سموم قارچی در آبزی‌پروری، مخاطرات و مدیریت

خوراک‌های نهایی مورد استفاده در آبزی‌پروری و مواد اولیه موجود در آن‌ها بشدت مستعد آلودگی به قارچ و کپک می‌باشند. مهم‌ترین مواد خوراکی گیاهی مورد استفاده در اقصی‌نقاط دنیا شامل ذرت، گندم، برنج، خُرده برنج، مایلو، کنجاله سویا، کنجاله آفتابگردان، کنجاله منداب، سبوس برنج، سبوس گندم و پسماند تقطیری خشک غلات  همراه با ترکیبات محلول (DDGS) می‌باشند. در سالیان اخیر، فراهم کردن مواد اولیه‌ای که به طور رایج در خوراک آبزیان مورد استفاده قرار می‌گیرند رو به کاهش و قیمت آن‌ها رو به‌ افزایش بوده است. در چنین شرایطی، تمایل برای مصرف انواع مختلف فراورده‌های جانبی غلات و دانه‌های روغنی در بین تولید کنندگان خوراک آبزیان، افزایش یافته است. متأسفانه این فرآورده‌های جانبی در مقایسه با غلات و دانه‌های روغنی اولیه، دارای غلظت‌های به مراتب بالاتری از سموم قارچی هستند چرا که تراکم سموم قارچی در لایه‌های خارجی غلات و دانه‌های روغنی بیشتر بوده و همراه با این لایه‌ها وارد محصولات جانبی می‌شوند. در شرایط اقلیمی گرمسیری و نیمه‌گرمسیری، احتمال آلودگی مواد خوراکی انباری به کپک‌ها و سموم قارچی بسیار زیاد است زیرا دما (بین 25 تا 30 درجه سانتی‌گراد) و رطوبت نسبی هوا (88 تا 95 درصد) و نیز میزان آب فعال (7/0<) خوراک‌ها در این مناطق برای رشد کپک و تولید سموم قارچی بسیار ایده‌آل است.  بعلاوه، افزایش میزان استفاده از مواد خوراکی گیاهی و فرآورده‌های آن‌ها در تغذیه آبزیان در سال‌های اخیر، احتمال بروز مایکوتوکسیکوز یا مسمومیت با سموم قارچی در آبزیان را افزایش می‌دهد. در ادامه به ارائه استانداردها و مباحثی در رابطه با اثرات آلودگی مواد خوراکی به سموم قارچی بر سلامت و عملکرد ماهی و میگو خواهیم پرداخت.

مایکوتوکسیکوز

مایکوتوکسیکوز به کاهش سطح سلامت حیوانات در پی دریافت انواع مختلف سموم قارچی از طریق خوراک اتلاق می‌شود. شدت مایکوتوکسیکوز به نوع و غلظت سم قارچی دریافتی، مدت‌زمان مواجهه با سم و سن حیوان بستگی دارد. مایکوتوکسین‌ها یا سموم قارچی متابولیت‌های ثانویه سمی برخی از قارچ‌های رشته‌ای بوده و از چالش‌های مهم صنایع دامپروری و آبزی‌پروری در مناطق مختلف دنیا به شمار می‌روند. با توسعه تجارت جهانی مواد خوراکی، تحولات اقلیمی و تغییرپذیری بالای روش‌های زراعی، مدیریت بحران ناشی از سموم قارچی دشوارتر نیز شده است.

