زیرالنون

زیرالنون یکی از مهم ترین سموم قارچی در غلات است که با رشد قارچ های فوزاریوم از جمله فوزاریوم گرامیناروم و فوزاریوم کالموروم روی محصولات کشاورزی بخصوص در غلات مانند ذرت، گندم، جو، برنج، یولاف، سورگوم در شرایط رطوبتی و دمایی مناسب در مزرعه و انبار، تولید می شود. بطور کلی، آلودگی محصولات کشاورزی با زیرالنون در مزرعه، در غلظت های پایین اتفاق می افتد اما با انبارداری نادرست، غلظت زیرالنون افزایش می یابد و به عبارت دیگر، قارچهای مولد زیرالنون بیشتر جزء قارچهای انباری محسوب می شوند. این سم در طول مراحل فرآوری مانند آسیاب کردن، حرارت دادن و ... از بین نمی رود در نتیجه می تواند محصولات فرآوری شده بر پایه غلات مانند نان، بیسکویت، کیک، ماکارونی، روغن ذرت و مالت را نیز آلوده کند. البته میزان زیرالنون در سبوس غلات بیشتر است مثلاً غلظت زیرالنون در برنج قهوه ای بیشتر از برنج سفید است یا غلظت زیرالنون در سبوس گندم بیشتر است و فرآیند سبوس گیری می تواند تا حدودی به کاهش غلظت زیرالنون کمک کند.

چنانچه خوراک دام و طیور به زیرالنون آلوده باشد این سم قادر است به تخم مرغ، گوشت به خصوص جگر و شیر گاو نیز منتقل شده و آنها را آلوده کند. هر چند نرخ ورود این سم به شیر و همچنین ذخیره آن در بافت ها پایین است و احتمال مسموم شدن انسان توسط محصولات پروتئینی حیوانی کمتر از مسمومیت از طریق مصرف غلات و دانه های آلوده می باشد.

علت نامگذاری زیرالنون

زیرالنون اولین بار در سال 1962 از ذرت آلوده با قارچ فوزاریوم جدا شد و به عنوان F-2 نامیده شد. نام زیرالنون، از ترکیب چند عبارت مشتق شده است. ویژگی های قارچ تولید کننده زیرالنون

قارچ فوزاریوم، گروه بزرگی از قارچ های ریسه ای هستند که به دلیل داشتن کنیدی های دوکی شکل که در لاتین به کلمه دوک،  fusus می گویند، فوزاریوم نامیده می شوند. لازم به ذکر است کنیدیها، اسپورهای غیرجنسی قارچ هستند که در تولید مثل و گسترش قارچ نقش دارند و کنیدی از کلمه یونانی konis به معنی گرد و غبار آمده است.

میسلیوم های (ساختارهای رشته ای منشعب) قارچ فوزاریوم گرامیناروم و فوزاریوم کالموروم ابتدا به رنگ تقریباً سفید هستند و به مرور زمان به رنگ قرمز، صورتی تا ارغوانی در می آیند. قارچ فوزاریوم گرامیناروم در دمای پایین تر از 5 درجه سانتی گراد تا 35 درجه سانتی گراد و دمای بهینه 25 درجه سانتی گراد رشد می کند و قارچ فوزاریوم کالموروم در دمای 0 تا 33 درجه سانتی گراد و دمای بهینه 30 درجه سانتی گراد رشد می کند.

رطوبت دانه یکی از عوامل مهم در رشد قارچ فوزاریوم است و اگر رطوبت دانه بالای 18 درصد باشد، حتی در دمای 7 درجه سانتی گراد هم، این قارچ می تواند رشد کند.

نشانه های بیماری قارچی روی غلات

قارچ فوزاریوم گرامیناروم و فوزاریوم کالموروم باعث بیماری روی غلات بخصوص گندم می شود که در انگلیسی به آن بلایت خوشه گفته می شود. اولین علائم بلایت فوزاریوم کمی پس از گلدهی(ظهور خوشه و دانه) رخ می دهد و باعث مرگ زودرس یا سفید شدن بخش ها یا تمامی سنبله گندم می شود. اگر محیط گرم و مرطوب باشد تجمع اسپورهای صورتی رنگ روی بخشهای آلوده دیده می شود و در اواخر فصل، اندام های کروی به رنگ سیاه مایل به آبی (به نام پرتیس که دارای اسپور یا ساختاری است که در تولید مثل و گسترش قارچ نقش دارد) روی قمست های آلوده مشاهده می شوند. این قارچ باعث کوچک و چروک شدن دانه ها می شود که اغلب ظاهری خشن و چروکیده دارند و به رنگ صورتی و قهوه ای کم رنگ دیده می شوند.

