پیش گفتار

مایکوتوکسین ها متابولیت های ثانویه و سمی قارچ ها با وزن مولکولی کم (در حدود 700 دالتون) می باشند که اثراتی منفی بر سلامت و تولید حیوان می گذارند. البته، برخی از انواع مایکوتوکسین ها مانند پنی سیلین که به طور گسترده ای به عنوان یک آنتی بیوتیک مورد استفاده قرار می گیرند در این تعریف عمومی جای نمی گیرند. بیش از 400 مایکوتوکسین مختلف شناسایی شده است که اغلب تفاوت های قابل ملاحظه ای از نظر ویژگی های بیوشیمیایی و فیزیکی با یکدیگر دارند. گروه وسیعی از غلات و علوفه می توانند به وسیله قارچ های تولیدکننده مایکوتوکسین ها آلوده شوند؛ همه قارچ ها مایکوتوکسین تولید نمی کنند و همه قارچ های تولید کننده مایکوتوکسین به طور دائمی سم تولید نمی کنند بنابراین نمی توان گفت که رشد قارچ ها و کپک ها همیشه به معنای حضور مایکوتوکسین هاست بلکه می توان آن را به معنای پتانسیل آلودگی دانست. قارچ های تولیدکننده مایکوتوکسین معمولاً بر مبنای زمان شکل گیری به 2 گروه تقسیم می شوند: پیش از برداشت (قارچ ها در مزرعه) یا بعد از برداشت (قارچ ها در زمان ذخیره سازی). کپک های گونه فوزاریوم تحت عنوان قارچ های مزرعه شناخته می شوند و گونه های آسپرژیلوس و پنی سیلیوم تحت عنوان قارچ های ذخیره سازی گروه بندی می شوند. زمانی که شرایط مهیا باشد، ممکن است استثناهایی هم پیش بیاید که باعث می شود قارچ های ذخیره سازی محصولات مزرعه را آلوده سازند، و قارچ های مزرعه باعث تولید مایکوتوکسین ها در محصولات ذخیره شده بشوند. 6 خانواده عمده مایکوتوکسین ها عبارتند از آفلاتوکسین ها، تریکوتسن ها، فومونیسین ها، زیرالنون، اوکراتوکسین ها، و آلکالوئیدهای ارگوت. مایکوتوکسین های دیگری نیز وجود دارد اما این 6 دسته بیش از سایرین تشخیص داده و مطالعه شده اند.

شیوع مایکوتوکسین ها

طبق بررسی های صورت گرفته توسط بخش غذا و کشاورزی سازمان ملل متحد و سازمان بهداشت جهانی، در حدود 25 درصد از محصولاتی مانند آجیل، غلات، و برنج در سرتاسر جهان به واسطه رشد قارچ ها و کپک ها آلوده می شوند (2016). قرار گرفتن در معرض مایکوتوکسین ها اغلب از طریق بلع اتفاق می افتد اما از طریق پوستی و تنفسی نیز امکان پذیر است. اثر سمی مایکوتوکسین ها بر سلامت حیوان و انسان تحت عنوان مایکوتوکسیکوز شناخته می شود. وسعت اثرات منفی مایکوتوکسین ها بر سلامت انسان و حیوان به طور عمده به مدت زمان در معرض بودن و دوز مصرفی، نوع مایکوتوکسین، وضعیت فیزیولوژیک و تغذیه ای و نیز اثرات سینرژیستیک احتمالی سایر مواد شیمیایی که حیوان یا انسان در معرض آن هستند بستگی دارد.

علاقه به بررسی مایکوتوکسین ها در سال 1960 و همزمان با بروز بیماری ناشی از آفلاتوکسین به نام X  در بوقلمون ها که باعث مرگ بیش از 100 هزار بوقلمون شد آغاز گردید. کشفیات بعدی مشخص ساخت که آفلاتوکسین ها سرطان زا هستند و تایید تاثیر آنها بر وقوع سرطان کبد در انسان و حیوانات تاکید بیشتری بر لزوم انجام تحقیقات بر مایکوتوکسین ها بود. پیش از این، تصور می شد که گاو به دلیل تخمیر شکمبه ای حساسیت کمتری به مایکوتوکسین ها دارد اما، تقاضا برای تولید بیشتر و تغییرات در تغذیه گاو، چه در گله های شیری و چه گوشتی، به مایکوتوکسین ها فرصت های بیشتری برای اعمال تاثیرات منفی بر تولید و سلامت حیوان داده و اهمیت توجه بیشتر به آنها را خاطر نشان می سازد.

عوامل موثر در تولید مایکوتوکسین ها

شرایط محیطی و فیزیولوژیکی هر دو بر رشد کپک و سنتز مایکوتوکسین ها تاثیر می گذارند. دما، فعالیت آبی (مترجم: معیاری است از آب قابل استفاده برای رشد میکرو ارگانیسم های درون مواد غذایی و عبارت است از نسبت فشار بخار آب غذا به فشار بخار آب خالص در شرایط مساوی از نظر فشار و دما)، و فعالیت حشرات عوامل اصلی تاثیرگذار بر آلودگی مایکوتوکسینی مواد خوراکی می باشند. کپک ها می توانند در درجه حرارت بین 10 و 40 درجه سانتیگراد، pH 4 تا 8، و زمانی که فعالیت آبی بیش از 7/0 می باشد رشد کنند. با این حال، شرایط برای رشد کپک ها و تشکیل مایکوتوکسین ها لزوماً مشابه نیست. به طور مثال، کپک های فوزاریوم می توانند به صورت تهاجمی در دمای 25 تا 30 درجه سانتیگراد بدون تولید مایکوتوکسین ها رشد کنند، در حالی که در دماهای انجماد و با حداقل رشد، مقادیر زیادی از مایکوتوکسین ها را تولید می نمایند.

