کنترل سم سرطان زا در ذرت

ذرت، یک محصول غذایی اصلی که توسط میلیاردها انسان و حیوان در سراسر جهان مصرف می شود، اغلب توسط سم قارچی آفلاتوکسین B1، یک سرطان زا بسیار قوی تولید شده توسط قارچ Aspergillus flavus، آلوده می شود.

قرار گرفتن در معرض آفلاتوکسین خطرات جدی برای سلامتی انسان و سایر حیوانات به همراه دارد و صنایع کشاورزی را با چالش های اقتصادی مواجه می کند. با این حال، به دلیل ماهیت بسیار قابل انتقال قارچ همراه با سمیت سم، مطالعه و توسعه تکنیک های کنترل در محیط آزمایشگاهی می تواند دشوار باشد.

در مطالعه جدیدی که در مجله Toxins منتشر شده است، محققان دانشگاه ایالتی آریزونا و همکاران بین المللی آنها یک روش استریلیزاسیون امیدوارکننده را نشان داده اند که از تابش اشعه ایکس برای کاهش زنده ماندن آسپرژیلوس فلاووس در ذرت آلوده استفاده می کند. این روش بدون تخریب آفلاتوکسین مضر B1 (AFB1) تولید شده توسط قارچ، استریل می شود.

با غیرفعال کردن آسپرژیلوس فلاووس، این روش قارچ را از انتقال هاگ و تولید آفلاتوکسین بیشتر متوقف می کند. این برای اجازه دادن به آزمایشگاه های بیشتری برای پیوستن به مبارزه با پیشگیری و کنترل سموم قارچی بسیار مهم است. تثبیت سطوح سم به دانشمندان اجازه می دهد تا تکنیک های اصلاحی اضافی را توسعه دهند و آزمایش کنند که تخریب آفلاتوکسین را بدون عارضه رشد مداوم قارچ هدف قرار می دهد. نتایج نشان داد که دوز کمی از تابش رشد قارچی آسپرژیلوس فلاووس را متوقف می کند.

این کار بخشی از تلاش بزرگ‌تر محققان دانشگاه ایالتی آریزونا و شرکای بین‌المللی است که توسط مؤسسه ملی بهداشت حمایت می‌شود تا رویکردهای کم‌هزینه برای کاهش انتقال و قرار گرفتن در معرض آفلاتوکسین در میان جوامع به حاشیه رانده شده را شناسایی کنند.

هانا گلزنر، نویسنده اصلی این مطالعه جدید می‌گوید: «ما از دهه 1960 درباره آفلاتوکسین می‌دانیم، اما هنوز یک مشکل فراگیر است. تابش اشعه ایکس به ذرت آلوده به طور طبیعی گامی هیجان انگیز است که از کار تیم تحقیقاتی ما در توسعه راه حل هایی برای چالش های مرتبط با آفلاتوکسین مانند سوء تغذیه مزمن پشتیبانی می کند.

گلزنر دستیار تحقیقاتی فارغ التحصیل در مرکز طراحی زیستی برای سلامت از طریق میکروبیوم ها و دانشجوی دکترای طراحی بیولوژیکی در دانشکده مهندسی ماده، حمل و نقل و انرژی ASU است.

این تیم اکنون در حال ارزیابی استراتژی های پخت و پز در سطح خانگی برای کنترل این سم قارچی و همچنین نقش میکروبیوم روده انسان در سم زدایی بالقوه مواد غذایی قبل از جذب در جریان خون هستند.

چالش جهانی آلودگی مایکوتوکسین

آفلاتوکسین ها نوعی مایکوتوکسین هستند که به طور طبیعی ترکیبات سمی تولید شده توسط کپک ها یا قارچ ها هستند که می توانند روی انواع محصولات رشد کنند. مایکوتوکسین ها از جمله آفلاتوکسین ها دارای خواص سرطان زایی قوی هستند.

