سه نمونه تجاری بنتونیت سدیم

برطبق برآوردهاي انجام شده، بيش از 25 درصد غله‌ي دنيا به‌ سموم قارچي آلوده هستند و اثرات مهلک و مخرب سموم قارچي بالاخص آفلاتوکسينB1(AFB1) بر عملکرد و سامانه ايمني حیوانات به اثبات رسيده است، از این­رو اهمیت استفاده از فناوري‌های موثر و کارآمد سم‌زدايي، مشخص می­ گردد.

در اين تحقيق از سه نمونه تجاری مختلف بنتونیت سدیم برای جذب AFB1 استفاده گردید. این سه نمونه شامل میلباند (MilBond) تولید شرکت Milwhite محصول کشور آمریکا و دو نمونه با نام ­های تجاری مگاباند و مایکوباند تولید شرکت دانش بنیان مگافراور بود.

 پتانسیل جذب آفلاتوکسین B1

سپس پتانسیل جذب AFB1 در شرایط آزمایشگاهی توسط هر نمونه اندازه­ گیری شد. این آزمایش بر اساس جذب AFB1 توسط جاذب و از محلول های با غلظت  0/5، 2 و 4 mg/L از سم انجام شد.

تعیین جذب نوری و مقدار AFB1 جذب شده به ماده جاذب توسط دستگاه اسپکتوفتومتری نوری در طول موج nm 365 انجام شد. تجزیه و تحلیل آماری نتایج به صورت کاملا تصادفی و طبق رویه GLM انجام و برای مقایسه میانگین‌ها از آزمون توکی استفاده شد.

بررسی غلظت در مگاباند 

نتایج بدست آمده نشان داد که بطور کلی بیشترین مقدار جذب در هر سه غلظت AFB1، مربوط به نمونه مگاباند می ­باشد که اختلاف معنی­ داری با سایر نمونه­ ها داشت. پس از آن نمونه تجاری میلباند و مایکوباند به ترتیب بالاترین جذب را نشان دادند.

مقایسه جذب بنتونیت 

به ­طور کلی می ­توان نتیجه گرفت که دو نوع بنتونیت فرآوری شده بومی (مگاباند و مایکوباند) در مقایسه با جاذب میلباند، بخوبی آفلاتوکسین را در محلول جذب کرده و حتی مگاباند بهتر از جاذب میلباند عمل نمود.

با توجه به اینکه بخش نسبتا عمده­ای از خوراک انسان و دام از غلات و دانه ­های روغنی و فرآورده ­های آن­ها تشکیل می­ شود، خوراک دام آلوده به مایکوتوکسین ­ها می­تواند تبعات نامطلوبی را از نظر ایمنی برای تولیدکنندگان مواد غذایی انسان و خوراک دام، مصرف کنندگان سراسر جهان و در نهایت اقتصاد کشورها در پی داشته باشد (2).

آفلاتوکسین B1

آفلاتوکسین­ ها، مایکوتوکسین­ هایی هستند که توسط دو نوع قارچ به نام ­های آسپرژیلوس فلاووس و آسپرژیلوس پارازایتیکوس ایجاد می ­شوند (6). آفلاتوکسین B1 (AFB1) از قوی ­ترین مواد سرطان زای طبیعی کبد می ­باشد که تا به حال شناخته شده است.

تحقیقات اخیر نشان داده است که آسان­ ترین، عملی­ ترین و ارزان­ترین شیوه در کاهش بروز اختلالات مربوط به سموم قارچی به ویژه AFB1 یا جلوگیری از ورود این سموم به شیر و محصولات دامی استفاده از مواد جاذب یا مواد کمپلکس کننده در خوراک می ­باشد.

این ترکیبات مولکول آفلاتوکسین را در خوراک آلوده و در دستگاه گوارش بصورت محکم و غیر قابل برگشت جذب می­کند، بنابراین کمپلکس آفلاتوکسین-جاذب از دستگاه گوارش عبور کرده و از طریق مدفوع دفع می­ شود و بدین صورت از جذب آفلاتوکسین جلوگیری کرده و یا آن را به حداقل می ­رساند.

ترکیبات معدنی

ترکیبات جاذب مختلفی جهت کاهش جذب آفلاتوکسین در خوراک و دستگاه گوارش حیوانات اهلی استفاده شده است، اما پرکاربردترین ترکیبات جاذب ترکیبات معدنی (Inorganic) رسی شامل بنتونیت، کائولن و … هستند.

