الأفلاتوكسين

الأفلاتوكسينات هي مجموعة متنوعة من المواد المسرطنة والمطفرة السامة التي تنتجها أنواع معينة من العفن ، وخاصة أنواع فطر الرشاشيات مثل الرشاشية الصفراء والرشاشية الطفيلية . ووفقًا لوزارة الزراعة الأمريكية ، "ربما تكون الأفلاتوكسينات أشهر السموم الفطرية وأكثرها دراسة في العالم". ^{[ 1 ]} تنمو هذه الفطريات في التربة، والنباتات المتحللة، والعديد من المواد الغذائية الأساسية مثل التبن، والذرة، والفول السوداني ، والبن ، والقمح ، والدخن ، والذرة الرفيعة ، والكسافا ، والأرز ، والفلفل الحار ، وبذور القطن ، والمكسرات ، وبذور السمسم ، وبذور عباد الشمس ، والعديد من الحبوب والبذور الزيتية. وقد وُجدت في أغذية الحيوانات الأليفة والبشر، وكذلك في أعلاف الحيوانات الزراعية. ويمكن للحيوانات التي تتغذى على أغذية ملوثة أن تنقل نواتج تحول الأفلاتوكسين إلى الحليب ومشتقاته واللحوم. ^{[ 2 ]} على سبيل المثال، يُشتبه في أن علف الدواجن الملوث هو مصدر تلوث لحوم الدجاج والبيض بالأفلاتوكسين في باكستان. ^{[ 3 ]}

يُعدّ الأطفال أكثر عرضةً لتأثيرات الأفلاتوكسين، الذي يرتبط بتثبيط المناعة ، وتأخر النمو ، ^{[ 4 ]} وتأخر النمو، ^{[ 5 ]} والتسمم بالأفلاتوكسين، ^{[ 6 ]} وسرطان الكبد . وقد أشارت بعض الدراسات إلى وجود ارتباط بين تقزم الأطفال والتعرض للأفلاتوكسين، على الرغم من أن هذا الارتباط لم يُرصد بشكلٍ قاطع في جميع الدراسات. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} علاوةً على ذلك، لم تُثبت الدراسات الوبائية بشكلٍ قاطع وجود علاقة سببية بين تقزم الأطفال والتعرض للأفلاتوكسين، على الرغم من أن هذه الدراسات جارية. ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]} يتمتع البالغون بقدرة تحمل أعلى للتعرض، لكنهم معرضون للخطر أيضاً. ولا يُعرف أي نوع من الحيوانات بمناعة ضد الأفلاتوكسين. وتُعدّ الأفلاتوكسينات من بين أكثر المواد المسرطنة المعروفة. ^{[ 14 ]} بعد دخولها إلى الجسم، قد يتم استقلاب الأفلاتوكسينات بواسطة الكبد إلى وسيط إيبوكسيد تفاعلي أو هيدروكسيل لتصبح الأفلاتوكسين M1 الأقل ضررا .

ينتج التسمم بالأفلاتوكسين في أغلب الأحيان عن الابتلاع، ولكن مركب الأفلاتوكسين الأكثر سمية، B1 _، يمكن أن يخترق الجلد. ^{[ 15 ]}

تتراوح مستويات العمل التي حددتها إدارة الغذاء والدواء الأمريكية ( FDA) للأفلاتوكسين الموجود في الطعام أو العلف بين 20 و300 جزء في المليار . ^{[ 16 ]} وقد اضطرت إدارة الغذاء والدواء إلى الإعلان عن سحب أغذية بشرية وأغذية حيوانات أليفة كإجراء احترازي لمنع التعرض. 

يُشتق مصطلح "الأفلاتوكسين" من اسم نوع الفطر Aspergillus flavus ، الذي اكتُشفت فيه بعض مركباته لأول مرة. وخلال خمسينيات وستينيات القرن العشرين، تم تشخيص مرض جديد ذي خصائص غير معروفة في إنجلترا، مما أدى إلى زيادة نفوق الديك الرومي. وفي وقت لاحق، في عام 1960، تم التعرف على الأفلاتوكسين في إنجلترا كعامل مُسبب لمرض الديك الرومي الغامض X ، الذي يُسبب نفوقًا مفرطًا في فراخ الديك الرومي. ^{[ 17 ]} وتُشكل الأفلاتوكسينات إحدى المجموعات الرئيسية للسموم الفطرية .