در طبیعت بیش از 600 نوع مختلف سموم قارچی شناسایی شده‌اند با این حال بخش عمده پژوهش‌هایی که تا کنون در این زمینه انجام شده‌اند بر روی 6 گروه از سموم قارچی متمرکز بوده‌اند: آفلاتوکسین‌ها (AF)، دئوکسی نیوالنول (DON)، فومونیزین‌ها (FB)، اکراتوکسین‌ها (OTA)، سمT₂– و زیرالنون (ZEN). یافته‌های اخیر نشان داده‌اند که در ماهی‌ها، 6 سم فوق حتی در غلظت‌هایی کمتر از غلظت‌های مجاز تعیین شده برای آن‌ها، بسیار خطرناک‌ و زیان‌بار هستند (جدول 1). اثرات نامطلوب سموم قارچی نوظهوری نظیر فوزاریک اسید، مونیلی‌فورمین و انیاتین‌ها نیز اخیرا مورد توجه قرار گرفته است با این حال مطالعات به عمل آمده در زمینه اثرات این سموم بر گونه‌ای مختلف آبزیان بسیار محدود است. در گونه‌های پرورشی آبزیان، سموم قارچی ممکن است مصرف خوراک، رشد، ظرفیت تولید مثلی، ضریب تبدیل خوراک و سایر پارامترهای عملکردی را به طرز سوئی تحت تأثیر قرار دهند. این سموم همچنین می‌توانند موجب نارسایی کبد و حتی افزایش مرگ و میر شده و زیان‌های اقتصاد قابل توجهی را به بار آورند (جدول 2).

فراوانی و غلظت سموم قارچی در مواد خوراکی

در ادامه به مرور اطلاعات موجود در رابطه میزان حساسیت آبزیان به سموم قارچی، علائم مایکوتوکسیکوز در آبزیان، میزان آلودگی به سموم قارچی در خوراک‌های رایج مورد استفاده در صنعت آبزی‌پروری قاره آسیا (ذرت، پسماند تقطیری ذرت همراه با ترکیبات محلول، برنج، فراورده‌های جانبی برنج، کنجاله سویا، گندم و سبوس گندم) خواهیم پرداخت.

توجه: غظت‌ بحرانی یک سم قارچی در خوراک ماهی به غلظت‌هایی از این سموم گفته می‌شود که موجب کاهش سطح سلامت و عملکرد حداقل 5 درصد از جمعیت ماهی‌‌ها شود (Critical Concentration 5%: CC5).

شکل 1- روند آلودگی به سموم قارچی بین سال‌های 2019 تا 2022 در مقایسه با متوسط غلظت این سموم در سال 2018 در 7 ماده خوراکی منتخب. AF: آفلاتوکسین؛ DON: دائوکسی‌نیوالنول؛ FB: فومونیزین B؛ OTA: اکراتوکسین؛ ZEN: زیرالنون؛ T2HT2: سموم T2 و HT2.

به منظور تعیین روند زمانی آلایش مواد خوراکی، میانگین غلظت ابرسموم شش‌گانه (آفلاتوکسین، دئوکسی نیوالنول، فومونیزین B، اکراتوکسین، زیرالنون، سم T2 و سم HT2) در 7 ماده خوراکی منتخب (ذرت، پسماند تقطیری ذرت همراه با ترکیبات محلول، برنج، فراورده‌های جانبی برنج، کنجاله سویا، گندم و سبوس گندم) در سال 2018 (به عنوان مرجع) با غلظت‌های به دست آمده برای همان هفت خوراک بین سال‌های 2019 و 2022 مورد مقایسه قرار گرفت و میزان همبستگی بین دو جامعه زمانی تعیین گردید. نتایج این مطالعه [که با بررسی 67.454  نمونه از 52 کشور جهان صورت گرفت] نشان داد که غلظت سم DON در برنج طی سال‌های 2019 تا 2022 در مقایسه با متوسط غلظت آن در سال 2018 افزایش چشمگیر و 617 درصدی داشته است. به همین ترتیب، مقدار سموم AF، FB و زیرالنون نیز در برنج به ترتیب حدود 175، 99 و 189 درصد افزایش یافته است حال آنکه، در مورد ذرت، کنجاله سویا و گندم، غلظت سموم FB، T2HT2 و ZEN کاهش جزئی را نشان می‌دهد (شکل 1).

