف ها صورت می گیرد . این وضعیت موجب تولید یک میسیلوم وسیع در ماده غذایی می گردد . برخی گونه ها به ویژه در aw پایین رشد می نمایند و این مسئله به آنها اجازه می دهد که بر روی محصولاتی نظیر غلات کلنی ایجاد نمایند مگر اینکه این محصولات به حدی خشک باشند که میکروارگانیسم ها نتوانند بر روی آن رشد نمایند .
در برخی مواقع زمانی که کپک ها به مواد غذایی حمله می نمایند نمی توانند همانند برخی باکتری ها موجب ایجاد تجزیه و تعفن مواد غذایی گردند و ممکن است این مواد غذایی با وجود اینکه کپکی و احتمالا آلوده به مایکوتوکسین ها هستند مورد مصرف قرار گیرند . علاوه بر این ممکن است برخی از تغییرات ایجاد شده به وسیله رشد برخی قارچ های خاص بر روی مواد غذایی از نظر ارگانولیتیکی مطلوب تولید محصولاتی مانند پنیر ها و سوسیس های رسانیده شده با استفاده از گونه های پنی سیلیوم گردد .
● مایکوتوکسین ها و قارچ های خوراکی
ساختمانهای رویشی قارچ های رشته ای اساسا بر مبنای رشد ، گسترش ، ایجاد انشعاب و به هم پیوستن میسلیوم ها ایجاد می گردند و تنوع مورفولوژیکی نسبتا محدودی دارند . به هر حال اندام های مربوط به تولید و پراکنش اسپور در تکامل و تنوع مرفولوژیکی قارچ های رشته ای دخالت دارند . برخی از قارچها میکروسکوپی هستند و معمولا به عنوان کپک شناخته می شوند ، اما در بین بازیدیومیستها و آسکومیستها گونه هایی وجود دارند که اندام های بارزای ماکروسکوپی قابل توجهی تولید می نمایند از جمله قارچ های خوراکی کلاهدار و تادستول ها (Toadstools)که در آنها ، ساختمانهای مؤثری جهت تولید و پراکنش اسپورها تکامل یافته است . این دو جنبه از مورفولوژی قارچها منجر به ایجاد دو شاخه متفاوت در مطالعه توکسین های قارچی گردیده است .
مایکو توکسین ها گروهی از متابولیت های کپک ها می باشند که مواد غذایی ، خوراک حیوانات یا مواد خام مورد استفاده جهت تولید آنها را آلوده نموده و برای انسان یا حیوانات سمی می باشند . مطالعه مایکوتوکسین ها و قوانین مرتبط با کنترل آنها بر این اساس است که این ترکیبات به عنوان موادی شناخته می شوند که موجب کاهش ارزش مواد غذایی یا خوراک حیوانات می گردند .
از طرف دیگر هزاران سال است که قارچ های کلاهدار و تا دستول ها به عنوان یک منبع غذایی مناسب در برخی قسمت های دنیا مورد استفاده قرار می گیرند . متاسفانه ، این گروه از قارچها گونه هایی را در بر می گیرند که در اندم های بارزای خود متابولیت های سمی تولید می نمایند اما به دلیل اینکه این توکسین ها یکی از اجزاء طبیعی اندام بارزای قارچ بوده و معمولا در اثر اشتباه در شناسایی قارچ توسط انسان مورد مصرف قرار می گیرند ، بنابراین به عنوان مایکوتوکسین در نظر گرفته نمی شوند . این مسئله تا حدی یک تمایز اختیاری بر اساس رفتار انسانی است و دلیل آن مسائل شیمیایی ، بیوشیمیایی یا سم شناسی این ترکیبات نیست. تعداد نسبتاً کمی از گونه های قارچی وجود دارند که می توان آنها را به عنوان سمی و کشنده در نظر گرفت ، از جمله قارچ سمی آمانیتا فالوئیدس (Amanita phalooides)که یک چهارم از کلاهک آن موجب مرگ یک فرد بزرگسال می گردد ، و گونه های کورتیناریوس (Cortinarius)که هنوز اشتباهاً به جای قارچ خوراکی وحشی گرفته می شوند. در هر دوی این موارد توکسین های موجود در آنها موجب ایجاد صدمات غیر قابل جبران به کبد و کلیه ها می گردند و ممکن است در عرض چند هفته پس از مصرف قارچ سمی فرد بمیرد .
لازم به نظر می رسد که تفاوت عمده بین متابولیت های سمی قارچها و سموم اغلب باکتری های مولد مسمومیت های غذایی مورد بررسی قرار گیرد . متابولیت های سمی قارچها ترکیباتی با وزن مولکولی نسبتا پایین هستند هر چند که ساختمان شیمیایی آنها ممکن است بسیار پیچیده باشد ، در حالی که سموم باکتریایی ماکرو مولکول هایی نظیر پلی پپتیدها ،‌پروتئین ها یا لیپوپلی ساکاریدها می باشند .
● مایکوتوکسین های آسپرژیلوس
▪ آفلاتوکسین ها :
در سال ۱۹۵۹ یک واقعه منحصر به فرد به وقوع پیوست که موجب جلب توجه محققین به بررسی مسئله مایکوتوکسین ها گردید . این مسئله موجب مرگ هزاران بوقلمون و سایر طیور در مزرعه ای در آنگلیای شرقی بود ، به دلیل درگیری صنعت بوقلمون و صنعت تولید مکمل های غذایی طیور با این مسئله تلاش های زیادی جهت شناسایی منشاء بروز این شیوع گسترده بیماری (که در ابتدا به عنوان بیماری نا مشخص بوقلمون نامیده شد) صورت گرفت . هر چند این نام دلالت بر بیماریهای نظیر عفونت های ویروسی دارد ، اما نشان داده شد که این پرندگان توسط نوعی سم موجود در بادام زمینی آسیاب شده مورد استفاده در تولید مکمل پروتئینی خوراک طیور مسموم گردیده اند . این ماده سمی که بنام آفلاتوکسین (Aflatoxin)نامیده شد زیر نور ماوراء بنفش دارای تلالو فلورسنس می باشد و نشان داده شده که به وسیله رشد کپک آسپرژیلوس فلاوس (Aspergillus flavus)بر روی بادام زمینی تولید می گردد . آفلاتوکسین نه تنها دارای سمیت حادی می باشد بلکه جزو سرطان زاترین ترکیبات شناخته شده برای موش های صحرایی است . اثبات پتانسیل سرطانزایی آفلاتوکسین این امکان را فراهم نمود که منشاء بروز بیماریهای نظیر سرطان کبد در ماهی قزل آلای رنگین کمانی و هپاتیت در سگ ها که تقریبا یک قرن پیش توصیف گردیده بود اما به عنوان یک مسئله ناشناخته باقیمانده بودند ، مشخص گردد . تکامل روش های آنالیز بسیار دقیق جهت شناسایی آفلاتوکسین ها منجر به اثبات این مسئله گردید که حضور این ترکیبات در برخی محصولات کشاورزی به ویژه بادام زمینی و ذرت که اغلب جهت مصرف انسانی مورد استفاده قرار می گیرند ، شایع می باشد .