يُعتبر الأفلاتوكسين B1 _الأكثر سمية، ويُنتجه كل من فطر الرشاشية الصفراء (Aspergillus flavus) وفطر الرشاشية الطفيلية (Aspergillus parasiticus) . يتواجد الأفلاتوكسين _M1 في مرق تخمير فطر الرشاشية الطفيلية ، ولكنه يُنتج أيضًا، إلى جانب الأفلاتوكسين M2، عندما يقوم الكبد المصاب باستقلاب _{الأفلاتوكسين B1} و _B2 .

• الأفلاتوكسين B1 _و B2 ₍ AFB)، الذي تنتجه فطريات الرشاشية الصفراء  والرشاشية الطفيلية 
• الأفلاتوكسين G ₁ و G ₂ (AFG)، الذي تنتجه بعض أنواع المجموعة الثانية من A.  flavus و Aspergillus parasiticus ^{[ 18 ].}
• الأفلاتوكسين M ₁ (AFM ₁ )، وهو مستقلب الأفلاتوكسين B ₁ في البشر والحيوانات (قد يأتي التعرض بمستويات نانوغرام من حليب الأم).
• الأفلاتوكسين M ₂ ، وهو مستقلب الأفلاتوكسين B ₂ في حليب الماشية التي تتغذى على الأطعمة الملوثة ^{[ 19 ]}
• أفلاتوكسيكول (AFL): مستقلب ينتج عن تكسير حلقة اللاكتون
• الأفلاتوكسين Q ₁ (AFQ ₁ )، المستقلب الرئيسي لـ AFB ₁ في مستحضرات الكبد المختبرية للفقاريات العليا الأخرى ^{[ 20 ]}

تحتفظ مركبات AFM وAFQ وAFL بإمكانية التحول إلى إيبوكسيد. ومع ذلك، يبدو أنها أقل قدرة على إحداث الطفرات من مركب ABM غير المستقلب. ^{[ 21 ]}

تشمل السلع الأساسية التي تتعرض بانتظام للتلوث بالأفلاتوكسينات الكسافا، والفلفل الحار، والذرة، وبذور القطن، والدخن، والفول السوداني، والأرز، والذرة الرفيعة، وبذور عباد الشمس، والمكسرات، والقمح، ومجموعة متنوعة من التوابل المخصصة للاستهلاك البشري أو الحيواني. وقد تم عزل الأفلاتوكسينات من جميع محاصيل الحبوب الرئيسية، ومن مصادر متنوعة مثل زبدة الفول السوداني والقنب. وتُوجد نواتج تحول الأفلاتوكسين أحيانًا في البيض ومنتجات الألبان واللحوم عند تغذية الحيوانات بحبوب ملوثة. ^{[ 2 ] [ 22 ]}

تُنتج الأفلاتوكسينات بواسطة نوعين من الفطريات، هما Aspergillus flavus و Aspergillus parasiticus ، وهما من الأنواع الشائعة للعفن "الضار" المنتشرة في الطبيعة. كما توجد الأفلاتوكسينات أيضًا في Aspergillus pseudocaelateus و Aspergillus nomius و Aspergillus pseudonomius . ^{[ 23 ]} لا يُشير وجود هذه الفطريات دائمًا إلى وجود مستويات ضارة من الأفلاتوكسين، ولكنه يُشير إلى خطر كبير. يُمكن لهذه الفطريات أن تستعمر وتُلوث الطعام قبل الحصاد أو أثناء التخزين، خاصةً بعد التعرض لفترات طويلة لبيئة عالية الرطوبة أو لظروف قاسية كالجفاف. يتزايد تلوث المحاصيل، مثل الذرة، بالأفلاتوكسين نتيجة لتغير المناخ . ^{[ 24 ] [ 25 ]}

الموطن الأصلي لفطر الرشاشيات هو التربة، والنباتات المتحللة، والتبن ، والحبوب التي تتعرض للتلف الميكروبيولوجي، ولكنه يغزو جميع أنواع المواد العضوية عندما تكون الظروف مواتية لنموه. تشمل الظروف المواتية لإنتاج الأفلاتوكسينات ارتفاع نسبة الرطوبة (7% على الأقل) ودرجات حرارة تتراوح بين 13 و40 درجة مئوية (55 إلى 104 درجة فهرنهايت) ، حيث تتراوح درجة الحرارة المثلى بين 27 و30 درجة مئوية (81 إلى 86 درجة فهرنهايت) . ^{[ 26 ] [ 27 ]}    

