السموم الفطرية في علف الحيوانات

السموم الفطرية هي نواتج أيضية ثانوية تنتجها الفطريات الخيطية ، وتُكتشف عادةً كملوثات في المنتجات الزراعية على مستوى العالم. قد يكون التعرض لهذه السموم ضارًا جدًا بالإنسان والحيوان، وقد يؤدي إلى التسمم الفطري ، الذي قد يشمل مجموعة متنوعة من الحالات الطبية. في الحيوانات، قد يؤدي التعرض لها عبر العلف إلى اضطراب هضم العناصر الغذائية وامتصاصها واستقلابها، بل وقد يؤثر على وظائفها الفسيولوجية. ^{[ 1 ]} تشمل أكثر الفطريات شيوعًا التي تنتج السموم الفطرية: الفيوزاريوم ، والأسبرجيلوس ، والبنسيليوم . ^{[ 2 ]}

ومن بين الفطريات الأخرى المعروفة بإنتاج السموم الفطرية فطر Claviceps و Alternaria . ^{[ 3 ]}

توجد ستة أنواع معروفة من السموم الفطرية التي تؤثر على الحيوانات. ^{[ 2 ]}

الأفلاتوكسين هو أكثر السموم الفطرية شيوعًا، وهو مادة مسرطنة للغاية للإنسان والحيوان على حد سواء. يُنتج الأفلاتوكسين بواسطة نوعين من فطر الرشاشية ، هما الرشاشية الصفراء والرشاشية  الطفيلية ،  والمعروفان بتأثيرهما على النباتات، بما في ذلك الحبوب والتين والمكسرات والتبغ. ^{[ 2 ]} تُعد الحبوب أحد المكونات الرئيسية في علف الحيوانات . وتُعد أسماك السلمون المرقط والبط الصغير والخنازير أكثر الحيوانات عرضةً لمشاكل خطيرة بسبب الأفلاتوكسين، بينما تُعد الماشية أقل عرضةً للخطر.

ترتبط قلويدات الإرغوت بالأعشاب التي تُنتج في بنية من فطر الكلافيسيبس تُسمى السكليروتيا . تشمل بعض الحالات المرضية الناتجة عن تناول الإرغوت في الحيوانات الغرغرينا، والإجهاض، والتشنجات، وفرط الحساسية، والترنح . ^{[ 2 ]}

تُعدّ الفومونيسينات أحدث السموم الفطرية التي ثبت تأثيرها السلبي على الإنسان والحيوان. ويُعتبر الفومونيسين B1 أكثر السموم إنتاجًا لهذه المجموعة من الفطريات. ^{[ 2 ]} وقد أظهرت الدراسات أنه يُمكن أن يُسبب أمراضًا مثل تليّن الدماغ في الخيول، والاستسقاء الصدري والوذمة الرئوية في الخنازير، كما يُمكن أن يُؤثر سلبًا على جهاز المناعة.

تُؤثر السموم الفطرية تأثيرًا ضارًا للغاية على سلامة العديد من المنتجات الحيوانية ومشتقاتها، وقد لا تُكتشف بالعين المجردة في بعض الأحيان. توجد مستويات متفاوتة من السموم الفطرية، مثل الأفلاتوكسين والزيرالينون، في بيض الدجاج الذي يتغذى على علف ملوث بهذه السموم، إلا أن تركيزها وتأثيرها يعتمدان على النظام الغذائي للدجاج. ^{[ 4 ]} وقد وجدت العديد من الدراسات أيضًا أن تركيزات عالية من السموم الفطرية توجد في المناطق الدهنية من صفار البيض. ^{[ 4 ]} علاوة على ذلك، أظهرت دراسات من دول عديدة أن سم الأوكراتوكسين أ الفطري شائع في منتجات اللحوم، مثل لحم الخنزير المقدد المجفف والنقانق ولحم الخنزير المقدد، وينتشر إلى الطبقات الداخلية للحم. ^{[ 5 ]} يحدث هذا الانتشار عندما يتواجد العفن على السطح الخارجي للحم، مما يسمح للسموم الفطرية بالتغلغل إلى داخله. ^{[ 6 ]} ونتيجة لذلك، يمكن للسموم الفطرية مثل الفومونيسين أن تقلل من لحم الحيوان عن طريق إحداث زيادة في نسبة الدهون مع تقليل كتلة العضلات. ^{[ 6 ]}