حضور آفلاتوکسین ها هنوز هم در انواع مختلف مواد غذایی و خوراک حیوانات گزارش می گردد ، و هر چند غلظتهایی از آن که موجب ایجاد علائم مسمومیت حاد می شود بر حسب میلی گرم در کیلوگرم (mgkg-۱) اندازه گیری می گردد ، با این حال امروزه روش های آنالیز دقیق امکان اندازه گیری غلظت های آن در حد میکروگرم در کیلوگرم (µgkg-۱) را فراهم نموده اند .
اکنون مشخص شده است که آفلاتوکسین ها به وسیله دو گونه کپکی یعنی آسپرژیلوس فلاوس و آسپرژیلوس پارازیتیکوس (A.parasiticus) تولید می گردند که هر دو آنها به خصوص در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری پراکنده هستند . اخیرا گونه سومی به نام آسپرژیلوس نومیوس (A.nomius)به عنوان مولد آفلاتوکسین شناسایی شده است اما گزارش های متعدد در منابع قدیمی در رابطه با تولید آفلاتوکسین به وسیله سایر گونه ها ، حتی گونه هایی که به جنس های مختلف دیگر تعلق دارند ، معمولا در نتیجه اشتباه یا ساخته و پرداخته ذهن بشر می باشد .
در ابتدا ، این مسئله در نظر گرفته شد که آلودگی به آفلاتوکسین اساسا ناشی از نگهداری نا مناسب محصولات بعد از برداشت است که به کپک های انباری نظیر آسپرژیلوسها و پنی سیلیوم ها اجازه می دهد بر روی محصولات رشد نموده و مایکوتوکسین ها را تولید نمایند . علاوه بر این رطوبت بالا و هوای گرم موجب تولید بالاترین میزان آفلاتوکسین در مواد غذایی می گردند به طوری که در این شرایط میزان تولید آن بیش از حداکثر ۳۰ میکروگرم در کیلو ماده خوراکی تعیین شده به وسیله سازمان غذا و کشاورزی (FAO) و سازمان بهداشت جهانی (WHO) در مواد غذایی مورد مصرف انسان می باشد . لازم به توضیح است که این سازمانها در هنگام تعیین این حدود بر سر دوراهی قرار گرفتند که به این صورت بیان می شود : به طور مشخص این گروه ها میزان پایین تری را ترجیح دادند اما احساس می شد که خطر سوء تغذیه بیش از خطر ایجاد سرطان کبد به وسیله آفلاتوکسین ها در انسان است . در ضمن ، برخی کشورهای توسعه یافته قوانین سخت تر یا مقادیر پایین تری را جهت آفلاتوکسین ها تعیین نموده اند .
اکنون مشخص شده است که تولید آفلاتوکسین ها تنها به طور ساده یک مسئله ناشی از نگهداری نا مناسب نیست و این ترکیبات در مرحله قبل از برداشت و در محصولات در حال رشد در مزرعه نیز تولید می گردند . گونه های آفلاتوکسین زایی آسپرژیلوس می توانند با گیاهان سالم یک رابطه پارازیتی بر قرار نمایند و زمانی که گیاه تحت استرس قرار می گیرد مثل شرایط خشکسالی ، مقادیر کم اما قابل توجه از آفلاتوکسین را تولید می نمایند .همانند تعدادی از متابولیت های ثانویه میکروبی ، آفلاتوکسین ها گروهی از ترکیبات شبیه به هم هستند که سمی ترین آنها به عنوان آفلاتوکسین B۱ شناخته می شود . طبیعت دقیق واکنش به آفلاتوکسین در حیوانات به گونه ، جنس و سن بستگی دارد و عموما نرها حساسیت بیشتری نسبت به ماده ها دارند . برخی حیوانات نظیر جوجه اردک یکروزه و سگ بالغ به میزان قابل توجهی به مسمومیت حاد با آفلاتوکسین B۱ حساس هستند به طوری که مقادیر LD۵۰ آنها به ترتیب ۳۵/۰ و ۵/۰ میلی گرم به ازای هر کیلو گرم وزن بدن است ، در حالی که سایر حیوانات نظیر موش صحرایی و موش خانگی بالغ مقاومتر می باشند و LD۵۰ آنها حدودا ۹mg/kgمی باشد . تمام حیوانات به فعالیت سرطانزایی آفلاتوکسین پاسخ نمی دهند اما در مورد موش صحرایی و ماهی قزل آلای رنگین کمانی ، آفلاتوکسین B۱ یکی از سرطانزاترین ترکیبات شناخته شده است .
وضعیت سمیت آفلاتوکسین برای انسان چگونه است ؟آیا حساسیت انسان به اندازه سگ است یا مانند موش صحرایی به سمیت حاد این سم مقاومت دارد ؟ و آیا آفلاتوکسین موجب ایجاد سرطان کبد در انسان می گردد ؟یکی از موارد تاسف انگیز در رابطه با سمیت حاد آفلاتوکسین در انسان در سال ۱۹۷۴ از هندوستان گزارش گردید . در این سال یک مورد شیوع گسترده مسمومیت به وقوع پیوست که تقریبا هزار نفر درگیر آن بوده و حدود ۱۰۰ نفر از آنها فوت نمودند . با اندازه گیری میزان آفلاتوکسین موجود در ذرت کپک زده عامل مسمومیت ، امکان تخمین میزان LD۵۰ آفلاتوکسین B۱ در انسان فراهم شد و مشخص گردید که این میزان بین مقادیر مربوط به سگ و موش صحرایی قرار می گیرد .
هر چند آفلاتوکسین به عنوان یکی از سرطانزاترین ترکیبات طبیعی برای برخی از حیوانات محسوب می شود ، اما هنوز مشخص نشده که آیا این ترکیب برای انسان سرطان زا هست یا خیر . وضعیت بروز سرطان کبد در برخی از تقاط جهان نظیر قاره آفریقا پیچیده است و فرض اولیه ارتباط بین قرار گرفتن در معرض آفلاتوکسین رژیم غذایی و وقوع سرطان کبد بایستی با احتیاط مورد بررسی قرار گیرد . مشخص شده است که ارتباط شدیدی بین حضور ویروس هپاتیت B و سرطان کبد در انسان وجود دارد و در رابطه با تاثیر سینرژیستی این دو عامل بین محققین اتفاق نظر وجود دارد .
با وجود اینکه ممکن است ایجاد سرطان کبد در برخی نقاط آفریقا به دلیل استفاده از مصرف غذاهای آفلاتوکسین زا قابل توجه باشد ، اما این سئوال مطرح است که چرا در هندوستان که در آنجا نیز چنین عادات غذایی متداولی است سرطان کبد رایج نیست . در هندوستان سیروز کبدی متداولتر می باشد و با توجه به این مسئله مشخص می شود که هنوز باید در رابطه با نقش آفلاتوکسین در ایجاد سرطان کبد و صدمات کبدی در نقاط مختلف دنیا بررسی های بیشتری صورت گیرد .