عوامل تنش زا مانند خشکی یا بارندگی بیش از حد می تواند حساسیت گیاه به تشکیل کلنی های کپک و تشکیل مایکوتوکسین را افزایش دهد. تنش اکسیداتیو نیز اغلب سبب القای مسیرهای توکسیژنیک (سم زایی) در قارچهای مختلف می شود. این پاسخ اکسیداتیو، که اغلب با تولید پراکسید تعریف می شود، توسط گیاه میزبان در هنگام عفونت قارچی ایجاد می شود و می تواند سنتز مایکوتوکسین ها به وسیله قارچ ها را تحریک نماید. تولید پراکسید باعث بیوسنتز مایکوتوکسین های مختلف توسط قارچ ها می شود. در تایید این نکته، ژن گلی کوژن سنتاز کیناز در فوزاریوم، با یک نقش فرضی به عنوان یک فاکتور رونویسی که مستقیماً تولید مایکوتوکسین ها را تحریک می نماید، در پی رشد قارچ ها تحت تنش اکسیداتیو بیان شد. پیشنهاد شده است که pH اسیدی (3 = pH) نیز پیش نیاز تولید دی اکسی نیوالنون (DON) به وسیله فوزاریوم می باشد. هرچند، این امر با شواهد تولید DON در مزرعه یا طی ذخیره سازی در توافق نیست چرا که pH ندرتاً در محصولات در حال رشد یا خوراک های ذخیره شده تا حد 3 پایین می آید. به علاوه، تولید DON ممکن است به مقادیر pH اسیدی نسبت داده نشود چون تنش اکسیداتیو و اسیدی شدن اغلب با یکدیگر در قارچ ها اتفاق می افتند.

انواع مایکوتوکسین ها و اثر آنها بر سلامت دام

همانطور که پیش تر ذکر شد بیش از 400 مایکوتوکسین وجود دارد هر چند، تنها تعداد محدودی از آنها به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته اند. مایکوتوکسین ها به روش های مختلفی حیوانات را تحت تاثیر قرار می دهند و عوامل بسیاری می توانند روی شدت اثر آنها تاثیر داشته باشند که از جمله آنها می توان به نوع مایکوتوکسین، گونه حیوان، سن حیوان، و مدت زمان در معرض مایکوتوکسین بودن اشاره کرد. شرایط محیطی، وضعیت سلامتی حیوان، و سایر تنش ها نیز می تواند در اثرات منفی مایکوتوکسین ها نقش داشته باشد. به طور کلی، مایکوتوکسین ها می توانند با ایجاد نقص در عملکرد ایمنی سبب افزایش حساسیت حیوان به بیماری شوند. معمولاً برای اینکه مسمومیت های مایکوتوکسینی کلاسیک تظاهر پیدا کنند به سطوح بالایی از مایکوتوکسین ها نیاز است اما سطوح اندک تا متوسط آلودگی مایکوتوکسینی می تواند اثرات تحت بالینی که باعث کاهش سلامت و عملکرد دام می شود داشته باشد.برخی از سموم اندام های خاصی مانند کبد یا کلیه ها را هدف قرار می دهند. در تعریف کلی، اثر سمی مایکوتوکسین ها بر سلامت حیوان و انسان تحت عنوان مایکوتوکسیکوز شناخته می شود. به طور کلی، علائم مایکوتوکسیکوز مبهم و غیر اختصاصی بوده و  عبارتند از: کاهش مصرف خوراک، امتناع از مصرف خوراک، پوشش مویی زبر و خشن، نمره وضعیت بدنی نامطلوب، و  مشکلات تولیدمثلی. مایکوتوکسین ها در گاوهای تازه زا نیز بروز مشکلاتی مانند جابجایی شیردان، کتوز، جفت ماندگی، متریت، ورم پستان، و کبد چرب را تشدید می نمایند.

سموم فوزاریوم

تریکوتسن ها

تریکوتسن ها از نظر تنوع و گستردگی، مهم ترین گروه مایکوتوکسین ها به شمار می آیند، به نحوی که بیش از 150 نوع از آنها شناسایی شده است. تریکوتسن ها از متابولیت های سسکوئی تولید شده توسط بسیاری از جنس های قارچ مانند فوزاریوم، مایروتکیوم، فمپسیس، استکیوبوتریس، تریکودرما، و تریکوتکیوم می باشند. تریکوتسن ها یا به عنوان ماکروسیکلیک (با حضور یک پل استری-اتری بین کربن های شماره 4 و 15 شناخته می شوند) یا به عنوان غیر ماکروسیکلیک (با عدم حضور پل استری-اتری مشخص می شوند) طبقه بندی می شوند. تریکوتسن های غیر ماکروسیکلیک توسط جنس فوزاریوم تولید شده و خود به انواع تریکوتسن های A (سم T-2، سم HT-2، تریول T-2، تترائول T-2، اسکیرپنتریول، و دی استوکسی اسکیرپنول) و B (DON، نیوالنول، DON استیله شده، و فوزارنون X ) تقسیم می شوند.

T-2 و HT-2 : این سموم اساساً توسط فوزاريوم اسپوروتريکيوئيدسو فوزاریوم پوئه تولید می شوند، هرچند می توانند توسط برخی دیگر از گونه های فوزاریوم هم تولید شوند. هر دو نوع سم به طور گسترده ای توسط میکروبهای شکمبه سم زدایی می شوند. با این وجود، T-2که سمی ترین تریکوتسن (سمیت آن 10 برابر سمیت دی اکسی نیوالنول می باشد) محسوب می شود با گاستروانتریت و خونریزی روده، سرکوب سیستم ایمنی، و کاهش عملکرد و مشکلات تولیدمثلی در گاو همراه است. گوساله هایی که 10000 تا 50000 میکروگرم در کیلوگرم سم T-2 مصرف می کنند، زخم های شیردان و ضخیم شدن پاپیلاهای شکمبه ای را تجربه کرده اند. دستورالعمل های مربوط به سطوح ایمن سموم T-2 و HT-2  در خوراک توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده و یا آژانس های قانون گزاری اروپا تعیین نشده است؛ با این حال، توصیه می شود کل غلظت های جیره ای نزدیک به یا کمتر از دوز سمی (10000 میکروگرم/کیلوگرم وزن بدن متوسط دوز کشنده در موش) که توسط لی و همکاران (2011) گزارش شده است باشد.

