مایکوتوکسین و راه حل های مقابله با آن در طیور

مایکوتوکسین چیست؟

مایکوتوکسین ها متابولیت های ثانویه با وزن مولکولی کم هستند که به طور طبیعی توسط قارچ ها تولید می شوند. مایکوتوکسین ها در مواد غذایی وجود دارند و حتی با استفاده از فرآیندهای تکنولوژیک مدرن در تولید مواد غذایی قابل حذف نیستند. آلودگی خوراک با مایکوتوکسین یک نگرانی جدی برای تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان است و در طول زمان منجر به خسارات اقتصادی شدید و کاهش سلامتی شده است. سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (FAO) گزارش داد که سالانه 25 درصد محصولات کشاورزی به مایکوتوکسین ها آلوده می شوند.

منشا مایکوتوکسین ها:

1-  مایکوتوکسین‌ها می‌توانند در طول کشت، برداشت، حمل و نقل و ذخیره‌سازی مواد اولیه در خوراک تجمع یابند.

2-  مایکوتوکسین‌ها در نتیجه آلودگی بستر توسط قارچ‌های میکروسکوپی در طول حمل و نقل و ذخیره‌سازی خوراک به دلیل محتوای بالای پروتئین، رطوبت و غیره ظاهر می‌شوند.

انواع مایکوتوکسین داخل خوراک:

مایکوتوکسین‌های زیر از جمله مواردی هستند که در خوراک‌های مختلف آشکار می‌شوند:

آفلاتوکسین ها (AFB1, AFB2, AFG1, AFG2, AFM1)، اکراتوکسین A (OTA)، زیرالنون (ZEN)، فوموننسین (FUMs) (FB1, FB2, FB3)، پاتولین (PAT)، تریکوتسن ها مانند دئوکسی نیوالنول (DON) و سم T-2  

(Efremenko et al 2023)

روش سم زدایی مایکوتوکسین ها:

عوامل موثر بر سم زدایی مایکوتوکسین ها شامل: ماهیت خوراک و موادغذایی، شرایط محیطی مانند رطوبت و دما، نوع و غلظت مایکوتوکسین، قدرت اتصال بین مایکوتوکسین ها و سایر ترکیبات و ... است. اما در کل میتوان با سه روش فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی غلظت و اثرات مایکوتوکسین ها را کاهش داد. برای کاهش سمیت خوراک های آلوده به مایکوتوکسین ها، جاذب های مختلفی در هنگام تولید خوراک می توان به آنها اضافه کرد.

• روش‌های فیزیکی، شامل غیرفعال‌سازی به روش گرما و تابش (نور UV یا اشعه گاما) است.
• روش های شیمیایی، از جمله می توان به اسیدها، بازها، و عوامل اکسید کننده اشاره کرد.
• روش‌های بیولوژیکی، بر اساس چندین میکروارگانیسم مانند باکتری‌ها، مخمرها و جلبک‌ها هستند که مایکوتوکسین‌ها را تجزیه می‌کنند و آنها را به ترکیبات غیر سمی یا کمتر سمی تبدیل می‌کنند (Capelezzo et al, 2023).

بنتونیت:

بنتونیت یک کانی رسی همه کاره، در دسترس، ایمن و کم هزینه است. دارای ویژگی‌های ساختاری خاص، خواص رئولوژیکی، ترکیب شیمیایی و ظرفیت تبادل کاتیونی است که چندین امکان کاربردی را فراهم می‌کند. بنتونیت متداول ترین روش مورد استفاده برای جلوگیری از اثرات منفی مایکوتوکسین ها در خوراک است. (Capelezzo et al, 2023).

کربن فعال:

کربن فعال که با نام زغال فعال نیز شناخته می شود، یک پودر سیاه رنگ از ترکیباتی همچون چوب، پوسته نارگیل، زغال سنگ نارس یا خاک اره تشکیل می شود. زغال فعال به عنوان یک جاذب عمومی دارای سطح وسیع و قابلیت جذب عالی در محیط های آبی می باشد. از این رو، از کربن فعال در زمینه های مختلفی از جمله دفع سمومی همچون مایکوتوکسین ها به صورت افزودنی خوراک دام و طیور استفاده می شود.

دیواره سلولی مخمر:

یکی از استراتژی های موجود برای کاهش اثرات برخی از مایکوتوکسین ها، استفاده از ظرفیت جذب منحصر به فرد کمپلکس های کربوهیدرات در دیواره سلولی مخمر است. محققان توانایی مخمر در تغییر الگوهای رشد طیور را به توانایی آن در اتصال به سموم موجود در جیره های مورد استفاده نسبت دادند. علاوه بر این، خواص سموم جذب شده یعنی قطبیت، حلالیت و توزیع بار آن ها نیز نقش مهمی در این فرآیند ایفا می کند.

اسیدهای آلی:

اسیدی شدن خوراک دام و طیور با افزودن اسیدهای آلی و نمک های آن ها به کنترل رشد قارچ هایی که کیفیت خوراک را کاهش می دهند و سموم تولید می کنند، کمک می کند. در نتیجه با حذف و کنترل رشد قارچ ها میزان توکسین تولیدی کاهش می یابد. (Deliephan et al, 2023)

پروبیوتیک:

استفاده از برخی باکتری های اسید لاکتیک (LAB) به عنوان ترکیبات ایمن (GRAS)، یکی از موثرترین جایگزین ها به دلیل پتانسیل آنها برای آزادسازی متابولیت های ضد قارچی در برابر گونه های مختلف عوامل قارچی است. کاربردهای بالقوه LAB به عنوان عوامل سم‌زدایی زیستی برجسته است و فعالیت‌های ضدعفونی‌کننده آن‌ها را در برابر رشد قارچ فوزاریوم و مایکوتوکسین‌های فوزاریوم در خوراک نشان داده شده است (Smaoui et al, 2022).

