تعداد نشریات | 418 |
تعداد شمارهها | 10,003 |
تعداد مقالات | 83,617 |
تعداد مشاهده مقاله | 78,293,947 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 55,348,074 |
ارزیابی میزان اکراتوکسین A کشمشهای تولید شده در کارخانههای استان همدان و بررسی همبستگی بین آلودگی با درصد دانههای معیوب | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
بهداشت مواد غذایی | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مقاله 4، دوره 3، 2 (10) تابستان، شهریور 1392، صفحه 33-41 اصل مقاله (336.61 K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نویسندگان | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
علی حشمتی* 1؛ علی اصغر وحیدی نیا1؛ مرضیه جعفری2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1- استادیار گروه بیوشیمی و تغذیه دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2دانشجوی دکتری سمشناسی دانشکده داروسازی دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، اهواز، ایران. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
چکیده | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
یکیازانواعمایکوتوکسینها شایع در کشمش، اکراتوکسین A است که نفروتوکسین بالقوه در انسان بوده و یک سم تراتوژن، موتاژن و سرطانزا و سرکوبکننده سیستم ایمنی میباشد. هدف از این تحقیق تعیین مقدار اکراتوکسین در کشمش تولیدی کارخانجات استان همدان و ارتباط آن با درصد دانههای معیوب میباشد. شصت و شش نمونه کشمش از 22 کارخانه تولیدکننده کشمش در سطح استان همدان در سال 1391-1390 نمونهبرداری گردید. اکراتوکسین از نمونهها استخراج و با استفاده از ستونهای ایمنوافینتی تخلیص و مقدار آن با دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) اندازهگیری شد. درصد دانههای معیوب با تقسیم وزن دانههای نارس، آسیبدیده، کپکزده، آفتزده و شکرکزده بر وزن نمونه تعیین گردید. مقدار متوسط اکراتوکسین و دانههای معیوب نمونهها به ترتیب µg/kg72/1 و 49/3 درصد بود. مقدار 85/34% (23 نمونه) فاقد اکراتوکسین بودند و در 57/57% (38 نمونه) مقدار اکراتوکسین کمتر از حد مجاز استاندارد ملی ایران (µg/kg 5) و در 58/7% (5 نمونه) بیشتر از آن بود. در تمامی نمونهها مقدار دانه معیوب کمتر از حداکثر مقدار مجاز (10%) بود. بین درصد دانههای معیوب با مقدار اکراتوکسین همبستگی معنیداری مشاهده نشد (05/0<p). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
کلیدواژهها | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
اکراتوکسین؛ مایکوتوکسین؛ کشمش؛ همدان؛ HPLC | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
اصل مقاله | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مقدمه اکراتوکسین یکی از انواع مایکوتوکسینهایی است که بوسیله کپک آسپرژیلوس اکراسئوس، آسپرژیلوس کربوناریوس و پنیسیلیوم وروکوسوم تولید میگردد (Atkins and Norman, 1998). اکراتوکسین شامل حداقل هفت توکسین مختلف از نظر ساختمانی است که وابستگی نزدیکی به هم دارند. اما سمیترین آنها، اکراتوکسین A است. اکراتوکسین سم بالقوه کلیه و یک عامل سرکوبکننده سیستم ایمنی (immunosuppressive) است و در حیوانات آزمایشگاهی خاصیت جهشزایی و سرطانزایی دارد. اکراتوکسین بهعنوان عامل نفروپاتی اندمیک بالکان (Balkan Endemic Nephropathy) شناخته شده است. آژانس بینالمللی تحقیقات سرطان (International Agency for Research