دی اکسی نیوالنول : دی اکسی نیوالنول یا DON به وسیله Fusarium graminearum، Fusarium nivale، Fusarium culmorum، F. poae، Fusarium roseum، Fusarium tricinctum تولید می شود. دوره های مرطوب و سرد و به دنبال آن یک دوره کوتاه و خشک شرایط مطلوبی را برای تولید آنها فراهم می سازند. سم ممکن است هنگامی که شرایط مرطوب همزمان با روزهای گرم و شبهای خنک اتفاق بیفتد ایجاد شود. یک بررسی 3 ساله روی 7049 نمونه خوراک دامی برای برآورد شیوع مایکوتوکسین ها در سرتاسر جهان نشان داد که DONتهدیدی مداوم برای دام با نرخ شیوع 59 درصد و میانگین سطح آلودگی 1104 میکروگرم در کیلوگرم می باشد.

دی اکسی نیوالنول به این دلیل که با بروز استفراغ در خوک همراه بوده و به علاوه سبب عدم مصرف خوراک، اسهال، مشکلات تولیدمثلی، و مرگ ناگهانی می گردد تحت عنوان وُمی توکسین نیز شناخته می شود. دی اکسی نیوالنول سنتز پروتئین و نوکلئیک اسیدها را مهار می کند. اثرات منفی DON به طور عمده در دستگاه گوارش و سیستم ایمنی دیده می شود، اما سم می تواند ضایعات و نکروز پوست و مخاط را نیز ایجاد نماید. سلولهایی که روده ها را پوشانده اند به طور مداوم تجدید می شوند و به ویژه به اثرات DON حساس هستند. اپیتلیوم روده در 2 راستا فعالیت می کند: 1) جذب مواد مغذی 2) عمل به عنوان یک سد برای جلوگیری از ورود مواد مضر به جریان خون. هر دوی این عملکردها می تواند به واسطه DON مختل شده و سبب کاهش برداشت مواد مغذی و افزایش عبور توکسین ها و پاتوژنها به جریان خون شود. این امر می تواند سبب محدود شدن توانایی رشد یا تولید حیوان شود چرا که مواد مغذی مورد نیاز جذب و استفاده نمی شود. به علاوه، سایر اندامها ممکن است در معرض پاتوژنها یا توکسین هایی که وارد جریان خون می شوند قرار گرفته و احتمال وقوع بیماری ها افزایش یابد. تخریب مخاط روده همچنین می تواند باعث بروز اسهال شود. بخش بزرگی از سیستم ایمنی در دستگاه گوارش واقع شده است. عملکرد سیستم ایمنی می تواند با تخریب مخاط روده دچار آسیب شود. به علاوه، DON می تواند در تولید گلبولهای سفید که علیه عفونت می جنگند مشکل ایجاد کند. DON همچنین با تاثیر منفی بر تولید سایتوکین و آنتی بادی ها سبب تضعیف سیستم ایمنی می گردد. پاسخ طبیعی سیستم ایمنی حیوان به واکسیناسیون نیز ممکن است با کاهش مواجه شده و دام را علیرغم واکسیناسیون در برابر بیماری ها همچنان مستعد بیماری نگه دارد. همگی این عوامل می توانند منجر به نقص عملکرد سیستم ایمنی در گاو شده و آسیب پذیری به عفونت ها را افزایش دهد.

جدول 1- چکیده ای از اثرات معمول مایکوتوکسین ها در نشخوارکنندگان

مایکوتوکسین	اثرات
آفلاتوکسین ها	کاهش تولید شیر در گاوهای شیری کاهش کیفیت و سلامت شیر به علت انتقال سم از خوراکهای آلوده کاهش راندمان خوراک و میزان افزایش وزن در گاوهای گوشتی اختلال در عملکرد سیستم ایمنی و شکمبه نقص در عملکرد کبد (یک سم بالقوه کبدی بوده و باعث ایجاد سرطان در دام می شود)
T-2	سرکوب سیستم ایمنی در گاو به علت کاهش تولید آنتی بادی، عملکرد نوتروفیل، و بلاستوژنزیز لمفوسایت ناباروری و سقط در اواخر دوره آبستنی میزان انتقال به شیر در نشخوارکنندگان ناچیز است
دی اکسی نیوالنول	مشکلات دستگاه گوارش و کاهش عملکرد احتمال به علت عدم مصرف خوراک شواهدی مبنی بر انتقال به شیر در نشخوارکنندگان در دست نیست
زیرالنون	ناباروری، کاهش تولید شیر، و هایپر استروژنیسم در گاو میزان انتقال به شیر در نشخوارکنندگان قابل چشم پوشی می باشد.
فومونیسین ها	کاهش عملکرد احتمالاً به علت عدم مصرف خوراک بیماری خفیف کبدی انتقال به شیر در نشخوارکنندگان ناچیز می باشد.
اوکراتوکسین ها	هنگامی که به تنهایی در دوزهای طبیعی مصرف می شود، سمیت قابل توجهی برای گاوها ندارد. انتقال به شیر حداقل است.
روکوفورتین	عدم مصرف خوراک، اختلالات تولیدمثلی،  و اثرات فلج کننده شواهدی مبنی بر انتقال به شیر در نشخوارکنندگان وجود ندارد.
مایکوفنولیک اسید	داده های تحقیقاتی درمورد این مایکوتوکسین در گاو وجود ندارد. شواهدی مبنی بر انتقال به شیر در نشخوارکنندگان در دست نیست.