آفلاتوکسین ها توسط گونه های آسپرژیلوس تولید می شوند و معمولاً در محصولات زراعی از جمله ذرت، پنبه دانه و آجیل، به ویژه در محیط های گرم و مرطوب که در آن کپک رشد می کند، یافت می شود. قارچ‌های مولد آفلاتوکسین می‌توانند محصولات را در مراحل مختلف از جمله در مزرعه، هنگام برداشت و در انبار آلوده کنند.

آلودگی آفلاتوکسین یک نگرانی مهم جهانی به ویژه در مناطق مرطوب، گرمسیری و نیمه گرمسیری است. بیشتر در آفریقا، آسیا و بخش‌هایی از آمریکای جنوبی شایع است، جایی که شرایط گرم می‌تواند باعث رشد گونه‌های آسپرژیلوس شود.

به گفته سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد، تخمین زده می شود که 25 درصد از محصولات غذایی جهان تحت تأثیر مایکوتوکسین ها از جمله آفلاتوکسین ها قرار دارند. نیجریه، کنیا، هند و چین به دلیل آب و هوا و شیوه های کشاورزی خود به ویژه تحت تأثیر قرار گرفته اند.

اثرات خطرناک آلودگی آفلاتوکسین برای سلامتی

مسمومیت حاد با آفلاتوکسین که آفلاتوکسینوز نامیده می شود، زمانی رخ می دهد که مقادیر زیادی غذای آلوده مصرف شود. علائم عبارتند از آسیب کبدی، تهوع، استفراغ، درد شکم و در موارد شدید مرگ.

آفلاتوکسین ها به ویژه با افزایش خطر ابتلا به سرطان کبد مرتبط هستند. آژانس بین المللی تحقیقات سرطان، آفلاتوکسین ها را به عنوان سرطان زاهای گروه 1 طبقه بندی می کند که از نظر علمی ثابت شده است که باعث ایجاد سرطان در انسان می شود. قرار گرفتن در معرض مزمن همچنین می تواند منجر به کاهش رشد در کودکان و سرکوب سیستم ایمنی شود و حساسیت به بیماری های عفونی را افزایش دهد.

سازمان بهداشت جهانی تخمین می‌زند که آفلاتوکسین‌ها در حدود 5 تا 28 درصد موارد جهانی سرطان کبد نقش دارند که بیشترین بار در کشورهای جنوب صحرای آفریقا، آسیای جنوب شرقی و چین است. تخمین زده می شود که قرار گرفتن در معرض آفلاتوکسین هر سال باعث مرگ 25000 تا 155000 سرطان کبد در سراسر جهان شود. علاوه بر این، اثرات قرار گرفتن در معرض آفلاتوکسین، حتی در سطوح پایین تر، در حیوانات شدیدتر است.

اعتقاد بر این است که تغییرات آب و هوایی تهدید ناشی از آفلاتوکسین ها را با گسترش دامنه جغرافیایی قارچ های تولید کننده آفلاتوکسین تشدید می کند و به طور بالقوه خطرات آلودگی را در مناطق جدید افزایش می دهد. علاوه بر این، بار اقتصادی ناشی از آلودگی آفلاتوکسین به ویژه در کشورهای در حال توسعه قابل توجه است.

بررسی اجمالی مطالعه

هدف اصلی این مطالعه که توسط نویسنده مسئول و استادیار پژوهشی لی ووت-گادرت رهبری شد، تعیین دوز بهینه تابش مورد نیاز برای از بین بردن زنده ماندن قارچ و حفظ غلظت آفلاتوکسین B1 برای مطالعات سم‌زدایی بعدی بود.

این نتایج راه‌های جدیدی را برای جابجایی ایمن و تحقیق در مورد محصولات غذایی آلوده بدون به خطر انداختن خواص ساختاری و شیمیایی ضروری برای تجزیه و تحلیل علمی باز می‌کند. امیدواریم که می تواند منجر به رویکردهای جدیدی برای راه حل های مقیاس پذیر و موثر برای آلودگی مایکوتوکسین شود که در مناطق مختلف، به ویژه در کشورهای در حال توسعه که اقدامات ایمنی مواد غذایی اغلب محدود است، قابل استفاده است.