يمكن العثور على السموم الفطرية في المنتجات الغذائية المحفوظة جيدًا والمواد الغذائية المحفوظة بشكل سيئ، إذ قد يحدث التلوث في أي منتج تبعًا للظروف. ^{[ 7 ]} والجدير بالذكر أيضًا وجود نقص في البيانات التي توضح التأثير طويل الأمد للتعرض للسموم الفطرية من خلال السلع الغذائية، ونظرًا لإمكانية وجود أنواع مختلفة من السموم الفطرية في المنتج نفسه، يصعب تحديد تأثيرها السام على المنتج والإنسان. ^{[ 8 ]}

لا تؤثر السموم الفطرية بشكل كبير على سلامة المنتجات الغذائية وصحة الحيوانات فحسب، بل يمكنها أيضًا أن تسمم من يستهلكها وتسبب طيفًا واسعًا من الأعراض والأمراض لدى البشر. ففي حال ابتلاع الأفلاتوكسين، قد يؤدي ذلك إلى تفاقم أمراض مثل الكواشيوركور ومتلازمة راي لدى الأطفال، ويُعتبر الأفلاتوكسين مادةً مُطفرةً قويةً ، ومثبطةً للمناعة، ومسرطنةً. ^{[ 9 ]} كما أن للأوكراتوكسين، وهو سم فطري آخر، تأثيرات مسرطنة ومثبطة للمناعة، وقد يُسبب صعوبات في نمو المسالك البولية. ^{[ 10 ]} علاوة على ذلك، قد يؤدي سم الزيرالينون الفطري إلى البلوغ المبكر للطفل إذا تناولت أمه طعامًا ملوثًا به خلال فترة حملها. ^{[ 6 ]} بالإضافة إلى ذلك، قد تُسبب قلويدات الإرغوت أعراضًا مثل عسر الهضم ، والهلوسة، والفشل الكلوي، وفشل القلب، وخدر الأطراف لدى البشر. ^{[ 6 ]} في نهاية المطاف، تعتمد شدة الأعراض وخطورة الأمراض المحتملة على العمر والوزن وشدة السموم ومدة التعرض والنظام الغذائي، وبالتالي يمكن أن تختلف من شخص لآخر. ^{[ 7 ]}

كان هذا المرض نقطة تحول في استخدام مصطلح "السموم الفطرية". ففي ستينيات القرن الماضي، نفقت حوالي 100 ألف فرخ ديك رومي في جنوب شرق إنجلترا بسبب وجبة الفول السوداني الملوثة بالسموم الفطرية التي ينتجها فطر الرشاشية الصفراء . وقد أصاب هذا المرض الديوك الرومية التي تتراوح أعمارها بين أسبوعين وعشرين أسبوعًا، وكانت أعلى نسبة نفوق في عمر شهر واحد. وتسبب المرض في ظهور أعراض عصبية وغيبوبة أدت في الغالب إلى النفوق. ^{[ 11 ]}

تلعب ظروف النظام البيئي والمتغيرات المناخية دورًا محوريًا في نمو وانتشار وسمية الفطريات المنتجة للسموم الفطرية، إذ تُعد هذه الكائنات شديدة الحساسية للعوامل البيئية كدرجة الحرارة، وتوافر الرطوبة، وتكوين الغلاف الجوي. ^{[ 12 ]} وقد ارتبط ارتفاع درجات الحرارة وزيادة تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بتكاثر الفطريات بشكل متزايد، وفي بعض الحالات، بزيادة إنتاج السموم الفطرية في محاصيل زراعية رئيسية كالذرة والقمح. ^{[ 13 ]} ويُعد توافر الرطوبة، ولا سيما ارتفاع نسبة الرطوبة ونشاط الماء، عاملًا حاسمًا في استعمار الفطريات وتخليق السموم في الحقل وأثناء التخزين. ^{[ 14 ]} وقد تبين أن تقلبات الطقس، بما في ذلك الجفاف وموجات الحر والأمطار الغزيرة، تؤثر على أنماط التلوث عبر المناطق ومواسم النمو، في حين أن الضغوط البيئية كضرر النباتات واضطراب التربة قد تزيد من قابلية المحاصيل للإصابة بالعدوى الفطرية. ^{[ 14 ] [ 15 ]} من المتوقع أن يؤدي تغير المناخ إلى تغيير التوزيع الجغرافي للفطريات المنتجة للسموم الفطرية، مما يسمح لها بالانتشار إلى مناطق ومحاصيل جديدة، في حين أن التفاعلات مع الممارسات الزراعية وظروف التخزين بعد الحصاد قد تزيد من مخاطر التلوث على طول سلسلة الإمداد الغذائي. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

