السموم الفطرية (Mycotoxin)

السموم الفطرية هي مركبات سامة تنتج عن عفن المواد الغذائية المختلفة سواء مـواد علـف خشنة أو مواد مركزة نتيجة نمو أنواع محددة من الفطريات التي تستطيع أن تنتج السموم تحـت ظروف محددة، ويمكن أن تنتج هذه السموم في الحقل قبل الحصاد أو بعد الحصاد وأثناء تخـزين مواد العلف المختلفة، نتيجة لنمو الفطريات تقوم بعمليات التمثيل الغذائي وتنتج السموم الفطريـة وثم الفطريات يتطلب توفر ظروف بيئية محددة مثل: زيادة نسبة الرطوبة فـي مـواد العلـف - التخزين الرديء - وجود وفرة من الاكسوجين – تلوث مواد العلف بالفطريات – حدوث ضـرر ميكانيكي لمواد العلف. عند تخزين بعض مواد العلف مثل الذرة يمكـن تخزينهـا جـافـة تمامـا ويستحسن أن تخزن دون تفريط مع تهوية المخازن وتقليل نسبة الرطوبة أثناء التخزين، وتعتبـر السموم الفطرية مركبات ثابتة لا يحدث لها تحلل أو تكسير أثناء عمليات تجهيـز مـواد العلف وخلطها معا ولذا لابد من العمل على تقليل نسبة إصابة مكونات العلائق بهذه المواد حتى نحـافظ على إنتاجية الحيوانات الزراعية وتقليل مخاطر التلوث بهـذه السموم، وتعتبـر فطريات Aspergillus - Fusarium - Penicillium من أهم الفطريات التي تنتج السموم الفطريـة المختلفة. قطر Aspergillus ينتج الأفلاتوكسين (Aflatoxin) وقطر Fusarium ينتج كـل مـن الـ Zearalenone ومركـب (Deoxynivalenol (DON و T-2 Toxin و Fumonisin ويلاحظ أن فطـر Penicillium ينتج مركب Ochratoxin. فطـر الـ Fusarium غالبا يصيب الذرة والقمح والشعير، ويلاحظ أن زيادة نسبة الرطوبة مـع ارتفـاع درجة الحرارة البيئية في هذه النباتات تزيد من فرصة الإصابة بهذا الفطر وتكون نواتج التمثيـل الغذائي الثانوي (السموم الفطرية)، نمو هذه الفطريات يتطلب درجة حرارة ما بين ۲۳ و 140 درجة فهرنهيتي ونسبة رطوبة جوية حوالي ۷۰ %، مع درجـة pH معتدلـة مـع وفرة في الأكسوجين. الـ Aspergillus يحتاج لدرجة رطوبة منخفضة مع درجة حرارة مرتفعة ولكن مع حدوث تكسير في الحبوب المخزنة وينتج الأفلاتوكسين. في حين قطر الـ Fusarium يتطلـب نسبة مرتفعة من الرطوبة ويمكن أن ينمو في درجات حرارة منخفضة. وتلوث علـف الحيوانـات بالسموم القطرية يقلل من معدل نمو الماشية وكذلك انخفاض إنتاج اللبن وتقلـل مـن الخـصوبة. تمتص السموم القطرية عن طريق القناة مما يؤثر في عملية التمثيل الغذائي وكذلك معدل نشاط الغدد الصماء المختلفة أي حدوث خلل في إفراز الهرمونات وانخفاض نشاط الجهاز المناعي الماشية.