کشور ایران به لحاظ معادن مختلف از جمله بنتونیت و کائولن، بسیار غنی می‌باشد. اما متاسفانه به‌دلیل عدم شناخت و آگاهی کافی از ترکیبات و ویژگی‌های آن‌ها، استفاده موثری از آنها نمی‌شود، این در‌حالی است که سالانه حجم عظیمی از این محصولات جاذب با انجام فراوری‌های خاص و با برندهای مختلف تجاری، به کشور وارد می‌شود.

ویژگی های آفلاتوکسین B1

از این رو شناسایی ویژگی‌ها و کاربرد جاذب‌های داخلی که توان جذب بالایی برای AFB1 داشته باشند، ضروری می باشد. مجتهدی (1) با بررسی چند نمونه بنتونیت سدیم، بیان کرد که توان جذب AFB1 بین نمونه‌های بنتونیت بسیار متفاوت بوده و برخی از نمونه‌ها پتانسیل جذب قابل‌قبولی در مقایسه با نمونه خارجی داشتند. هدف از این پژوهش بررسی کارایی نمونه‌های مختلف بنتونیت سدیم فراوری شده خراسان جنوبی (مگاباند و مایکوباند)، در جذب AFB1 در شرایط برون‌تنی (in vitro) بود.

روش­ کار

این پژوهش در آزمایشگاه تغذیه دام دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند انجام شد. آزمایش بر اساس روش گرنت و فیلیپس (3)، (با این تفاوت که از تست جذب در چند غلظت خاص استفاده شد) انجام شد. برای انجام آزمایش از 3 نمونه بنتونیت سدیم تجاری استفاده شد.

این سه نمونه شامل میلباند (MilBond) تولید شرکت Milwhite محصول کشور آمریکا و دو نمونه با نام ­های تجاری مگاباند (MegaBond) و مایکوباند (MycoBond) تولید شرکت دانش بنیان مگافراور بود.

 نمونه ­های مختلف با استفاده از الک با اندازه منافذ µm 105 (الک شماره 140) غربال شدند و ذرات کوچکتر از این اندازه جهت انجام آزمایش جداسازی گردید. محلول AFB1 با غلظت ppm 8 (قسمت در میلیون) با به حجم رساندن توسط آب مقطر دی یونایز تهیه شد و غلظت آن با تعیین جذب نوری محلول در طول موج 365 نانومتر با دستگاه اسپکتوفتومتری تایید شد.

mg 100 از پودر هر جاذب با cc 50 آب دو بار تقطیر ترکیب و در لوله فالکون استریل cc 50 ریخته شد و محلول حاوی جاذب با غلظت mg/ml 2 تهیه شد. جهت حل شدن کامل ذرات جاذب، لوله ­ها به مدت 10 دقیقه روی دستگاه شیکر تکان داده شد.  سپس µl 25 از محلول جاذب به لوله­ های فالکون استریل (mm 17×100) حاوی 5 میلی لیتر از محلول AFB1 با غلظت ­های 2 و 4 میکروگرم در میلی لیتر (ppm)، افزوده شد.

برای هر جاذب در هر غلظت از AFB1، 3 تکرار در نظر گرفته شد. همچنین نمونه ­های کنترل فاقد جاذب شامل لوله­ های حاوی 5 میلی لیتر از آب دی یونایز، محلول 0/5، 2، 4، 6 و 8 ppm از AFB1 جهت تعیین جذب نوری در طول موج 365 نانومتر توسط دستگاه اسپکتوفتومتری تهیه شد.

سپس درب لوله ­ها بسته و با استفاده از شیکر (rpm 250) به مدت 2 ساعت در دمای محیط آزمایشگاه تکان داده شد.

لوله ­های حاوی AFB1 و جاذب  در دمای محیط سانتریفیوژ شد (rpm 30000 به مدت 20 دقیقه). تعیین جذب نوری سوپرناتانت توسط روش اسپکتوفتومتری در طول موج nm 365 انجام شد و مقدار AFB1 جذب شده به ماده جاذب تعیین شد.

سپس منحنی جذب AFB1 در مقابل غلظت­های مختلف جاذب رسم شد. مقایسات آماری در قالب طرح کاملا تصادفی با استفاده از رویه GLM نرم افزار آماری (SAS., 9.2) با سطح خطای 5% مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

میزان جذب آفلاتوکسین B1 توسط جاذب­ه ای آلومینوسیلیکاته

مقدار جذب AFB1 توسط جاذب­ه ای آلومینوسیلیکاته در شرایط آزمایشگاهی در جدول 1 نشان داده شده است. نتایج نشان داد بیشترین مقدار جذب در هر سه غلظت آفلاتوکسین B1، مربوط به نمونه مگاباند بود که اختلاف معنی­داری با سایر نمونه­ ها داشت.