أظهرت دراسة أجريت في كينيا ومالي أن الممارسات السائدة لتجفيف وتخزين الذرة غير كافية للحد من التعرض للأفلاتوكسينات . ^{[ 28 ]}

تُعدّ سلامة الغذاء في سلسلة توريد السلع التجارية وسيلةً أساسيةً للحدّ من مخاطر الأفلاتوكسينات في الإمدادات الغذائية ، وذلك من خلال رفض الحبوب المتعفنة قبل استخدامها في مصانع تجهيز الأغذية، وفحص دفعات المكونات للتأكد من مستويات الأفلاتوكسينات قبل إضافتها إلى المزيج. وتضع الهيئات التنظيمية، مثل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، حدودًا للمستويات المقبولة. كما يُسهم تجفيف الحبوب ، الضروري لحصادٍ فعّالٍ في العديد من المناطق ، في هذا الجهد، إذ يمنع الحبوب المخزنة من أن تكون رطبةً جدًا في المقام الأول.

يؤدي استخدام عملية النيكستاماليزيشن ، وهي معالجة الذرة أو الحبوب الأخرى عن طريق نقعها وطهيها في محلول قلوي، إلى تقليل تركيزات الأفلاتوكسين بشكل كبير. ^{[ 29 ] [ 30 ]}

توجد أدلة محدودة للغاية تُظهر أن التعليم الزراعي والتغذوي يمكن أن يقلل من التعرض للأفلاتوكسين في البلدان ذات الدخل المنخفض والمتوسط. ^{[ 31 ]}

لا يُعرف أي نوع من الحيوانات بمناعة ضد التأثيرات السامة الحادة للأفلاتوكسينات. يتمتع البشر البالغون بقدرة عالية على تحمل التعرض للأفلاتوكسينات ونادرًا ما يُصابون بالتسمم الحاد بالأفلاتوكسين، ^{[ 32 ]} ولكن الأطفال يتأثرون بشكل خاص، وقد يؤدي تعرضهم لها إلى توقف النمو وتأخر التطور، بالإضافة إلى جميع الأعراض المذكورة أدناه. ^{[ 5 ]}

يؤدي التعرض لمستويات عالية من الأفلاتوكسين إلى نخر كبدي حاد (تسمم حاد بالأفلاتوكسين)، مما ينتج عنه لاحقًا تليف الكبد أو سرطان الكبد . ويتجلى الفشل الكبدي الحاد في النزيف ، والوذمة ، واضطرابات الهضم، وتغيرات في امتصاص و/أو استقلاب العناصر الغذائية، وتغيرات عقلية و/أو غيبوبة . ^{[ 32 ]}

لا يؤدي التعرض المزمن غير السريري إلى أعراض حادة كتلك التي يُسببها التسمم الحاد بالأفلاتوكسين. يزيد التعرض المزمن من خطر الإصابة بسرطان الكبد والمرارة، ^{[ 33 ]} حيث قد تتداخل نواتج أيض الأفلاتوكسين مع الحمض النووي وتُؤلكل قواعده عبر مجموعة الإيبوكسيد . يُعتقد أن هذا يُسبب طفرات في جين p53 ، وهو جين مهم في منع تقدم دورة الخلية عند وجود طفرات في الحمض النووي، أو في الإشارة إلى موت الخلايا المبرمج ( الاستماتة ). يبدو أن هذه الطفرات تؤثر على بعض مواقع أزواج القواعد أكثر من غيرها؛ على سبيل المثال، تبدو القاعدة الثالثة من الكودون 249 لجين p53 أكثر عرضة للطفرات التي يُسببها الأفلاتوكسين من القواعد المجاورة. ^{[ 34 ]} كما هو الحال مع عوامل ألكلة الحمض النووي الأخرى، يُمكن أن يُسبب الأفلاتوكسين B1 _تثبيط المناعة، ويرتبط التعرض له بزيادة الحمل الفيروسي لدى الأفراد المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية . ^{[ 35 ] [ 36 ]}