عوارض ناشی از سموم قارچی در گونه‌های مختلف آبزیان

با توجه به روند کنونی جایگزینی خوراک‌های پروتئینی با منشأ حیوانی با پروتئین‌های گیاهی، نگرانی‌ها در رابطه با افزایش غلظت سموم قارچی در خوراک آبزیان روز به روز تشدید می‌شود. در صنعت آبزی‌پروری، گونه‌های متعددی از آبزیان ساکن آب گرم و آب سرد به صورت متمرکز پرورش می‌بابند. به دلیل خونسرد بودن این موجودات، مواجه با سموم قارچی موجب بروز اثرات پیچیده‌ای می‌شود. این عوارض تا حد زیادی وابسته به سن و گونه حیوان می‌باشند. عوارض ناشی از آلودگی خوراک آبزیان با سموم قارچی بر گونه‌های مختلف آبزیان مناطق گرمسیری و منابع علمی مربوطه در جدول 3 خلاصه شده است. اعتقاد بر این است که آفلاتوکسین B1 (AFB1) موجب تغییر ترکیب بدن و بروز تنش اکسیداتیو می‌شود.  افزایش مواجهه با AFB1 به واسطه افزایش مصرف مواد خوراکی با منشاء گیاهی اغلب موجب اختلال در کارکرد کبد، کاهش نرخ رشد، کاهش وزن بدن، نارسایی اندام‌های داخلی و افزایش مرگ و میر در ماهی تیلاپیای نیل می‌شود (خالد و همکاران، 2014). به نظر می‌رسد که در میان گونه‌های مختلف آبزیان، گربه‌ماهی کانالی از حساسیت کمتری در برابر AFB1 برخوردار است حال آنکه تیلاپیای نیل حساسیت بیشتری را در برابر این سم از خود نشان می‌دهد.

گونه‌های مختلف آبزیان در برابر سم DON سطح حساسیت مخصوص به خود را دارند. این امر را (با در نظر گرفتن یافته‌های طیف وسیعی از مطالعات صورت گرفته در گونه‌های جانوری خشکی‌زی) می‌توان به ویژگی‌های متابولیکی این سم نسبت داد، اگرچه مطالعات محدودی در این زمینه در گونه‌های جانوران آبزی انجام شده است. با توجه به روند افزایشی آلایش برنج به سم DON بین سال‌های 2019 و 2022 و افزایش میزان استفاده از برنج در خوراک آبزیان (تا 25 درصد)، در صورت عدم پایش مناسب سموم قارچی و به کارگیری اقدامات پیشگیرانه مناسب، مزارع پرورش ماهی و میگو با مسمومیت حاد ناشی از DON مواجه خواهند بود. سم DON ضمن کاهش مصرف خوراک، موجب کاهش رشد و بازده استفاده از خوراک، بروز جراحات و تغییرات آسیب‌شناختی در کبد و کلیه، وقوع تنش اکسیداتیو و در نهایت ضعف سیستم ایمنی در آبزیان می‌شود (پیتش، 2020). تفاوتی که از نظر میزان حساسیت به سم DON بین گونه‌های مختلف آبزیان مشاهده می‌شود، هنگام مقایسه گونه‌های گرمابی و سردآبی پررنگ‌تر می‌شود. ماهیان گرمابی در مقایسه با ماهیان سردآبی، در برابر سم DON مقاوم‌تر هستند. مثلا گربه‌ماهی کانالی نسبت در مقایسه با سالمونوئیدها حساسیت کمتری را به سم DON نشان می‌دهد (هوفت و بیورو، 2021). در مطالعه‌ای که اخیرا منتشر شده است، میزان کاهش مصرف خوراک و رشد ماهی قزل آلای رنگین کمان در صورت تغذیه با خوراک حاوی ppb 136 سم DON به ترتیب حدود 5/3 و 7/3 درصد پیش‌بینی شده است (کالتسی و همکاران، 2021). سم OTA به انواع مختلف مسمومیت جنینی شامل ناهنجاری‌های ریخت‌شناختی شدید (deformity)، کاهش نرخ رشد و تفریخ، تشدید مرگ و میر جنین نسبت داده شده است و اعتقاد براین است که این اثرات جملگی به دلیل بروز تنش اکسیداتیو القاء می‌شوند.

کاهش رشد، افزایش ضریب تبدیل خوراک، کاهش زنده‌مانی و سطح هماتوکریت از جمله عوارض مواجهه با OTA در گربه‌ماهی کانالی به شمار می‌روند (ماریجانی و همکاران، 2021). سم زیرالنون در ماهی اثرات ایمونوتوکسیک، ژنوتوکسیک، هپاتوتوکسیک و سایتوتوکسیک داشته و موجب افزایش آسیب‌های کلیوی می‌شود (پیتش، 2020).

