مایکوتوکسین ها در آبزیان

اثرات مایکوتوکسین ها بر آبزیان

ماهی یک منبع غنی از پروتئین و سایر مواد مغذی حیاتی برای انسان به شمار می آید. مقایسه گوشت ماهی با گوشت سایر حیوانات نشان می دهد که این موجود آبزی، مقادیر بیشتری از پروتئین، امگا3، ویتامین، بسیاری از مواد معدنی ضروری دارد. همچنین وجود مواد معدنی کمیاب از جمله ید، فلورین و کروم سه ظرفیتی که در بسیاری از منابع گوشتی یافت نمی شوند در گوشت ماهی گزارش شده است. در کنار اینکه ماهی حاوی مواد مغذی مهمی برای انسان است، دو دلیل اصلی برای روی آوردن به مصرف این محصول، خاصیت ضد سرطانی و ضد گرفتگی عروق می باشد. در 50 سال گذشته جهان به سمت مصرف غذاهای دریایی روی آورده است به طور ی که این مقدار از 9 کیلوگرم در سال 1961 به 2/20 کیلو گرم در سال 2015 رسیده است. هرچند که فاکتورهای متعددی از جمله قیمت ماهی و مذهب می تواند در کشورهای مختلف نقش مهمی در میزان مصرف آبزیان داشته باشد. البته افزایش رشد جمعیت و متعاقبا افزایش تقاضا برای منابع پروتئینی و توجه بیشتر بشر به حفظ سلامت، منجر به روی آوردن به مصرف هرچه بیشتر آبزیان شده است.

حدود 40 درصد از ماهیانی که برای مصارف انسانی تولید می شوند به منابع پروتئینی نیازمندند و این نیاز در ماهیان گوشتخواری چون سالمون افزایش می یابد. همچنین استفاده از این منابع پروتئینی در خوراک ماهی، می تواند باعث بهبود رشد و افزایش سود پرورش دهندگان ماهی شود. خوراک های صنعتی که مخلوطی از مواد گیاهی و منابع حیوانی هستند؛ به عنوان یک ترکیب کامل برای تامین نیاز ماهی استفاده می شوند. خوراک استفاده شده برای تغذیه ماهی باید بتواند نیاز رشد عضلانی، کیفیت پوست و سلامت ماهی را حفظ کند و این امر مستلزم استفاده از پودر ماهی و روغن ماهی است.

پودر ماهی یکی از مهم ترین منابع غنی از پروتئین و اسیدهای آمینه در مقایسه با سایر مواد مغذی است. اما روغن ماهی یک منبع غنی از اسیدهای چرب بلند زنجیر با چند پیوند دوگانه بوده که به عنوان یک فراورده ی جنبی از پودر ماهی، مورد استفاده قرار می گیرد. سالانه حدود 20 میلیون تن ماهی خام برای تولید 6/4 میلیون تن پودر ماهی و 918 تن روغن ماهی استفاده می شود. از این مقدار حدود 61 درصد از پودر ماهی و 74 درصد از روغن ماهی تولیدی، در صنعت پرورش ماهی استفاده می شود.

امروزه به ترتیب 65 و 75 درصد از  پودر ماهی و روغن ماهی از ماهی کامل تولید می شود. بنابراین کاهش وابستگی ها به این دو ترکیب مورد بررسی قرار گرفته است، چرا که هزینه تولید بالایی دارند. ترکیبات گیاهی مختلفی برای جایگزینی با پودر و روغن ماهی مورد اریابی قرار گرفته است، مانند روغن پالم، روغن بادام زمینی و روغن کتان با این تفاوت که غلظت کمتری از اسیدهای چرب امگا 3 دارند بنابراین به طور کامل نمی توانند جایگزین فراورده های جنبی ماهی شوند. متاسفانه هنوز جایگزین مناسبی برای روغن ماهی یافت نشده است، اما پودر ماهی به طور موفق با دانه هایی چون ذرت، گندم، جو، کانولا، تخم پنبه و نخود جایگزین شده اند. کنجاله سویا و سایر محصولات تولید شده از سویا نیز به طور گسترده ای به میزان 15 تا 45 درصد در خوراک ماهی مورد استفاده قرار گرفته اند. براساس مطالعات 40 تا 100 درصد پروتئین تامین شده از پودر ماهی می تواند بدون هیچ گونه اثر منفی بر رشد در گونه های مختلف ماهی از سویا حاصل شود.