يتأثر ظهور الأمراض المرتبطة بالأفلاتوكسين بعوامل مثل النوع، والعمر، والتغذية، والجنس، واحتمالية التعرض المتزامن لسموم أخرى. يُعد الكبد العضو المستهدف الرئيسي في الثدييات، لذا فإن التسمم بالأفلاتوكسين مرض كبدي في المقام الأول. تشمل الظروف التي تزيد من احتمالية الإصابة بالتسمم بالأفلاتوكسين لدى البشر محدودية توافر الغذاء، والظروف البيئية التي تُشجع نمو العفن على المواد الغذائية، وغياب أنظمة رقابية لرصد الأفلاتوكسين والسيطرة عليه. ^{[ 37 ]}

قد يساهم اتباع نظام غذائي منتظم يشمل الخضراوات الخيمية ، مثل الجزر والجزر الأبيض والكرفس والبقدونس ، في تقليل التأثيرات المسرطنة للأفلاتوكسين. ^{[ 38 ]}

لا يوجد ترياق محدد للتسمم بالأفلاتوكسين. قد تشمل الرعاية الداعمة والأعراضية المصممة خصيصًا لشدة مرض الكبد إعطاء سوائل وريدية مع الدكستروز، وفيتامين ك النشط، وفيتامينات ب، ونظام غذائي محدود ولكنه غني بالبروتين عالي الجودة مع محتوى كافٍ من الكربوهيدرات.

تم استخدام تقنيتين رئيسيتين في أغلب الأحيان للكشف عن مستويات الأفلاتوكسين في البشر، على الرغم من أنهما غير متوفرتين تجارياً.

تتمثل الطريقة الأولى في قياس ناتج إضافة غوانين إلى الأفلاتوكسين _B1 في بول الأشخاص. يشير وجود هذا الناتج إلى التعرض للأفلاتوكسين B1 _خلال الأربع والعشرين ساعة الماضية. مع ذلك، لا تقيس هذه التقنية إلا التعرض الحديث. ونظرًا لنصف عمر هذا المستقلب، قد يختلف مستوى غوانين الأفلاتوكسين _B1 المقاس من يوم لآخر، تبعًا للنظام الغذائي، وهي ليست مثالية لتقييم التعرض طويل الأمد.

ومن التقنيات الأخرى المستخدمة قياس مستوى مُضاف الألبومين مع الأفلاتوكسين _B1 في مصل الدم. يوفر هذا النهج قياسًا أكثر شمولية للتعرض على مدى عدة أسابيع أو أشهر. ^{[ 44 ]}