 

نشخوارکنندگان بالغ (و نه گوساله ها) نسبتاً به DON مقاوم هستند چرا که برخی میکروارگانیسم های شکمبه می توانند به طور گسترده ای DON را به ترکیب غیرسمی د اِپوکسی DON تبدیل نمایند. در مطالعه ای، هنگامی که DON در دوزهای 66000 یا 6400 میکروگرم در کیلوگرم به ترتیب به مدت 5 روز یا 6 هفته به گاوهای شیری خورانده شد هیچ تغییری در تولید شیر مشاهده نشد. محققان دیگری نیز گزارش کردند که تغذیه جیره آلوده به DON (از 6/2 تا 5/6 میلی گرم بر کیلوگرم)تولید شیر گاوهای مصرف کننده را کاهش نمی دهد. با این حال، در برخی مطالعات عوارضی مانند کاهش مصرف غذا و تولید شیر از مصرف این توکسین در گاوهای شیری گزارش شده است. تغییر در تخمیر شکمبه و کاهش جریان پروتئین به دوازدهه در گاوهای شیری که به مدت 4 هفته، روزانه 21/8 میلی گرم بر کیلوگرم ماده خشک DON و 09/0 میلی گرم بر کیلوگرم ZEA مصرف می کردند احتمالاً به علت اثرات سمی سینرژیک ZEA و DON مشاهده شد. سطح DON در خوراکهای نشخوارکنندگان بالغ در اروپا 5 میلی گرم بر کیلوگرم ماده خشک در نظر گرفته شده است و میزان مورد قبول FDA آمریکا 5 و 10 میلی گرم بر کیلوگرم ماده خشک جیره به ترتیب برای گاو شیری و گوشتی عنوان شده است.

فومونیسین ها

فومونیسین ها به وسیله گونه های مختلفی از فوزاریوم ها با تراکم اسید آمینه آلانین به پیش ساز مشتق شده از استات تولید می شوند. بیش از 28 فرم مختلف فومونیسین ها شناخته شده اند که تحت عنوان سری های A، B، C  و  P دسته بندی می شوند. فومونیسینB (و به ویژه فومونیسینB1) در زمینه آلودگی خوراک سمی ترین نوع فومونیسین ها به شمار می آید. فومونیسینB1 عامل اصلی یکی از شایع ترین بیماری های گیاه ذرت می باشد. دوره های گرم و خشک و به دنبال آن شرایط مرطوب و آسیب حشرات عوامل اصلی مستعد کننده برای ترشح فومونیسین ها توسط گونه های فوزاریوم می باشند. در میان مایکوتوکسین ها، فومونیسین ها با نرخ شیوع 64 درصد و میانگین غلظت 1965 میکروگرم بر کیلوگرم برای 7049 نمونه خوراک دامی جمع آوری شده از آمریکا، اروپا، و آسیا متداول ترین تهدید برای دام محسوب می شوند.

فرمول ساختاری فومونیسین شبیه به اسفنگوزین، که ترکیب اسفنگولیپیدی فراوان موجود در بافت های عصبی است، می باشد. فومونیسین بیوسنتز اسفنگولیپید را مختل می کند و از این طریق باعث leucoencephalomalacia که تحت عنوان مسمومیت ذرت کپک زده شناخته می شود در اسب، ادم ریوی در خوک، و مسمومیت کبد در موش های صحرایی، موش و خرگوش ها می شود. از آنجایی که این سم در شکمبه قابل تجزیه می باشد (60 تا 90 درصد) سمیت کمتری در نشخوارکنندگان دارد؛ با این حال، مشخص شده است چنانچه میزان مصرف فومونیسین در گوساله ها 1000 میکروگرم بر هر کیلوگرم وزن بدن باشد به واسطه اثر سمی می تواند باعث اختلال در سیستم عصبی شود. نتایج مشابهی در گوساله های گوشتی که به مدت 31 روز مقدار کل 148 میلی گرم بر کیلوگرم فومونیسین را دریافت کردند مشاهده شد. دیاز و همکاران (2000) تولید شیر کمتری را در گاوهای هلشتاین و جرسی که از 7 روز مانده به زایش تا 70 روز پس از آن با جیره هایی حاوی 100 میلی گرم بر کیلوگرم فومونیسین تغذیه می شدند گزارش نمودند. با این وجود، انتقال سم به شیر معمولاً ناچیز است (جدول 1) و بنابرایننگرانی جدی در مورد ایمنی مواد غذایی انسانی ایجاد نمی نماید. هرچند، مشخص شده است مصرف فومونیسینB1از منابع غذایی دیگر در انسان احتمالاً با سرطان مری همراه خواهد بود. دستورالعمل FDA آمریکا برای فومونیسین ها 15 میلی گرم در کیلوگرم ماده خشک جیره برای گاوهای شیری شیرده، 30 میلی گرم بر کیلوگرم ماده خشک جیره برای نشخوارکنندگان breeding، و 60 میلی گرم بر کیلوگرم ماده خشک جیره برای گوساله های بالای 3 ماه که برای کشتار در نظر گرفته شده اند می باشد (FDA، 2011؛ جدول 2). مقدار توصیه شده در اروپا 50 میلی گرم بر کیلوگرم ماده خشک جیره برای نشخوارکنندگان بالغ (کمیسیون اروپا، 2006؛ جدول 2) می باشد.

