زیست فناوری کشاورزی

مرکز جامع اطلاع رسانی

بررسی میزان آفلاتوکسین‌ها در تولید شیره انگور به روش سنتی

شیره انگور یکی از فرآورده‌های مغذی انگور است که حاوی مقادیر زیادی قند طبیعی، مواد معدنی، ویتامین، اسیدهای آلی و عوامل آنتی‌اکسیدانی می‌باشد. تولید شیره انگور به شیوه سنتی، جزئی از فرهنگ مردم شده استفرآوری، می‌تواند روی میزان سموم مایکوتوکسین از‌جمله میزان سموم آفلاتوکسین G1 ،B2 ،B1 و G2 طی مراحل مختلف تولید شیره انگور اثر‌گذار ‌باشد. آقای قدیمی و همکاران شان در مطالعه خود، با استفاده از بنتونیت و ژلاتین به‌ عنوان شفاف‌کننده، به نتایج خوبی برای کاهش این سموم در طی مراحل فرآوری دست یافتند. در این زمینه مصاحبه‌ ای با ایشان ترتیب دادیم.

1- ضمن عرض سلام و احترام. لطفاً خودتان را معرفی کنید و مختصری از زمینه‌ های فعالیت، سوابق پژوهشی و مرتبه علمی تان بفرمایید.

اینجانب صباح قدیمی کارشناس‌ ارشد بهداشت و ایمنی مواد غذایی، در حال حاضر به‌عنوان رئیس اداره تغذیه دانشگاه علوم پزشکی همدان مشغول به فعالیت هستم. از سال 1394 با توجه به علاقه زیادی که به تحقیق در زمینه تغذیه داشتم، به رشته بهداشت و ایمنی مواد غذایی ورود کردم. از آن جا که این رشته، تغذیه سالم، شیمی مواد غذایی، میکروبیولوژی مواد غذایی، تکنولوژی مواد غذایی و بهداشت مواد غذایی را پوشش می‌داد در نتیجه زمینه لازم جهت فعالیت‌های تحقیقاتی را دارا بود. اما در مورد حوزه فعالیت بنده به صورت تخصصی، می‌‌توانم بگویم که حوزه فعالیتم حدود 3 سال است که در زمینه شیمی مواد غذایی و میکروبیولوژی مواد غذایی می‌‌باشد.

2- اخیراً در مقاله‌ ای به بررسی تغییرات محتوای آفلاتوکسین طی تولید شیره انگور به شیوه سنتی پرداخته‌اید؛ ضمن معرفی همکاران خود در این پروژه، در خصوص ضرورت انجام کار و هدف آن توضیحاتی را بیان کنید.

همکاران بنده در این طرح آقای دکتر علی حشمتی و خانم دکتر اکرم رنجبر، اعضای محترم هیئت علمی دانشگاه علوم پزشکی همدان و دکتر امین موسوی‌ خانقاه، عضو هیئت علمی دانشگاه (Campinas (UNICAMP برزیل می‌‌باشند.

در خصوص ضرورت موضوع بررسی شده، لازم به ذکر است که شیره انگور یکی از فرآورده‌های مغذی انگور می‌باشد که حاوی مقادیر زیادی قند طبیعی، مواد معدنی، ویتامین، اسیدهای آلی و عوامل آنتی‌اکسیدانی بوده و به‌ همین جهت نقش مهمی درتغذیه گروه‌های سنی مختلف خصوصاً کودکان، ورزشکاران و افراد بیمار دارد. ممکن است در تولید این محصول، از انگور‌های کپک‌زده استفاده گردد یا بعضاً در طی مراحل تولید، شیره کپک بزند. کپک‌ها موقع رشد، سمومی تحت عنوان مایکوتوکسین تولید می‌کنند که آفلاتوکسین G1 ،B2 ،B1 و G2 جزو مهم‌ ترین آن‌ها بوده که در فرآورده‌های انگور گزارش شده اند. بر اساس گزارش‌های علمی، فرآوری می‌تواند روی میزان این سموم مایکوتوکسین اثرگذار باشد. با توجه به اینکه در تولید شیره از انواع خاک‌های شفاف‌کننده و نیز فرایند پخت در دمای بالا برای مدت طولانی استفاده می‌گردد، تصور می‌شد این فرایند‌ها روی سموم تاثیر‌گذار باشند. نظر به اینکه این محصول را با نام Pekmez در دنیا به اسم کشور ترکیه می‌شناختند و تاکنون در خصوص تأثیر فرآوری بر روی سموم مایکوتوکسین در شیره انگور تحقیقی انجام نشده بود؛ بر آن شدیم به بررسی پایداری و تغییرات میزان سموم آفلاتوکسین G1 ،B2 ،B1 و G2 طی مراحل مختلف پروسه تولید شیره تیره انگور بپردازیم.