ویژگی های و شریط تولید زیرالنون

زیرالنون، کریستال های سفید رنگی است که زیر نور فرابنفش، به رنگ سبز-آبی دیده می شود. زیرالنون در چربی حل شده ولی اغلب در آب حل نمی شود. این سم نسبت به حرارت مقاوم است و تا دماهای بالای 161 تا 163 درجه سانتی گراد، تغییری در ساختار آن ایجاد نمی شود. در نتیجه زیرالنون با روش های رایج فرآوری مواد غذایی، بطور کامل از بین نمی رود.

قارچ فوزاریوم در رطوبت بالای 20 درصد دانه و دمای بین 20 تا 25 درجه سانتی گراد طی چند هفته رشد کرده و بعد از قرار گرفتن قارچ در شرایط استرس سرمایی و کاهش دما بین 8 تا 15 درجه سانتی گراد، باعث تحریک تولید سم زیرالنون برای چندین هفته می شود. مطالعات متعددی نشان داده اند که زیرالنون در دمای بیشتر از 37 درجه  سانتی گراد تولید نمی شود.

خطرات زیرالنون:

بعد از مصرف مواد غذایی آلوده به این سم قارچی، زیرالنون به سرعت در بافت های روده جذب شده و در سلول های روده توسط آنزیم ها (3- آلفا و 3-بتا هیدروکسی استروئید دهیدروژناز) می توانند به آلفا زیرالنول و بتا زیرالنول تبدیل شود که فرم آلفا زیرالنول بیشتر در انسان و بتا زیرالنول بیشتر در طیور و نشخوار کنندگان (مانند گاو و ...) دیده می شود. البته زیرالنون می تواند وارد خون شده و در کبد و تخمدان ها نیز به آلفا و بتازیرالنون تبدیل شود. زیرالنون و مشتقات آن مانند آلفا زیرالنول و بتا زیرالنول به یکی از هورمون های جنسی اصلی بدن زنان که البته به مقدار کم در بدن مردان هم دیده می شود (به نام هورمون استرادیول)، شبیه هستند. این ترکیبات به دلیل داشتن حلقه فنولی از این هورمون جنسی تقلید کرده و به گیرنده های آن متصل شده و با ایجاد اختلالات هورمونی در بدن می توانند خطر ابتلا به سرطان سینه و پوشش داخلی رحم در زنان و سندرم پلی کیستیک تخمدان را افزایش دهند. علاوه براین، در زنان باردار قرار گرفتن طولانی مدت در معرض زیرالنون از طریق مصرف غذا ممکن است باعث کاهش بقای جنین، کاهش وزن جنین و همچنین کاهش میزان شیر شود. در مردان زیرالنون باعث کاهش تعداد اسپرم و مدت زمان زنده ماندن آن شده و همچنین می تواند مانع اسپرم زایی شود. این سم قارچی می تواند باعث بلوغ زودرس در کودکان بین 7 تا 8 سال شود. نوزادان، زنان باردار، افراد دارای فشار بالا، افراد دیابتی، افراد دارای چاقی مفرط و بانوان بعد از سن یائسگی، نسبت به اثرات زیرالنون حساس تر هستند. البته آژانس بین المللی تحقیقات روی سرطان (IARC)، زیرالنون را در گروه 3 قرار داده است یعنی برای انسان سرطان زا نیست.

با توجه به خطرات زیرالنون، در دسامبر سال 2011، متخصصین سلامت سینه به زنان توصیه کردند که از مکمل های افزایش حجم سینه که حاوی زیرالنون است، استفاده نکنند به دلیل اینکه هیچ مدرکی مبنی بر بی خطر بودن آن روی سلامت انسان وجود ندارد.

زیرالنون شبیه به بیسفنول A عمل می کند ولی سمیتش از بیسفنول A کمتر است. بیسفنول A یک ماده شیمیایی سفید یا بی رنگ است که در پوشش داخلی بیشتر قوطی های فلزی کنسرو برای جلوگیری از تماس مستقیم مواد غذایی با فلز و خورده شدن قوطی و فساد مواد غذایی و علاوه بر این در ساخت برخی از ظروف پلاستیکی استفاده می شود. این ماده در طی نگهداری طولانی مدت، ضربه خوردن و در معرض حرارت قرار گرفتن ظروف حاوی بیسفنول A، می تواند باعث آزاد شدن این ماده شیمیایی از پوشش داخلی بسته بندی و مهاجرت به سمت مواد غذایی شده و با ورود به بدن به دلیل شباهت ساختاری با هورمون استروژن از آن تقلید کرده و با اتصال به گیرنده های استروژن در بدن، باعث بروز مشکلات جدی از قبیل چاقی، بلوغ زودرس، ناباروری، سرطان و بیماریهای قلبی می شود.