در بدن حیوانات واکنش های مختلفی به اثرات سمی یک ترکیب بوقوع می پیوندد زیرا این ترکیب در بدن آنها متابولیزه شده و سمیت نهایی به وسیله این فعالیت متابولیکی تحت تاثیر قرار می گیرد . این وضعیت قطعا در رابطه با آفلاتوکسین B۱ صادق است و در مورد این ترکیب در کبد گونه های حیوانی مختلف متابولیت های متفاوتی تشکیل می گردد. از این رو بدن گاو قادر به هیدروکسیله نمودن این مولکول است و آفلاتوکسین حاصل را که به نام آفلاتوکسین M۱ شناخته می شود ، وارد شیر می نماید . این مسئله موجب می شود که بدون ایجاد کپک زدگی در شیر ، شرایطی جهت آلودگی شیر و محصولات شیری مورد استفاده به عنوان غذای انسان فراهم گردد .
ثابت شده است که تشکیل یک نوع اپوکسید عامل ایجاد سمیت حاد و مزمن می باشد ، و حیواناتی که قادر به تولید آن نیستند در مقابل بروز هر دو نوع سمیت نسبتا مقاوم می باشند . حیواناتی که این اپوکسید را تولید می نمایند اما نمی توانند آن را به طور مؤثری متابولیزه نمایند ، در معرض بالاترین خطر فعالیت سرطانزایی آفلاتوکسین B۱ قرار دارند زیرا گزارش می شود که اپوکسید با DNA واکنش انجام می دهد . حیواناتی که این اپوکسید را تولید می نمایند اما آن را به کمک آنزیم هیدروکسیلاز تجزیه می نمایند نتیجتا ایجاد یک هیدروکسی استال بسیار فعال می نمایند . بدین ترتیب بیشترین حساسیت را به سمیت حاد این ترکیب دارند . مشخص شده که هیدروکسی استال با دنباله های لیزین در مولکول های پروتئین واکنش انجام می دهد .
اکنون مشخص شده است که اپوکسید آفلاتوکسین B۱ به صورت اختصاصی با دنباله های گوانین مولکول های DNA در تعدادی از نقاط فعال واکنش انجام می دهد که یکی از این نقاط کدون ۲۴۹ در ژن P۵۳ می باشد . محصول حاصل از این ژن در فرآیندی که به طور طبیعی موجب محافظت در برابر سرطان می شود ، شرکت می نماید همچنین مشخص شده که ویروس هپاتیت B به محصول ژن P۵۳ متصل می شود . بدین ترتیب آفلاتوکسین B۱ و ویروس هپاتیت B به روش های مختلف بر روی ژن P۵۳ تاثیر می گذارند و به سادگی می توان دید که این دو عامل می توانند با یکدیگر بصورت سینرژیستی عمل نمایند .
از اینرو مولکول اولیه (والدین) به صورت یک سیستم انتقال کار آمد عمل می نماید که دارای خصوصیات مناسب جذب از روده و انتقال به کبد و سایر اندامهای بدن است . به هر حال روش متابولیزه شدن نهایی مولکول اولیه در بدن موجودات زنده تعیین کننده طبیعت اصلی عکس العمل حیوان است . اطلاعات موجود در رابطه با فعالیت متابولیکی در کبد انسان نشان می دهد که انسان از نظر حساسیت به سمیت حاد آفلاتوکسین B۱ در حد متوسطی قرار دارد و ممکن است به سمیت مزمن این سم از جمله خاصیت سرطانزایی آن تا حدی حساسیت نشان دهد .
مطالعات متعدد ثابت نموده که اطفال حتی قبل از اینکه از شیر گرفته شوند ممکن است در معرض آفلاتوکسین ها قرار گیرند زیرا مادرانی که توسط غذای خود آفلاتوکسین دریافت می نمایند ممکن است آفلاتوکسین M۱ را در شیر خود ترشح نمایند . هیچ شکی در رابطه با پتانسیل ایجاد خطر توسط آفلاتوکسین موجود در رژیم غذایی وجود ندارد و باید تلاشهای وسیعی جهت کاهش یا در صورت امکان حذف آلودگی آن از مواد غذایی صورت گیرد .
▪ اکراتوکسین ها :
اکرا توکسینA (Ochratoxin A) یک ماده محلول در چربی و براحتی دفع شده و در بافتهای چربی تجمع می یابد در اروپای شمالی به دلیل اینکه جو قسمت اصلی جیره خوک ها را تشکیل می دهد ممکن است دارای آلودگی سنگین با پنی سیلیوم وروکوسوم (P.verrcousum) باشند و به همین دلیل گوشت خوک ممکن است حاوی مقادیر زیادی اکراتوکسین باشد .
اکراتوکسین A که یک نفروتوکسین بالقوه است ، اولین بار در آفریقای جنوبی از قارچ آسپرژیلوس اکراسئوس (A.ochraceus) جداسازی گردید ، اما این ترکیب غالبا به عنوان یک ماده آلوده کننده غلاتی نظیر جو آلوده به کپک پنی سیلیوم وروکوسوم در کشورهای معتدله نظیر کشورهای اروپای شمالی مورد مطالعه قرار گرفته است . دلیل این مسئله این است که اکراتوکسین A‌ به عنوان یک عامل عمده مولد بیماری کلیوی در خوک ها شناخته شده است ، و به دلیل اینکه یک ترکیب نسبتا مقاوم است ممکن است از طریق زنجیره غذایی و توسط فرآورده های گوشتی به انسان منتقل گردد . یک بیماری ضعیف کننده در انسان که به نام بالکان اندمیک نفروپاتی شناخته می شود (و منشاء بروز آن هنوز مشخص نشده است) ممکن است با حضور مقادیر کم مایکوتوکسین های نفروتوکسیک نظیر اکراتوکسین در رژیم غذایی افرادی که از روش نگهداری ران خوک رسانیده شده با کپک به مدت طولانی استفاده می نمایند مرتبط باشد . حضور اکراتوکسین در مواد غذایی مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری نظیر ذرت ، دانه های قهوه ، کاکائو و لوبیای سویا معمولا در نتیجه آلودگی آنها توسط گونه های آسپرژیلوس می باشند .
اکنون مشخص شده است که اکراتوکسین A در مقادیر پایین شیوع گسترده ای در مواد غذایی دارد و ضروری است که به لیست مواد غذایی آلوده موادی نظیر شراب ، آبجو ،‌ آب گریپ فروت و میوه های خشک را اضافه نمود . ارزیابی های توکسیکولوژی جدید در مورد اکراتوکسین A نشان می دهد که این ترکیب نه تنها یک نفروتوکسین حاد می باشد بلکه ممکن است موجب ایجاد سرطان کلیه گردد و اعضای اتحادیه اروپا مشغول بررسی در مورد وضع محدودیتهای قانونی جهت میزان این مایکوتوکسین در مواد غذایی هستند .
