فایل ورد کامل مقاله کارآموزی در حوزه آفتکشها؛ بررسی علمی تجربههای عملی و چالشهای زیستمحیطی و کشاورزی
توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد
فایل ورد کامل مقاله کارآموزی در حوزه آفتکشها؛ بررسی علمی تجربههای عملی و چالشهای زیستمحیطی و کشاورزی دارای ۱۸۳ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد فایل ورد کامل مقاله کارآموزی در حوزه آفتکشها؛ بررسی علمی تجربههای عملی و چالشهای زیستمحیطی و کشاورزی کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله کارآموزی در حوزه آفتکشها؛ بررسی علمی تجربههای عملی و چالشهای زیستمحیطی و کشاورزی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله کارآموزی در حوزه آفتکشها؛ بررسی علمی تجربههای عملی و چالشهای زیستمحیطی و کشاورزی :
شرح وظایف بخش تحقیقات آفتکشها
۱- تحقیق در زمینه ایجاد بانک اطلاعات سموم کشور و گیاهان آفت کشها
۲- تحقیقات در زمینه شیمی مایکوتوکسینها به منظور شناسایی و اندازهگیری انواع آن و بررسی روشهای توکسینزائی
۳- ارائه و اجرای طرحهای تحقیقاتی در زمینه تعیین باقیمانده سموم روی محصولات کشاورزی و تعیین دوره کارنس آنها
۴- تعیین میزان مجاز و حداکثر اغماض باقیمانده سموم روی محصولات کشاورزی
۵- ارائه و اجرای طرحهای تحقیقاتی در زمینه فرمولاسیون سموم امولسیفایرها و مواد حامل با توجه به شراط اقلیمی کشور
۶- ارائه و اجرای طرحهای تحقیقاتی در زمینه زیست سنجی سموم و بررسی ایجاد مقاومت به آفتکشها
۷- ارائه و اجرای طرحهای تحقیقاتی در زمینه تاثیر مواد موثره گیاهی روی آفات و بیماریهای گیاهی و علفهای هرز
۸- تحقیق در زمینه عصارهگیری، استخراج و فرمولاسیون مواد موثره گیاهی
۹- تحقیق در زمینه روشهای مختلف سمپاشی و تعیین بهترین روش مبارزه شیمیایی با آفات و بیماریهای گیاهی و علفهای هرز
۱۰- تحقیق در زمینه ماده تکنیکال سموم مورد مصرف در کشور
۱۱- تحقیق و اجرای طرحهای مربوط به روشهای سمپاشی به منظور کاهش سم مصرفی و کاهش آلودگی محیط زیست.
۱۲- هماهنگی امور آزمایش و ثبت سموم جدید
۱۳- تهیه گزارش طرحهای انجام شده
۱۴- ارائه نتایج طرحهای تحقیقاتی و چاپ و انتشار آنها به صورت مقاله تحقیقی
۱۵- عنداللزوم سایر مواردیکه در ارتباط با کاربرد سموم کشاورزی به بخش ارجاع گردد.
اصول کروماتوگرافی لایه نازک Thin lyer chromatography
تعدادی از ترکیبات هم خانواده، به طور عمده در قسمت لیپیدها وجود دارد که با کروماتوگرافی کاغذی نمیتوان به نتایج دلخواه رسید، بنابراین احتیاج به روش دیگری داریم که آنها را خوب از هم جدا کند، برای مثال اسیدهای چرب بسیار شبیه را به آسانی و سادگی میتوان با کروماتوگرافی لایه نازک به طور دقیق از هم جدا کرد. همانطور که آمینواسیدهای بسیار شبیه را به وسیله کروماتوگرافی کاغذی از هم جدا میکنیم.
با توسعه کروماتوگرافی لایه نازک، معلوم شد که این روش در مقایسه با کاغذ مزیتهایی دارد. کروماتوگرافی کاغذی در حقیقت کروماتوگرافی روی لایه نازکی از سلولز است که متکی به خود میباشد، در صورتی که کروماتوگرافی لایه نازک ممکن است روی لایههای نازک انواع وسیعی از مواد معدنی پودر شده مثل سیلیکاژل، سیلیت و آلومینا، و روی مواد آلی مثل سلولز و سلولزهایی که به طور شیمیایی تغییر یافتهاند، انجام گیرد. بنابراین میتوان لایه ماده مخصوصی را انتخاب کرد که آن ماده برای جداسازی گروهی از ترکیبات از بقیه مناسبتر باشد.
بعلاوه زمان لازم برای جداسازی رضایتبخش به طور قابل ملاحظه در TLC کوتاهتر است.
تفکیک خوب است، لکهها به طور کلی خیلی متراکمتر هستند مقادیر خیلی کم (در مقیاس زیر میکروگرم) جدا میگردند و به آسانی بازیابی میشوند، واکنشگرهای مکانیاب با قدرت خورندگی زیاد، مثل سولفوریک اسید را میتوان روی صفحات سیلکا و آلومینا پاشید بدون اینکه به پوشش آن اثر بکند و این لایه برای بازیابی مواد جذب شده از لکه یا نوار بوسیله شستشو به راحتی با یک اسپاتول ظریف تراشیده میشود.
کروماتوگرافی لایه نازک چیست؟
اساساً کروماتوگرافی لایه نازک روشی برای جداسازی و شناسایی مواد شیمیایی با حرکت حلال روی لایه نازک از جاذب مناسب است؛ این جاذب عموماً با یک چسباننده روی صفحهای از شیشه یا دیگر مواد که برای لایه بعنوان یک حامل بیاثر است گذاشته میشود. لایه با ساختن یک دوغاب از مادهای با ذرات ریز با یک مایع مناسب، مثل آب، و ریختن آن روی صفحه شیشهای و سپس پخش کردن آن در لایه نازک یا هر لایه دیگر و خشک کردن آن تهیه میشود. جاذبهای خشک شده به صفحه میچسبند.
چون روش ساختن دوغاب و مایع معلق بکار رفته به ماده مخصوص لایه نازک مصرف شده بستگی دارد بنابراین، شرح کامل روش درست کردن لایه، متنوع خواهد بود.
هر چند از این نقطه به بعد، این روش با روش کروماتوگرافی کاغذی صعودی یکسان است، یعنی ابتدا لکه گذاشته شده، سپس خشک میشود، صفحه را به طور عمود یا تقریباً عمود در یک حلال مناسب قرار میدهیم.
حلال برای مدت مناسبی صعود میکند، بعد از آن صفحه را از مخزن بیرون آورده، دوباره خشک میکنیم. سپس مواد به طور مستقیم رویت میشوند یا اگر بیرنگ باشند، با پاشیدن واکنشگر مکانیاب بر روی صفحه مکان یابی میشوند.
برای کروماتوگرافی دو طرفی صفحه را بعد از آزمایش یک طرفی خشک میکنیم و سپس ۹۰ درجه میچرخانیم و در حلال دوم قرار میدهیم و سپس خشک میکنیم و مواد بیرنگ را با پاشیدن واکنشگر روی صفحه مکانیابی میکنیم.
کروماتوگرافی گازی روشی برای جداسازی و اندازهگیری کمی ترکیبات آلی و تعداد کمی از مخلوطهای معدنی فرار تا oC500 میباشد. در این روش ابتدا مقادیر کم نمونه به داخل محفظه تزریق وارد شده، سپس نمونه به حالت گاز در میآید و همراه جریانی از فاز متحرک (گاز حامل) از میان فاز ساکن تثبیت شده در ستون عبور میکند.
کروماتوگرافی گازی بر اساس نوع فاز ساکن به دو روش کروماتوگرافی گاز- جامد (GSC) و کروماتوگافی گاز- مایع (GLS) تقسیم میشود. در کروماتوگرافی گاز-جامد ستون با جاذبهایی مانند کربن فعال، سیلیکاژل، اکسید آلومینیم الکلهای مولکولی و پلیمرهای متخلخل پر میشود. الکلهای مولکولی، تبادلگرهای یونی آلومینیم سیلیکاتی هستند که اندازه منافذ آنها به نوع کاتیون موجود بستگی دارد. در روش GSC اجزاء مخلوط بین فاز متحرک و فاز ساکن، یعنی روی سطح جامد توزیع میشود. جداسازی به دلیل اختلاف موجود در رفتار جذب سطحی است در کروماتوگافی گاز- مایع ستون با ذرات جامد متخلخل که لایه نازکی از یک مایع غیر فرار به آن پوشیده شده و به عنوان فاز ساکن عمل میکند پر میشود و جداسازی به دلیل اختلاف در رفتار انحلالی اجزاست.