هدف: نتایج این مطالعه نشان‌دهنده تأثیر هر یک از مراحل مختلف آماده‌سازی انگور در کاهش میزان سموم آفلاتوکسین G1 ،B2 ،B1 و G2 طی مراحل مختلف تولید شیره انگور می‌باشد. در صورت اثر‌گذار بودن هر یک از این مراحل می‌توان با اعمال بیشتر آن مرحله طی پروسه تولید شیره انگور، به‌ میزان بیشتری این سموم را کاهش داد و اطلاعات حاصل از این مطالعه را در اختیار مقامات بهداشتی قرار داد تا تدابیر لازم در جهت کاهش این سموم اعمال گردد.

آقای قدیمی

3- لطفاً در رابطه با پیشینه فعالیت صورت گرفته در زمینه فرآیند تولید شیره از انگور و سایر میوه‌های اشاره شده در مقاله در داخل و خارج از کشور توضیحاتی را بیان کنید.

متأسفانه در ارتباط با تأثیر فرایند تولید شیره انگور بر روی سموم مایکوتوکسین در ایران فعالیتی صورت نگرفته و تنها یک مطالعه بر روی تأثیر فرایند تولید شیره انگور بر روی سم آکراتوکسین A در کشور ترکیه انجام شده است.

4- در روشی که شما در مقاله بدان اشاره داشته‌ اید، کدام مرحله بیشترین اثر را در کاهش آفلاتوکسین‌ها داشته است، در این مورد برای مخاطبان ما توضیح دهید.

نتایج نشان داد همه مراحل باعث کاهش سموم آفلاتوکسین G1 ،B2 ،B1 و G2 شده و اختلاف معنی‌داری بین هرکدام از مراحل وجود دارد (0/05 > p).

اضافه‌کردن شفاف‌کننده‌ها بیشترین تأثیر را در کاهش سموم داشت. میزان اثر‌گذاری شفاف‌کننده‌ها در کاهش سموم بستگی به غلظت سموم، نوع شفاف‌کننده و غلظت آن‌ها داشت. اختلاف معنا‌داری نیز بین هر کدام از شفاف‌کننده‌ها در کاهش این مشاهده شد ( 0/05> p). در میان شفاف‌کننده‌ها ژلاتین بیشترین تأثیر را در کاهش سموم دارا بود. میزان اثر‌گذاری شفاف‌کننده‌ها در کاهش سموم آفلاتوکسین (به ترتیب بیشترین به کمترین) به صورت ذیل می‌باشد:

ژلاتین 3 درصد > خاک سفید 3 درصد > ژلاتین 1/5 درصد > بنتونیت 3 درصد > خاک 1/5 درصد > بنتونیت 1/5 درصد.

5- استفاده از ژلاتین، بنتونیت و خاک سفید در تولید شیره انگور به چه منظوری بوده است؟ و بیشترین کاهش محتوا در کدام نوع آفلاتوکسین دیده شد؟

