العوامل المؤثرة على إنتاج السموم الفطرية

العوامل المؤثرة على إنتاج السموم الفطرية

العوامل المؤثرة على إنتاج السموم الفطرية
Factors influencing aflatoxin production

تعرف السموم الفطرية Aflatoxins بأنها نواتج التمثيل الغذائي لبعض الفطريات مثل Aspergillus spp., penicillium spp and Rhizopus spp, .
يتأثر نمو الفطريات و بالتالي إنتاجها من السموم الفطرية على المنتجات الزراعية, بمجموعة من العوامل الطبيعية والكيميائية والبيولوجية, وفيما يلي شرح مختصر لبعض هذه العوامل:

أولا- سلالة الفطر Fungi strain:-
أمكن عزل العديد من السلالات التي تنتج الأفلاتوكسينات مثل A. flavus, A. parasiticus, A. oryza, A. falvus وغيرها من الفطريات, كما أنه تم معرفة بعض الأنواع الأخرى التي تنتج اكثر من نوع الأفلاتوكسينات مثل A. rubber, A. niger, A. wentii, Penicillium puberulum و هذه الفطريا ت وغيرها تنتج أكثر من 1500 مادة تمثيلية ثانوية. كما أن حوالي 30% من الأفلاتوكسين المنتج من سلالات A. flavus, P. puberulum يعتبر من أكثر الملوثات للمحاصيل الزراعية و حبوب الغذاء (الأرز, الذرة, الشعير, الفول السوداني, الجوز) وبعض المنتجات الغذائية مثل الخبز والمنتجات ا للبنية, بعض المنتجات المتخمرة و المخزنة تحت ظروف مناسبة من الرطوبة و الحرارة.
ويعتبر فطر Aspergillus falvus من أحد الفطريات المسببة للتلوث بالأفلاتوكسينات و يتواجد في الأنسجة التالفة والغير نشطة للمحاصيل الزراعية و عند توافر الظروف المناسبة أثناء تخزين الحاصلات الزراعية. فإن الفطر ينمو و يسبب التلف لها.

ثانيا- المادة الغذائية و طبيعتها Substrate and its nature:-
بوجه عام, فإن فطر A. flavus على سبيل المثال ينتج سموم الأفلاتوكسين على العديد من المواد الغذائية مثل البيض و الجبن و اللبن السائل والمجفف والخضراوات والفواكه و غيرها, ولكن لا تنمو الفطريات بشكل متساوي على كل المواد الغذائية, كذلك فإن الأصناف المختلفة لنفس ا لنوع الغذائي تختلف فيما بينها في حساسيتها للإصابة بالفطر A. falvus وإنتاج السموم الفطرية.
و بصفة عامة, فإن الحبوب النجيلية تعتبر من أفضل المواد الغذائية ملائمة لإنتاج التوكسينات عن الحبوب الزيتية و ذلك من قبل الفطريات. حيث ترتبط أنواع كثيرة من الفطريات بالمحتوي العالي للنبات من المواد الكربوهيدراتية مثل القمح و الأرز و هذا ربما يعود إلى سهولة تمثيل الكربوهيدرات بواسطة الفطريات و يقل انتشار الفطريات في ا لنباتات ذات البذور الزيتية مثل بذرة القطن و فول الصويا و الفول السوداني.
ولقد أجريت دراسة مقارنة باستخدام ثلاثة سلالات من فطر A. falvus المنتجة للأفلاتوكسينات و تم تنميتها على نباتات مختلفة, وقد وجد أن الذرة و القمح و الأرز قد ساعدوا على نمو الفطريات و إنتاج السموم الفطرية بعكس نباتات الفول السوداني و فول الصويا.

ثالثا- المحتوي الرطوبي و الرطوبة النسبية:-
يمكن تقسيم الفطريات المنتجة للسموم الفطرية إلى ثلاثة أقسام تبعا لاحتياجاتهم من الرطوبة اللازمة للنمو, فالقسم الأول يحتاج إلى 22-25% رطوبة و ا لمجموعة الثانية تحتاج 13-18% رطوبة وهى التي تنشط أثناء تخزين الحاصلات الزراعية, أما المجموعة الثالثة فتتطلب أكثر من 18% وأقل من 22% وهي فطريات التحلل المتقدم.
وقد أكد الباحثون على أن سلالات فطر Aspergillus تستطيع أن تنمو بسرعة على المواد الغذائية مثل الفول السوداني و بعض الأنواع الأخرى ذات المحتوى الرطوبي العالي. ولقد وجد أن أدني حد من الرطوبة النسبية واللازم للنمو هو 80% وأن الحد الأدنى اللازم لحدوث عملية التجرثم هو 85%.
وعموما فإن المحتوي الرطوبى الحرج في الأغذية يكون معادلا لنسبة رطوبة 56-70% رطوبة نسبية حيث عندها ينمو عدد قليل جدا من الفطريات عليها. ولقد وجد أن محتوى ا لرطوبة الحرج يختلف تبعا للمادة الغذائية, فعلى سبيل المثال, يصل هذا المحتوي إلى 14.5% للشعير, 12.5-13.5% للقمح و الذرة, 8% للفول السوداني. ولهذا فإن التسمم بالسموم الفطرية لا يحدث عند هذه المستويات من الرطوبة ولكن تخزين مثل هذه الأنواع من النباتات عند حدود رطوبة أعلى فإنها تعتبر خطرة, ولذلك فإن الحدود الآمنة للتخزين بالنسبة للحبوب سوف تعتمد على المحتوي الأولى أو الابتدائي للرطوبة.