تُظهر الدراسات التي أُجريت على السموم الفطرية أن هناك ثلاث طرق لمنع تلوث الأعلاف بها. الأولى تحدث قبل احتمال الإصابة بالعدوى الفطرية. والثانية تحدث عندما تبدأ الفطريات في إنتاج السموم. أما الطريقة الأخيرة لمنع التلوث فتحدث عندما يُعرف أن المادة مصابة بشدة. ^{[ 18 ]}

تشمل طرق الوقاية الأخرى زراعة أنواع نباتية قادرة على الدفاع عن نفسها طبيعيًا ضد السموم الفطرية، والتسميد السليم، ومكافحة الأعشاب الضارة، واتباع دورة زراعية مناسبة . كما أن طريقة تخزين المحاصيل بعد الحصاد تلعب دورًا هامًا في الحفاظ عليها خالية من السموم الفطرية. ففي حال وجود رطوبة زائدة، تزداد فرص نمو الفطريات وإنتاج السموم الفطرية. وإلى جانب مستويات الرطوبة، تُحدد عوامل أخرى، مثل درجة الحرارة، وحالة الحبوب، ووجود مواد كيميائية أو بيولوجية، ما إذا كانت الفطريات المنتجة للسموم الفطرية ستنمو أم لا. ^{[ 2 ]}

يمكن تطبيق أساليب وقائية في مرافق التخزين ووسائل النقل وأثناء الحصاد، نظرًا لإمكانية ظهور السموم الفطرية في أي مرحلة من مراحل زراعة وتوزيع الغذاء. ويمكن الحد من ظهور هذه السموم بحصاد منتجات الأعلاف خلال المواسم الجافة، حيث تخلق الرطوبة بيئةً مثاليةً لنمو السموم الفطرية، مع تقليل استخدام الأسمدة الغنية بالنيتروجين، لأن النيتروجين يعزز نمو العفن. ^{[ 6 ]} كما يمكن تجنب الإصابة بالسموم الفطرية في أعلاف الحيوانات والمحاصيل من خلال تطبيق لوائح النظافة، مثل ضمان وضع البضائع المخزنة في أكياس صحية ذات طبقة عازلة للماء، وتوفير تهوية كافية لموقع التخزين، واستخدام مبيدات حشرية وفطرية آمنة عند الاشتباه بوجود حشرات أو عفن. ^{[ 6 ]} وبالمثل، يمكن تعقيم وسائل النقل، ومنع الرطوبة الزائدة، والحد من التغيرات الشديدة في درجات الحرارة، وذلك لمنع نمو السموم الفطرية. ^{[ 6 ]}

تركز الأطر التنظيمية للسموم الفطرية بشكل أساسي على تحديد المستويات القصوى المسموح بها لكل سم على حدة في الأغذية والأعلاف، حيث تقدم وكالات مثل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية والمنظمات الدولية التوجيهات وأنظمة الرصد وتقييمات المخاطر للحد من تعرض الإنسان لها. ^{[ 19 ] [ 20 ]} وتُستخدم على نطاق واسع أساليب التحليل المتقدمة، بما في ذلك مطياف الكتلة الترادفي بالكروماتوغرافيا السائلة (LC-MS/MS)، للكشف عن السموم الفطرية المتعددة ومراقبتها في جميع مراحل سلسلة الإمداد الغذائي. ^{[ 21 ]} ومع ذلك، غالبًا ما لا تأخذ السياسات الحالية في الحسبان بشكل كامل التواجد المشترك للعديد من السموم الفطرية أو آثارها التراكمية والتآزرية المحتملة، مما قد يقلل من تقدير المخاطر على أرض الواقع. ^{[ 22 ]} بالإضافة إلى ذلك، تساهم الفوارق في القدرات التنظيمية والبنية التحتية للرصد وإنفاذ القوانين في عدم تكافؤ الحماية بين المناطق، حيث تواجه البلدان ذات الدخل المنخفض والمتوسط ​​تحديات أكبر في التخفيف والرصد. ^{[ 23 ]} أكدت المنظمات الدولية على الحاجة إلى معايير متناسقة، وأنظمة مراقبة عالمية محسّنة، ونهج متكاملة وشاملة للقطاعات تتضمن البيئة والزراعة والصحة العامة.

تُستخدم عدة طرق مختلفة لإزالة السموم الفطرية من منتجات الأعلاف. إحدى هذه الطرق هي استخدام مواد ماصة ترتبط بالسموم الفطرية وتزيلها من العلف. طريقة أخرى لتطهير الأعلاف هي استخدام الفحم النشط على شكل مسحوق مسامي غير قابل للذوبان، قادر على الارتباط بمجموعة متنوعة من المواد الضارة. يُستخدم الفحم النشط غالبًا لإزالة أنواع أخرى من السموم أو التسممات التي تم تناولها. ^{[ 3 ]}