• 1960: تفشي مرض "إكس" التركي في إنجلترا، واكتشاف الأفلاتوكسين. ^{[ 45 ]}
• 1961: تم تحديد فطر Aspergillus flavus المرتبط بسمية الفول السوداني.
• 1962: تم تحديد الأفلاتوكسين B و G في تحليل TLC. عزل وتخليق الأفلاتوكسينات .
• 1963: تم تحديد الأفلاتوكسين B2 و G1 و G2 وتوصيفها كيميائياً على أنها مشتقات ديفوروكومارين.
• 1965: وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على أول لائحة تنظيمية بشأن الأفلاتوكسينات 30 ميكروغرام/كيلوغرام.
• 1966: تم تصنيف سموم الحليب على أنها AFM1 و AFM2، وتم اكتشاف AFM1 في الحليب والبول والكلى والكبد.
• بولندا عام 1973: توفي 10 أشخاص بعد فتح قبر كازيمير الرابع ياغيلون ، الذي احتوى على فطريات منتجة للأفلاتوكسين. ^{[ 46 ]}
• كينيا 2004: تفشي حاد لمرض التسمم بالأفلاتوكسين نتيجة تناول الذرة الملوثة، 125 حالة وفاة مؤكدة. ^{[ 47 ]}
• في عام 2005، قامت شركة دايموند بيت فودز بسحب أغذية الحيوانات الأليفة الملوثة بالأفلاتوكسين والمصنعة من الذرة في مصنعها في جاستون، كارولاينا الجنوبية . ^{[ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]}
• في الفترة من 2009 إلى 2011، تم رصد تلوث منتجات غذائية عالمية، مثل زبدة الفول السوداني التجارية ، وزيوت الطهي (مثل زيت الزيتون ، وزيت الفول السوداني ، وزيت السمسم )، ومستحضرات التجميل ، بمادة الأفلاتوكسين. ^{[ 51 ] [ 52 ] [ 53 ]} في بعض الحالات، كشفت تقنيات التحليل الكروماتوغرافي السائل - مطياف الكتلة الترادفي (LC-MS/MS)، وغيرها من الطرق التحليلية، أن 48-80% من عينات المنتجات المختارة تحتوي على كميات قابلة للكشف من الأفلاتوكسين. وفي العديد من هذه المنتجات الغذائية الملوثة، تجاوزت نسبة الأفلاتوكسين الحدود الآمنة التي حددتها إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) أو غيرها من الهيئات التنظيمية. ^{[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]}
• فبراير - مارس 2013: رومانيا، صربيا، كرواتيا تم استيرادها إلى أوروبا الغربية - تلوث الأفلاتوكسين 2013 .
• فبراير 2013: تلوث ولاية أيوا. ^{[ 55 ]}
• 2014 (مستمر): نيبال وبنغلاديش ، تعرض حديثي الولادة، تم العثور على في دم الحبل السري . ^{[ 56 ]}
• كينيا 2019: سحب خمس علامات تجارية من دقيق الذرة بسبب التلوث. ^{[ 57 ]}
• في عام 2021 في الولايات المتحدة: تلوث أغذية الحيوانات الأليفة المصنعة من قبل شركة ميدويسترن بيت فود، مما تسبب في نفوق ما لا يقل عن 70 كلباً. ^{[ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]}
• سريلانكا 2021: تم طرح زيت جوز الهند الملوث للاستهلاك العام من قبل الحكومة المحلية . ^{[ 61 ]}
• في عام 2023، أُجريت دراسة مقطعية في مقاطعة ماكويني، كينيا، لتحديد مستوى تعرض 170 أمًا مُرضعة لأطفالهن الرضع الذين تقل أعمارهم عن ستة أشهر للأفلاتوكسينات الغذائية. شملت الدراسة تحليل الأفلاتوكسينات في عينات من الأطعمة المطبوخة المصنوعة من الذرة، والتي كانت جزءًا من غذائهن الأساسي. تم تحديد الأفلاتوكسينات باستخدام تقنية الاستشراب السائل عالي الأداء واختبار المقايسة المناعية الإنزيمية المرتبطة. كانت حوالي 46% من الأمهات من أسر منخفضة الدخل، و48.2% منهن لم يحصلن على المستوى الأساسي من التعليم. لوحظ انخفاض عام في تنوع النظام الغذائي لدى 54.1% من الأمهات المرضعات، حيث كان نمط استهلاكهن الغذائي يميل نحو الأطعمة النشوية الأساسية. لم تقم حوالي 50% من الأمهات بمعالجة الذرة مطلقًا، وقامت 20% منهن على الأقل بتخزينها في أوعية تُسهّل تلوثها بالأفلاتوكسينات. تم الكشف عن الأفلاتوكسينات في 85.4% من عينات الطعام. بلغ متوسط ​​إجمالي الأفلاتوكسين 97.8 ميكروغرام/كيلوغرام (الانحراف المعياري [SD]، 57.7)، بينما بلغ متوسط ​​الأفلاتوكسين B1 9.0 ميكروغرام/كيلوغرام (SD، 7.7). ^{[ 62 ]}
• 2024 جنوب أفريقيا: قامت اللجنة الوطنية للمستهلكين بسحب العديد من ماركات زبدة الفول السوداني بسبب التلوث ^{[ 63 ]}
• كينيا، 2012-2024: أجريت دراسة استمرت 13 عامًا لتقييم إجمالي الأفلاتوكسينات والأفلاتوكسينات B1 في حبوب الفول السوداني، وزبدة الفول السوداني، والكاجو، وجوز المكاديميا. خلال الفترة من 2021 إلى 2024، أظهرت الدراسة أن ما بين 59% و74% من عينات المكسرات تجاوزت الحدود التنظيمية. ومع ذلك، لوحظت بعض التحسينات. ^{[ 64 ]}

• السموم الفطرية في علف الحيوانات
• ستيريغماتوسيستين ، وهو سم ذو صلة
• طرق أخرى يمكن أن يسبب بها فطر الرشاشيات الأمراض لدى الثدييات:
  • داء الرشاشيات
  • داء الرشاشيات الجلدي الأولي

• قائمة مفصلة ومعلومات عن جميع السموم الفطرية من نوع Aspergillus
• تمت أرشفة الأفلاتوكسين في 28 فبراير 2014 على موقع Wayback Machine ، ICRISAT
• Aspergillusflavus.org
• الأفلاتوكسينات – مادة مسرطنة
• أفلاتوكسين ب ₁