بر اساس باورهای مذهبی مناطقی که شیره انگور در آن‌جا تولید می‌شود، جهت حلال‌ سازی شیره انگور مصرفی معمولاً خاک سفید (به ازای هر 20 کیلوگرم انگور 300 گرم خاک سفید) که حاوی 90 درصد کربنات کلسیم است به آب انگور اضافه شده و به مدت 24 ساعت آن را در جای ثابت قرار می‌دهند تا رسوب کند. سپس با استفاده از پارچه‌ ای تمیز آب انگور را صاف می‌کنند. این درحالی است که از لحاظ علمی اضافه کردن خاک روشی برای کاهش اسیدیته و شفاف‌ سازی آب انگور و تولید شیره انگوری شفاف و خوش رنگ می‌باشد. باتوجه به استفاده از خاک سفید در تولید شیره انگور احتمال آلودگی این محصول به فلزات سنگین وجود دارد. فلزات سنگین آلاینده‌های پایداری هستند که برخلاف ترکیبات آلی از طریق فرآیندهای شیمیایی یا زیستی در طبیعت تجزیه نمی‌شوند. از نتایج مهم پایداری فلزات سنگین، مقدار زیاد آن‌ها در زنجیره غذایی می‌باشد، به‌طوری‌که در نتیجه این فرایند مقدار فلزات سنگین در زنجیره غذایی می‌تواند تا چندین برابر مقداری که در آب یا هوا یافت می‌شوند، افزایش یابد. فلزات سنگین از جمله سرب و کادمیم به دلیل برخورداری از خاصیت تجمع‌پذیری در بافت‌های مختلف، عدم تجزیه و مقاومت در برابر تغییرات بیولوژیک پس از ورود به محیط، قادرند در چرخه حیات به حرکت خود ادامه داده و به‌تدریج در بافت‌های چربی بدن مصرف‌ کنندگان ذخیره شده و از این راه موجب بروز بیماری حاد و مزمن در موجودات شوند. نیکل در همه جای طبیعت وجود دارد و عمدتاً از طریق سیگار، هوا، آب و غذا وارد بدن می‌شود. نیکل سبب بروز واکنش‌های منفی در افرادی که حساسیت شدید به نیکل دارند می‌شود. ایجاد التهاب آلرژیک، مثل آسم یا تنگی‌نفس، ورم ملتحمه از جمله عوارض مواجهه زیاد با این عنصر می‌باشد.

برخی از این فلزات مانند آهن، روی، مس و کبالت در غلظت‌های پایین برای متابولیسم ضروری هستند. میزان بالای فلزاتی مانند مس و روی که در شرایط طبیعی برای بدن ضروری هستند، با امکان تبدیل شدن به آلاینده، می‌تواند ایجاد آثار سمی برای بدن موجودات کند. کمبود آهن در کودکان و بزرگسالان سبب کم‌خونی می‌شود اما کاربرد بیشتر آن در فعالیت‌های بیوشیمیایی بدن (هموگلوبین و سیتوکروم‌ها) است. بالا‌بودن میزان آهن نتایج ناگواری هم‌چون بیماری هموکروماتوزیس را در پی خواهد داشت. لذا با توجه به این مطلب ما از دو شفاف‌کننده ژلاتین و بنتونیت نیز استفاده کردیم که علاوه بر مقایسه خواص ارگانولپتیک و میزان فلزات سنگین آن‌ها بتوانیم بهترین نوع شفاف‌کننده را به جامعه معرفی کنیم که نتایج آن در یک مقاله جدا در حال چاپ می‌باشد.

 در مجموع می‌توان گفت سم آفلاتوکسین G2 بیشترین و سم آفلاتوکسین B1 کمترین کاهش را نسبت به سایر سموم طی مراحل تولید شیره انگور دارا بودند.

6- به‌طور مختصر روش کار و هم‌چنین آنالیز‌های مربوطه را بیان کنید.

انگور واریته‌ عسگری جهت تولید شیره انگور به صورت تازه از مزارع شهر همدان ایران تهیه و به آزمایشگاه منتقل گردید.
مراحل مختلف تولید شیره انگور به روش سنتی در شکل 1 نشان داده شده است. با این تفاوت که در این مطالعه علاوه بر خاک سفید که به روش سنتی در تولید شیره انگور استفاده می‌گردد، دو نوع شفاف‌کننده صنعتی ژلاتین و بنتونیت در دو سطح 1/5 و 3 درصد در گرم آب انگور نیز به صورت مجزا استفاده گردیدند و تأثیر هر کدام از آن‌ها برخواص ارگانولپتیک شیره انگور نیز مورد سنجش قرار گرفت. اولین مرحله در تولید شیره انگور شستشو است که به‌منظور جدا‌سازی گل و لای و آلودگی صورت می‌گیرد. در روش سنتی انگور‌های شسته‌ شده را داخل کیسه‌های پارچه‌ ای قرار داده، سپس با فشار پا انگور‌ها را خرد کرده و آب آن جدا می‌گردد. در این مطالعه به‌ منظور حذف آلودگی‌های ثانویه و سنجش دقیق میزان سموم جهت خرد‌کردن انگور‌ها از دستگاه مخلوط‌کن استفاده شد و از کاغذ صافی جهت صاف‌کردن و آب‌گیری انگور استفاده گردید. سپس شفاف‌کننده‌ها اضافه شدند. بعد از اضافه‌ کردن شفاف‌کننده‌ها و تخلیص آب انگور آن را داخل ظروف ریخته و با استفاده از حرارت آب انگور تا غلظت 65 تا 70 درجه بریکس تغلیظ گردید تا شیره انگور حاصل شود.