on Cancer) اکراتوکسین A را بهعنوان 2B carcinogen (کارسینوژنیک ممکن برای انسان) طبقهبندی نموده است (Ravelo Abreu et al., 2011; Aish et al., 2000). بنابراین کنترل مقدار اکراتوکسین مواد غذایی یکی از مسائل مهم در ارتقای سطح ایمنی مواد غذایی میباشد و در کشورهای مختلف تلاش بر این است تا مقدار آلودگی اکراتوکسین در محصولات غذایی به حداقل ممکن کاهش یابد. آلودگی به اکراتوکسین در بسیاری از اقلام غذایی از جمله غلات (Wu et al., 2012; Ravelo Abreu et al., 2011; Duarte et al., 2010) و فرآوردهای آن (Aragua et al., 2005)، قهوه (Kumar et al., 2012)، گوشت (Monaci et al., 2004) و ادویهجات (Waskiewicz et al., 2013) گزارش شده است. یکی از فرآوره غذایی که مستعد برای رشد قارچهای تولیدکننده اکراتوکسین است انگور و محصولات بدست آمده از آن نظیر کشمش میباشد. کپکها در سطح خاک تاکستان وجود دارد و طی برداشت انگور را آلوده مینمایند. صدمه دیدن حبههای انگور و نگهداری در دماهای بالا سبب تسریع رشد کپکها و از جمله کپکهای تولیدکننده اکراتوکسین در انگور میگردد (Hocking et al., 2007). کشمش یکی از منابع مهم اکراتوکسین در رژیم غذایی است. اتحادیه اروپا و سازمان خواربار جهانی حد مجاز اکراتوکسین را در کشمش ng/kg 10 تعیین کردهاند (European Commission, 2006; Food and Agriculture Organization, 2001). چندین مطالعه در مورد وجود اکراتوکسین در کشمش انجام شده است(Chiotta et al., 2013; Feizy et al., 2012; Varga and Kozakiewicz, 2006; MacDonald et al., 1999) هیچ گزارشی از وجود اکراتوکسین در کشمشهای تولیدشده در استان همدان وجود ندارد و تحقیقی در این رابطه انجام نشده است. هدف از تحقیق تعیین مقدار اکراتوکسین در کشمش و بررسی رابطه آلودگی با کیفیت محصول (درصد دانههای معیوب) در نمونه آنالیز شده میباشد.
مواد و روشها مواد شمیایی: استاندارد اکراتوکسین A ( ng/ml 1000 ) از شرکت Faroogh (ایران) خریداری شد. ستون ایمنو افینتی (PF-OTA-3-10) از شرکت Libios (فرانسه)، متانول، استونیتریل، اسید استیک، کربنات هیدروژن سدیم و محلول فسفات بافر(PBS) از شرکت Merck (آلمان) تهیه شد. نمونههای کشمش: در این مطالعه 66 نمونه کشمش از 22 کارخانه تولیدکننده کشمش در سطح استان همدان طی سالهای 1392-1391 نمونهبرداری گردید و به آزمایشگاه ارسال شدند. نمونهبرداری از کشمش هر کارخانه به روش تصادفی انجام گرفت. ابتدا از چند محموله به روش تصادفی نمونههای انتخاب شد و از آنها نمونهبرداری صورت گرفت و نمونهها با هم مخلو ط و از مخلوط بدست آمده حدود 1 کیلو نمونهبرداری شد و جهت تعیین پارامترهای ذیل به آزمایشگاه ارسال گردید. نمونهها تا زمان آنالیز در یخچال و در دمای 4 درجه سلسیوس نگهداری شدند. تعیین درصد دانههای معیوب نمونههای کشمش: به مجموع دانههای نارس، آسیبدیده، کپکزده، آفتزده، شکرکزده (برحسب درصد وزنی) موجود در یک نمونه کشمش دانههای معیوب گفته میشود (ISIRI, No: 17). مقدار درصد دانههای معیوب در نمونهها با روش چشمی تعیین میگردد. برای اندازهگیری دانههای معیوب 100 گرم از نمونه وزن شد و مجموع دانههای نارس، آسیبدیده، کپکزده، آفتزده، شکرکزده آن جدا شد و وزن گردید از تقسیم وزن این دانهها بر وزن کل نمونه و ضرب حاصل تقسیم در صد مقدار دانههای معیوب بر حسب درصد تعیین گردید. اندازهگیری اکراتوکسین: اکراتوکسین مطابق روش استاندارد ملی کشور بهشماره 9237 با اندکی تغییرات اندازهگیری شد (9237 No: ISIRI,). اندازهگیری