جدول 2- سطوح مقرر برای مایکوتوکسین های معمول در خوراک نشخوارکنندگان و غذای انسان

مایکوتوکسین	مرجع	خوراک نشخوارکنندگان	غذای انسان
آفلاتوکسین	FDA آمریکا	20 میکروگرم بر کیلوگرم برای دامهای شیری 100 میکروگرم بر کیلوگرم برای گاوهای breeding 300 میکروگرم بر کیلوگرم برای گاو گوشتی پرواری	20 میکروگرم بر کیلوگرم برای همه غذاهای مصرفی انسان 0.50 میکروگرم بر کیلوگرم در شیر (آفلاتوکسین M1)
	کمیسیون اروپا	5 میکروگرم بر کیلوگرم برای حیوانات شیری 20 میکروگرم بر کیلوگرم برای سایر نشخوارکنندگان	4 میکروگرم بر کیلوگرم در تمام دانه های غلات و محصولات حاصل از آنها به استثنای ذرت و برنجی که تحت تیمار فیزیکی قرار گرفته اند (10 میکروگرم بر کیلوگرم) 0.1 میکروگرم بر کیلوگرم در غذای نوزادان و کودکان 0.05 میکروگرم بر کیلوگرم در شیر (آفلاتوکسین M1)
دی اکسی نیوالنول	FDA	10 میلی گرم بر کیلوگرم برای گاوهای گوشتی و پرواری (بیش از 4 ماه سن) 5 میلی گرم بر کیلوگرم برای گاوهای شیری مسن تر از 4 ماه	1 میلی گرم بر کیلوگرم در محصولات گندم که به مصرف انسان می رسند
	کمیسیون اروپا	5 میلی گرم بر کیلوگرم برای نشخوارکنندگان	0.75 میلی گرم بر کیلوگرم در دانه های غلات که به مصرف مستقیم انسان می رسند 0.2 میلی گرم بر کیلوگرم در غذای نوزادان و کودکان
کل فومونیسین ها	FDA آمریکا	15 میلی گرم بر کیلوگرم برای گاوهایbreeding 30 میلی گرم بر کیلوگرم برای نشخوارکنندگان حداقل  3 ماهه که برای کشتار پرورش داده می شوند	2 میلی گرم بر کیلوگرم در محصولات ذرت فاقد جرم و آسیاب شده 3 میلی گرم بر کیلوگرم در پاپ کورن 4 میلی گرم بر کیلوگرم در محصولات ذرت خشکی که جرم آن به طور کامل یا جزیی جدا شده باشد و نیز سبوس ذرت خشک و آسیاب شده
	کمیسیون اروپا	50 میلی گرم بر کیلوگرم برای نشخوارکنندگان بالغ با بیش از 4 ماه سن	1 میلی گرم بر کیلوگرم در ذرتی که به طور مستقیم به مصرف انسان می رسد 0.2 میلی گرم بر کیلوگرم در غذای نوزادان و کودکان
زیرالنون	FDA آمریکا	در حال حاضر ذکر نشده است	در حال حاضر ذکر نشده است
	کمیسیون اروپا	0.5 میلی گرم بر کیلوگرم برای نشخوارکنندگان	0.075 میلی گرم بر کیلوگرم در دانه های غلاتی که به مصرف مستقیم انسان می رسد 0.02 میلی گرم بر کیلوگرم در غذای نوزادان و کودکان
اوکراتوکسین ها	FDA آمریکا	در حال حاضر ذکر نشده است	در حال حاضر ذکر نشده است
	کمیسیون اروپا	در حال حاضر ذکر نشده است	0.003 میلی گرم بر کیلوگرم در دانه های غلاتی که به مصرف مستقیم انسان می رسند 0.0005 میلی گرم بر کیلوگرم در غذای نوزادان و کودکان
T-2 و HT-2	FDA آمریکا	در حال حاضر ذکر نشده است	در حال حاضر ذکر نشده است
	کمیسیون اروپا	در حال حاضر ذکر نشده است	0.05 میلی گرم بر کیلوگرم در  غذایی که به طور مستقیم به مصرف انسان می رسد به استثنای ذرت (0.1 میلی گرم بر کیلوگرم) و جو دوسر (0.2 میلی گرم بر کیلوگرم)

 

زیرالنون

زیرالنون، یک متابولیت استروژنیک تولید شده به وسیله گونه های متعدد فوزاریوم مانند F. graminearum, F. roseum, F. culmorum,andFusarium crookwellense می باشد. Fusarium graminearumبه طور طبیعی در ذرت با رطوبت بالا اتفاق می افتد و در علوفه خشک کپک زده و خوراک های پلت شده نیز تشخیص داده شده است. زیرالنون همچنین همراه با DON در دانه های غلات مانند ذرت، جو و سورگوم در غلظت های بسیار کم دیده می شود. شرایط بسیار مرطوب با دماهای متناوب کم (11 تا 14 درجه سانتیگراد) و متوسط (27 درجه سانتیگراد) برای تولید آن مناسب هستند.

شباهت ساختاری ZEA به استروژن باعث می شود سم مشابه با این هورمون در نظر گرفته شود. این مساله مشکلات تولیدمثلی بی شماری مانند هایپر استروژنیسم، واژینیت، و بزرگ شدن غده پستانی به ویژه در خوک را به دنبال خواهد داشت. نشخوارکنندگان در مقایسه با خوک حساسیت کمتری به سم دارند چرا که میکروبهای شکمبه، به ویژه پروتوزوآها، توانایی بالقوه تبدیل ZEA به متابولیت  های هیدروکسیل آن، آلفا و بتا زیرالنون، را دارند. گرچه آلفا زیرالنون در مقایسه با ZEA تمایل بیشتری به گیرنده های استروژن دارد، میزان جذب کمتر و یا تبدیل آن به بتا-زیرالنول در کبد اثرات منفی آن را کاهش می دهد. با این وجود، مصرف مقادیر بالای ZEA ممکن است فراتر از ظرفیت سم زدایی میکروبهای شکمبه باشد. در مطالعه ای، کاهش نرخ گیرایی در تلیسه های شیری که با مقادیر 12500 میکروگرم بر کیلوگرم ZEA تغذیه شده بودند گزارش شد. به علاوه، کاهش مصرف و تولید شیر، اسهال، و مشکلات تولیدمثلی در تلیسه هایی که با جیره آلوده به مقادیر 660  میکروگرم بر کیلوگرم ZEA و 440 میکروگرم بر کیلوگرم DON تغذیه شده بودند مشاهده گردید.