رابعا- درجة الحرارة والوقت Temperature and time:-
تعتبر درجات الحرارة الملائمة لنمو فطر A. falvus على سبيل المثال هي 6-8 درجات مئوية كحد أدني, و الدرجة المثلي 36-38 درجة مشوية و الحدود القصوى 44-46 درجة مئوية. وهذه الحدود الدنيا و القصوى لدرجات الحرارة اللازمة للنمو تتأثر بكلا من الرطوبة و تركيز الأكسجين ومدى توافر المواد الغذائية وبعض العوامل الأخرى.
ولقد وجد أحد الباحثين أن الأفلاتوكسينات لا ينتج عند درجة حرارة أقل من 20 درجة مئوية وأعلى من 35 درجة مئوية ,أن أفضل درجة حرارة لإنتاج افلاتوكسين من نوع B1 كانت 24 درجة مئوية ولإنتاج الأفلاتوكسين من نوع G1 عند درجة 30 درجة مئوية, بينما وجد أحد الباحثين أن أنسب درجة حرارة لإنتاج مثل هذين النوعين من الأفلاتوكسين هي 24 و 32 درجة مئوية على التوالي.
كما وجد من الأبحاث أن وقت التحضين للفطر له تأثير على نسبة السموم الفطرية المنتجة, فقد أمكن الحصول على أعلى كمية من السم بعد 5-12 يوم من نمو ا لفطر ثم يتبعها انخفاض مرة أخرى في إنتاج السموم, كما وجد أن تراكم الأفلاتوكسين في الذرة يصل لقمته بعد 4 أيام من التحضين ثم يتبع ذلك انخفاض حتى 80% من أقصي كمية سم تم إنتاجها و ذلك في اليوم الثامن.

خامسا- التهوية Aeration :
تعتبر الفطريات من الكائنات عالية الاحتياج من الأكسجين واللازم للنمو الخضري و التجرثم و تكوين الجراثيم بشكل كبير. كما تتباين الفطريات في قدرتها على تحمل تركيزات عالية من ثاني أكسيد الكربون, وأن معظم الفطريات لا تستطيع النمو إلا في وجود 1-2% أكسجين على الأقل.
و عموما فإن تقليل تركيز الأكسجين يعمل على نقص إنتاج الأفلاتوكسينات, و يكون النقص واضحا عندما يقل تركيز الأكسجين إلى 1% مع زيادة ثاني أكسيد الكربون إلى 80%, وهذا ولقد وجد أحد الباحثين أن إنتاج الأفلاتوكسين من فطر A. falvus قد انخفض بشدة مع انخفاض تركيز الأكسجين من 5% إلى 1% وزيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون من 0.03 إلى 100%.

سادسا- التلف Damage :-
ترتبط الإصابة بفطر A. falvus وتكوين الافلاتوكسينات مع حدوث عملية تلف للثمار سواء أثناء وجودها في الأرض الزراعية أو أثناء عملية ا لحصاد و التجهيز الميكانيكي. فالتلف الميكانيكي يمكن من سهولة الإصابة بالفطريات و بالتالي إنتاج السموم الفطرية داخل الثمار, وعلى أية حال فقد تعمل القشرة الخارجية للثمرة كمانع ضد الإصابة بالفطريات.
و من ناحية أخري فقد وجد أن الحشرات تلعب دورا هاما في عملية تلف الحبوب و الثمار السليمة, كما أن الحشرات تعتبر حاملات وناقلات للفطريات. فقد تم عزل فطر A. falvus من 10 أنواع من الحشرات المعروفة بإصابتها للحبوب الغذائية.

سابعا- النمو والنضج Growth and maturity :-
تتراكم وتتكون الأفلاتوكسينات أو السموم الفطرية في معظم المحاصيل بشكل أكبر بعد عملية الحصاد بالرغم من أنه قد ثبت أن التلوث بالأفلاتوكسينات في الذرة يحدث أثناء مرحلة ما قبل الحصاد. ولقد وجد أن الثمار التي مر عليها عام تكون أكثر عرضة للإصابة بالفطريات وذلك مقارنة بالثمار الغير ناضجة و حديثة النضج.

وفي النهاية لا بد من التذكير بأهمية حدوث التداخل بين جميع العوامل السابق ذكرها و غيرها من العوامل التي لم تذكر في الإصابة بالفطريات و نموها و تكوين السموم الفطرية