شامل مراحل ذیل بود: رسم منحنی کالیبراسیون: از محلول ng/ml 1000 اکراتوکسین محلولهای 1، 5/2 ، 5، 10و 15 ng/ml در آب و متانول ( مخلوط 50 : 50 آب و متانول) تهیه و 50 میکرولیتر از آن به دستگاه HPLC تزریق شد تزریق هر استاندارد سه بار تکرار شد. بازیابی اکراتوکسین: برای بررسی بازیابی (Recovery)روش آنالیز، اکراتوکسین به مقادیر 1، 5 و 10µg/kgبه نمونه کشمش اضافه و پس از همزدن و استخراج مقدار آن اندازهگیری شد. با تقسیم مقدار اندازهگیری شده به مقدار اضافه شده و ضرب حاصل با صد، مقدار درصد بازیابی تعیین شد. استخراج اکراتوکسین از کشمش: به 500 گرم کشمش 750 گرم آب اضافه و نمونه به دستگاه خمیرکن (Slurry) منتقل و آسیاب شد تا خمیر بدست آید. 50 گرم از نمونه آسیاب شده در داخل بشر پلاستیکی توزین و و پس از اضافه کردن 300 میلیگرم کربنات هیدروژن سدیم و 70 میلیلیتر متانول به آن، بهمدت 3 دقیقه با مخلوطکن بهم زده شد. عصاره بدست آمده توسط کاغذ صافی (WhatmanNo. 4) صاف شد. مقدار 10 میلیلیتر از عصاره صاف شده با 40 میلیلیتر بافر شستشو (محلول توئین) رقیق گردید و 40 میلیلیتر از آن از ستون ایمونوافینیتی عبور داده شد. تخلیص اکراتوکسین: ستون ایمونوافینتی از یخچال خارج و آماده گردید (Preconditioning). به این ترتیب که ابتدا به دمای اتاق رسانده و 10 میلیلیتر محلول فسفات بافر با سرعت 2 میلیلیتر در دقیقه از آن عبور داده شد. سپس40 میلیلیتر از عصاره رقیق گردیده از ستون با سرعت دو یا سه میلیلیتر در دقیقه عبور داده شد. سپس ستون ابتدا با 10 میلیلیتر محلول فسفات بافر و بعد با 10 میلیلیتر آب شستشو داده شد و برای جداسازی اکراتوکسین از ستون از متانول استفاده گردید. ستون دو مرتبه با متانول (در مجموع با 5/1 میلیلیتر متانول) شسته شد و متانول حاصل از شستشوی ستون داخل ویال برای تزریق به دستگاه HPLC ریخته شد. جداسازی، تشخیص و تعیین مقدار اکراتوکسین: جداسازی با استفاده از روش کروماتوگرافی فاز معکوس مایع با کارآیی بالا انجام گرفت. 50 میکرولیتر از محتویات ویال به دستگاه HPLC تزریق و پس از محاسبه سطح زیر پیک مقدار اکراتوکسین تعیین شد. محاسبه حد تشخیص Limit of Detection(LOD) و حداقل مقدار قابل اندازهگیری (LOQ): برای محاسبه LOD و LOQ روش آنالیز ابتدا سه بار نمونه شاهد (نمونه فاقد اکراتوکسین) به HPLC تزریق و سطح نوفه (Noise) در محل پیک اکراتوکسین اندازهگیری شد و انحرف معیار این سه بار تعیین گردید. با فرمول زیر LOD وLOQ محاسبه شدند.
روش آنالیز: اکراتوکسین با دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) ساخت شرکت Waters (آمریکا) و با ستون RPC18 Monolitic (با طول 250 میلیمتر و قطر داخلی 6/4 میلیمتر و اندازه ذرات 5 میکرومتر) و آشکارساز فلورسانس (موج تهییج 333 نانومتر و نشر 477 نانومتر) اندازهگیری شد. روش آنالیز بهصورت ایزوکراتیک با فاز متحرک شامل مخلوط الف: استونیتریل (39%) ب: آب (30%) پ: متانول (30%) و د: اسید استیک (1%) با سرعت جریان 1 میلیلیتر در دقیقه انجام گردید. تجزیه و تحلیل آماری: برای انجام تجزیه و تحلیل آماری از نرم افزار SPSS version 16.0 استفاده شد. از آزمون تی تست یک نمونهای(one-sample T- test) برای مقایسه بین میانگین مقدار اکراتوکسین نمونهها با حدود مجاز بر اساس استاندارد ملی کشور (µg/kg 5) استفاده شد. از ضریب همبستگی پیرسون برای تعیین رابطه بین مقدار اکراتوکسین و درصد دانههای کشمشهای معیوب در نمونههای آنالیز شده، استفاده گردید.