▪ استریگماتوسیسیتین:
استریگماتوسیستین (Sterigmatocystin)، بوسیله گونه های متعددی از قارچها تولید می شود که مهمترین آنها آسپرژیلوس ورزیکولر (A.versicolor) است .بدلیل حلالیت بسیار کم این ماده در آب یا شیره معده احتمال مسمومیت حاد از بلعیدن آن بسیار کم است .میزان سرطانزایی آن در حدود ۱۵۰/۱ آفلا توکسین B۱ است. اما با این وجود از بسیاری از سموم کارسینوژن برای کبد قوی تر است.
استریگماتوسیسیتن یک ترکیب پیش ساز در بیوسنتز آفلاتوکسین ها می باشد و به وسیله انواع زیادی از انواع دیگر کپک ها تولید می گردد . این ترکیب از نظر مسمومیت حاد یا سرطانزایی مشابه آفلاتوکسین ها نیست اما احتمالا در محیط گسترش بسیار زیادی دارد و از برخی غذاها انسانی نظیر پنیرهای نوع ادم (Edam)وگودا (Gouda)که به مدت طولانی در انبار نگهداری می شوند ، جداسازی گردیده است . در این وضعیت کپک فقط بر سطح پنیر رشد می نماید و استریگماتوسیسیتن به جز در چند میلیمتر اول زیر سطح پنیر به قسمت های عمقی نفوذ نمی نماید .
▪ اسید سیکلوپیازونیک:
اسید سیکلوپیازونیک (Cyclopiazonic Acid) است که نامگذاری آن برای اولین بار از نوعی کپک که در گذشته بنام پنی سیلیوم سیکلوپیوم (Penicillium cyclopium)و اکنون به نام پنی سیلیوم اورانتیوگریسئوم (P.aurantiogriseum)شناخته می شود ، صورت گرفته است . اما بعدها این ترکیب از آسپرژیلوس ورزیکولر و آسپرژیلوس فلاوس نیز جداسازی گردید . این ترکیب در ابتدا در اسکلروتیوم ها تشکیل می شود و همیشه این گمان وجود داشته که برخی علایم بیماری نسبت داده شده به مصرف مواد غذایی آلوده به آسپرژیلوس فلاووس ممکن است ناشی از حضور این ترکیب در کنار آفلاتوکسین ها باشد .
در برخی از نقاط هندوستان بیماری که به نام مسمومیت کودو(Kudu) شناخته می شد به دنبال مصرف ارزن کودو (پاسپالوم اسکروبیکولاتوم) در کالاهای اساسی و خوراک دام بوقوع می پیوست . کپک های آسپرژیلوس فلاووس و آسپرژیلوس تاماری(A.tamari) از نمونه های ارزن آلوده جداسازی گردید . هر دوی این گونه ها قادر به تولید اسید سیکلوپیازونیک می باشند . این مسمومیت در دام ها و انسان با علایمی نظیر عصبی بودن ، عدم هماهنگی در حرکات ماهیچه ای ، تلو تلو خوردن در هنگام راه رفتن ، افسردگی و اسپاسم ، و در انسانها خواب آلودگی ، لرزش و سرگیجه که ممکن است به مدت یک تا سه روز به طول انجامد همراه می باشند .
برخی از این علایم شبیه علایم نوعی بیماری در پرورش حیوانات مزرعه است که به عنوان سرگیجه شناخته می شود و در آن متابولیت های پیچیده ایندول آلکالوئید (ترکیبات مولد لرزش) دخالت دارند . یکی از این متابولیت ها به نام آفلاترم (Aflaterm)به وسیله برخی ازسویه های آسپرژیلوس فلاووس نیز تولید می گردد .● مایکوتوکسین های پنی سیلیوم
پنی سیلیوم یک جنس شناخته شده شامل ۱۵۰گونه شناسایی شده است که از این تعداد در حدود ۵۰ گونه کاملا رایج می باشند تماس گونه های معمول به خوبی برروی محیط های ساختگی و یا نیمه ساختگی رشد نموده و تولید اسپور می کنند .طی سالهای ۱۹۹۰ مطالعه برروی گونه های مولد سم پنی سیلیوم بسیار گسترش یافت از حدود ۱۲۰متابولیت شناخته شده از قارچهای رایج که سمیت آنها برای جانوران عالی به اثبات رسیده است ۴۲ مورد بوسیله یک یا تعداد بیشتری پنی سیلیوم تولید می گردید.
در اروپا کپک های جنس پنی سیلیوم به عنوان کپک های عامل فساد رایج تر از کپک های جنس آسپرژیلوس می باشند . گونه هایی نظیر پنی سیلیوم ایتالیکوم (P.italiticum)و پنی سیلیوم دیجیتاتوم (P.digitatum)به ترتیب به عنوان کپک های آبی و سبز بر روی پرتقال ، لیمو و گریپ فروت حضور دارند ، پنی سیلیوم اکسپانسوم (P.expansum)موجب فساد نرم سیبها شده و سایر گونه ها موجب کپک زدگی مرباها ، نان و کپک ها می گردند . برخی از گونه های پنی سیلیوم از زمان های دور در تهیه مواد غذایی عمل آوری شده با کپک مورد استفاده قرار گرفته اند . از جمله پنی سیلیوم رکوفورتی (P.roquforti)و پنی سیلیوم کاممبری (P.comemberti)که به ترتیب در پنیر های آبی و پنیرهای نرم مورد استفاده قرار می گیرند .
▪ پاچولین:
پاچولین (Patulin) توسط چند گونه از پنی سیلیوم ، آسپرژیلوس و بایسوکلامس و به ویژه پنی سیلیوم اکسپانسوم تولید می گردد . اولین بار در سال ۱۹۴۲ به عنوان یک آنتی بیوتیک بالقوه مناسب با طیف ضد میکروبی وسیع توصیف گردید . این ترکیب بارها در طی برنامه های جداسازی آنتی بیوتیک های جدید کشف گردیده بود ، به طوری که این مسئله در نام های مختلفی که این ترکیب تحت عناوین آن شناخته می شود از جمله کلاوی فورمین، کلاویسین، اکسپانسین، پنی سیدین، میکوئین ، لویکوپین ترسینین و کلاوتین انعکاس یافته است .
در سال ۱۹۵۹ شیوع یک مورد مسمومیت گاو در اثر تغذیه با جوانه های جو جوانه زده موجب تغییر نظر دامپزشکان و شناسایی پاچولین به عنوان یک مایکوتوکسین گردید . در این مورد ارگانیسم مولد سم آسپرژیلوس کلاواتوس (A.clavatus)بود اما در چندین مورد شیوع مسمومیت در اثر مصرف موادی خوراکی نظیر سیبهای آلوده به پنی سیلیوم اکسپانسوم و سیلاژ آلوده به گونه های بایسوکلامس سم مشابهی دخالت داشته است . در موارد مربوط به انسان ، حضور پنی سیلیوم اکسپانسوم بر روی سیب و افزایش مصرف آب سیب تازه به عنوان آشامیدنی تا حدی موجب بروز نگرانی می شود .