دستگاه کروماتوگرافی گازی
گاز حامل:
گاز حامل باید از نظر شیمیایی بیاثر باشد. برعکس اکثر انواع دیگر کروماتوگرافی، فاز متحرک با مولکولهای آنالیت برهم کنش ندارد و فقط به عنوان وسیلهای برای انتقال مولکولها از داخل مواد پر کننده عمل میکند. معمولاً از گازهای نیتروژن، هلیم، آرگون و دی اکسید کربن استفاده میشود. البته انتخاب گاز حامل بستگی به نوع دتکتور دارد. همچنین سیستم گاز حامل دارای یک الک مولکولی برای حذف آب و سایر ناخالصیها میباشد.
سیستم تزریق نمونه:
تزریق نمونههای مایع با یک میکروسرنگ از طریق دیافراگم لاستیکی سیلیکونی به درون محفظه گرم شده نمونه انجام می شود و نمونه باید با اندازه مناسب و به صورت توپی بخار وارد شود. تزریق آهسته مقدار زیاد نمونه سبب کاهش تفکیک میشود. برای ستونهای معمولی مقدار نمونه از چند دهم میکرولیتر تا ۲۰ تغییر میکند و برای ستونهای موئینه معمولاً ۳-۱۰ بکار میرود. نمونههای گازی به وسیله شیرهای نمونهبرداری با سیستم حلقه فرعی و نمونههای جامد یا به صورت محلول و یا اینکه در یک شیشه نمونه دیواره نازک مهر و موم میگردند که میتوان آن را به سر ستون وارد کرد.
ستون:
در کروماتوگرافی گازی از دو نوع ستون پر شده و لولهای باز (موئینه) استفاده میشود.
ستونهای لولهای باز در مقایسه با ستونهای پر شده دارای قدرت جداسازی و گزینشپذیری بیشتر، زمان آنالیز و ظرفیت نمونه کمتری میباشند.
انواع ستونهای لولهای باز:
دیوار اندوده (WCOT)، تکیه گاه اندوده (SCOT) و لایه متخلخل (PLOT) جدیدترین ستونهای موئینه ستونهای سیلیس جوش خورده با پوشش پلیایمیدی برای محافظت از جذب رطوبت میباشند (قطر داخلی mm5/0-1/0 و طول M 100-15)
جنس ستونهای پر شده از فولاد زنگ نزن، آلومینیم و یا شیشه است (قطر داخلی mm4-2 و طول m3-1)
دماپایی ستون:
دمای ستون یک پارامتر مهم است که باید تا چند دهم درجه برای کارهای دقیق کنترل شود. بنابراین ستون معمولاً در یک آون دماپا قرار میگیرد. بهترین دمای ستون به نقطه جوش نمونه و درجه جداسازی بستگی دارد. تقریباً دمای معادل یا کمی بالاتر از متوسط نقطه جوش نمونه، به یک زمان جداسازی مناسب منجر میشود (۲ تا ۳۰ دقیقه).
از دو روش همدمایی و برنامهریزی دمایی در کروماتوگرافی گازی استفاده میشود. در روش همدمایی دمای ستون در طول مدت جداسازی ثابت است و در روش بعدی دمای ستون به طور پیوسته یا مرحلهای افزایش مییابد و کاربرد آن برای نمونههای پیچیده با گستره وسیع نقطه جوش میباشد.
آشکار سازها:
سنجش مواد خارج شده از ستون به وسیله اندازهگیری تغییرات ترکیب آنها توسط آشکار ساز انجام میشود. مشخصات یک آشکارساز ایدهال ۱- حساسیت کافی ۲-پایداری ۳-پاسخ خطی و سریع ۴- غیر تخریبی
آشکارساز گرما رسانندگی (TCD):
این آشکار ساز بر اساس تغییر گرما رسانندگی جریان گاز حامل بر اثر حضور مولکولهای آنالیت کار می کند عنصر حس کننده یک منبع گرم شده الکتریکی است که دمای آن در توان الکتریکی ثابت به گرما رسانندگی گاز احاطه کننده بستگی دارد. عنصر حرارت داده شده ممکن است یک سیم نازک از جنس پلاتین، طلا یا تنگستن و یا اینکه یک ترمیستور نیم رسانا باشد. مقاومت سیم معیاری از گرما رسانندگی گاز بدست میدهد.
گرما رسانندگی هیدروژن و هلیم ده برابر گرما رسانندگی اغلب ترکیبات آلی است، بنابراین از این دو گاز به عنوان فاز متحرک استفاده میشود.
آشکار ساز شعله یونشی (FID):
اکثر ترکیبات آلی زمانی که در دمای شعله هیدروژن/ هواگرماکافت شوند، واسطههای یونی تولید میکنند که از طریق آنها مکانیسم انتقال الکتریسیته از درون پلاسما فراهم میشود، گونههای باردار به وسیله یک جمع کننده جذب میشوند در نتیجه، یک جریان یونی حاصل میشود که میتواند تقویت گردد و ثبت شود. مقاومت الکتریکی پلاسمای شعله بالاست ( ۱۲ ۱۰) بنابراین جریان بوجود آمده بسیار کوچک است، برای اندازهگیری این جریان باید از یک الکترومتر استفاده کرد.
آشکار ساز ربایش الکترون (ECD):
در این آشکار ساز، سیال خروجی ستون، از بالای یک نشرکننده، مثل نیکل -۶۳ یا تریتیم (جذب سطحی شده بر روی یک ورقه پلاتین و یا تیتان) عبور داده میشود. یک الکترون از نشر کننده باعث یونش گاز حامل (اغلب نیتروژن) میگردد و تعداد زیادی الکترون تولید میشود. در غیاب گونههای آلی، در نتیجه این یونش جریان ثابت و پایایی بین یک زوج الکترود برقرار میشود، جریان در حضور آن دسته از مولکولهای آلی که تمایل به گرفتن الکترون دارند، کاهش مییابد.
آشکارساز ربایش الکترون نسبت به مولکولهای دارای گروههای عاملی الکترونگاتیو مثل هالوژنها پروکسیدها، کینونها و گروههای نیترودار از حساسیت بالایی برخوردار است.
پارامترهای مهم در کروماتوگرافی گازی:
زمان بازداری: برای کروماتوگرام نشان داده شده نقطه صفر بر روی محور زمان نشانگر لحظه تزریق نمونه میباشد. پیک اول مربوط به گونهای است که به وسیله مواد پر کننده ستون نگه داشته نمیشود (پیک هوا).
پیک دوم مربوط به آنالیت است. زمان بازداری tR یعنی مدت زمانی که آنالیت از ابتدای ستون به آشکارساز میرسد.
ضریب ظرفیت (K’) به سرعت مهاجرت جسم حل شده بستگی دارد و برای مشخص کردن کارایی ستون به کار میرود (VS و Vm به ترتیب حجم دو فاز ساکن و متحرک)
کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا
High perphorman liquid chromatography
از مشهورترین تکنیکهای جداسازی و آنالیز کمی و کیفی میباشد که از آن در رشتههای شیمی، داروسازی، زیست شناسی، زمینشناسی، فارماکولوژی، علوم پایه پزشکی، کشاورزی، صنایع غذایی،لوم آزمایشگاهی و غیره به صورت روزمره در مراکز آزمایشگاهی و غیره به صورت روزمره در مراکز آزمایشگاهی، تحقیقاتی، آموزشی و صنعتی بکارگرفته میشود.
اصولاً در هر روش کروماتوگرافی دو فاز ساکن (stationary) و متحرک (Mobile) وجود دارد. فاز ساکن از نوع جامد یا مایع و فاز متحرک مایع یا گاز میباشد و به روشی که در آن فاز متحرک، گاز باشد کروماتوگرافی گازی Gas chromatogtaphy و در صورت مایع بودن فاز متحرک، کروماتوگرافی مایع liquid chromatography میگویند.
اساساً مدرنیزه کردن کروماتوگرافی مایع در طول ۲۵ سال گذشته انجام شده است. این توسعه و تکامل شامل مواردی از قبیل: تولید و انتخاب کوچکترین ذرات نگهدارنده کنترل اندازه و تعداد خلل و فرج در ذرات نگهدارنده، تولید انواع جدید فاز ساکن، کنترل فشار ایجاد شده در سیستم، طراحی و ساخت پمپهای مناسب، طراحی و ساخت آشکارساز حساس، باسلهای کم حجم، درک و فهم جدید از کروماتوگرافی فاز معکوس و الوشن شیب غلظت طراحی و ساخت ستون در اندازههای میلیمتر تا متر جهت کارهای تجزیهای و تولیدی، کاهش زمان در روشهای تجزیهای تا حد دقیقه و ثانیه میباشد.