یافتهها شکل 1 کروماتوگرام محلول استاندراد اکراتوکسین A و همچنین کروماتوگرام اکراتوکسین A در نمونه کشمش نشان میدهد.
شکل 1- الف: کروماتوگرام محلول استاندارد اکراتوکسین A (ng/ml 15) ب: کروماتوگرام اکراتوکسین A در نمونه کشمش آلوده به سم اکراتوکسین A
زمان بازداری (Retention Time) اکراتوکسین A حدود 6/4 دقیقه بود. منحنی کالیبراسیون اکراتوکسین A در محدوده 1، 5/2، 5 و10 و 15ng/ml خطی و از ضریب رگرسیون بالایی برخوردار بود. معادله خط کالیبراسیون عبارت است از: 9943/0=R2 5/ 4022- x 13204=Y LOD و LOQ روش آنالیز به ترتیب 16/0 و 52/0 µg/kg بود. مقدار بازیابی اکراتوکسین A در مقادیر 1، 5 و 10 µg/kgاز کشمش به ترتیب 2/77% ، 9/82 %و 7/85% (متوسط 9/81) بود. مقدار متوسط اکراتوکسین و درصد دانههای معیوب نمونهها به ترتیب µg/kg 72/1 و 49/3 درصد بود (جدول 1).
جدول 1- وضعیت اکراتوکسین و درصد دانههای معیوب نمونهها
در جدول 2 مقدار اکراتوکسین نمونهها در گروهها با محدوده معین ذکر شده است. 23 نمونه فاقد اکراتوکسین و در 38 نمونه مقدار اکراتوکسین کمتر از حد مجاز استاندارد ملی ایران (µg/kg 5) بود. و در 5 نمونه مقدار اکراتوکسین بیشتر از حد مجاز بود. در تمامی نمونهها مقدار اکراتوکسین از حد مجاز اکراتوکسین در اتحادیه اروپا و سازمان خواربار جهانی (µg/kg 10) کمتر بود. نتایج آزمون تی تست نشان داد که مقدار متوسط اکراتوکسین بهطور معنیداری (01/0>p) کمتر از حد مجاز استاندارد ملی ایران، اتحادیه اروپا و سازمان خواربار جهانی است. ضریب همبستگی بین مقدار اکراتوکسین نمونهها و درصد دانهها معیوب 21/0 بود و مقدار p بین این دو (092/0=p) بیشتر از 05/0 بود لذا ضریب همبستگی بین این دو از نظر آماری غیر معنیدار بود.
جدول 2- محدوده مقدار اکراتوکسین در نمونهها
بحث و نتیجهگیری اکراتوکسینها از متابولیتهای ثانویه قارچیهستند که توسط کپکهای جنس آسپرژیلوسایجاد میگردند. این کپکها در زمان تولید و برداشت، انگور را آلوده مینمایند. لذا پس از خشک کردن آن کشمش بدست آمده حاوی سم میباشد. مقدار متوسط آلودگی در نمونههای کشمش بررسی شده در این تحقیق (µg/kg 72/1) کمتر از سایر مطالعات انجام شده است. در تحقیق انجام شده بوسیله Feizy et al., 2012)) از 22 نمونه کشمش دانهدار و 18 نمونه کشمش بیدانه در مشهد به ترتیب 3 و 1 نمونه آلوده به اکراتوکسین بودند و مقدار متوسط آلودگی به ترتیب 21/2 و 99/2 µg/kg بود. مقدار متوسط آلودگی گزارش شده در کشمش در بریتانیا در حدود µg/kg 19/9-79/2 و در کانادا در حدود µg/kg 8/2 -8/1 گزارش شده است (MAFF, 1999 Lombaert et al., 2004;). در برخی مطالعات مقدار آلودگی کمتری از نتایج این مطالعه برای کشمش گزارش شده است. میانگین اکراتوکسین در نمونههای کشمش در آمریکا طی سالهای 1997 تا 1999 در حدود µg/kg 27/1- 42/0 بود (Aish et al., 2001). در 6/7 % نمونههای بررسی شده در این تحقیق مقدار آلودگی بیشتر از حد مجاز استاندارد ملی یعنی µg/kg 5 بود. در حالیکه در نمونه کشمش بررسی شده بوسیله فیضی و همکاران در هیچکدام از نمونهها آلودگی از حد مجاز بیشتر نبود. مقدارمتوسط اکراتوکسین در نمونههای کشمش بررسی شده در این مطالعه