پاچولین یک متابولیت با مقاومت قابل توجه نیست ، اما در pH نسبتا پایین آب سیب مقاوم است ، هر چند این ترکیب در طی تخمیر آب سیب و تبدیل آن به شراب از بین می رود . حتی در صورتی که اگر هیچگونه نگرانی در مورد سمیت پاچولین وجود نداشته باشد ، اثبات حضور آن در آب میوه شاخص مناسبی جهت نشان دادن استفاده از میوه با کیفیت بسیار نامناسب در تهیه آب میوه می باشد .
سیترینین: سیترینین (Citrinin)متابولیت نفروتوکسیکی است که به وسیله پنی سیلیوم سیترینوم(P.citrinum) تولید می گردد و اولین بار به عنوان یک آنتی بیوتیک با خصوصیات مفید بالقوه کشف گردید ، اما به واسطه سمی بودن آن کنار گذاشته شد .اثر سیترینین بر روی کلیه به ویژه بر روی حیوانات تک معده ای شامل خوک و سگ مشاهده می شود. در طیورسیترینین موجب اسهال آبکی افزایش مصرف خوراک و کاهش وزن بعلت آسیب کلیوی می شود .
اثر سیترینین بر روی انسان کاملا مشخص نگردیده است .اما محتملا آسیب کلیوی بر اثر بلع طولانی مدت این سم ایجاد می گردد این ترکیب احتمالا اهمیت آکراتوکسین تولیدی توسط پنی سیلیوم وروکوسوم و همچنین آسپرژیلوس اکراسئوس را ندارد ، هر چند ممکن است در اپیدمیولوژی پیچیده (بیماری برنج زرد) دخالت نماید .بیماری برنج زرد , یک مجموعه اختلالات مزاجی است در انتهای قرن گذشته مکررا در ژاپن مشاده گردید که مربوط به حضور چند گونه پنی سیلیوم و متابولیت های سمی آن در برنج بود . برنج کپک زده معمولا به رنگ زرد دیده می شود و چند متابولیت سمی شرکت کننده در ایجاد این اختلالات نیز همگی به رنگ زرد ظاهر می شوند . گزارشاتی مبنی بر بروز بربری قلبی توسط کپک ها وجود دارد و در سال ۱۹۳۸ ثابت گردید که پنی سیلیوم سیترئو – ویریدی (پنی سیلیوم توکسی کاریوم) و متابولیت آن سیترئوویریدین موجب ایجاد این بیماری می گردند . سمی ترین گونه پنی سیلیوم در ارتباط با بیماری برنج زرد پنی سیلیوم ایسلندیکوم است که دو گروه از ترکیبات سمی را تولید می نماید ، سیکلوپپتیدهای کلردار نظیر ایسلندی توکسین که یک نوع هپاتوکسین است ، و همچنین دی آنتراکوئینون هایی نظیر لوتئواسکرین که دارای سمیت حاد کمتر بوده اما یک ترکیب سرطانزای بالقوه می باشد .
▪ سیترئوویریدین :
این مایکو توکسین توسط پنی سیلیوم سیترئونیگروم (P. citreonigrum) تولید می شود .سیترئو ویریدین (Citreovirdin )یک نورو توکسین است که برای موش بسیار سمی می باشد .این مایکوتوکسین عامل بیماری بربری قلبی حاد در انسان است و در بسیاری از گونه های حیوانات موجب استفراغ , سر گیجه, فلج و ایست قلبی میگردد .در حیوانات عالی تر علائم عصبی کاملا واضح است . پنی سیلیوم سیترئونیگروم پس از برداشت بر روی برنج رشد میکند .میزان رطوبت مورد نیاز در حدود ۵/۱۴ در صد در مناطقی با دمای پایین و ساعت کوتاه روز که بیشتر در مناطق معتدل یافت می شود رشد قارچ تسهیل می شود .
▪ پنی تروم A :
این متابولیت توسط چند گونه از قارچهای پنی سیلیوم به ویژه پنی سیلیوم کراستوسوم (P.crustosum) تولید می شود تمامی جدا سازیهای این قارچ تولید کننده سم هستند پنی تروم A ( Penitrom A)یک نوروتوکسین بالقوه بوده و LD۵۰ آن در موش mg/kg۱ است .در حیوانات آزمایشگاهی علائم مسمومیت با پنی تروم شامل لرزش مداوم است که برای مدت طولانی ادامه می یابد .آثار این سم بر روی انسان کاملا شناخته نشده است .
● مایکوتوکسین های فوزاریوم
فوزاریوم (Fusarium)یکی از مهمترین قارچهای بیماریزای گیاهی است در بسیاری از انواع گیاهان تجاری موجب بروز عفونت میشود .اهمیت مایکو توکسینهای فوزاریوم تا سالهای دهه ۱۹۷۰میلادی کاملا شناخته نشده بود از این سالها تعدا د زیادی از انواع مایکوتوکسینها حاصل از این قارچها شناخته شده است .در بین این عوامل تریکوتسینها (Trichothecenes)که حداقل ۵۰نمونه از آنها شناخته شده است حائز اهمییت فراوانی هستند .رایجترین تریکوتسین سم T-۲ است که مسئول بیماری مسمومیت غذایی آلونکیا می باشد .سایر مایکو توکسینهای فوزاریوم برای دامها بسیار سمی بوده و همچنین ممکن است مسئول بیماری های حاد و مزمن در انسان باشند.
▪ توکسین‏T-۲:
بروز مسمومیت غذایی آلئوکیا که به عنوان آنژین عفونی و میلوتوکسیکوز حاد نیز شناخته می شد ، در شرایط قحطی در مناطق وسیعی از روسیه بوقوع پیوست . به ویژه یک مورد شدید شیوع این مسمومیت طی سالهای ۴۷-۱۹۴۲ بوقوع پیوست اما گزارشاتی در مورد بروز این بیماری در قرن نوزدهم در روسیه وجود دارد .مطالعات در روسیه ثابت نمود که این بیماری مربوط به مصرف غلات کپک زده آلوده به فوزاریوم اسپوروتریکیوئیدس (F.sportrichioides)و فوزاریوم پوآ (F.poae) می باشد ، اما طبیعت توکسین همچنان ناشناخته باقی ماند . بررسی های انجام گرفته در رابطه با ایجاد در مونکروز در دام ها در ایالات متحده نشان داد که این بیماری به وسیله نوعی متابولیت فوزاریومی بنام تی – دو توکسین (T-۲ Toxin)ایجاد می گردد که این ترکیب یکی از سمی ترین ترکیبات خانواده تریکوتسنها است .