آلودگی خوراک دام به زیرالنون می تواند باعث کاهش مصرف خوراک، کاهش تولید شیر، درد شکم، تورم غدد پستانی و اندام های تناسلی، سقط جنین، کاهش میل جنسی، و ناباروری و ... در دام شود.

سازمان ایمنی غذای اروپا (EFSA)، مقدار حد مجاز قابل دریافت زیرالنون را 25/0 میکروگرم بر هر کیلوگرم وزن بدن در روز مشخص کرده است که دریافت بالاتر از این مقدار باعث آسیب به سلامت مصرف کننده می شود. در معرض قرار گرفتن با زیرالنون برای کشورهای در حال توسعه که قسمت عمده غذاهای آنها از گندم، برنج و ... بیشتر حائز اهمیت است. در تحقیقات انجام شده روی نمونه هایی برنج داخلی و برنج وارداتی، میانگین آلودگی به زیرالنون در برنج داخلی بیشتر از برنج وارداتی بود. متأسفانه، برای برنج که از کالاهای اساسی ایران است و تقریباً روزانه مصرف می شود و آرد برنج که در غذای کودکان استفاده می شود، حد مجاز اجباری برای زیرالنون ندارد.

حد مجاز زیرالنون در مواد غذایی

از آنجا که غلات و محصولات غذایی فرآوری شده بر پایه غلات، جزء شایعترین مواد غذایی آلوده با زیرالنون می باشند، حد مجازهایی در مواد غذایی بر اساس آخرین تغییرات سازمان استاندارد ملی ایران در سال 1399 و اتحادیه اروپا در سال 2023 به شرح زیر در نظر گرفته شده است.

*آسیاب مرطوب فرآیندی است که برای شکستن دانه ذرت به اجزای تشکیل دهنده آن مانند نشاسته، پروتئین، فیبر، روغن ذرت و... استفاده می شود.

راههای کنترل بیماری در مزرعه

• اجتناب از کشت بذور آلوده و بوجاری کردن بذور برای جداسازی بذرهای سبک
• تأخیر در کشت گندم های پاییزه تا زمانی که خاک به 16 درجه سانتی گراد یا پایین تر برسد و تعجیل در کشت گندم های بهاره، قبل از گرم شدن خاک چون این قارچ در دماهای 25 تا 30 درجه سانتی گراد بیشترین رشد را دارد.
• کوددهی بیش از حد بخصوص مصرف زیاد ازت باعث حساس شدن گیاه به عامل بیماری می شود.
• کشت عمیق بذر (به عمق 10 سانتی متر) در مقایسه با کشت سطحی (به عمق 5 سانتی متر)، پوسیدگی ریشه را تشدید می کند.
• بقایای گیاهی به عنوان منابع آلودگی محسوب می شوند، بنابراین، باید بقایا را معدوم کرد.
• غلات در تناوب با خانواده لگومینوز (باقلائیان) مانند باقلا، نخود فرنگی، سویا، یونجه و ... کشت شود. به دلیل اینکه، کشت مداوم یک محصول در یک زمین طی چندین سال متوالی، باعث کاهش کیفیت محصول شده و گیاهان خانواده لگومینوز قادر هستند توان از دست رفته زمین را مجدداً برگردانده و خاک را تقویت کند

راههای کنترل در انبار

• رطوبت دانه برای انبارداری طولانی مدت باید کمتر از 12 درصد باشد.
• هوادهی غله داخل انبار و سیلو مهم است چون اختلاف دمای سطح و مرکز توده باعث تجمع رطوبت در قسمت میانی غله در انبار و سیلو شده و شرایط را برای رشد قارچ فراهم می کند.
• نگهداری غله در دمای خنک زیر 15 درجه، می تواند تا حدودی رشد قارچ و فعالیت حشرات را کاهش دهد.
• کنترل آفات انباری مانند شپشه گندم یا شپشک برنج که باعث سوراخ کردن دانه و شرایط را برای رشد قارچ فراهم می کند.

و در آخر، برای کاهش خطرات این سم قارچی که در گندم، برنج و ... دیده می شود، علاوه بر لزوم به نظارت سازمانهای اجرایی روی محصولات ورودی به بازار داخلی، مصرف کنندگان نیز باید مواد غذایی را که زیر نظر سازمان های مربوطه مانند استاندارد ملی ایران و غذا و داروی ایران است، تهیه کنند.