امروزه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا جهت تجزیه و شناسایی طیف وسیعی از مواد بکار گرفته میشود با استفاده از این تکنیک قادر به جداسازی مخلوطی از ۱۵ اسیدآمینه در ظرف مدت ۱۰ دقیقه، یعنی هزاران برابر سریعتر از ۳۰ سال پیش هستیم. در کروماتوگرافی مایع هدف عمده جداسازی مطلوب نمونه مخلوط مورد نظر میباشد.
محلولسازی:
محلول رقیق در حد ppm یا ppb. قادر نیستم محلول ppm1 بسازیم. بایستی ابتدا محلول غلیظ بنام محلول مادر بسازیم. با توجه به حساسیت ترازو و دقت خودمان به صورت حجمی محلول رقیق بسازیم.
شرح آزمایش:
بهترین مارک ارلن بترتیب B,A و C میباشد.
ابتدا ارلن ژوژه را با آب و مایع ظرفشویی به تعداد ده بار شستشو میدهیم. بعد ۲ تا ۴ بار با استون صنعتی و بعد از آن یکبار با استون خالص اینها را تمیز میکنیم.
استانداردها در حد گرم هستند و درون جعبهها یا قوطیهای مخصوص نگهداری میشود. خلوص آنها ۵/۹۹% است نیم درصد را حساب میکنیم.
از ارلن ۵۰ استفاده میکنیم با غلظت ppm 200 دو سم را با هم میریزیم. میخواهیم یک مخلوط از هر دو باشد. حلال آن متانول است. حدوداً یک صدم گرم از هر کدام لازم است. دانسیته متانول ۸/۱ است دما با دانسیته ۱ در نظر گرفته میشود. به حجم ۵۰ میرسانیم.
در پایان پس از ساختن محلول آنها را به دستگاه GC تزریق می کنیم. البته ابتدا نمونه استاندارد تزریق می شود بعداً نمونههای ساخته شده. برای مقایسه پیکها و تشخیص اینکه کدام نمونهها مثلاً دیازینون دارند.
روش کار با دستگاه GC
برای اینکه دستگاه روشن شود ابتدا نیاز است گازهای حامل این دستگاه را بشناسیم. گازهای حامل عبارتند از نیتروژن و هیدروژن.
بوسیله کپسول و ژنراتور نیتروژن تامین میشود. نیتروژن ژنراتور را روشن کرده تجزیه فیزیکی انجام میدهد. هیدروژن ژنراتور بهتر است به دلیل اینکه از آب هیدروژن میگیرد. در این زمان دستگاه روشن است. هیدروژن وارد دستگاه شده میتوان تنظیمات دمایی را انجام داد. حدود ۲ ساعت طول میکشد تا بتواند کار انجام دهد.
اول باید دماهایی را که میخواهیم تنظیم کنیم. (نمونه دیازنیون می باشد).
دمای Detector 320
دمای ijector 250
دمای ستون ۱۸۰
دماها که تنظیم شد هر گاه دما به ۳۵۰ رسید دستگاه Amplifire اش را روشن میکنیم.
بعد integrater را ۲۰ دقیقه وقت میدهیم staibel شود. اول باید استاندارد تزریق شود بعد نمونه را تزریق کرده با peak استاندارد میسنجیم.
اندازهگیری دیازنیون در آب
با سرنگ Hamilton به اندازه یک مایکولیتر از نمونه را برداشته و تزریق میشود به injector سپس ran میکنیم.
محلول رقیقی به مدت بیشتری نگهداری میشود. به خاطر برخورد مولکولی زیاد است. چیزهایی که محلول شیمیایی را تجزیه میکند گرما و نور است. نور و حرارت روی محلول اثر میگذارد و روی محلول غلیظ بیشتر اثر میگذارد. نمونه استاندارد هم دارای ناخالصی است بنابراین چند پیک منحنی داریم.
نمونهها را داخل فریز نگهداری میکنند به خاطر اینکه تجزیه نشوند. اگر دما را کم کنیم ماده دیرتر خارج میشود.
استاندارد ما ppm5/1 است و بهترین حلال GC متانول است. همه کارها با متانول انجام میشود حتی برای شستشوی سرنگ نمونه اول دارای دیازنیون بود. آب را بوسیله حلالهای غیر قطبی استخراج کردیم. چرا باقیمانده سم اینقدر زیاد است؟
دوره Carrenc سم: مدت زمانی که باید بگذرد تا اثر سم در گیاه از بین برود. در محصولات کم است.
امولسیون شوندهها: Emulici fiable concentrate (EC)
این گروه بیشترین گروه سموم را تشکیل میدهند. در تهیه این فرمولاسیون، ماده سمی از یک حلال روغنی یا مواد دیگر نظیر گزامین یا سیلکو هگزان حل شده و به آن ماده امولسیون کننده هم اضافه می کند. مولکولهای این سم به صورت گویچههای کوچک کروی به قطر کمتر از ۱۰ میکرون در میآیند و به صورت مطلق باقی میمانند.
آب در این فرمولاسیون یک هاله پوشش دهنده میباشند. معمولاً این فرمولاسیونها به غلظت ۲۵ تا ۵۰ درصد درست میشوند. مثال مناسب برای این کار باریل میباشد.
تاریخچه
برای امنیت غذایی انسان روشهای متداول را کافی ندانسته و به دنبال روشهای دیگری برای کنترل آفات و بیماریها بوده، پیدایش سموم به بیش از هزار سال قبل از میلاد مسیح بر میگردد. Homer شاعر و مورخ معروف یونانی در حدود هزار سال قبل از میلاد اشاره به کنهکشهای گوگردی و خاصیت تدخین آنها میکند. چینیها در قرن شانزدهم میلادی از ترکیبات ارسنیکی بعنوان یک ماده معدنی برای مبارزه با آفات نام میبرند و کاربرد سموم ارسینکی در غرب به قرن هفدهم بر میگردد که به همراه مواد قندی برای مبارزه با مورچه استفاده میشد.
نیکوتین اولین حشره کش طبیعی بوده که در قرن هفدهم از برگهای تنباکو استخراج و برای مبارزه با سر خرطومی گیلاس بکار میرود. گاز سمی سیانیدهیدروژن در سال ۱۸۸۶ در کالیفرنیا برای مبارزه با آفات مرکبات استفاده میشد.
ارسنیت مس در سال ۱۸۶۷ ساخته و از آن برای کنترل سوسک برگخوار سیبزمینی استفاده میشد.
تا سال ۱۹۳۹ از ترکیبات معدنی فوقالذکر استفاده میشد. از آن سال به بعد باکشف خواص حشرهکش DDT نقطه عطفی در مصرف سموم آفتکش بوجود آمد.
ترکیبات کلره جدید نظیر گامکسان، کلردان و ; شناخته شد. در ایران نیز بیش از ۵۰ سال از مصرف این سموم میگذرد و بعلت دوام تاثیر طولانی و ایجاد مسمومیتهای حاد و مزمن به فکر ساخت سموم فسفره افتادند. اولین قدم در تهیه سموم فسفره در سال ۱۹۳۴ برداشته شد. اولین مثال مهم این گروه شرادان است که به صورت سیستمیک تهیه گردید و علیه آفات مکنده به کاربرده شد. این گروه سموم برای انسان و حیوانات مسمومیت حاد ایجاد کرد. اولین سم بکار گرفته پاراتیون در سال ۱۳۴۶ و مالاتیون ۱۹۵۰ با طیف اثر وسیع ساخته شد. امتیاز این گروه سموم فسفره تجزیه سریع آنها به مواد غیرسمی پس از مصرف میباشد. در پایان برخی از آفتکشها از درهم آمیختن سمشناسی و بیوتکنولوژی ایجاد گردید. در حقیقت نوعی ایجاد مقاومت در گیاهان میباشد. مثال مناسب وارد کردن ژن تولید توکسین از باکتری Bacillus thuringiensis به گیاه میباشد.
سمشناسی عمومی Toxi cology
سمشناسی زیر شاخه farma cology است.
Toxi cology: علمی است که راجع اثرات سموم روی موجودات زنده به طور کل بحث میکند.
تعریف کلاسیک:
مطالعه سموم میباشد و این علم شامل سموم، شناسایی خواص شیمیایی سم، اثرات بیولوژیک و همچنین درمان بیماریهای ایجاد شده توسط این سموم میپردازد.