السموم القطرية تسبب الكثير من المخاطر للإنسان وحيوانات المزرعة، وحتى فترة قريـة (من حوالي 40 سنة تقريبا) لم يكن واضحا ذلك، ما بين عام ١٩٦٠ و ۱۹۷۰ تم تميز هذه السموم التي تنتج من الفطريات ودراسة تأثيرها الضار على صحة الإنسان، في الاتحاد السوفيتي في خلال الحرب العالمية الثانية لوحظ أن موت عدد كبير من السكان بسبب التغذية على مواد غذائية ملوثة بالسم القطري T-2 Toxin وفي عام 1960 في إنجلترا حدث نفوق لأكثر من 100 ألف من أفراخ الرومي الصغير وكذلك موت أعداد كبيرة من حيوانات أخرى وكان السبب هو التغذية على علف ملوث بالسم الفطري الأفلاتوكسين، وسبب موت هذه الأعداد من الحيوانات أو الإنسان هو نمو عفن خاص ينتج سم واحد أو أكثر من السموم الفطرية. وهنا يجب التمييز بين تأثير الـموم القطرية وكذلك السم الناتج من بعض البكتريا، حيث أن السموم البكتيرية مـواد بروتينيـة تـــ أعراض تظهر خلال ساعات قليلة ويبدأ جسم الإنسان أو الحيوان في إنتاج أجسام مناعية من هذه السموم البكتيرية. في حين أن السموم القطرية مركبات كيميائية لها وزن جزئ منخفض لا ينتج داخل الجسم مواد مضادة لها، عموما السموم الفطرية من السموم التي تسبب أعراض تدريجيـة نزداد بزيادة تراكم السموم داخل جسم الحيوان، تسبب السموم الفطرية فشل في نشاط الكبد والكلى وتدمير في الجهاز العصبي المركزي واختلال في النشاط الهرموني في جسم الحيوان وفقد الحيوان للشهية وعدم تناول الغذاء وفي النهاية موت الحيوان.

يلاحظ عند تغذية الماشية على علائق تحتوى سموم فطرية يقل معدل النمو أو يتوقف تمامـا النمو - ينخفض إنتاج اللبن – تكون الحيوانات أكثر عرضة للإصابة بالأمراض (نقل المناعة) - حدوث إسهال منقطع – الروث يكون به آثار من الدماء - لا تستجيب هـذه الحيوانـات للعـلاج باستخدام العقاقير البيطرية. ويمكن تلخص أعراض تغذية الحيوانات بغذاء ملوث بإحـدى أنـواع السموم الفطرية كما يلي: انخفاض معدل تناول الغذاء - رفض تناول الغذاء تماما - انخفاض في وزن الجسم - خشونة الشعر المغطى للجسم - انخفاض كبير في معدل الإنتاج – حدوث حالات كثيرة من الإجهاض في القطيع – ولادة عجول مشوهة – حدوث الشبق الصامت - عدم انتظـام حدوث الشيق - حدوث علامات الشيق على الأبقار الحوامل - انخفاض نسبة الحمل في القطيع - حدوث التهابات في الضرع - تحول الكبد إلى كيد دهني. وهذه الأعراض قد تحدث نتيجة تلـوت العلف بنوع واحد من السموم الفطرية أو أكثر من نوع وتعتبر السموم الفطرية أحد المواد التي تستخدم في الحرب البيولوجية. قد أكـدت وكالـة الاستخبارات الأمريكية في عام 1995 أن العراق تمتلك مواد بيولوجية منها جراثيم الحمرة الخبيثة الأفلاتوكسين وغيرها من مواد، وهذا لم يثبت حتى الآن مدى صحة هذا.

 افلاتوکسین Aflatoxin

وهو ينتج من فطر Aspergillus favus وهذا المركب لاقى اهتمام كبير من العلماء وذلك نظرا لما يسببه من أمراض سرطانية للإنسان الذي يتناول منتجات غذائية ملونه بهذا المركب. الأفلاتوكسين في عام 1960 سبب في موت أكثر من 100 ألف من أفراح الرومي فـي إنجلتـرا وكذلك موت عدد كبير من البط في كينيا وكذلك موت أعداد كبيرة من أسماك السلمون في أمريكا. ويلاحظ أن سموم الأفلاتوكسين تؤخذ بعض الرموز مثل B1 & B2 وكذلك B1 & B2 ووجـود هذين السموم في غذاء ماشية اللبن يفرز في اللبن M1 & M2. في الهند في عام 1974 أصـيب حوالي 400 فرد من السكان بالتسمم بالأفلاتوكسين ومات منهم أكثر من 100 شخص، وكان ذلك نتيجة التغذية على ذرة ملوثة بفطر الأسيراجلس (aspergillus) وكان تركيز الأفلاتوكسين حوالي 15 مليجرام لكل كجم من الذرة.