 برخی از باکتری ها در روده می توانند به سموم متصل شوند و از اتصال آنها به لایه روده جلوگیری کنند، اما پروبیوتیک ها به دلیل خاصیت چسبندگی بالا در پروتئین های دیواره سلولی، پتانسیل غیرفعال کردن سموم را از طریق اتصال سطحی دارند (Zolfaghari et al, 2023).

تاثیرات استفاده از توکسین بایندر در تغذیه طیور:

متداول ترین روش برای پیشگیری و درمان مایکوتوکسیکوز در پرندگان، استفاده از جاذب های مایکوتوکسین است. توکسین بایندرها از سه راهکار موثر کلیدی جذب، تبدیل زیستی و حفاظت زیستی برای حذف طیف گسترده ای از مایکوتوکسین ها استفاده می کنند.

توکسین بایندر سبب کاهش اثرات منفی توکسین ها بر عملکرد در طیور می شود. به طور مثال در تحقیقی که بر روی جوجه های گوشتی تغذیه شده با جیره آلوده به آفلاتوکسین B1 صورت گرفت نتایج نشان داد که استفاده از توکسین بایندر سبب بهبود مصرف خوراک و افزایش وزن بدن شده است. از طرفی بیان شده که توکسین بایندر ها با کاهش رادیکال های آزاد و تقویت آنزیم های آنتی اکسیدانی، می توانند سبب سم زدایی بشوند. همچنین با جذب سموم و با اشغال محل‌های اتصال، جذب آنها را به داخل سلول‌های کبدی محدود می‌کنند و از آسیب به بافت جلوگیری می کنند. بعلاوه بر اساس یافته ها توکسین بایندرهایی که حاوی پروبیوتیک ها، ترکیبات فنلی و مخمر هستند سطح ایمونوگلوبولین را افزایش داده و سیستم ایمنی را تقویت می کنند. همچنین توکسین بایندرهایی که حاوی پلی ساکارید باشند سبب فعالیت ضد التهابی، ضد باکتریایی، ضد ویروسی، تعدیل کننده ایمنی و مهار رادیکال های آزاد می شوند (Feshanghchi et al, 2022).

References

• Mimoune, N., Houari, C., Ammari, C., Hammouni, R., Ait Issad, N. and Khelef, D., 2023. Zootechnical, bacteriological, and histometrical effects of a combination mycotoxin binder-acidifier in broiler chickens. Veterinarska stanica, 54(1), pp.0-0.
• Shi, J., Jiang, M., Wang, H., Luo, Z., Guo, Y., Chen, Y., Zhao, X., Qiang, S., Strasser, R.J., Kalaji, H.M. and Chen, S., 2023. Effects of Mycotoxin Fumagillin, Mevastatin, Radicicol, and Wortmannin on Photosynthesis of Chlamydomonas reinhardtii. Plants, 12(3), p.665.
• Efremenko, E., Senko, O., Maslova, O., Lyagin, I., Aslanli, A. and Stepanov, N., 2023. Destruction of mycotoxins in poultry waste under anaerobic conditions within methanogenesis catalyzed by artificial microbial consortia. Toxins, 15(3), p.205.
• Mohammadi Shad, Z. and Venkitasamy, C., 2023. Mycotoxins as Food and Feed Contaminant: Effect on Health and Economy and Their Management. Fungal Resources for Sustainable Economy: Current Status and Future Perspectives, pp.531-563.
• Capelezzo, A.P., Celuppi, L.C.M., Macuvele, D.L.P., Zeferino, R.C.F., Zanetti, M., Bender, J.P., de Mello, J.M.M., Fiori, M.A. and Riella, H.G., 2023. Obtaining and characterization of bentonite organophilic incorporated with geranyl acetate and its application as mycotoxins’ binder in simulated gastrointestinal fluids. Applied Clay Science, 237, p.106915.
• Deliephan, A., Dhakal, J., Subramanyam, B. and Aldrich, C.G., 2023. Use of organic acid mixtures containing 2-hydroxy-4-(methylthio) butanoic acid (HMTBa) to mitigate Salmonella enterica, Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) and Aspergillus flavus in pet food kibbles. Animals, 13(5), p.877.
• Smaoui, S., Agriopoulou, S., D’Amore, T., Tavares, L. and Mousavi Khaneghah, A., 2022. The control of Fusarium growth and decontamination of produced mycotoxins by lactic acid bacteria. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, pp.1-28.
• Zolfaghari, H., Khezerlou, A., Banihashemi, S.A., Tavassoli, M. and Ehsani, A., 2023. REVIEW ON BIO-DETOXIFICATION OF AFLATOXINS BASED ON LACTIC ACID BACTERIA: MECHANISM AND APPLICATIONS. Journal of microbiology, biotechnology and food sciences, pp.e9424-e9424.
• Feshanghchi, M., Baghban-Kanani, P., Kashefi-Motlagh, B., Adib, F., Azimi-Youvalari, S., Hosseintabar-Ghasemabad, B., Slozhenkina, M., Gorlov, I., Zangeronimo, M.G., Swelum, A.A. and Seidavi, A., 2022. Milk Thistle (Silybum marianum), Marine Algae (Spirulina platensis) and toxin binder powders in the diets of broiler chickens exposed to aflatoxin-B1: Growth performance, humoral immune response and cecal microbiota. Agriculture, 12(6), p.805.