انواع سم:
pozem ; سیستمیک، ساختگی
Toxin ; بیولوژیک، سمومی که از قارچها تولید میشود.
pestisay toxicology:
۱- Food toxicology
۲- Analitical toxicology
۳- medical toxicology
سمیت: به مقداری از سم که میتواند تحت شرایط اختصاصی سبب اثرات سمی یا منجر به تغییر در سیستم بیولوژیک بگردد میگویند.
poyseming
مسمومیت: هر گونه تغییری که در فیزیولوژیک اختلال ایجاد کند. وضعیت فیزیولوژیکی بدن مثلاً روی PH اثر بگذارد.
در اثر ورود سم به بدن شرایط فیزیولوژیک نرمال تحت تاثیر قرار میگیرد.
مثال، گاز خردل: تنفس، از طریق عصب
سیانور: تنفس، گازی تنفسی است که باعث مهار سیتوکروم اکسیداز میشود.
گاز فسفوکسین: تدخینی است. بویی شبیه سیر دارد.
دز: مقدار کل ماده شیمیایی که به منظور گرفتن اثر درمانی خاص Toxin وارد بدن انسان یا حیوان یا گیاه شود گویند یا بعبارت دیگر وارد محیط فیزیولوژیکی هر موجود میشود.
غلظت: میزان حل شده یک ماده شیمیایی در یک لیتر از محلول میباشد. غلظت را میتوان برای محاسبات آلایندههای هوا در متر مکعب هوا نیز در نظر گرفت.
Lethal Dose LD50 : دوزی که باعث کشندگی ۵۰% از حیوانات مورد آزمایش شود
Lethal Dose LC50:
هدف از تعیین LD50: اثربخشی آن مورد نظر است یک معیاری است برای سموم برای قدرت یا پتانسیل سم در نظر گرفته میشود. هر چه LD50 بالاتر باشد سم مورد نظر کم خطرتر است.
Potenty: قدرت اثرسم
Eficasi: اثربخشی سم
Probit: برای تعیین LD50 کارایی دارد.
مثال: ۸۴%=probit
با توجه به اینکه میانگین با انحراف معیار همراه است لذا نقطه ۵۰% با probit5 مشخص میشود و این زمانی است که هیچ انحراف معیاری از میانگین وجود نداشته باشد و probit6 مقداری است که باعث ۸۴% کشندگی از حیوانات مورد آزمایش میشود که در منحنی آماری گوس یک انحراف معیار از میانگین فاصله داشته باشد. probit7 مقداری است که باعث ۹۸% کشندگی از حیوانات مورد نظر باشد که دو منحنی گوس دو انحراف معیار از میانگین فاصله داشته باشد.
Noel: Noon obserb efective linit
غلظتی که هیچگونه اثر سوئی ندارد روی حداقل ۲ گونه حیوانی:
ADI: Acceptable Duily Ineteek
دریافت قابل قبول روزانه
برای انسان
داخل گونهای
انواع مسمومیت
۱- مسمومیت فوق حاد: Super acute poisoming
این مسمومیت در عرض چند دقیقه اتفاق میافتد. مثل سیانور، قرصهای قلبی
۲- مسمومیت حاد acute poisoming
این مسمومیت در عرض چند ساعت بروز میکند تا چند روز ممکن است ادامه یابد. مثل ارگانوفسفرهها
۳- مسمومیت مزمن chronic poisoming
از یکسال تا چندین سال حتی تا پایان عمر فرد ادامه دارد. مثل مسمومیت با بقایای بعضی از سموم ارگانوکلره و برخی از سموم فلزی خطرناک مثل کادمیوم. علائم این بیماری بصورت بطئی و تدریجاً بوجود خواهد آمد. به طور آنی ظاهر نمیشود.
۴- مسمومیت تحت حاد sub acute poisoming
این مسمومیت بین مسمومیت حاد و مزمن میباشد.
تاریخچه
واژه مایکوتوکسین، از لغت یونانی myke به معنی قارچ و لغت toxicum به معنای سم گرفته شده است.
مایکوتوکسینها، گروهی از ترکیبات سمی طبیعی هستند که توسط گونههای متعددی از قارچها تولید میگردند. علم مایکوتوکسیکولوژی با کشف آفلاتوکسینها در سال ۱۹۶۰ در انگلستان توسعه شگرفی پیدا کرد و در آن زمان توجه و تحقیق روی مایکوتوکسینها و بخصوص آفلاتوکسینها بطور عموم گسترش یافت. لیکن قبل از آن و حتی از قرون وسطی مشکلات و پدیدههای مربوط به حضور این ترکیبات سمی گریبانگیر بشر بوده است.
گرچه مایکوتوکسینها بطور تقریباً روشن و واضحی تعریف شدهاند، لیکن از نظر تنوع و ساختمان شیمیایی گروه پیچیدهای هستند و بوسیله طیف وسیعی از قارچها تولید میگردند.
در بحث کلی راجع به مایکوتوکسینها، نگاهی گذرا به جنبه اقتصادی قضیه، امری ضروری به نظر میرسد. گرچه هدف ما از ارائه گزارش درباره مایکوتوکسینها صرفاً این قسمت از بحث نیست، لیکن به جهت مروری اجمالی به تمام زوایای امر. این قسمت از موضوع نیز قابل توجه است.
سالیانه مقادیر قابل توجهی از محصولات کشاورزی به ارزش میلیاردها دلار، دستخوش حمله قارچها قرار گرفته و نابود میشود. محصولات حاوی توکسین، کیفیت مرغوبی نداشته و به قیمت ارزانتری ارائه میگردند و از آنها به عنوان کود یا سوخت باید استفاده نمود. حیوانات در صورت مسمومیت بوسیله مایکوتوکسینها، یا از بین خواهند رفت و یا از نظر اقتصادی دیگر بازده خوبی نخواهند داشت. برای کاهش آلودگی مواد خوراکی به مایکوتوکسینها، تولید کنندگان مجبور به صرف هزینههای اضافی جهت بازرسی، بازدید، خرید تجهیزات آزمایشگاهی و ماشینآلات و تجهیز انبارهای خود، استفاده از سموم قارچکش و احتمالاً توکسین زدایی میباشند.
قدیمیترین مسمومیت قارچی شناخته شده ارگوتیسم است که سابقه وجود این بیماری به ۶۰۰ سال قبل از میلاد مسیح میرسد. اپیدمیهای مربوط به ارگوتیسم، غالباً به دنبال یک قحطی بوده است.
مردمی که غله آلوده به ارگوت ناشی از نژادهای سمی کپکهای Claviceps paspali و Claviceps purpurea را مصرف کرده بودند، مبتلا به این بیماری شدند.
این سم موجب انقباض سرخرگها و سیاهرگها شده و حالت سوزش و داغ شدن به انسان دست میدهد. استفاده از واژه آتش گرفتن برای توصیف این بیماری نیز به همین خاطر بوده است. آلکالوئیدهای ارگوت امروزه به عنوان اکسی توکسیکهای قدرتمند به شمار میروند.
پیدایش دانش مایکوتوکسیکولوژی، به سال ۱۹۶۰ همزمان با ارائه گزارشی مبنی بر شیوع یک بیماری مرموز بین بوقلمونهای جنوب شرقی انگلستان مربوط میشود. این بیماری ناشناخته را بوقلمون x نامیده، که منجر به مرگ حدود صد هزار بوقلمون جوان و دهها هزار جوجه اردک و قرقاول گردید. همزمان گزارشات متعددی از مسمومیت مشابه در اوگاندا، آمریکا و انگلستان، در انواع دیگر حیوانات مثل ماهی و جوجه اردک گزارش شد.
در بین مایکوتوکسینها، آفلاتوکسینها جزو مهمترین سموم قارچی بوده، که سرطانزایی آنها برای جوامع علمی به اثبات رسیده و در این رابطه گزارشهای فراوانی منتشر گردیده است.
به عنوان آخرین شاهد که در جهت ارتباط بین سموم قارچی و بیمارهای انسانی وجود دارد، Alimentary toxin Aleukia میباشد که به اختصار A.T.A ذکر میگردد. این مسمومیت را به نامهای septic Agina و یا Endemic panmyelo toxicusis مینامند. علائم و نشانههای این بیماری در ایالات متحده آمریکا چندین بار گزارش شده است.
طبقه بندی
از نقطه نظر علم پزشکی و دامپزشکی، بیماریهایی که بوسیله قارچها ایجاد میشوند، به سه دسته تقسیم میشوند.