مدارک مناسبی وجود دارد که نشان می دهد توکسین T-۲عامل عمده ایجاد مسمومیت غذایی آلئوکیا در انسان می باشد . اولین علایم این بیماری ایجاد صدمه در غشاء مخاطی دهان ، گلو و معده و به دنبال آن التهاب مخاط روده است . خونریزی ، استفراغ و اسهال که همگی مربوط به ایجاد صدمه در سیستم های غشاء مخاطی است در این مسمومیت متداول می باشند اما در صورتی که اگر در این مرحله به بیماران یک رژیم سالم ، بدون آلودگی و غنی از ویتامین داده شود بهبودی حاصل می گردد . به هر حال ادامه تماس با توکسین موجب ایجاد صدمه در مغز استخوان و سیستم خون سازی می شود و بدنبال آن کم خونی و کاهش در تعداد اریتروسیت ها و پلاکت ها ایجاد می گردد . ظهور بافت نکروزه و خونریزی های پوستی خصوصیات بعدی این بیماری هستند .
علاوه بر ایجاد این علائم حاد،مشخنص شده که تریکوتسنها بر روی سیستم ایمنی بدن تاثیر بازدارندگی دارند و بدون شک این مسئله به حساسیت بیمار به عوامل عفونی نسبتا کم اهمیت نسبت داده میشود . در واقع برخی افراد قبل از اینکه در نتیجه اثرات مستقیم خود سم از پا درآیند در نتیجه عفونت های باکتریی و ویروسی میمرند. بر خلاف آفلاتوکسین،سمیت حاد توکسین T-۲ به میزان قابل توجهی در انواع مختلف گونه های حیوانی یکسان است و منطقی است که فرض نماییم LD۵۰ انسان هم در دامنه مشابهی قرار دارد. هر چند شرایط برداشت و نگهداری مناسب موجب حذف مسمومیت غذایی آلئوکیا در روسیه گردیده است اما این بیماری هنوز ممکن است در بخشهایی از دنیا که تحت تاثیر جنگ و قحطی قرار میگیرند،بوقوع پیوندد.
سه نوع از مهمترین مایکوتوکسین ها یعنی آفلاتوکسین، اکراتوکسین و توکسین T-۲دارای اثر بازدارندگی بر روی سیستم ایمنی بدن هستند اما نحوه تاثیر هر یک از آنها بر روی این سیستم متفاوت است هر سه نوع توکسین از بیوسنتز پروتئین جلوگیری مینماید،آفلاتوکسین با جلوگیری از نسخه برداری،اکراتوکسین با جلو گیری از فعالیت فنیل آلانین tRNA سنتتاز و توکسین T-۲از طریق اتصال با نقاط خاص موجود بر روی ریبوزیم یوکارت موجب ممانعت از ترجمه اطلاعات و سنتز پروتئین می گردد. یکی از نتایج این نحوه عملکرد خاص این است که مخلوط های این مایکوتوکسین ها احتمالا از نظر فعالیت حالت سینرژیستی دارند و این مسئله به صورت آزمایشی در مورد آفلاتوکسین و توکسینT-۲ نشان داده شده است این نظریه از این جنبه حائز اهمیت است که یک ماده غذایی که دچار کپک زدگی احتمالا به وسیله چندین گونه کپک آلوده میگردد و از اینرو ممکن است به وسیله چند مایکوتوکسین مختلف آلوده شود.
▪ DON و سایر تریکوتیسن ها:
در ژاپن بیماری که به عنوان بیماری کپک قرمز شناخته می شد و با علائم تهوع،استفراغ و اسهال مشخص میگردید در ارتباط با مصرف گندم،یولاف چاودار و برنج آلوده به گونه های فوزاریوم بوده است. گونه ای که غالبا در ایجاد این بیماری دخالت می نمود فورزاریوم گرامینئاروم (F.graminearum)بود هر چند این کپک به اشتباه به عنوان فورزاریوم نیوال(F.nival) شناخته می شد و سموم تریکوتسنی جدا سازی شده از آنها به عنوان داکسی نیوالنول (Deoxynivalenol=DON) شناخته می شدند, اما اکنون دانسته شده است که این قارچ تریکوتسنها راتولید نمی نماید و علاوه بر این حتی ممکن است این کپک یک فوزاریوم نباشد.
همچنین نشان داده شد داکسی نیوالنول که به عنوان DON و یا سم تهوع آور (Vomitoxin) نیز شناخته میشود فاکتور مولد استفراغ و احتمالا عامل کم اشتهایی در شیوع مسمومیت غذایی خوک های تغذیه شده با غلات کپک زده در ایالات متحده می باشد.داکسی نیوالنول سمیت حاد کمتری نسبت به توکسین T-۲ دارد و LD۵۰ آن در موش mg/kg۷۰۰ است.
▪ Vomitoxin
علی رغم این مسئله،DON نسبت به توکسین T-۲به ویژه در محصولاتی مانند گندم و جو زمستانه متداولتر است . در سال ۱۹۸۰ در حوزه آتلانتیک کانادا در نتیجه آلودگی به فوزاریوم گرامینئارم و فوزاریوم کولمورم کاهشی به میزان %۷۰-۳۰ در بازدهی برداشت گندم بهاره بوجود آمد.هر دوی این کپک ها ممکن است DON و زئارالینون تولید نمایند. هنوز مشحص نشده است که آیا DON و سایر تریکوتسنها به همان نسبت توکسین T-۲ موجب بازدارندگی سیستم ایمنی بدن میگردند یا خیر اما به حد اقل رسانیدن میزان قرار گرفتن در معرض آنها عاقلانه به نظر میرسد.
▪ زئارالینون:
زئارالینون (Zearalenone)یک مایکو توکسین استروژنیک است و اولین بار نشان داده شد که موجب التهاب واژن و مهبل در خوک های تغذیه شده با ذرت کپک زده می گردد. خوکها نسبت به این سم بسیار حساس هستند و هر چند سمیت حاد آن بسیار کم است اما این ترکیب در غلاتی نظیر ذرت و گندم و جو متداول بوده و به وسیله فوزاریوم گرامینئارم و فوزاریوم کولموروم(F.culmorum) و سایر گونه های فوزاریوم تولید می گردد این توکسین به این دلیل به این نام زئارالینون نامیده می شود که اولین بار از جیبرلا زا (Gibberella zeae)مرحله حقیقی فوزاریوم گرامینئاروم جدا سازی گردیده است.
در خوک های جوان در نتیجه اثر این توکسین مهبل و غدد پستانی متورم می گردند و در موارد شدید ممکن است که پایین افتادگی واژن و راست روده به وقوع پیوندد. در حیوانات مسن تر ممکن است این سم موجب عدم باروری و کاهش تعداد زایمان گردیده و نوزادان به دنیا آمده ممکن است ضعیف یا تغییر شکل یافته باشند نگرانی هایی در مورد تماس طولانی انسان با چنین ترکیبات مولد استروژن وجود دارد.
