روش های تشخیص مایکوتوکسین ها(قسمت اول)

دکتر منصور بیات، عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی

اشکان حاج جعفری، پژوهشگر آزاد

در کشـورهای در حـال توسعـه به ویژه مناطق روستایـی، جمعیت به طور عمده به مواد غذایی محلی وابسته است و معمولاً با مشکلات مربوط به امنیت غذایی و آلودگی به مایکوتوکسین‌ها روبه رو می‌شوند که به عنوان یک مسئله اساسی کیفیت غذا شناخته می‌شود.

مایکوتوکسین‌ها متابولیت‌های ثانویه، سمی و با وزن مولکولی کم 700-300 هستند که در شرایط پیش درآمدی و پس از برداشت تولید می‌شوند. عواملـی مانند آفلاتوکسیـن اوکراتوکسیـن A، پاتولین (PAT)، زنار النـون گروه‌های تریکـوتس فومونیسین و سیتـرینین به طور متداول پایش می‌شوند. روش‌هـای تحلیلـی مرسـوم که بـرای تعییـن مایکوتوکسین در نمونه‌های غذا بکار می‌روند نتایج را در بازه‌های زمانی با چند روزه بیان می‌کند. رقابت موجود بین صنایع غذایی و خوراک دام در انتها باعث کاهش هزینه‌ها خدمات نیروی کار و تحویل سریع نتایج می‌شود.

بنابراین تکنیک‌های سریع برای تجزیه و تحلیل مایکوتوکسین به طور فزاینده ای قابل توجه است. مایکوتوکسین‌ها به عنوان متابولیت‌های ثانویه سمی توسط برخی از جنس‌های قارچ-‌ها به ویـژه Penicillium ،Aspergillus ،Fusarium تولید می‌شوند یکی از مهمترین مایکوتوکسین-‌ها آفلاتوکسین است که توسـط بـرخی از قــارچ‌هــا از جمـلــه (سبـز با آبیِ UV تولید میشود و UV تولیـد می‌شـود و می‌توانند بـر اساس فلـورسانس آن‌هـا در زیـر نـور Aspergillus flavus Aspergillus parasiticus و تـفـاوت در کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) متمایز شوند.

مایکوتوکسین زنـار النون یک مایکوتوکسین استـروئـیدی اسـت که توسـط گونه‌های Fusarium ماننـد Fusarium graminearum و Fusarium culmorum تولید می‌شود و به وسیله روش‌هایـی از جمله HPLCIAC و LC-MS/MS اندازه گیری می‌شود. سیتـرینین یک مایکوتوکسین پلـی کنیدی است کـه توسط چنـدین جنـس از جمله Monascus Aspergillus و Penicillium تـولیـد می‌شود. Ochratoxin A یـک مشتـق پنتاکتیدی از خانواده دی هیدروکومارین‌ها است که توسط گونه‌هایی از پنیسیلیوم و آسپرژیلوس تولید می‌شود و با روش‌های جذب فرابنفش (UV-visible)، فلورسانس، طیف سنجی مادون قرمز (IR) همبستگی مغناطیسی هسته‌ای (NMR) و طیـف سنجی جـرمی (MS) مشخص می‌شود.

پاتولین نیز یک مایکوتوکسیـن پلی کنیدی است که تـوسط چندیـن گونـه از جمـله Penicillium و Aspergillus تولیـد می‌شود و با استفـاده از روش‌های مانند کروماتوگرافی مایع تشخیص کروماتوگرافی الکتروکینتیک میکروسیلی باز می‌شود. روش‌های تشخیصـی بـرای شناسایی و تعییـن میزان مایکوتوکسین‌ها از ویژگی‌های جذب اشعه فرابنفش و فلورسانس آنها بهره می‌برند. یا UV و مشخص از سنسورهای مـخـتـلفـی مـاننـد UV، فلورسانـس القـابـی توسط لیـزر (LIF)، طیف سنجی جرمی (MS) و فتومولتی بلابرها (PTM) برای تعیین کمـى مایکوتوکسین‌ها استفاده شده است.

جذب اشعه فرابنفش

طیف سنجی اشعـه فرابنفش – مرئـی یک نـوع از طیف سنجی جـذبی است. گزارش‌ها نشان می‌دهند که تمامی مایکوتوکسین‌های Aflatoxins (AFS)i دارای قابلیت جذب مـولاری حدود 20000 سانتیمتر مربع بر مول با حداکثر جذب در طول موج 360 نانومتر هستند.

فلورسانس Fluorescence detection (FLD)i: فلورسانس یک پارامتـر مهم برای تجـزیه و تحلیل ویژگی‌های مولکول‌ها با انتشار انرژی در طول موج‌های مشخص است. گزارشات حاکی از آن است که تقریباً هر مایکوتوکسینی حداکثر جذب خود را در 360 نانومتر دارد. همبستگی مغناطیسی هسته ای (NMR): NMR یک روش تجزیه و تحلیـل است که با استفاده از ویژگی‌های مغناطیسـی هسته‌ای مولکول‌ها ساختار آنها را تعیین می‌کند.

طیف سنجی جرمی MS و Tandem mass :spectrometry MS یک تکنیک تجزیـه و تحلیـل است که بر اساس نسبت جرم به بار ذرات یونی مرتبط با آن‌ها، آن‌ها را مرتب می‌کند. استفاده از Tandem MS مزیتی در تشخیص اوج کـروماتوگرافی دارد. ایـن روش‌های تجزیه و تحلیل ابزارهایی کارآمد برای شناسایی و تعیین میزان مایکوتوکسین‌ها هستند که از دقت و حساسیت بالایی برخوردارند.

روش‌های ایمونولوژیک

از دهـه 1970 به بعـد آزمایشـات ایمونولوژیکـی مانند ELISA برای اسکرینینگ مایکوتوکسین‌ها محبوب شدند. این روش‌ها اندازه گیری سریع و اقتصادی تر را فراهم می‌کنند، اگرچه تعداد محدودی از ماتریس‌ها آزمایش می‌شوند و اغلب دقت در غلظت‌های پایین وجود ندارد. استفاده از روش‌های ELISA برای اسکرینینگ مایکوتوکسین ها توصیه می‌شود اما این روش‌ها زمان بر هستند و برای آزمایش در میدان مناسب نیستند.