عادة ما يوجد الأفلاتوكسين في محصول الذرة، وتعتبر الذرة وبذور نبات القطن وهذه المـواد تعتبر من أهم مكونات علف الحيوان. يلاحظ أن تركيز الأفلاتوكسين في علائق العجول النامية لا تزيد عن 200 جزء في البليون، وفي علائق حيوانات التسمين في المراحل الأخيرة (finishing) لا تزيد عن 300 جزء في البليون، أما في علائق ماشية اللبن لا تزيد عن 20 جزء في البليـون ولا يزيد تركيز الأفلاتوكسين في اللبن الناتج والذي يستهلك بواسطة الإنسان عن 0.5 جزء في البليون.

تلوث علف ماشية اللبن يـ aflatoxin لا يؤثر فقط في تقليل معدل أداء الحيوان أو التـأثير العام على صحة الحيوان فحسب، ولكن هناك متبقيات منه توجد في اللبن المنتج من تلك الماشية مما يؤثر على الإنسان الذي يستهلك ذلك اللبن، ويفرز aflatoxin الموجود في الغذاء في اللـين في صورة -M1 وتكوم نسبة وجودة في اللبن حوالي ۱ – ۲ % (۱٫۷ % في المتوسط) من نسبته في الغذاء، ويلاحظ أن الأبقار مرتفعة الإنتاج تستهلك كميات أكثر من الغـذاء وبالتالي مقدار ما يتناوله الحيوان من aflatoxin يزداد ويزداد معه نسبة ما يفرز في اللبن. يجب ألا تزداد نسبة aflatoxin في غذاء الحيوان المنتجة للبن عن ٢٠ جزء في البليون، أما العجـلات الغير منتجة أو قطيع الاستبدال يمكن أن تتحمل حتى 50 جزء في البليون من aflatoxin في الغذاء وهنا يلاحظ أنه لا يوجد تركيز محدد من الأفلاتوكسين في غداء الحيوان أو اللبن أو اللحم من هذه الحيوانات أمن وذلك لأن أي تركيز منه صار على الإنسان. عند تغدية ماشية اللحم علـى غـذاء ملوث بالأفلاتوكسين يتجمع هذا المركب في أنسجة جسم الحيوان وبالتالي ينتقل إلى الإنسان، ولذا لابد التأكد من خلو غذاء ماشية اللحم السموم الفطرية قبل الذبح بفترة كبيرة (٢١ يوم على الأقل).

أكدت منظمة الغذاء والعقاقير الأمريكية أن تناول الإنسان إلى منتجات سواء حيوانية أو نباتية ملوثة بالأفلاتوكسين تسبب العديد من الأمراض. تناول هذه المركبات قد تسبب مـوت وضـهى لخلايا وأنسجة جسم الإنسان (التنكرز necrosis)، مرض تليف الكبد وكذلك السرطان في بعض أعضاء وأنسجة الجسم، في الفتران عند تغذيتها على مواد غذائية ملوثة بالأفلاتوكسين نسيب سرطان الكبد في القران، وتأثير السموم القطرية يتوقف على العمر ومدة التعـرض لـه وكـذلك الجرعة. وهذا يؤكد أن الأفلاتوكسين يمكن أن يستخدم كأحد المركبات الأساسية فـي الحـرب البيولوجية. عند تناول شخص بزن حوالي ۸۰ كجم لحوالي ۸۰ – ۳۱۸ مليجرام من الأفلاتوكسين النقي قد تسبب موت الإنسان (1 – 4 مليجرام لكل كجم من وزن الإنسان)، وتؤكد الدراسات أن استخدام حوالي ۸۰۰۰ طن من الأفلاتوكسين يمكن أن تعطى مساحة 100 كيلو متر مربع وتقضى على كل إنسان في هذه المساحة، وتؤكد وكالة الاستخبار الأمريكية أن العراق أثناء حرب الخليج أنتجت حوالي ٢٢٠٠ لتر من الأفلاتوكسين ولكن العراق لم تستخدمها، وهذا غير مؤكد ولكنه يعتبر أحد الأسباب التي تصطنعها أمريكا ضد العراق للقضاء على القوة الضاربة بها.

وقد حددت دول السوق الأوربية أن نسبة الأفلاتوكسين في علائق ماشية اللين والخنازير لا تزيد عن ٢٠ جزئ في البليون أما في غذاء ماشية اللحم والأغنام والماعز لا يزيد عن 50 جزئ في البليون.