مشخص شده است که زئارالینول و الکل آن زئارالینون دارای فعالیت آنابولیکی یا تسریع رشد هستند و با وجود اینکه کاربرد زئارالینون به عنوان عامل تسریع کننده رشد در برخی کشورها ممنوع گردیده اما در برخی کشورها مجاز میباشد. این مسئله می تواند موجب بروز مشکلاتی در تجارت بین المللی گردد زیرا در گوشت حیواناتی که با رژیم های غذایی حاوی زئارالینون تغذیه شده اند این ترکیب حضور دارد
مونیلی فورمین و فومونایزین: در قسمت هایی از شمال چین و در تانسکی آفریقای جنوبی مناطقی وجود دارند که در آنجا بروز سرطان مری بالا است و اپیدمیولوژی این بیماری با فرضیه دخالت مصرف غلات کپک زده و حضور مایکوتوکسین ها در بروز آن مطابقت مینماید به نظر میرسد فوزاریوم مونیلی فرم (F.monliliform)که متعلق به گروه خاصی از این جنس است که تریکوتسن ها را تولید نمی نماید،احتمالا عمده ترین قارچ شرکت کننده در این عوارض است سویه های (احتمالا سویه های خاص )معمولا از ذرت کشت شده در آفریقای جنوبی برخی از نقاط دیگر جدا سازی شده اند. فوزاریوم مونیلیفرم یک گونه بسیار سمی است . حضور آن در غذای حیوانات موجب شیوع بیماری به نام لوکوانسفالومالاسی اسبی در اسبها و سرطان کبد در موشها میگردد.یکی از اولین مایکوتوکسین هایی که در طی مطالعه این بیماریها جدا سازی گردید به عنوان مونیلی فورمین (Moniliformin)نامیده شده که دلیل نامگذاری آن بود که تصور می شد این ترکیب به وسیله فوزاریوم مونیلی فورم تولید گردیده است. اکنون مشخص شده که مورنیلی فورمین در حقیقت به وسیله سویه های مربوطه به گونه فوزاریوم سابگلوتینانس (F.subglutinans)تولید میگردد نه فوزاریوم مونیلی فورم.
به هر حال گونه کپکی اخیر به ویژه در ارتباط باسرطان مری در انسان است و تعدادی متابولیت پیچیده از کشت های این گونه جداسازی و شناسایی گردیده است.از جمله فورازین C که دارای خاصیت موتاژنیک است و فومونازین ها(Fumonisins) که سرطان زا هستند .به هر حال عاقلانه است که در رابطه با آزمونهای آزمایشگاهی که خاصیت سرطان زایی این ترکیب را در مورد انسان به اثبات می رسانند احتیاط نمود. با این وجود از زمان کشف فومونایزین ها در سال ۱۹۸۸ این ترکیب موضع تعداد زیادی از کارهای تحقیقاتی بوده اند. به محض اینکه اشکالات تجزیه ای مرتفع گردیدند. مشخص شد که این ترکیبات در مناطق پرورش ذرت شیوع گسترده ای دارند.در یک بررسی در بریتانیا در سال ۱۹۹۸،مشخص گردید که ۹۷% از ۶۷ نمونه ذرت مورد آزمایش حاوی فومونایزینها در مقادیر بین ۲۷۰۰۰-۲۵۰۰۰ mg/kg میباشند مقادیر مشابهی از آلودگی به این ترکیبات در سایر نقاط اروپا و در آمریکای جنوبی افریقا هندوستان و آمریکا مشخص گردیده است.
ثابت شده است که فومونایزین B۱ موجب بروز بیماری های انسفالومالاسیای اسبی،ادم ریوی در خوکها،صدمات کلیوی در جوندگان و سرطان کبد در موش صحرایی میگردد.مشخص شده که این ترکیب موجب ایجاد Apoptosis در کشت بافت سلولی می گردد و در برخی سیستم های آزمایشی موجب تسریع فعالیت سرطانزایی میگردد. در سطح مولکولی این ترکیب یک باز دارنده رقابتی بسیار قوی جهت سرامید سینتاز است به طوری که موجب توقف بیوسنتز اسفینگولیپید های پیچیده و تجمع اسفینگانین می کردد.علی رغم تمام این اطلاعات هنوز مشخص نیست که آیا فومونایزینها عامل مری در انسان هستند یا خیر،اما این مسئله مهم است که اهمیت آن را در سلامتی انسان تعیین نمود.
● مایکوتوکسین های سایر قارچها
▪ ارگوت:
ارگوتیسم (Ergotism)از قرون وسطی به عنوان یک بیماری انسانی شناخته میشود اما منشا بروز آن تا اواسط قرن نوزدهم ناشناته مانده بود تا اینکه ثابت گردید این بیماری به وسیله قارچ کلا ویسپس پوپورا(Claviceps purpura) ایجاد میگردد.و این قارچ یک انگل اختصاصی برخی گیاهان از جمله غلات است و در بخشی از سیکل زندگی خود بافت های غلات آلوده به وسیله میسلیوم قارچی جایگزین می گردند. در این حالت یک اسکلرتیوم سفت به رنگ قهوه ای متمایل به ارغوانی ایجاد می گردد که به دلیل شباهت آن به مهمیز خروس به عنوان ارگوت شناخته می شود.وظیفه بیولوژیکی اسکلروتیوم این است که در شرایط نامساعد فصل زمستان زنده مانده و در بهار سال بعد جوانه میزند. ارگوت حاوی متابولیت های آلکالوئیدی است که ممکن است وارد آرد و در نهایت نان تهیه شده از غلات برداشته شده گردند.
ارگوتیسم یا آتش سنت آنتونی،در انسانها چندان متداول نیست. اکنون سمیت آلکالوئید های ارگوت به خوبی مشخص شده است ویکی از جنبه های فعالیت آنها این است که موجب تخریب مویرگ خونی محیطی شده و در موارد شدید انگشتان دست و پا حالت قانقاریایی و نکروزه پیدا می کنند.اعضای مختلف این گروه از متابولیت های کپکی ممکن است اثرات شدیدی بر روی سیستم عصبی مرکزی کنترل کننده فعالیت عضلات صاف داشته باشند.