مشکل عمده استفاده از ترکیبات گیاهی در خوراک ماهی عوامل ضد تغذیه ای آن هاست. این ترکیبات بر هضم تاثیر منفی گذاشته و متعاقبا باعث اختلال در فعالیت های متابولیکی می شوند. به علاوه مایکوتوکسین ها نیز به طور گسترده ای در گیاهان یافت شده که به وسیله ی قارچ های رشته ای از جمله آسپرژیلوس، پنی سلیوم و فوزاریوم تولید می شوند. 25 درصد از محصولات کشاورزی در جهان به این سموم آلوده هستند که می توانند به عدد 60 تا 80 درصد برای بسیاری از مایکوتوکسین ها برسند. برخی قارچ ها قبل از برداشت (فوزاریوم) و برخی قارچ ها پس از برداشت (آسپرژیلوس) و هنگامی که محصولات در انبار ذخیره شده اند باعث آلودگی محصول می شوند. فاکتور های مختلفی از جمله نوع قارچ، دمای محیط، رطوبت، اکسیژن موجود در فضا و نوع محصول بر رشد قارچ ها و تولید سم موثر هستند. هر چند که از این میان رطوبت و گرما جزء مهم ترین فاکتورها به شمار می آیند.

مایکوتوکسین ها می توانند منجر به نابودی و کاهش مواد مغذی خوراک شده و سلامت ماهی و انسان را به خطر بیندازند. هنگامی که مایکوتوکسین ها به وسیله ماهی هضم می شوند دیگر نمی توانند بر سلامت آن تاثیری بگذارند، اما ممکن است در این زنجیره ی غذایی به مصرف کننده ها منتقل شوند و اثرات جدی بر سلامت آنها بگذارند. مایکوتکسیکوزیس، حالتی است که در هنگام مصرف مایکوتوکسین ها در حیوان یا انسان ایجاد می شود و می تواند بیماری یا حتی مرگ را در پی داشته باشد. مایکوتوکسیکوزیس شدید زمانی اتفاق می افتد که حیوان، طولانی مدت در معرض مقادیر کمی از این سم قرار گیرد. در حالی که مایکوتوکسیکوزیس حاد زمانی رخ می دهد که حیوان به سرعت در معرض مقادیر بالایی از مایکوتوکسین باشد. اثرات سموم قارچی بسته به نوع سم، مدت زمان در معرض قرار گیری، مقدار سم، سن، سلامت و جنس ماهی که در معرض این سموم است متغیر خواهد بود. البته ژنتیک، نوع جیره و برهم کنش آن باسایر ترکیبات سمی نیز در پاسخ بدن به مایکوتوکسین ها تفاوت ایجاد می کند.

اثرات مایکوتوکسین ها بر ماهی

آفلاتوکسین

آفلاتوکسین ها در ماهی باعث رنگ پریدگی آبشش ها، شکست فرایند انعقاد خون، نرخ رشد ضعیف و عدم افزایش وزن می شوند. علائم قابل مشاهده در اثر عفونت شدید با مایکوتوکسین ها ممکن است شامل کاهش نرخ بقا، رنگ تیره بدن و رفتار های غیر معمول باشد. حساسیت ماهی به آفلاتوکسین تحت تاثیر سن و گونه ماهی قرار دارد به طوری که ماهی های جوان در مقایسه با ماهی های مسن حساس تر بوده و ماهی Oncorhynchus mykiss حساسیت بیشتری در مقابل آفلاتوکسین نشان داده است. همچنین براساس یافته ها، ماهی های گرمابی نسبت به ماهی های سردابی مقاومت بیشتری به آفلاتوکسین دارند.

 فیومننسین

گونه های خاصی از ماهی ها به این مایکوتوکسین حساس هستند. برای مثال این سم در گربه ماهی باعث تغییراتی در بافت کبد، کاهش رشد و کاهش بقا می شود و این اتفاق زمانی رخ می دهد که مقدار سم بیش از 320 میلی گرم در کیلوگرم باشد. طبق مطالعات، مقدار 20 میلی گرم در کیلوگرم از این سم یا بیشتر از آن در ماهی ها باعث از بین رفتن نسبت مناسب اسفینگانین به اسفینگوزین آزاد می شود و احتمالا در متابولیسم اسفنگولیپیدها تاثیر منفی داشته و مرگ سلولی یا کاهش تکثیر سلولی را سبب می شود. در معرض قرار گیری ماهی Cyprinus carpio با مقادیر 10 و 100 میلی گرم بر کیلوگرم سم فیومننسین به مدت 42 روز باعث بروز تغییرات گسترده ای در کبد، پانکراس، کلیه، قلب، مغز و آسیب به عروق خونی می شود. همچنین این سم می تواند ضعف سیستم ایمنی، کاهش رشد، افزایش خطر بروز سرطان و تلفات را نیز در پی داشته باشد.