ديكسينافالن DON) Deoxynivalenol)

DON (وهو يعرف أيضا باسم vomitoxin) أحد السموم التي تفـرز مـن فطريات Fusarium graminearum) Fusariurm) وهو يسبب العديد من المشاكل لحيوانـات المزرعة، وجود DON في علائق الماشية يؤدي إلى انخفاض معدل تناول الغذاء (رفض الحيوان للغذاء) مع وجود نسبة عالية من الإسهال في القطيع، انخفاض ملحوظ في معـدل النمـو وكـذلك انخفاض إنتاج اللبن في ماشية اللين، انخفاض الكفاءة التناسلية والموت في النهاية. زيادة تركيز DON في غذاء الحيوان أكثر من 300 جزء في البليون يقلل من معدل النمو وكذلك انخفاض معدل إنتاج اللبن. زيادة تركيز DON ما بين 300 إلى 500 جزء في البليون تؤكد على وجـود مشاكل غذائية من السموم الفطرية وجود DON في علائق الماشية يؤكد وجود أنواع أخرى من السموم القطرية، ولذا يعتقد العلماء بأن سمية DON منخفضة ولكن التأثير الضار يرجع إلى السموم الأخرى الموجودة في الغذاء مصاحبة له، وذلك لأن فطريات Fusarium تنتج سموم كثيرة غير DON. وجود مركب DON عند مستوى 5 مليجرام لكل كجم من الغذاء يسبب العديد من المشاكل في حيوانات المزرعة وكذلك يحدث تجمع من المركب في أنسجة تلك الحيوانات مما تسبب مشاكل عديدة للإنسان الذي يستهلك تلك اللحوم أو اللبن الناتج من تلك الماشية.

زیرالینون F-2) Zearalenone):

وهو أحد السموم الفطريـة التـي تنتج مـن قطريات Fusarium ) Fusarium graminearum) ويلاحظ أن f-2 له تأثير استيروجینی (estrogenic) في الحيوانات ذات المعدة البسيطة وكذلك المجترات. وجود هذا السم يعتمد على العوامل المناخية في منطقة، حيث أن هذا القطر ينشط في وجود نسبة مرتفعة من الرطوبة الجوية مع انخفاض في درجات الحرارة، في بعض المناطق وجد أن نسبة حـوالى ۲۰% مـن أعـلاف الحيوانات ملوثـة بهـذا السم (zearalenone) مركب الـ zearalenone الذي يعتبر أحد النواتج الثانويـة لفطريـات الفيوزيريوم فهو يسبب استجابة استيروجينية (estrogenic responses) في ماشـيـة اللـين وسبق وأوضحنا أن هذا المركب في الجرعات المنخفضة ينشط نمو العجول، والجرعات المرتفعة منه تعتبر سامة للحيوانات. في الماشية زيادة نسبة zearalenone في الغذاء نسب إجهـاض الأبقار الحوامل، وهي أيضا نقلل من معدل تناول الغذاء وكذلك انخفاض معدل إنتاج اللـين مـع انخفاض الكفاءة التناسلية لهذه الحيوانات مع انخفاض ملحوظ فـي معـدل النمـو فـي العجـول الرضيعة. ويلاحظ ألا يزيد تركيز zearalenone في غذاء ماشية اللين عن ٢٥٠ جزء في البليون، يلاحظ أن وجود zearalenone مرتبط بوجود DON في غذاء الحيوانات. وجود zearalenone في غذاء الحيوانات يقلل من معدل تناول الغذاء - انخفاض معـدل النمو - إجهاض الأبقار الحوامل - انخفاض نسبة الحمل في القطيع - إسهال - إصابة الجهـاز التناسلي بالعديد من الالتهابات. وعموما ينمو لقطر (Fusarium graminearum) على نباتات الذرة والشعير والقمح وينتج مركب 2-F الذي يسبب مشاكل التلوث للماشية والخنازير وكذلك الطيور.