۱- مایکوزیس یا عفونتهای قارچی که عبارت است از حمله قارچ به بافت زنده و نفوذ مستقیم به درون آن، که تحت عنوان عفونت اولیه، یا پیشرفتهتر از یک صدمه مقدماتی، تحت عنوان عفونت ثانویه معروف است.
۲- آلرژیها یا حساسیتهای قارچی که عبارت است از واکنشهای ویژهای که به صورت اختصاصی بعد از تنفس اسپور قارچها (آلرژی تنفسی) و یا هر تماسی با قارچها ایجاد میشود.
۳- توکسیکوز یا مسمومیت قارچی که عبارت است از مسمومیتهایی که از خوردن غذاهای آلوده به سموم قارچی ایجاد میشوند.
مایکوزیس
مایکوزیس یا عفونتهای قارچی، بیماریهای واگیری میباشند که بوسیله قارچهای در حال رشد و تکثیر ایجاد میشوند، و ممکن است به صورت یک التهاب ساده در یک عضو خاص ظاهر شوند، مانند عفونت گوش و یا عفونت دریچه قلب که در هر یک از موارد فوقالذکر قارچ مخصوصی عامل ایجاد عفونت و التهاب است. بعد از آزمایشات انجام شده مشخص گردیده است که قارچهای مشخصی عامل ایجاد عفونتها هستند و اکثر آنها اثر کشنده دارند. تعدادی از این قارچها عبارتند از:
Histoplasma capulatum, coccidiodes immitis
Aspergillus fumigatus, Cryptococcus neoformans
Rhizopus oryzae, Absidia corymbifera
Candida albicans, nocardia asteroides
Blastomyces brasiliensis, Blastomyces dermatitidis
Cladosporium trichoides, Sporothrix schenckii
آلرژی
آلرژیهایی که بوسیله قارچها ایجاد میشوند به اشکال مختلفی ظهور میکنند؛ مانند التهاب و عفونتبینی، التهاب ملتحمه چشم، التهاب پوست، تنگی نفس و … .
اسپور قارچهایی نظیر Cladosporium و Alternaria با باد پراکنده شده و به مقدار زیاد در هوا وجود دارند و قادرند بطور شدیدی تنگی نفس ایجاد کنند. مشخص گردیده که اختلالات تنفسی افرادی که با برش دادن چوب سروکار دارند، ناشی از تنفس اسپور قارچ Cryptostroma cortical میباشد.
همچنین اختلالات تنفسی کشاورزان ناشی از تنفس اسپورکپکها و حضور اکتینومیستهای موجود در علوفه خشک میباشد. حتی در بعضی موارد وجود اسپورها در مجاری تنفسی و ششها تولید خلط و چرک نیز در این ناحیه میکنند. ثابت شده که در هر گرم علوفه خشک، زمانی که رطوبت آن حدود ۱۵% باشد، تعداد اسپورها به حدود ۱۰۵×۵ عدد میرسد و این تعداد ایجاد آلرژی نمیکنند، اما در علوفههای خشکی که رطوبت موجود در آن ۲۵% باشد، تعداد اسپورها ۱۰۵×۱۰-۵ عدد در هر گرم میرسد که بخصوص اگر حاوی اسپور گروه Aspergillus glaucus ایجاد آلرژی میکنند.
بررسیهای انجام شده نشان میدهد که علوفههای خشکی که رطوبت آنها بیش از ۳۵% میباشد، حتی بعد از طی فرآیند حرارتی بالاتر از oC65 نیز، حاوی اکتینومایسزهای ترموفیلیکی میباشد. نظیر micromonospora vulgaris و Thermopolyspora polyspora همچنین صدمات پوستی که در کارگران مزرعه، هنگام جمعآوری محصولاتی نظیر کرفس مشاهده میشود ناشی از آلرژی است، زیرا قارچ Sclerotinia rot که سبب فساد ریشه کرفس میشود، التهاب پوستی نیز ایجاد میکند.
مایکوتوکسیکوز
مایکوتوکسیکوز یا مسمومیت ناشی از توکسینهای قارچی برخلاف مایکوزیسها واگیر نمیباشد. برای ابتلا به مایکوتوکسیکوز و مایکوزیس لازم است که قارچ عامل تولید سم در محیط وجود داشته باشد و یا اینکه ماده خوراکی آلوده به سموم قارچی باشد. قارچها زمانی برای میزبانشان مضر هستند، که بتوانند ایجاد سم کنند و این سموم بتوانند در بافتهای میزبان نفوذ کنند. قارچهای مشخصی نظیر Aspergillus fumigatus و Aspergillus flavus و Aspergillus versicolor و Aspergillus sydowii و Aspergillus terreus مسئول ایجاد و بروز بیماریهای مختلف هستند و همچنین کپک penicillium rubrum توکسینزا است و علاوه بر این سبب ایجاد آلرژی و تنگی نفس در افراد حساس میشود. در اغلب اوقات کپکها هم روی مواد غذایی رشد و تکثیر میکنند و هم توکسین حاصل از آنها در داخل مواد غذایی نفوذ میکنند، که بعد از مصرف مواد غذایی آلوده به سم در مصرف کننده عوارض مختلفی ایجاد میشود. در بین قارچهای تولید کننده سم، گونههای مقاوم به حرارت و مقاوم به اسید معده نیز وجود دارند که شرایط محیط معده و دستگاه گوارش را به خوبی تحمل کرده و ایجاد سم میکنند و مقادیر جزئی سم نیز ایجاد بیماریهای خطرناک را میکنند. این احتمال وجود دارد که کپکها حتی شرایط بی هوازی دستگاه گوارش را تحمل کرده و در این محیط رشد نمایند ودر مواردی که غذا به مدت طولانی در بخشهای مختلف دستگاه گوارش (معده نشخوار کنندگان) میماند احتمال تولید سم بوسیله قارچها در این نواحی افزایش مییابد.
خیلی از قارچها نیز ضمن عبور از دستگاه گوارش از بین میروند، اما بسیاری از آنها مقاوم هستند. (مانند آسکوسپورها و کلامیدوسپورها که دیواره ضخیم دارند) و بعد از طی شرایط نامطلوب مجدداً رویش میکنند.
سمومی که به وسیله قارچها ایجاد میشوند جزو گروه سمومی هستند که منشاء بیولوژیکی دارند. وزن ملکولی آنها معمولاً بالا است و دارای خاصیت سمی و خاصیت آنتی ژنی هستند. آن گروه از سموم قارچی که در حیوانات ایجاد مسمومیت میکنند تحت عنوان زوتوکسیک معروف هستند و سمومی که برای گیاهان ایجاد مسمومیت میکنند فیتوتوکسیک نامیده میشوند.
سموم قارچی ممکن است بصورت خارج سلولی «اگزوتوکسین» یا به صورت داخل سلولی یا «اندوتوکسین» تولید شوند و معمولاً در این شرایط بوسیله ماکروقارچهای سمی و یا چندین میکروقارچ که بصورت پارازیت بر روی گیاهان رشد میکنند، تولید میشوند.
مایکوتوکسیکوز بر حسب گونه قارچ متفاوت است. ممکن است یک نوع سم توسط چندین گونه قارچ تولید شود و یا اینکه چندین نوع سم توسط یک نوع قارچ تولید گردد.
برای مثال Aspergillus fumigatus قادر به تولید سم Fumigatin ، Spinulosion، Helovolic Acid ، Fumugillin و Gliotoxin میباشد. همچنین مشخص شده که در بین گونههای مختلف یک جنس فقط گونههای مشخصی تولید سم میکنند و تولید سم در این گونهها نیز مستلزم حضور سوبسترای ویژهایی است.
از آنجا که مایکوتوکسینها توسط گروه بزرگی از قارچهای ساپروفیت تولید میشوند، بررسی خصوصیات این سموم همواره مورد توجه محققین رشتههای مختلف بوده و در واقع این توجه که خود ناشی از اهمیت قضیه در ابعاد مختلف میباشد، باعث ظهور و پدیدهایی جدید در سطح جهانی گردیده است.
برای حیوانات اهلی یا انسانهایی که رژیم غذایی آنها حاوی مقادیر زیادی از محصولات گیاهی است، مایکوتوکسینها ممکن است مستقیماً از طریق رشد کپکها بر روی مواد خوراکی گیاهی یا دامی تولید شوند. بیماری حاصل از خوردن چنین فرآوردهای را مایکوتوکسیکوز اولیه میگویند. مایکوتوکسینها ممک/ن است از طریق زنجیره غذایی به فرآوردههای حیوانی نظیر شیر، گوشت یا اجزای داخلی حیوانات منتقل شده و در آنها تجمع یابد که در این حالت در واقع خود فرآورده آلوده به کپک عامل تولید سم نبوده بلکه سم به طور مستقیم از طریق مصرف غذای آلوده به صورت متابولیزه شده و یا غیر متابولیزه در بافتهای مختلف حیوانات و یا ترشحات آنها ذخیره میگردد، لذا چنین عارضهای را مایکوتوکسیکوز ثانویه گویند.