در مقایسه با نتایج بدست آمده برای سایر فرآوردهها مصرفی در کشور مثل غلات صبحانه (ماهتابانی و همکاران، 1390) و برنج (هادیان و همکاران، 1388) و ماء الشعیر (Mahdavi et al., 2007) بیشتر است. در هیچ یک از نمونهها غلات صبحانه بررسی شده در کشور اکراتوکسین یافت نشد (ماهتابانی و همکاران، 1390). میانگین اکراتوکسین در برنج داخلی و وارداتی ایران به ترتیب µg/kg 37/1 و µg/kg 57/1 گزارش شده است (Mahdavi et al., 2007). مقدار متوسط آلودگی اکراتوکسین در نمونههای ماءالشعیر داخلی و وارداتی در شهر تبریز به ترتیب ng/l 04/96 و ng/l 71/60 بود (هادیان و همکاران، 1388). براساس استانداردهای ملی کشور مربوط به کشمش بیدانه و دانهدار مقدار درصد دانههای معیوب کشمش نباید از 10 درصد بیشتر باشد (ISIRI, No: 17 and 545) در این تحقیق محدوده درصد دانههای معیوب نمونههای بررسی شده 0/10 – 0 درصد (بطور متوسط 5/3 درصد) بود و در تمامی نمونهها مقدار درصد دانه معیوب کمتر از ماکزیمم مقدار مجاز بود. بنابراین میتوان گفت کارخانجات کشمش اقدامات لازم برای حذف دانههای کشمش معیوب نظیر دانههای نارس، آسیبدیده، کپکزده، آفتزده و شکرکزده انجام میدهند. اگرچه تصور میشد بین مقدار درصد دانههای معیوب با مقدار آلودگی اکراتوکسین نمونهها رابطه وجود داشته باشد اما نتایج تحقیق این موضوع را رد میکند و نشان داد که ارتباط معنیدار بین این دو فاکتور وجود ندارد. با اینکه مقدار اکراتوکسین در نمونههای کشمش مورد مطالعه کمتر از حد مجاز اکراتوکسین در اتحادیه اروپا و سازمان خواربار جهانی (µg/kg 10) بود ولی از آنجائیکه حد مجاز این سم در کشور µg/kg 5 در نظر گرفته شده لذا اکراتوکسین 5 نمونه از این مقدار بیشتر است برای این منظور باید در افزایش کیفیت کشمش تولیدی اقدامات بیشتری انجام گیرد و از کپک زدن انگور جلوگیری بهعمل آید و در زمان تولید کشمش از انگورهای مرغوب استفاده نمود. نتایج این مطالعه نشان داد علیرغم اینکه کشمش یکی از فرآودههایی است که احتمال آلودگی به اکراتوکسین در آن وجود دارد اما در نمونههای بررسی شده مقدار متوسط اکراتوکسین کمتر از حد مجاز آن در اتحادیه اروپا و سازمان خواربار جهانی (µg/kg 10) بود (European Commission, 2006; Food and Agriculture Organization, 2001). با این حال در برخی نمونهها (5 نمونه) مقدار آن بیشتر از حد مجاز استاندارد ملی ایران (µg/kg 5) بود. به همین دلیل شرایط تولید کشمش باید بیشتر کنترل گردد و با حذف انگورهای کپکزده و جلوگیری از کپک زدن آنها در زمان تبدیل به کشمش مقدار این سم را در کشمش کاهش داد. هر چند بین کیفیت ظاهری کشمش یعنی مقدار درصد دانههای معیوب با مقدار اکراتوکسین ارتباط مستقم (مثبت) وجود دارد اما از نظر آماری یک ارتباط معنیدار نیست و لذا از ظاهر محصول دقیقاً نمیتوان در مورد آلودگی آن به اکراتوکسین اظهار نظر کرد و گفت مقدار آلودگی آن بالا یا کم است و لازم است در نمونههای مورد نظر مقدار آن اندازهگیری شود. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مراجع | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,057 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 598 |