T-2 Toxin  (Trichothecene mycotoxin)

يعتبر T-2 Toxin أحد نواتج التمثيل الغذائي الثانوي (secondary metabolites) لفطريات Fusarium. في الاتحاد السوفيتي في الفترة ما بين ١٩:٢ إلى 1948 س T Toxin-2 في موت الآلاف من السكان وكذلك موت عدد كبير من الحيوانات. وجود T-2 toxin في غذاء الحيوانات يقلل من معنى تناول الغذاء مع انخفاض معدل إنتاج اللبن وكذلك انخفاض معدل نمو العجول النامية، وجود التهابات معوية مع وجود حمى ونزف دموي من الجلد ثم الموت في النهاية، وكذلك يقلل من مناعة العجول الصغيرة من الأمراض المختلفة ويقلل من عملية بناء البروتين داخل جسم حيوانات المزرعة، من المعروف أن هذا السم 2-T يسبب التهابات معوية حادة تؤدي إلى ارتفاع نسبة الإصابة بالإسهال في القطيع، وهو يسبب انخفاض ملحوظ في تطـور القناة الهضمية. وتؤكد التجارب العملية بأن تركيز t-2 ألا يزيد عن 100 جزء في البليون في غذاء ماشية اللبن. ويعتبر T-2 Toxin مقاوم للحرارة المرتفعة حيث أنه عند رفع درجة الحرارة حتى 500 درجة فهرنهيت لمدة 30 دقيقة يصبح غير نشط.

تؤكد الدراسات أن الجيش السوفيتي هو أول من أكتشف أن T-2 Toxin يمكن أن يستخدم كأحد مواد الحرب البيولوجية وذلك عقب الحرب العالمية الثانية، وتم استخدام هذا المركب في الحرب البيولوجية (في صورة المطر الأصفر) ضد شعب كمبوديا وأفغانستان وشعب لاوس (الأجزاء المتاخمة لشمال شرق تايلاند)، وقد ثبت أن أول أعراض تناول الإنسان إلى مواد غذائية ملوثة T-2 Toxin هو حدوث مغص بطني شديد – اسهال – قيء - ضعف شديد في جسم الإنسان - حمى – قشعريرة – آلام شديدة في العضلات - عدم التوازن بين عدد كرات الدم الحمراء والبيضاء – حدوث نزيف دموي حاد من الجلد.

وتؤكد وكالة الاستخبارات الأمريكية أن العراق منذ ١٩٧٠ ينتج T-2 Toxin لاستخدامه في أغراض الحرب البيولوجية، وهذا غير مؤكد ويعتبر أحد الأسباب التي تصطنعها أمريكا ضد العراق، التعرض المباشر لسم T-2 يسبب حساسية في المناطق الجلدية المعرضة له ويسبب ألم شديد عن التعرض لمدة حوالي دقيقة واحدة، والتعرض لجرعات كبيرة منه قد تسبب الوفاة للإنسان عند التعرض له خلال دقيقة إلى ساعة، يعتبر T-2 Toxin الوحيد من السموم الفطرية ذات السمية العالية التي قد تصيب الإنسان أو الحيوان عند ملامسة سطح الجسم من الخارج (الجلد). أمكن استخدام فيتامين ascorbic acid) C) بمعدل 400 – 1200 مليجرام لكل كجم من جسم الإنسان تقلل من التأثير السام لهذا المركب.

فيمونيزین Fumonisin

وهناك أيضا مركب fumonisin وهو أحد السموم الفطرية التي توجد في غذاء الحيوانات، ولكن المعلومات المتوفرة عن هذا المركب قليلة حتى الآن ولك تتحمل الحيوانات نسب أكبر منـه تصل إلى ۳۰۰۰۰ جزء في البليون. وهو يقلل من معدل تناول الغذاء وبالتالي يقلل مـن معـدل الإنتاج من اللبن.

اوکراتوکسین Ochratoxin

وهو أحد السموم الفطرية التي تنتج في علائق الحيوانات، ولكن هذا المركب يتحلل داخل كرش الماشية وبالتالي يتحول إلى مركبات أقل سمية لا تحدث أي أضرار ملحوظة في المجترات.