مایکوئوکسینها متابولیتهای (تغییر شکل ساختمانی در اثر فرآیندهای مختلف) آنزیمی که منجر به تشکیلات سمی میگردد. مایکوتوکسینها متابولیتهای ثانویه هستند.
شرایط رشد قارچ و تولید Maycotoxin:
رشد مربوط به قارچ: رشد قارچ متاثر از فاکتورهای محیطی و واریته گیاهان است. در گیاه ممکن است اثرش زیاد باشد یا اینکه اثرش کم باشد مثل آفلاتوکسین در پسته.
قارچهای مزرعهای:
تحت شرایطی قبل از برداشت رشد میکنند. قارچهای مزرعهای به رطوبت نسبی بالای ۸۰% نیاز دارند و رطوبت دانه که متجاوز از ۲۲% باشد نیاز دارد. این قارچها معمولاً بعد از برداشت رشد نمیکنند. چون رطوبت مورد نیازشان تمام میشود. در انبار شرایط مهیا نیست. مثل فوزاریوم، آلتوناریا.
اثر روی گیاهان:
قارچهای مزرعهای ابتدائاً به بذور گیاهان مزرعه حمل میکنند. آنها باعث از بین رفتن اوول میشوند و باعث از بین رفتن مغز و دانه میشود و همچنین باعث از بین رفتن جنین گیاهی میشوند.
اثرات انبارداری:
تحت شرایط انبارداری معمول فوزاریوم ظرف چند ماه از بین میروند. فوزاریومها نمیتوانند روی دانههایی که رطوبتشان گرفته میشوند رشد کنند در انبار هم میتوانند فعالیت کنند.
قارچهای انباری:
متعلق به جنسهای مختلفی است که شامل:
۱- آسپوژیلوس ۲- پنی سیلیوم
به طور طبیعی آنها نمیتوانند به دانههای سالم بیش از برداشت حمله کنند. اگر تحت شرایط خاصی آلوده شود راحت میتوانند در مزرعه هم فعالیت کنند. رطوبت مورد نیازشان رطوبت نسبی ۷۰% و رطوبت دانه بین %۲۴-۱۴ برای رشد قارچ لازم است.
درجه حرارت:
درجه حرارت optimum برای این قارچها متفاوت میباشد. اما تولید مایکوتوکسین برای شرایط optimum معمولاً در بین دو قارچ ذکر شده متفاوت است. به طوری که در خصوص آسپرژیلوس از دمای بالای ۲۰ درجه (oc22) تا بالای ۳۰ درجه سانتیگراد (oc35 -34) مناسب است. این در حالی است که برای پنسیلیوم درجه حرارت مناسب زیر ۱۰ درجه و تا oc22 خواهد بود. همچنین برای توکسین فوزاریوم از زیر ۸ و ۱۰ درجه سانتیگراد شروع تا ۲۰ درجه سانتیگراد ادامه مییابد. آسپرژیلوس گرما دوست تر از پنی سیلیوم است.
شرایطی که باعث آسیب پوشش بذر میشود:
عواملی مثل حشرات، استرس، خشکی، مکانیزمهای برداشت، همه اینها میتوانند باعث افزایش حمله و هجوم قارچ گردند. در واقع راحتتر به بذر یا دانه دسترسی یابند. آسپرژیلوس فلاووس که مهمترین تولید کننده آفلاتوکسین است. تحت شرایط انباری است. میتواند طی شرایط مزرعهای نیز ایجاد توکسین نماید.
تولید مایکوتوکسین:
تولید مایکوتوکسین اغلب تحت شرایط رشدی که معمولاً ضعیف تعریف میشود منجر به اسپور میگردد. (این شرایط زمانی است که باعث ایجاد استرس قارچی میگردند.) تولید مایکوتوکسین اغلب وابسته به آب و هوا و الگوهایی از این قبیل. همچنین شایان ذکر است که پروسه و عملیات تولید محصول نیز در ایجاد توکسین بسیار نقش دارند.
علاوه بر شرایط آب و هوایی پروسه تولید هم اثر دارد. آفلاتوکسینها معمولاً در مناطق گرم و با رطوبت نسبی مساعد در منطقههای گرمسیری و نیمه گرمسیری دنیا فعالیت میکنند.
زرالنون: که یک مایکوتوکسین استروژنی میباشد، معمولاً در مناطق شمالی (شمال ایالات متحده در کانادا و ایران در شمال detecte شده است.
ویژگیهایی که در ارتباط با بیماریهای ایجاد شده از مایکوتوکسینها است:
۱- معمولاً این بیماریها از یک فرد به فرد دیگر منتقل نمیشود بلکه اصولاً مرتبط با مصرف غذا یا علوفه آلوده میباشد.
۲- درمان دارویی دوره بیماری را تغییر نمیدهد و اصولاً درمان بیماری ویژهای ندارد.
۳- بیماری ایجاد شده توسط مایکوتوکسین اغلب بصورت شرایط مزمن و یا تحت حاد نمود مییابد. بیشتر به صورت مزمن دیده میشود.
۴- رابطه در پاسخ در ارتباط با مایکوتوکسی کوزیس نمیتوان برقرار نگرفته، چون کرونیک است و همچنین به صورت همگن در food قرار نگرفته، به طور موثر و قویاً یکی از مهمترین راهها برای کاهش اثر سم روی انسان و دامها اجتناب از مصرف است:
عوامل فیزیکی و شیمیایی مثل حرارت و یکسری ترکیبات شیمیایی همچون H2OH و هیدروژن پروکساید.
نور خورشید همه و همه پتانسیل لازم برای تغییر ساختمان و فعالیت مایکوتوکسینها دارا میباشد.
ارتباط با کپکها:
با توجه به اینکه همه متابولیتهای ثانویه سمی نمیباشند. حضور یا وجود مایکوتوکسینها را از طریق وجود قارچ مخصوص با شمارش اسپورکپکها معمولاً در غذاهای دام وجود دارد.
(feed stof) و تنها زمانی که شرایط مساعد برای رشد و تولید توکسین وجود داشته باشد آنها میتوانند Maycotoxin تولید کنند.
تشخیص مایکوتوکسین از چند طریق تایید میشود:
۱- علوفه را به دام بخورانیم عوارضی که در واقع ایجاد شده بررسی کرده و با برنامهای از قبل تهیه شده مقایسه کنیم.
هر چه سطح زیادتر شود آنزیمهای متابولیت کننده بیشتر میشود.
۲- علوفه یا دانههایی که مشکوک هستند ممکن است دلیلی بر رشد کپک باشد.
فرآیندهایی مثل حرارت دادن، استخراج از طریق حلال میتواند قارچ را بکشد وتا حدودی نقاب قارچ را بردارد.
نمونهبرداری و آنالیز علوفه و مواد غذایی:
نمونهبرداری از قارچهای تولید کننده مایکوتوکسینها از سوبستراهای خاصی چون پسته، بادام زمینی، بسیار سخت و مشکل است.
با توجه به اینکه مایکوتوکسینها در نمونههای غذایی به طور یکنواخت و همگن توزیع نشدهاند لذا میبایست از چندین قسمت ظرفی که در آن سوبسترای مشکوک به مایکوتوکسین وجود دارد نمونهبرداری کرده و نمونههای مذکور را با هم اختلاط و از این نمونهها چندین زیر نمونه تهیه کرد. چون در صورت عدم انجام مراحل فوقالذکر اشتباه آزمایشی را خواهیم داشت حتی توصیه شده است که با توجه به اینکه در شرایط انباری آلودگی در انبار فرق دارد لذا برای نمونهبرداری از انبارها باید از تمامی جهات نمونه برداشت.
آنالیز نمونه
روشهای آنزیمی و کیتهای خاص در ارتباط با آنالیز مایکوتوکسینها در حال توسعه میباشد و هم اکنون این کیتها در ارتباط با مایکوتوکسینها که بلافاصله در محل از طریق این کیتها پی به وجود آن مایکوتوکسین میبرند اما کاملاً مطمئن نمیباشد و میبایست حتماً از طریق آنالیز دستگاهی تایید گردد.