 اکراتوکسین

اثرات اکراتوکسین A در ماهی ها کمتر به چشم می خورد. اما در بین تمام ماهی ها، D. labrax L  به این سم حساسیت بالایی دارد. از نشانه های کلینیکی این سم می توان به مشکلات عصبی و تنفسی اشاره کرد. در گربه ماهی وجود این سم به میزان 2 میلی گرم در کیلوگرم خوراک، تنها در دو هفته، به طور معنی داری باعث کاهش وزن بدن شد. این سم ضریب تبدیل و هماتوکریت را کاهش داد، به ویژه مصرف 8 میلی گرم در کیلوگرم این سم، نرخ تلفات را افزایش داد و ضایعات کبدی و کلیوی را نیز در پی داشت. وجود این سم در ماهی تیلاپیا باعث شنای کند، امتناع از مصرف خوراک، کاهش بقا، کاهش عملکرد رشدی، ضایعات کبدی و کلیوی همراه با نکروز و کاهش پروتئین کل شد. البته تجمع این سم تنها به میزان 12/0 میکرو گرم بر کیلوگرم عضله ماهی گزارش شده که همین مقدار نیز می تواند در زنجیره غذایی انسان وارد شود.

 تریکوتسن

اثر دئوکسی نیوالنول هنوز به درستی شناخته نشده است؛ اما بررسی های in vitro حسایت ماهی به این سم را اثبات می کند. قزل آلای رنگین کمانی در بین سایر ماهی ها بیشترین حساسیت را به این سم نشان داده است. البته براساس بررسی ها در معرض قرار گیری قزل آلا با این سم باعث افزایش نرخ تلفات نشد. مقدار 6/2 میلی گرم در کیلوگرم از دئوکسی نیوالنول در قزل آلای رنگین کمان، کاهش ضریب تبدیل و امتناع از مصرف خوراک را ایجاد کرد، که متعاقبا کاهش اضافه وزن و نرخ رشد را به دنبال داشت. این مایکوتوکسین در ماهی سالمون (4 تا 6 میلی گرم در کیلوگرم) باعث کاهش مصرف خوراک، وزن و بازده خوراک شد. به علاوه باعث کاهش پروتئین پلاسما (پروتئین کل و آلبومین) و لیپید (تری گلیسرید و کلسترول) شد که می تواند بیانگر کاهش سنتز پروتئین و لیپوپروتئین باشد. وجود این سم باعث تغیر در بیان پروتئین در روده شد که این اتفاق، ساختار و عملکرد روده را دچار اختلال کرد. این سم به طور معمول در بافت ماهی تجمع نمی کند چرا که به سرعت تجزیه می شود.

 زیرالنون

زیرالنون در مقادیر بالایی (بالای 1/7 میکرو گرم بر کیلوگرم) در تخمدان های قزل آلای رنگین کمان تجمع می کند اما هنوز اثرات آن بر روی تولید مثل به طور گسترده ای شناخته  نشده است. هرچند که در ماهی گورخری این سم باعث کاهش عملکرد تولید مثلی از طریق کاهش بازده تخم ریزی شد و در نتیجه باروری را کاهش داد. ورای بحث تولید مثل این سم می تواند با اثراتی بر سیستم ایمنی، سلامت ماهی را برهم بریزد.

آلودگی خوراک ماهی با چندین مایکوتوکسین مختلف نیز تا کنون رخ داده است که می توان وجود برخی قارچ ها که چندین مایکوتوکسین تولید می کنند مثل فوزاریوم را عامل این پدیده دانست. البته حضور چند قارچ در یک خوراک نیز امری ممکن است. حضور چندین مایکوتوکسین به طور همزمان در خوراک بحث اثرات و بر همکنش های آنها بر یکدیگر را که ممکن است به صورت هم افزایی باشد، مطح می کند.