▪ لولیترم ها :
نوعی بیماری در گوسفندان نیوزلند که به عنوان سرگیجه تلخه (Ryegrass Staggers)شناخته میشود در برخی سالها ممکن است موجب ایجاد خساراتی حدود صدها میلیون دلار گردد این بیماری به وسیله ارتباط نزدیک تلخه چند ساله (lolium perenne) و یک قارچ پارازیت به نام آکرمونیم لولیا ایجاد می گردد. ارتباط بین گیاه و انگل منجر به تولید مایکو توکسین های پیچیده مولد رعشه می گردد که تحت عنوان لولیترم ها (Lolitrms)شناخته می شوند. که عامل ایجاد پاسخ سر گیجه و تلوتلو خوردن و احتمالا تحت شرایط استرس موجب سقوط گوسفندان بر روی زمین می گردد. این پارازیت از دانه منشا میگیرد و سیکل کامل زندگی خود را در گیاه طی می کند، هر چند که به سختی می توان آن را در آزمایشگاه کشت نمود.با استفاده از تیمارهای حرارتی و مناسب این امکان وجود دارد که این انگل را از دانه حذف نموده اما در نیوزلند برای پرورش تلخه عاری از انگل مراتعی را ایجاد نموده اند که نسبت به صدمات حشرات، نظیر صدماتی که به وسیله شپشک ساقه ) (listronotus bonariensis ایجاد می گردد، بسیار مستعد می باشند.تقریبا این اطمینان وجود دارد که نقش انگل در کنترل خسارت ناشی از حشرات در نتیجه تولید لولیترم ها نیست و بنابراین این احتمال باقی می ماند که یک سویه اصلاح شده آکرومونیم لولیا که لولیترم ها را تولید نمی نماید می تواند جهت جایگزینی نژاد وحشی در تلخه چند ساله مورد استفاده قرار گیرد.
در برخی از حالات عکس العمل بین قارچ و گیاه می تواند پیچیده باشد. برای مثال مواردی وجود دارد که در پاسخ به حمله قارچی یک متابولیت سمی گیاهی تولید می شود. از این رو زمانی که سیب زمینی شیرین‌ (Ipomoea) به وسیله پاتوژن های گیاهی خاص صدمه می بیند با تولید فیتوالکسین ایپو مئا رانون (Phytoalexin Ipomeranone)به این آسیب پاسخ میدهد این ماده ضد قارچی جهت محدود نمودن حمله قارچی تولید می گردد اما برای پستانداران یک ترکیب هپاتوتوکسین است.پیچیدگی بیشتر زمانی بوقوع می پیوندد که سایر کپک های نظیر فوزاریم سولانی (F.solani)،ایپومثارانون را به مولکولهای کوچکتری نظیر ایپومنول(Ipomenol) تبدیل مینماید که این ترکیب موجب ادم در ششها میگردد.
● ملاحظات کلی
هر چند هیچ شکی در رابطه با پتانسیل حضور مایکوتوکسین ها در مواد غذایی جهت ایجاد بیماری و حتی مرگ در انسان وجود ندارند،اما شواهد آشکارتری در رابطه با ایجاد مایکوتوکسیکوز در حیوانات مزرعه ای در سرتاسر دنیا وجود دارد. از این رو اگزمای صورت(Facial Eczema) در گوسفندان نیوزلند که به وسیله رشد قارچ ساپروفیت پیتومایز چارتاروم (Pithomyces chartarum)که بر روی علوفه پوسیده ایجاد می گردد،بروز بیماری اسلابر (Slobbers)در دام های ایالات متحده به وسیله رایزوکتونیا لگومینیکولا (Rhizoctonia leguminicola)که بر روی شبدر قرمز به صورت انگل حضور دارد،و بیماری لوپینوزیس (Lupinosis)حیوانات مزرعه ای در استرالیا که به وسیله رشد فوموشسس لپتوسترومیفورمیس (Phomopsis leptostromiformis)بر روی باقالای مصری ایجاد می گردد،هیچگونه اثر مستقیمی بر روی انسانها ندارد.به هر حال نمی توان انکار نمود که شیوع اینگونه مسمومیت ناشی از طریق کاهش بازدهی اثرات زیانبار اقتصادی در بر خواهد داشت.

با شناسای پتانسیل ایجاد خطر در انسان و با تعیین حداکثر مقدار مجاز مایکوتوکسین هایی نظیر آفلاتوکسین در تجارت ملی یا بین المللی در نظر گرفتن یک محصول به عنوان غیر قابل قبول میتواند تاثیر عمده ای در اقتصاد باقی گذارد. بدین صورت در کریسمس ۱۹۸۸ یک مسئله عمده برای ترکیه مهمترین صادر کننده انجیر خشک بوقوع پیوست.به دنبال اثبات وجود آفلاتوکسین در ۳۰% نمونه های انجیر آنالیز شده چندین کشور اروپایی واردات و فروش انجیر خشک را ممنوع کردند. به دلیل هراس در رابطه با از دست رفتن ۵۰۰۰۰ فرصت شغلی در صنعت خشک کردن و بسته بندی انجیر،ترکیه تلاش های دیپلماتیک زیادی جهت رفع این محدودیت ها انجام داد.این تلاش ها بلافاصله بعد از وضع این محدودیت ها صورت گرفت و یک سمپوزیوم بین المللی در مورد انجیر خشک وآفلاتوکسینها،در آوریل ۱۹۸۹ در ازمیر ترکیه برگزار گردید.اخیرا در سال ۱۹۹۶ گزارشات اولیه در رابطه با آلودگی به آفلاتوکسین در پسته های صادر شده به اروپا تا حدی موجب بروز نکرانی شد،اما کشور تولید کننده جهت کاهس میزان آلودگی تلاش های مناسبی صورت داده است.در سال ۱۹۸۰ تقریبا ۶۶%از نمونه های ذرت حاصل از کارولینای شمالی دارای غلظت های آفلاتوکسین بیش از mg/kg ۲۰بود و موجب وارد شدن خسارتی به میزان ۳۱ میلیون دلار به تولید کنندگان و فرایند کنندگان این محصول گردید. ندرت میتوان خسارت و هزینه های ناشی از آلودگی با مایکوتوکسین ها را محاسبه نمود اما این دو مثال انتخابی و بسیار متفاوت نشان میدهند که در سراسر دنیا این هزینه ها قابل توجه می باشند. حد اقل در دو نمونه از این مثال ها احتمالا آفلاتوکسین در طی رشد و تکامل محصول در مزرعه تشکیل گردیده است. تحت این شرایط تشکیل آفلاتوکسین معمولا نسبتا کم است. و در هیچ یک از این موارد شواهدی دال بر بروز صدمات انسانی وجود ندارد.به هر حال زمانی که محصولات به طور نامناسبی نگهداری میشوند امکان تشکیل غلظت های بالای مایکوتوکسین ها وجود دارد و در این شرایط صدمات انسانی میتواند به وقوع پیوندد.

http://sterlitzia.blogfa.com
Refrences & Further Readings:
۱-Adams,M.R.,Moss,M,O.,(۱۹۹۸),Toxigenic Fungi, in Food Microbology
۲-ICMSF,(۱۹۹۶), Toxigenic Fungi,in Micro-Organisms in Foods
۳- Foodborne Pathogenic Microorganisms and Natural Toxins Handbook, http://www.vm.cfsan.fda.gov
۴- POISON INFORMATION CENTRE, Institute of Science & Forensic Medicine, http://www.gov.sg/moh/mohiss/poison/
۵- INTERNATIONAL PROGRAMME ON CHEMICAL SAFETY, http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc۱۰۵.htm