پیشگیری از بیماریهای بوجود آمده از طریق مایکوتوکسینها:
۱- اجتناب کردن: دانههایی که کپک دارند میبایست از مصرف آن خودداری کرد.
۲- ترفیق کردن، Diluting : با سوبستراهایی که بدون آلودگی هستند مخلوط کرده مصرف میکنند. برای انسان هر محصول آلوده را بایستی از بین برد.
۳- تمیز کردن Clining: دانههایی که کپک زده لاغر هستند کپکهای آن را برداشته
۴- تست کردن Testing: آزمایش دانههای مزمون به مایکوتوکسینها میتواند کمک کند به پی بردن به وجود مایکوتوکسین.
۵- خشک کردن: خشک کردن دانهها و علوفهها و رسیدن رطوبت به ۱۳ تا ۱۵% ممکن است باعث پیشگیری از آلودگی در حین انبارداری شود.
۶- اضافه کردن یکسری از اسیدهای آلی میتواند پیشگیری کند از رشد کپک اما تخریب یا از بین نمیبرد.
تاریخچه
زمان دقیق شناسایی آفلاتوکسینها مشخص نشده است، اما بطور یقین، زمان آن به قبل از سال ۱۹۶۰ مربوط میشود. به دنبال مسمومیت اتفاقی در بسیاری از گونههای حیوانی و در نتیجه مطالعات در این زمینه، بشر برای اولین بار به وجود آنها پی برد. در واقع با پی بردن به ارزش غذایی دانههای روغنی، برای تغذیه دام و انتقال این مواد از مناطق معتدله و اضافه کردن آنها به جیره غذایی حیوان، این مسمومیتها بوقوع پیوست.
در سال ۱۹۶۰ در فاصله چند ماه متجاوز از ۰۰۰/۱۰۰ بوقلمون در مزارع ماکیان جنوب و شرق انگلستان در اثر ابتلا به عارضهای نامعلوم از بین رفتند. مطالعات بعدی نشان داد که این مشکل تنها به بوقلمونها محدود نمیشود، بلکه جوجه اردکها و جوجه قرقاولها هم تحت تأثیر این بیماری قرار گرفتند و حساسیت بسیار نشان دادند. مقارن همین زمان بود که گزارشهایی از کنیا و اوگاندا رسید که حکایت از مشکلی مشابه، برای جوجه اردکها داشت. در همین ایام نیز در آمریکا شیوع یک ناراحتی کبدی در ماهی قزلآلا گزارش گردید.
بلافاصله پس از این حوادث آزمایشگاههای متعددی در آمریکا و انگلستان بسیج شدند، تا این عارضه را پی گیری کرده و علت اصلی آنرا مشخص کنند. گروههایی از متخصصین دامپزشکی، میکروبیولوژی، تغذیه، شیمی آلی و معدنی با بکارگرفتن تکنیکهای مدرن و پیشرفته و علوم مربوط، فعالیتهای تحقیقاتی را آغاز کردند.
علائم این عارضه در پرندگان عبارت بود از: بیاشتهایی، خوابآلودگی، ضعیف شدن بالها، انحنای گردن و در نهایت مرگ حیوان که در فاصله زمانی ۳ الی ۴ هفته اتفاق میافتاد.
آزمایشهای کالبد شکافی، از خونریزی، نکروزه شدن کبد و تورم کلیوی حکایت میکرد. بررسیهای نسجی نشان داد که در سلولهای پارانشیم کبد، آتروفی و در سلولهای اپیتلیوم لوله صفراوی، بشدت هایپرپلازی ایجاد شده است.
نه تنها حیوانات فوق، بلکه خوک، گوسفند و گوساله نیز تحت تأثیر این بیماری قرار میگرفتند.
علائم این بیماری مشابه مسمومیت با گیاهانی نظیر senecio میباشد. سمیت این گیاهان ناشی از وجود آلکالوئیدهای پیرولیزیدین است.
در مطالعات گسترده دانشمندان دریافتند که علت این مرگ و میر، هیچ عامل ویروسی، باکتریایی و یا میکروارگانیسم نوظهوری نمیباشد. سرانجام محققین وجود ترکیبات سمی، در ماده غذایی مصرف شده توسط حیوانات را عنوان کردند.
بررسیهایی که در سال ۱۹۶۰ انجام گرفت، نشانگر این واقعیت بود که ماده سمی میبایست، منشا قارچی داشته باشد. سپس قارچ را از مواد غذایی آلوده جدا نمودند. پس از کشت آن در محیط غذایی مناسب و کروماتوگرافی به کمک صفحات نازک، لایه متابولیتهای حاصل از قارچ، فلورسانس آبی و سبز در مقابل اشعه ماورای بنفش از خود ساطع میکنند. قارچ جدا شده آسپرژیلوس فلاووس نام داشت و توکسین آن هم به عنوان آفلاتوکسین (Aspergillus flavus toxin) نامیده شد.
در میان مایکوتوکسینها، آفلاتوکسینها مهمترین آنها هستند و بیماریهای ناشی از تغذیه مواد آلوده به آفلاتوکسین، خطرات قابل ملاحظهای را برای انسان، دام و طیور به همراه دارد.
آسپرژیلوس فلاووس و آسپرژیلوس پارازیتیکوس دو گونه مهم تولید کننده آفلاتوکسین، در بین گونههای مختلف آسپرژیلوسها هستند. این دو قارچ بعنوان یک عامل مولد فساد در فرآوردههای انباری به حساب میآیند.
روشهای حذف و غیر فعال کردن آفلاتوکسینها
۱- روش فیزیکی
۲- درجه حرارت
حساسیت آفلاتوکسینها، در برابر حرارت تابع شرایط محیطی است. برای مثال وجود رطوبت در مواد غذایی باعث افزایش درصد تجزیه و از بین رفتن آفلاتوکسینها در برابر حرارت میشود و این کار تحت تأثیر هیدرولیز حلقه لاکتونی در غلظتهای موثر رطوبت و درجه حرارت انجام میگیرد. یا اینکه حضور رطوبت در محیط سبب تحریک واکنشهای شیمیایی در موقعیتهای مختلف بعضی مایکوتوکسینها شده و در نتیجه سمیت آنها را تغییر میدهد. یا حضور پروتئینها و سایر ترکیبات غذایی در محیط باعث حفظ و ثبات آفلاتوکسینها در مواد غذایی حرارت دیده میشوند که اینکار ناشی از کاهش نفوذ حرارت و تثبیت توکسین بوسیله اتصال با پروتئینها و سایر اجزای تشکیل دهنده نمونه غذایی است.
در شرایطی که مایکوتوکسین خالص است مقاومت زیادی در برابر درجه حرارت دارد و برای تجزیه شدن نیاز به درجه حرارتهای بالاتری دارد. نقطه ذوب ۹۰ درصد از مایکوتوکسینها بالاتر از ۱۰۰ درجه سانتیگراد است و ۷۰ درصد از توکسینهای قارچی نقطه ذوب oc25-150 دارند. در جدول زیر لیست مایکوتوکسینهایی آمده است که در درجه حرارت ذوبشان تجزیه میشوند.
تصفیه یا استخراج آفلاتوکسین به کمک حلالها
روش تصفیه یا حذف آفلاتوکسین از مواد غذایی بیشتر برای از بین بردن آفلاتوکسین در روغنهای حاصل از دانههای روغنی کاربرد دارد. از آنجا که آفلاتوکسین به صورت خالص در آب و هیدروکربنهای اشباع، محلول بوده، اما در حلالهای قطبی نظیر متانول، اتانول، کلروفورم و بنزن محلول میباشد، سیستمهای بکارگیری حلالها، روش مناسبی برای خنثی سازی آفلاتوکسین در مواد غذایی آلوده و بخصوص دانههای روغنی میباشد.
از جمله حلالهایی که بیش از همه توصیه میشوند، استون، بنزن و کلروفورم هستند و متانول به صورت مایع نیز نتایج بسیار خوبی را میدهد. همچنین استون به همراه ۱۰ درصد وزنی آب کاهش شدیدی در میزان آفلاتوکسین ایجاد میکنند.
حلالها از طریق تغییر ساختمان شیمیایی آفلاتوکسین، تولید یک فرآورده با سمیت کمتر را مینمایند.
خواص بیولوژیکی آفلاتوکسینها
سرطانزایی آفلاتوکسین
عوارض ناشی از مصرف آفلاتوکسینها به دو صورت ظاهر میشود:
الف- پدیدههای سریع وابسته به خاصیت سمیت
ب- پدیده کند مربوط به خاصیت سرطانزایی
ممانعت از بروز بیماریهای نوع اول لزوماً وقوع اثرات ناشی از مصرف طویل المدت توکسین را جلوگیری نمیکند.