مهم ترین نگرانی در مورد سمیت ZEA اثر منفی آن بر سلامت و تولیدمثل حیوان می باشد، زیرا مانند فومونیسین ها، میزان انتقال آن به شیر ناچیز است (جدول 1). در نتیجه، هیچ سطح پیشنهادی برای ZEA از سوی FDA ارائه نشده است. با این حال، مقدار مجاز برای خوراک نشخوارکنندگان در اروپا 500 میکروگرم بر کیلوگرم می باشد (جدول 2).

سموم آسپرژیلوس

آفلاتوکسین ها

آفلاتوکسین ها مایکوتوکسین هایی هستند که به وسیله گونه های مختلفی از قارچ ها تولید می شوند. از جمله مطرح ترین آنها در خوراک دام های اهلی جنس آسپرژیلوس می باشد که به طور جهانی در 20 تا 30 درصد خوراکها وجود دارد و تخمین زده می شود که به تنهایی سالانه بیش از 250 میلیون دلار هزینه صرف مبارزه با آن در محصولات زراعی و دامی می شود. آفلاتوکسین ها گروهی از مشتقات سمی، جهش زا، و سرطان زای دیفورانوکومارین هستند که به وسیله بسیاری از سویه های آسپرژیلوس فلاووس، آسپرژیلوس پارازیتیکوسو آسپرژیلوس نومینوس تولید می شوند. اشکال طبیعی آفلاتوکسین ها مانند B1 و G1 و مشتقات دی  هیدروی آنها، B2 و G2، به دلیل توانایی رشد آسپرژیلوس در طیف گسترده ای از دما و رطوبت، به طور طبیعی جز اجزای مواد غذایی و خوراک ها می باشند. با این حال، گونه آسپرژیلوس در درجه اول در مناطقی با آب و هوای گرمسیری یا نیمه گرمسیری شایع می باشد. در یک مطالعه بین قاره ای، آفلاتوکسین ها در 33 درصد از 7049 نمونه خوراک دام با میانگین غلظت 63 میکروگرم بر کیلوگرم یافت شدند.

قرار داشتن به صورت مزمن در معرض آفلاتوکسین های جیره در گاوهای شیرده عوارض جانبی مانند کاهش سلامتی و عملکرد گاوها، اختلال در عملکرد کبد، سرکوب وضعیت ایمنی بدن و افزایش حساسیت به بیماری ها علیرغم واکسیناسیون را در پی خواهد داشت. علائم مرتبط با مصرف حاد آفلاتوکسین ها (آفلاتوکسیکوز) عبارتند از بی اشتهایی، آتاکسیا، پوشش مویی زبر و خشن، و بزرگ شدن کبد. تشخیص دقیق آفلاتوکسیکوز مشکل است چون علائم تنها مختص به این بیماری نیستند. افزایش وزن کبد و کاهش عملکرد در گاوهای گوشتی تغذیه  شده با جیره ای حاوی 100 میکروگرم بر کیلوگرم آفلاتوکسین گزارش شده است. به علاوه، کاهش راندمان خوراک به علت اختلال در عملکرد شکمبه در گوساله های نری که با 600 میکروگرم بر کیلوگرم تغذیه شده بودند مشاهده شد. کاهش مقادیر تولید شیر و میزان پروتئین آن در کنار تغییر در پاسخ های ایمنی در گاوهای شیری که به مدت 5 روز با 75 میکروگرم بر کیلوگرم آفلاتوکسین در روز تغذیه می شدند، گزارش گردید. هرچند، مطالعات دیگر تغییری در میزان تولید شیر در زمان تغذیه گاوها با 170 یا 112 میکروگرم بر کیلوگرم AFB1 در هر کیلوگرم ماده خشک TMR به ترتیب برای 7 یا 11 روز را گزارش نکردند. این تضاد ممکن است به این علت باشد که عوامل متعددی به غیر از مقدار مصرف ممکن است در پاسخ گاوها به سم تاثیر داشته باشد؛ تنش حرارتی یا اسیدی، بیماری های تحت بالینی و ….

آفلاتوکسین B1 (AFB1) سم اصلی و قوی ترین سرطان زای طبیعی است که توسط گونه های آسپرژیلوس تولید می شود. این ترکیب به علت وزن مولکولی اندک خود به سرعت در دستگاه گوارش بالایی حیوانات جذب شده و ظرف 5 دقیقه بعد از مصرف در پلاسمای حیوانات شیری یافت می شود. بخشی از آفلاتوکسین B1 مصرف شده می تواند توسط میکروبهای شکمبه تجزیه شده و در نتیجه باعث تولید آفلاتوکسیکول گردد. در انسان و حیوانات مستعد، بعد از جذب آفلاتوکسین B1، سم توسط آنزیم های سیتوکروم P-450 به آفلاتوکسین-8، 9-اپوکسی تبدیل می شود که ماده ای بسیار سمی، جهش زا، و سرطان زا بوده و باعث آسیب کروموزومی می شود. از سایر محصولات متابولیک AFB1 در کبد می توان به آفلاتوکسین M1 که بسیار سمی و سرطان زا می باشد اشاره کرد. آفلاتوکسین B1 در شیر گاوهای شیری به صورت AFM1 دفع می شود. شیر و فرآورده های لبنی آلوده خطر سلامتی قابل توجهی به شمار می آیند، زیرا مانند AFB1، آفلاتوکسین M1 جز گروه 1 مواد سرطان زای انسانی طبقه بندی می شود (آژانس بین المللی تحقیقات سرطان،IARC؛ 2002). میزان انتقال آفلاتوکسین از خوراک به شیر می تواند بین مقادیر کمینه 1 تا مقدار بیشینه 6 درصد متفاوت باشد. آفلاتوکسین تنها مایکوتوکسینی است که برای حداکثر میزان مجاز آن در مواد غذایی و فرآورده های لبنی مقررات دولتی وضع شده است. سطوح تعیین شده توسط FDA آمریکا برای شیر مایع کامل و اجزای خوراک مصرفی در گاوهای شیری به ترتیب عبارتند از 0.5 و 20 میکروگرم بر کیلوگرم، در حالی که حداکثر میزان توصیه شده در اروپا 0.05 میکروگرم بر کیلوگرم برای شیر مایع کامل و 5 میکروگرم بر کیلوگرم خوراک می باشد (جدول 2).