در کل، سموم قارچی طیف گسترده‌ای از عوارض را در ماهی و میگو القاء نموده و موجب کاهش مصرف خوراک و عملکرد رشد می‌شوند (جدول 3).

مجرای گوارشی (از حفره دهان تا انتهای روده بزرگ) به طور مداوم در معرض سموم قارچی موجود در خوراک می‌باشد. در نتیجه، سموم قارچی تأثیر قابل توجهی بر سلامت و کارکرد دستگاه گوارش دارند. به طور کلی، سدهای دفاعی روده به عنوان فیلتر در برابر سموم قارچی مختلف عمل می‌کنند. با این وجود، برخی از سموم قارچی اثرات نامطلوبی را در مجرای گوارشی برجای می‌گذارند. به‌عنوان مثال، سموم قارچی کارکردهای طبیعی روده (شامل کارکرد سدهای دفاعی و فرایند جذب مواد مغذی) را مختل می‌کنند. برخی از مایکوتوکسین‌ها ویژگی‌های ریخت‌شناختی روده را تحت تأثیر قرار می‌دهند. همزمان با هضم خوراک در قسمت‌های مختلف دستگاه گوارش، سموم قارچی در مجرای روده آزاد و متعاقبا جذب خون می‌شوند. این سموم در نهایت از طریق خون به کبد و سایر اندام‌های بدن رسیده و موجب وقوع مسمومیت می‌شوند. حفظ سلامت دستگاه گوارش برای ممانعت از این مسمومیت، الزامی ‌است.

شکل 2 تأثیر مواجهه با مایکوتوکسین‌ها بر ساختار و کارکرد روده

تأثیر سموم قارچی بر سیستم ایمنی

تأثیر سموم قارچی بر سیستم ایمنی در اغلب مواقع نادیده گرفته شده است. سیستم ایمنی به سه بخش ایمنی ذاتی (ماکروفاژها و سلول‌های دندریتیک)، ایمنی سلولی (DTH یا حساسیت مفرط نوع تأخیری و سلول‌های T سایتوتوکسیک) و ایمنی با واسطه پادتن (لنفوسیت‌های نوع B، سلول‌های T یاور، پادتن‌ها) تقسیم می‌شود. سموم قارچی هر سه مؤلفه سیستم ایمنی را تحت تأثیر قرار داده و در نتیجه حساسیت حیوان را در برابر عفونت‌های باکتریایی، ویروسی و پروتوزائی افزایش می‌دهند.

راه‌حل‌های ما

پنتاسید (Pentacid): اسیدیفایر بر پایه اسیدهای آلی (لاکتیک، پروپیونیک، فرمیک، استیک و نمک‌های آن‌ها) که با هدف بهبود سطح سلامت و کارکرد دستگاه گوارش حیوان و جلوگیری از رشد میکروارگانیسم‌های مولد سم در خوراک دام، طیور و آبزیان فرموله شده است.

نوتوکس: توکسین‌بایندر چهارلایه و چندجزئی که با اثربخشی در چهار سطح دستگاه گوارش، متابولیک، ایمونولوژیک و عمکلردی، ضمن جلوگیری از ورود سموم خوراکی و انتروتوکسین‌ها به جریان خون، فازهای سم‌زدایی در کبد را تقویت و استرس اکسیداتیو ناشی از مواجهه با عوامل تنش‌زای مختلف (بیماری‌ها، عوامل تنش‌زای محیطی-مدیریتی و …) را کاهش می‌دهد. این محصول به واسطه دارا بودن فاکتورهای ضدالتهابی از بروز التهاب در بدن و به ویژه در دستگاه گوارش تا حد زیادی ممانعت کرده و از این طریق، بازده استفاده از مواد مغذی جیره را افزایش می‌دهد.

مگاباند: توکسین‌بایندر معدنی متشکل از انواع مختلف جاذب‌های آلومینیوم سیلیکاتی با قدرت جذب بالای 90 درصد برای سموم قارچی قطبی به ویژه سموم خانواده آفلاتوکسین‌ها.