در سال ۱۹۴۳ پیدایش غدد کبدی در ماهی گزارش شده است ولی در آن زمان، هیچگونه اطلاعات علمی در مورد آفلاتوکسین وجود نداشت. در سال ۱۹۴۴، در مراکش، پژوهشگران کثرت وقوع ضایعات کبدی در خوکهای مورد آزمایش را گزارش نمودند. علاوه بر این وجود غدد متعدد به همراه التهاب، کم و بیش مشخص در کبد آنها ذکر شده بود و مطالعات بافتی غدد مشخصی میکرد که آنها غدد خوش خیم یا سرطانی بودند.
در سال ۱۹۶۱ نیز چندین مورد از تومور کبد در اردکهای ۹ ماهه یا بزرگتر، از چندین منطقه در فرانسه گزارش گردید که در بعضی موارد مربوط به تومورهای خوش خیم بود و در برخی موارد هم مربوط به تومورهای بدخیم میشد. در اینجا یک فرضیه با منشاء ویروسی متصور شده بود.
بطور مشابه در سال ۱۹۶۰ وجود تومور کبدی را در موشهایی که تحت یک رژیم معین قرار گرفته بودند، تشخیص دادند. در سال بعد نقش توکسینی را که توسط آسپوژیلوس فلاووس تولید میشود، چنین تعریف گردید.
تولید غدد سرطانی در کبد موشهایی دیده میشود که تنها ۶ ماه از شیر گرفته شده بودند و با غذای آلوده به آفلاتوکسین به میزان ۱۰ قسمت در ۱۰ میلیون، تغذیه شده بودند.
پس از تغذیه کردن موشها با مواد حاوی آفلاتوکسین، مشاهده شده بود که غدد سرطانی به رنگ زرد مایل به خاکستری با علایم خونریزی و مرگ بافت ایجاد میشود.
اگر مقدار نسبتاً زیادی از محصولات غذایی بادامزمینی که با آسپرژیلوس آلوده شده بودند به رژیم غذایی موشها افزوده شود، احتمال بروز تومورهای کبدی، متناسب با غلظت آفلاتوکسین در غذا وجود دارد.
چنانچه به جای غذای بادام زمینی آلوده به آسپرژیلوس فلاووس، آفلاتوکسین بصورت خالص به غذا افزوده شود، نتایج مشابهی حاصل خواهد شد.
هر چه حیوان جوانتر باشد، در مقابل خاصیت سرطانزایی توکسینها حساس خواهد بود. ایجاد تومور در حیوانات تازه از شیر گرفته شده، به میزان ۵/۰-۲/۰ میلیگرم آفلاتوکسین در هر کیلوگرم رژیم غذایی آنها کفایت میکند و اثراتش غیر قابل برگشت است.
گزارش شده است که مصرف روزانه ۵ میکروگرم آفلاتوکسین، موجب افزایش غددی که رشد غیر عادی دارند نمیشود.حتی پس از یکسال به نظر میرسد که حیوانات از نظر سلامت عمومی در وضع بسیار خوبی هستند، لیکن بازهم در ۶۰-۵۰/۰ از موشهایی که تحت این اثر غذایی قرار گرفته بودند، نهایتاً غدد سرطانی ظاهر شده بود.
برخلاف حالت بالا، خوردن ۲۰ میکروگرم آفلاتوکسین در روز، هر چند که در ابتدا هیچ ضایعهای ایجاد نمیکند، اما پس از یکسال بر حالت ضعف مزاجی افزوده شده و در ۷۰-۶۰% موارد هم تومورهای بدخیم بوجود میآید.
بنابراین افزایش در دوز مصرفی روزانه آفلاتوکسین بدون اینکه موجب ظاهر شدن تعداد خیلی بیشتری تومور بشود، در وضعیت کلی سلامتی، تغییراتی را باعث میشود.
بعلاوه با مشاهده یک مورد سرطان در معده موش انسان به این فکر افتاد که آفلاتوکسین، ممکن است ایجاد سرطانهای مختلفی در اعضایی به جز کبد بکند، (مثلاً در ریهها).
مسلم است که رژیم غذایی سهم مهمی را در سرطانی شدن به عهده دارد، بدین ترتیب که اگر رژیم غذایی که از نظر لیپیدها ناقص باشد، برای رشد و گسترش سرطان مساعد است.
طبق بررسیهای که به عمل آمده مشخص گردیده است که هسته دیهیدرودی فوران تنها ترکیب شیمیایی با خاصیت سرطانزایی در مولکول آفلاتوکسین نیست، و ممکن است که، خاصیت سرطانزایی آفلاتوکسین B1 هم به وجود سیستم دیهیدرودی فوران و هم به دلتا لاکتون غیر اشباع، بستگی داشته باشد.
همچنین ممکن است که آفلاتوکسین B1 تنها یک سرطانزای مقدماتی باشد و برای اینکه تبدیل به یک ترکیب سرطانزای فعال بشود، لازم است که احتمالاً توسط آنزیمهای میکروزومی دگرگون گردد.
اثرات جهشزایی
آفلاتوکسین B1 موجب انحرافات کروموزمها، شکسته شدن کروموزمها، شکسته شدن کروماتیدها و شکسته شدن DNA در سلولهای گیاهی و حیوانی میشود.
اطلاعات حاصل از تست Ames مشخص کرده است که آفلاتوکسین B1 نسبت به سایر آفلاتوکسینها دارای بیشترین فعالیت جهشزایی میباشد. جدول ۴-۱۷ قدرت جهشزایی انواع آفلاتوکسینها را در مقایسه با یکدیگر مشخص کرده است.
همچنین جهشزا بودن آفلاتوکسین B1 در سالمونلاتیفی موریوم TA98 در مقایسه با سایر انواع آفلاتوکسین و نیز سرطانزا بودن آنها در حیوانات مختلف بررسی شده است.
روشهای تشخیص، تخلیص، و شناسایی آفلاتوکسینها
اکثر، متدهای استخراج، تشخیص و شناسایی آفلاتوکسینها، بر اساس قابلیت انحلال آفلاتوکسینها در حلالهای قطبی مانند کلروفرم، متانول، اتانول، استون، بنزن و غیر قابل نامحلول بودن آنها در حلالهای غیر قطبی (لیپیدی)، مانند هگزان، اتردوپترول و دی اتیل اتر، صورت میگیرد.
استخراج چربی در نمونههای مورد آزمایش هنگامی ضروری است که بیش از ۲۰% چربی در ماده مورد آزمایش وجود داشته باشد. این چربیها میتواند، یا بوسیله اتردوپترول و یا پاپنتان، و یا با استفاده از هگزان در دکانتور، در حالی که خوب تکان داده میشود، استخراج گردد. سپس عصاره استخراج شده با آب مقطر، رقیق میگردد و بوسیله کلروفرم استخراج میشود و فاز محلول در کلروفرم لایهای جداگانهای را تشکیل میدهد. پس از جدا شدن حلال، باقی مانده آن را در مخلوطی از پترولیوم اتر، متانول و آب، حل کرده و با تکانهای شدید آن را جدا میکنند. سپس فاز زیرین (متانول) را بوسیله اتر دوپترول دوباره شستشو داده و تحت فشار کم تبخیر میکنند.
روش خالصسازی آفلاتوکسینها بوسیله کروماتوگرافی لایه نازک صوت میگیرد اگر صفحه را در معرض اشعه ماورای بنفش قرار دهند ظهور یک نقطه فلورسانس آبی، زیر امواج بلند ماورای بنفش دال بر وجود آفلاتوکسین میباشد، در واقع آفلاتوکسینها وقتی در معرض نور ماورای بنفش با طول موج بالا قرار گیرند، دارای خاصیت فلورسانس شدیدتری هستند. این خاصیت موجب می شود که این ترکیبات حتی در مقادیر بسیار جزئی (۵/۰ نانوگرم یا کمتر در نقطه) ngr/spot 5/0 مشخص شوند.
- لینک دانلود فایل بلافاصله بعد از پرداخت وجه به نمایش در خواهد آمد.
- همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال خواهد شد به همین دلیل ایمیل خود را به دقت وارد نمایید.
- ممکن است ایمیل ارسالی به پوشه اسپم یا Bulk ایمیل شما ارسال شده باشد.
- در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.
یزد دانلود |
دانلود فایل علمی 