في عام ١٩٧٠ لوحظ في الدنمارك أن عدد كبير من الخنازير المذبوحة تكون مصابة بالتهابات في الكلى. وبالبحث عن مسببات ذلك لوحظ وجود السم الفطري ochratoxin في غذاء تلك الخنازير بمعدل ۲۷ مليجرام لكل كجم من العلف، وهذا السم ينتج من فطر البنسيليوم penicillium. وعند تحليل لحوم هذه الخنازير وجد بها متبقيات من هذا السم لم تتحلل وهذا يمثل خطورة كبيرة على الإنسان الذي يتناول تلك اللحوم، ووجود هذا السم في غذاء الإنسان يسبب التهابات في الكلى ويسبب الفشل الكلوي في النهاية ثم الموت. ويلاحظ أن هذا السم الفطري لم يثبت وجودة في المناطق الحارة.

تقليل التأثير الضار للسموم الفطرية:

معاملة الحبوب بالأمونيا قد تدمر بعض السموم الفطرية، ولكن لا توجد طرق تطبيقية يمكن بها تقليل سمية السموم الفطرية في العلف الأخضر للماشية. يمكن استخدام بعض الإضافات التي يمكن أن تقلل من نشاط الفطريات على مواد العلف وبالتالي يقل معدل إفراز نواتج التمثيل الثانوي لتلك الفطريات، وهذه الإضافات مثل الأمونيا - حامض البروبيونك ((propionic acid بعض الإنزيمات. ويمكن التحكم في جودة عملية التخزين لتوفير ظروف بيئية تمنع نمو هذه الفطريات وذلك بتقليل نسبة الرطوبة في مواد العلف وذلك بالتجفيف الجيد بحيث تصبح درجة الرطوبة أقل من 11 % أو المحافظة على نظافة وحدات تخزين علف الحيوانات، مع تصميم وحدات تخزين العلف (Silo) لابد أن تكون ذات حجم مناسب يسمح بسحب العلف اليومي بطريقة تمنع تراكم العلف لفترات طويلة. العلف الملوث بالسموم الفطرية يجب التخلص منه وعدم وضعة مع أعلاف أخرى حتى لا تتلوث هي الأخرى.

يمكن استخدام معادن الطين لتقليل سمية هذه السموم حيث أن معان الطين تعمل على أدمصاص المواد السامة على سطح حبيبات الطين وخروجها من جسم الحيوان مع الروث، وبالتالي كميات السموم التي تدخل الجسم فتنخفض درجة السمية وتقل كمية السموم المتجمعة في عضلات الحيوان وكذلك يقل تركيز السموم في اللبن الناتج.

وقد أكدت بعض أبحاثنا (2000.Ayyat et al) أنه يمكن استخدام معدن البنتونيت (الطفلة) في تقليل سمية المبيدات الحشرية التي ترش على النباتات لمقاومة الحشرات. عند إضافة معادن الطين إلى غذاء الأرانب المعامل بالمبيدات الحشرية أمكن تقليل سمية تلك المبيدات على الحيوانات وتقليل متبقيات تلك المواد داخل جسم الحيوان، حيث أنه تحدث عملية أدمصاص للمركبات السامة على سطح معدن الطين الخارجي وتخرج مع مخلفات الحيوان ولا تدخل جسم الحيوان وبالتالي تقلل من كميات السموم التي يتناولها الحيوان مما يقلل من تأثيرها الضار على الحيوان. استخدام معادن الطين في غذاء الأرانب الملوث بالمبيدات الحشرية أدى إلى زيادة كميات المبيدات التي تخرج من جسم الحيوان في الروث، حيث أن معادن الطين تقوم بادمصاص المواد السامة على سطح حبيبات الطين وتخرج خارج الجسم، وفقد لوحظ تأثير ذلك بزيادة معدلات نمو تلك الحيوانات التي عوملت باستخدام معادن الطين عن تلك التي تناولت غذاء ملوث بالمبيدات دون استخدام معادن الطين.

وكذلك من أبحاثنا في هذا المجال (1999 ,Shalaby and Ayyat) أمكن استخدام الطفلة (أحد معادن الطين المتوفرة في مصر) بنسبة 5% في علائق الدجاج الملوثة بالمبيدات الفسفورية لتخفيف التأثير السام لهذه المركبات. لوحظ أن إضافة معادن الطين لغذاء الدواجن الملوث بالمبيدات الحشرية قلل من كميات المبيد المتبقية داخل جسم الطائر وبالتالي تقليل أثر هذه السمية على الإنسان الذي يستهلك تلك اللحوم.