داکسی نیوالنول(Deoxynivalenol)

داکسی نیوالنول(Deoxynivalenol)

داکسی نیوالنول، ترکیب سمی هستند که با رشد قارچ های فوزاریومی مانند فوزاریوم گرامیناروم و فوزاریوم کالموروم و بیشتر در غلات مانند گندم، برنج، جو، ذرت در مزرعه و انبار تولید می شود و در نتیجه مواد غذایی فرآوری شده حاصل از این محصولات مانند غذای کودکان، نان، ماکارونی، نودل و بیسکویت می توانند به این سم آلوده باشند.

این سم قارچی اولین بار به همراه سم نیوالنول در غلات آلوده (جو و گندم) برای اولین بار در ژاپن شناسایی شد. البته نیوالنول قبلاً از محیط کشت قارچ Fusarium nivale جداسازی شده بود. سم نیوالنول و داکسی نیوالنول از نظر ساختاری مشابه هستند با این تفاوت که داکسی نیوالنول یک اکسیژن کمتر دارد به همین علت به، Deoxynivaleonol ( Deبه معنی نداشتنoxy  یک اتم اکسیژن نسبت به ساختار مولکولی نیوالنول) نامگذاری شد.

داکسی نیوالنول، به ومیتوکسین (vomitoxin) نیز معروف است. به دلیل اینکه به نظر می رسد اولین هدف این سم بعد از ورود به بدن، روده است و قادر است سدهای محافظتی روده و سلول های پوششی روده را مختل کرده و باعث ایجاد حالت تهوع و استفراغ شود (vomit در انگلیسی به معنی استفراغ کردن است) که به آن ومیتوکسین می گویند.

داکسی نیوالنول پایداری حرارتی بالایی دارد و در محدوده دمایی بین 170 تا 350 درجه سانتی گراد نسبت به گرما مقاوم است و در صورت تولید این سم قارچی در محصولات کشاورزی، کاهش و حذف سمیت آن از راههای معمول پخت و فرآوری مشکل است. حتی میزان داکسی نیوالنول بعد از 30 دقیقه در دمای 170 درجه سانتی گراد کاهش پیدا نمی کند. هر چند میزان این سم قارچی در ماکارونی و نودل پخته شده و آبکش شده، کاهش پیدا می کند به دلیل اینکه داکسی نیوالنول در آب حل می شود و می تواند در طول پخت به سمت آب مهاجرت کند. اما سرخ کردن مواد غذایی آلوده نمی تواند باعث کاهش غلظت آلودگی شود.

اثرات مخرب روی سلامت انسان

کمیته مشترک سازمان جهانی بهداشت (WHO) و خواربار و کشاورزی (FAO)، حد قابل تحمل داکسی نیوالنول و متابولیتهای حاصل از آن را یک میکروگرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن در روز تعیین کرد. سازمان جهانی بهداشت (WHO)، نگرانی هایی در مورد اثر سم قارچی داکسی نیوالنول در ایجاد اختلال در رشد طبیعی جنین و نقایص مادرزادی و افزایش خطر سقط جنین، زایمان زودرس و به دنیا آمدن نوزاد مرده، سرکوب سیستم ایمنی و سیستم عصبی را مورد توجه قرار دادند.

داکسی نیوالنول می تواند باعث دردهای شکمی، اسهال، استفراغ، سردرد، سرگیجه، بی اشتهایی و با تأثیر روی سیستم عصبی ممکن است باعث آسیب به مغز شود.

آژانس بین المللی تحقیق روی سرطان (IACR)، داکسی نیوالنول را در گروه 3 که برای انسان سرطان زا نیست، قرار داده است.

داکسی نیوالنول بعد از ورود به بدن به سرعت جذب و در بدن پخش و سپس دفع می شود. داکسی نیوالنول در بدن به ریبوزوم (اندامکی که در ساخت پروتئین نقش دارند) متصل و با آسیب به آن باعث مختل کردن کار ریبوزم ها و جلوگیری از ساخت پروتئین و مرگ سلولی می شوند.