اوکراتوکسین ها

اوکراتوکسین ها متابولیت های ثانویه تولید شده به وسیله Penicilliumverrucosumor Aspergillus ochraceus ، Aspergilusniger, and Aspergillus carnonariusمی باشند. اوکراتوکسین A (OTA) که سرطان زا و سمی برای سیستم ایمنی محسوب شده و باعث مهار متابولیسم گلوکز می شود، یک کلرو-ایزوکومارین است و سمی ترین ترکیب از این گروه ترکیبات شیمیایی به حساب می آید.

اوکراتوکسین A بسیار سریع و گسترده در شکمبه به ترکیبی با سمیت کمتر به نام اوکراتوکسین آلفا تجزیه می شود که این امر علت مقاومت نشخوارکنندگان به این سم را توضیح می دهد. با این وجود، ممکن است به اوکراتوکسین C که سمیت مشابهی دارد نیز تجزیه شود. زیست فراهمی اوکراتوکسین جیره ممکن است با مصرف جیره های پرغله احتمالاً به دلیل کاهش pH  شکمبه (بین  5.5 تا 5.8) ا فزایش یابد. به علاوه، ظرفیت سم زدایی شکمبه ممکن است در اثر مصرف مقادیر زیاد خوراک پاسخگو نباشد که در این صورت سم می تواند باعث کاهش تولید شیر شده و به شیر نیز انتقال یابد.

 

سموم پنی سیلیوم

پنی سیلیوم یک جنس بسیار بزرگ است که در حدود 354 گونه شناخته شده دارد. بسیاری از گونه ها آلاینده های متداول در سوبستراهای مختلفی هستند و به عنوان تولیدکنندگان بالقوه مایکوتوکسین شناخته می شوند.

سم PR، اسید مایکوفنولیک،و روکوفورتین C

این ترکیبات متابولیت های ثانویه پنیسیلیوم پانئوم وپنیسیلیوم روکوفورتی (PR) هستند. پنیسیلیوم روکوفورتی معمولاً تحت عنوان کپک سیلو شناخته می شود زیرا به اسید مقاوم بوده و می تواند در غلظت های اندک اکسیژن رشد نماید. علائمی مانند اختلالات تولیدمثلی، ورم پستان، و بی اشتهایی در گله های گاو تغذیه شده با سیلوهای حاوی 0.2 تا 1.5 میلی گرم    روکوفورتین C در هر کیلوگرم در شمال آلمان گزارش شده است. همچنین، فلجی در گاوهایی که با 4 تا 8  میلی گرم در کیلوگرم روکوفورتین C تغذیه شدند مشاهده شده است. با این حال، هیچ علائم بالینی از مسمومیت در گوسفندانی که با 25 میلی گرم در کیلوگرم روکوفورتین C به مدت 18 روز تغذیه شدند مشاهده نشد که این امر نشان دهنده مقاومت بیشتر گوسفند به این سم در مقایسه با گاو می باشد. مایکوفنولیک اسید به عنوان یک عامل سرکوب کننده ایمنی در نظر گرفته می شود زیرا باعث مهار تکثیر لمفوسیت های T و B و مانع از تشکیل آنتی بادی و تولید سلولهای T کشنده می شود. داده های تحقیقاتی در مورد اثرات مایکوفنولیک در گاوها وجود ندارد. با این حال، مهر و همکاران (2007) هیچ تاثیری از آن در گوسفندانی که به مدت 44 روز در معرض 10 تا 33 میلی گرم در کیلوگرم مایکوفنولیک اسید قرار داشته اند گزارش نکردند.

 

حضور همزمان مایکوتوکسین ها در خوراک دام

آلودگی خوراک دام به چندین مایکوتوکسین اتفاقی رایج در مزارع است زیرا اکثر قارچ ها می توانند چندین مایکوتوکسین تولید کنند، و چندین قارچ می توانند همزمان یک خوراک را آلوده سازند. بنابراین، مطالعه شیوع و اثرات مایکوتوکسین ها به صورت انفرادی احتمالاً اطلاعات ناقص یا نادرستی را در مورد خطرات مرتبط با آن در اختیار ما قرار می دهد. در سال 2012 گزارش شد که تقریباً نیمی از 7049 نمونه خوراک دامی جمع آوری شده از آمریکا، آسیا، و اروپا حاوی 2 یا تعداد بیشتری از مایکوتوکسین های DON، آفلاتوکسین ها، ZEA، فومونیسین ها، و OTAبودند. در مطالعه ای در سال 2016 در لهستان، فراوان ترین ترکیب های مایکوتوکسینی که همراه یکدیگر دیده می شوند DON و ZEA (در 81 درصد از 143 نمونه سیلوی ذرت) گزارش شدند. آفلاتوکسین B1 همراه با OTA، ZEA، یا هر دو سم به ترتیب در 31، 12، یا 27 درصد از 123 نمونه جوی اسپانیایی گزارش شد (2012). در مطالعه دیگری در هلند (2008) مشخص شد که DON و ZEA در 44 درصد جیره های گاوهای شیری وجود دارد و سیلوی ذرت منبع اصلی هر دو مایکوتوکسین در خوراک می باشد. به علاوه، مطالعات متعدد نشان داده اند که آلودگی DON می تواند به عنوان شاخصی از وجود سایر مایکوتوکسین ها، به ویژه سموم فوزاریوم در نظر گرفته شود.