پس از آن نمونه تجاری میلباند و مایکوباند به ترتیب بالاترین جذب را نشان دادند. نتایج به ­دست آمده در مورد پتانسیل جذب AFB1 توسط جاذب تجاری میلباند در این آزمایش، تایید کننده نتایج همین نمونه در آزمایش مجتهدی (1) و ماروکوئین کاردونا و همکاران (5) بود.

مجتهدی (1) با انجام آزمایشی گزارش کرد که بین ظرفیت جذب AFB1 و ویژگی­ های فیزیکی و شیمیایی بنتونیت هیچ­گونه همبستگی معنی­ داری وجود نداشت.

گرنت و فیلیپس (3) گزارش کردند که مقدار یون کلسیم در ترکیب جاذب رسی بر مقدار جذب آفلاتوکسین موثر است، اما کانویشیر و همکاران (6) با بررسی ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی و جذب آفلاتوکسین در 20 نمونه جاذب رسی از مناطق مختلف، گزارش کردند که مقدار یون­ های کلسیم، سدیم، پتاسیم و منیزیوم در ترکیب جاذب بر توان جذب آفلاتوکسین اثر مشخصی نداشتند.

تاکنون بسیاری از پارامترهای فیزیکی و شیمیایی بنتونیت یا مونتمورلینیت اندازه­ گیری شده، اما دلیل تفاوت ظرفیت جذب AFB1 بین نمونه ­های مختلف مونتمورلینیت، به ­خوبی شناخته نشده است.

با توجه به نتایج تحقیقات می­ توان گفت که تفاوت مشاهده شده در پتانسیل جذب AFB1 توسط نمونه های مختلف آلومینوسیلیکاته می‌تواند بدلیل ساختار متفاوت معدنی، ترکیب شیمیایی، خصوصیات فیزیکی، محل استخراج و یا روش‌های فرآوری متفاوت بکار رفته باشد (1).

عملکرد مگاباند و مایکوباند

به ­طور کلی نتایج این آزمایش نشان داد که دو نوع بنتونیت فرآوری شده بومی (مگاباند و مایکوباند) در مقایسه با جاذب میلباند، بخوبی AFB1  باقیمانده در محلول را، کاهش داد و حتی نمونه مگاباند بهتر از جاذب میلباند عمل نمود.

باتوجه به نتایج این آزمایش مبنی بر پتانسیل بالای جذب AFB1 توسط این دو محصول بومی، افزودن این نمونه های بنتونیت سدیم فراوری شده به جیره­ ی دام و طیور پرورشی می­تواند اثرات سوء آفلاتوکسین را کاهش داده و باعث بهبود افزایش وزن، مصرف خوراک و ضریب تبدیل خوراک گردد و مصرف آن در خوراک توصیه می­شود.

منابع

1. مجتهدی، م.، 1392. تعیین مشخصات جاذب­های نانوساختار و نانوحفره بنتونیت وبررسی کارایی آن­ها جهت سمیت زدایی آفلاتوکسین B1 در شرایط برون تنی و درون تنی. پایان نامه دکتری دانشگاه فردوسی مشهد.
2. FAO/WHO. 2002. Safety evaluation of certain mycotoxins in food. Fifty sixth report of the joint FAO/WHO expert committee on food additives. WHO food additives series no 47.
3. Grant, P.G. and Philips, T.D. 1998. Isothermal adsorption of Aflatoxin B1 on HSCAS clay. Journal of agricultural and food chemistry, 46: 599-605.
4. Kannewische, I., Tenorio-Arvide, M.G., White, G.N, Dixon, J.B. 2006. Smectite clays as adsorbents of Aflatoxin B1: Initial steps. Clay Science, 12:199-204.
5. Marroquin-Cardona, A., Deng,Y., Taylor, J.F., Hallmark, C.T., Johnson, N.M., and Philips, T.D. 2009. Invitro and Invivo characterization of mycotoxin-binding additives used for animal feeds in Mexico. Food Additive and contaminant part A, 26:733-743.
6. Tedesco, D., Steidler, S., Galletti, S., Tameni, M., Sonzogni, O. and Ravarotto, L. 2004.Efficacy of silymarin-phospholipid complex in reducing the toxicity of aflatoxin B1 in broiler chicks. Poultry Science, 83 (11): 1839-1843