طبق گزارشات در کشورهای آسیایی، انسان ها بیشتر تحت تأثیر مسمومیت های حاد با داکسی زیرالنول قرار می گیرند و علائم آن شامل اسهال، استفراغ، دردهای شکمی، سرگیجه، تب، حالت تهوع و در موارد شدید اسهال خونی است و مسمومیت مزمن با داکسی نیوالنول کم است. در سال 2019، در مدرسه ای در چین بعد از مصرف نودل علائم تهوع و استفراغ در دانش آموزان به دلیل آلوده بودن آن به داکسی نیوالنول دیده شد.

علاوه بر این، مصرف غذای آلوده با داکسی نیوالنول روی حیوانات باعث بروز علائمی مانند مشکلات گوارشی، استفراغ، از دست دادن اشتها، اسهال خونی، مشکلات تولید مثلی، سقط جنین و مرگ می شود.

شرایط رشد قارچ و تولید داکسی نیوالنول

قارچ بیشتر در دمای بین 25 تا 30 درجه سانتی گراد و رطوبت هوا بالای 85 تا 90 درصد روی محصولات کشاورزی رشد می کند.

دمای بهینه برای تولید "داکسی نیوالنول" دمای بین 23 تا 24 درجه سانتی گراد و pH اسیدی و حدود 4/91 است و دمای بهینه برای تولید "زیرالنون"، دمای بین 15 تا 15/5و pH قلیایی و حدود 9 می باشد.

با تغییر رنگ قارچ از سفید به صورتی، سم داکسی نیوالنول توسط قارچ تولید می شود. به دلیل اینکه برای تولید این سم قارچی، رطوبت محصول اهمیت دارد و وقتی رطوبت بالا باشد میسلیوم های قارچ از سفید به صورتی تغییر می کند.

این سم قارچی در ساختارش دارای سه گروه هیدوکسیل (OH) آزاد است که با سمیت آن در ارتباط است. به دلیل اینکه رادیکال های آزاد هیدروکسیل قادر هستند به ساختار پروتئین آسیب برسانند. (رادیکال های آزاد هیدروکسیل، توانایی کاهش پیوندهای دی سولفاته در پروتئین را دارند)

کاهش آلودگی داکسی نیوالنول در محصولات کشاورزی

• کاهش وارد شدن استرس به محصولات کشاورزی در مزرعه باید از طریق جلوگیری از برداشت زود هنگام محصول، آسیب مکانیکی به محصول و جلوگیری از ارتباط محصول با خاک صورت بگیرد.
• هنگام حمل و نقل غلات برداشت شده، کانتینر و ماشین ها باید کاملاً تمیز، خشک و فاقد بقایای گیاهی باشند.
• بعد از برداشت و قبل از انبارداری، لازم است رطوبت غلات کاهش پیدا کند و بهتر است به جای خشک شدن با گرمای آفتاب که آهسته تر اتفاق می افتد و  احتمال آلودگی بیشتر می شود، از دستگاه خشک کن استفاده شود.
• در طول انبارداری، لازم است رطوبت دانه، دما و رطوبت نسبی هوا کنترل شود. دما باید در زمستان بین 1 تا 4 درجه سانتی گراد و در تابستان 10 تا 15 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی هوا کمتر از 70 درصد باشد. رطوبت دانه غلات نباید از 12 تا 13 درصد تجاوز کند.
• در طول انبارداری باید محل نگهداری، تمیز، با تهویه مناسب و به دور از نفوذ باران، حشرات، پرندگان و جوندگان باشد و گردش هوا در انبار به گونه ای باشد که دما در سراسر انبار همسان باشد و مانع از تجمع رطوبت شود.
• در قسمت های خارجی دانه غلات، مقدار داکسی نیوالنول بیشتر است. جدا کردن لایه های سبوس در حین فرآوری می تواند باعث کاهش داکسی نیوالنول شود. مانند آرد سفید

جدول حد مجازهای داکسی نیوالنول در ایران و اروپا

* آسیاب مرطوب فرآیندی است که برای شکستن دانه ذرت به اجزای تشکیل دهنده آن مانند نشاسته، پروتئین، فیبر، روغن ذرت و... استفاده می شود. در آسیاب مرطوب یک فرآیند خیساندن وجود دارد و از آنجا که فومونیزین در آب حل می شود و از طرفی فومونیزین در قسمت های بیرونی دانه وجود دارد، در آسیاب مرطوب مقداری از فومونیزین از ذرت خارج خواهد شد.