اثرات منفی هم افزایی چند سم می تواند مشکلات سلامت و تولید گاوهای مصرف کننده خوراک های آلوده را بدتر کند. به طور مثال در مطالعه ای میزان بالای آلودگی با مایکوفنولیک اسید، DON، ZEA، و فومونیسینB1 در نمونه های سیلوی گراس از 3 مزرعه ای که گاوها در آن با افت وضعیت بدنی، علائم لنگش بدون وجود بیماری واضح، و افت تولید شیر همراه با افزایش SCC مواجه شده بودند، گزارش شد.

مایکوتوکسین ها و سلامت انسان

مصرف منابع غذایی با منشا حیوانی (مانند گوشت، شیر، تخم مرغ و …) که آلوده به مایکوتوکسین ها باشند می توانند سلامتی انسان را تحت تاثیر قرار دهند. اثرات مایکوتوکسین ها بر سلامت انسان توسط وو و همکاران در سال 2014 مورد مطالعه قرار گرفت. آفلاتوکسین B1 مصرف شده توسط حیوانات می تواند به متابولیت خود آفلاتوکسین M1 تبدیل شده و اثراتی سمی در انسان داشته باشد. مایکوتوکسین های دیگری نیز در شیر یافت می شوند، اما به طور کلی سطوح آنها بسیار پایین است. اوکراتوکسین A نیز ممکن است در ماهیچه و سایر اندام های حیوان جمع شود و هنگام مصرف به عنوان گوشت و فرآورده های گوشتی، اثرات نامطلوب خود را بر انسان اعمال نماید. به طور کلی، اغلب مایکوتوکسین ها در دماهای معمول آماده سازی و فرآوری مواد غذایی (80 تا 121 درجه سانتیگراد) به حرارت مقاوم هستند. بنابراین، پختن، جوشاندن، و پاستوریزاسیون تاثیر ناچیزی بر مایکوتوکسین های مواد غذایی یا خوراک می گذارد.

آفلاتوکسین M1

آژانس بین المللی تحقیقات سرطان (IARC) آفلاتوکسین M1 را تحت عنوان گروه 2B ترکیبات سرطان زا  طبقه بندی کرده است؛ یک ماده سرطان زای احتمالی به دلیل مشاهده برخی شواهد سرطان زایی در حیوانات آزمایشگاهی، بدون وجود شواهد کافی در انسان. شواهدی وجود دارد که آفلاتوکسین M1؛ مانند آفلاتوکسین B1، می تواند بر DNA موش ها تاثیر منفی بگذارد اما چنین اثراتی در انسان گزارش نشده است. منبع اصلی آفلاتوکسین M1 در رژیم غذایی انسانها محصولات لبنی می باشد. در دوران نوزادی نیز، شیر مادری کهاز مواد غذایی آلوده به آفلاتوکسین ها استفاده کرده است می تواند موجب قرار گرفتن نوزاد شیرخوار در معرض آفلاتوکسین M1شود. به طور معمول فرض بر این است که غلظت آفلاتوکسین M1 در در شیر یک چهلم (40/1) غلظت آفلاتوکسین B1 موجود در خوراک حیوانات شیری می باشد. بنابراین، توصیه FDA وجود حداکثر 20 میکروگرم بر کیلوگرم آفلاتوکسین در خوراک دامهای شیری برای دستیابی به سطح مطلوب حداکثر 0.5 میکروگرم بر کیلوگرم آفلاتوکسین M1  در محصولات لبنی می باشد. علاوه بر این، به منظور کمینه سازی ریسک سرطان کبد ناشی از آفلاتوکسین M1، کشورهای دیگری نیز در سرتاسر جهان حدود حداکثری این آفلاتوکسین را در فرآورده های لبنی مشخص نموده اند.

اوکراتوکسین A

اوکراتوکسین A مایکوتوکسین دیگری است که به واسطه آلودگی خوراک دام در مواد غذایی انسان گزارش شده است. با این حال، تعیین اینکه وجود OTA در مواد غذایی با منشا حیوانی به واسطه آلودگی خوراک دام یا به علت آلودگی مواد غذایی حین ذخیره سازی، حمل و نقل، و یا هر دو می باشد دشوار است. صرف نظر از این قضیه، مشخص شده است که OTA نیمه عمری نسبتاً طولانی در بدن دارد و بنابراین پتانسیل بیشتری برای تجمع بیولوژیک در بدن خواهد داشت. اوکراتوکسین A یک سم کلیوی و ماده ای سرطان زا می باشد. هرچند OTA در بیماری های کلیوی مختلفی در حیوانات آزمایشگاهی موثر شناخته شده است، شواهد سلامتی کمتری در رابطه با عوارض جانبی آن در انسان در دست است. آژانس بین المللی تحقیقات سرطان (IARC) بر مبنای شواهد موجود از سرطان زایی این ماده در حیوانات آزمایشگاهی، OTA را به عنوان یک ماده سرطان زای احتمالی در انسان (2B) طبقه بندی کرده است. اگر چه، در حال حاضر، هیچ مطالعه قطعی بیماری انسان را با وجود OTA در رژیم غذایی مرتبط ندانسته است، باید توجه داشت که OTA می تواند در افزایش شیوع بیماری های مزمن کلیه در جمعیت های انسانی با افزایش میزان دیابت، اضافه وزن، و چاقی موثر باشد (چن و وو، 2017).منبع اصلی OTA در رژیم غذایی انسان ها در سرتاسر جهان دانه های غلات،  و به دنبال آن شراب و آب انگور، قهوه و گوشت خوک گزارش شده است. یک انسان بالغ به ازای هر کیلوگرم وزن بدن در هر هفته 0.025 میکروگرم OTA از طریق دانه های غلات دریافت می کند.