شکل 1. مراحل تولید شیره انگور به صورت سنتی

شکل 1. مراحل تولید شیره انگور به صورت سنتی

سپس روش‌های آنالیز آفلاتوکسین B1 ،B2 ،G1 و G2 معتبر‌سازی شده و شاخص‌های مربوط به این فرایند نظیر LOD، LOQ و معیارهای مربوط به صحت و دقت روش، تعیین می‌گردد.

جداسازی آفلاتوکسین G1 ،B2 ،B1 و G2 با استفاده از روش فاز معکوس کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا انجام گرفت. 100 میکرولیتر از محتویات ویال به دستگاه HPLC تزریق گردید. مقدار غلظت سم در مقایسه با مقادیر استاندارد تزریق شده به دستگاه محاسبه شد. جهت حذف خطا‌های احتمالی هر نمونه سه‌ بار اندازه‌گیری می‌شود.

7- نتایج به دست آمده در این تحقیق را شرح دهید و اگر نوآوری خاصی داشته‌ اید بیان کنید.

تمام مراحل فرآوری شیره انگور سموم آفلاتوکسین G1 ،B2 ،B1 و G2 را کاهش دادند. میانگین کاهش این سموم طی شستشو به ترتیب 19/33، 22/22، 23/67 و 34/33 درصد بود. مرحله خرد کردن و آسیاب کردن کمترین تأثیر را در کاهش سموم آفلاتوکسین G1 ،B2 ،B1 و G2 دارا بود. اضافه کردن شفاف‌کننده‌ها بیشترین تأثیر را در کاهش سموم داشت. میزان اثر‌گذاری شفاف‌کننده‌ها در کاهش سموم بستگی به غلظت سموم، نوع شفاف‌کننده و غلظت آن‌ها داشت. اختلاف معنا‌داری بین هر کدام از شفاف‌کننده‌ها در کاهش این سموم وجود داشت (0/05 > p). در میان شفاف‌کننده‌ها، ژلاتین بیشترین تأثیر را در کاهش سموم دارا بود. بدون در نظرگرفتن غلظت سموم آفلاتوکسین و غلظت و نوع شفاف‌کننده‌ها، سطح سموم آفلاتوکسین G1 ،B2، B1 و G2 در فرایند تولید شیره انگور به ترتیب 60/43، 76/70، 76/30، 86/70 درصد کاهش یافت. به‌ طور کلی فرایند تولید شیره انگور می‌تواند سطوح سموم آفلاتوکسین G2، G1، B2، B1 را کاهش دهد و مواجهه با این مایکوتوکسین‌ها را به‌ حداقل برساند.

نوآوری که در این مطالعه داشتیم استفاده از بنتونیت و ژلاتین به عنوان شفاف‌کننده بود که علاوه بر تأثیرات مثبت در خواص ارگانولپتیک، تأثیر به‌ سزایی در کاهش این سموم داشتند.

8- نهاد‌های دولتی و سیاست‌گذار چه اندازه در حمایت و کاربردی‌کردن این نوع تحقیقات نقش دارند؟ آیا شما به استفاده از این روش در مقیاس صنعتی فکر می‌کنید؟

با توجه به اینکه روش تولید شیره انگور به صورت سنتی جزئی از فرهنگ مردم شده و نیز هزینه‌بر بودن استفاده از شفاف‌کننده‌ها، بدون حمایت‌های نهاد‌های دولتی کاربردی‌کردن این تحقیق امکان‌پذیر نیست.

ما علاوه بر تأثیر هر کدام از مراحل تولید شیره انگور بر روی سموم آفلاتوکسین، به بررسی تأثیر این مراحل بر روی سم آکراتوکسین A و فلزات سنگین سرب، کادمیوم، آهن و مس نیز پرداختیم که نتایج آن در مقاله‌ ای جدا در حال چاپ می‌باشد. خوش‌بختانه این شفاف‌کننده‌ها علاوه بر تأثیر مثبت در کاهش سموم، تأثیر خوبی بر روی خواص ارگانولپتیک نیز دارا بودند که در صدد استفاده از این روش در مقیاس صنعتی هستیم.

9- آیا در انجام این مطالعه با مشکلات و محدودیتی مواجه بوده‌اید؟

چون مطالعات چندانی در خصوص تأثیر فرایند تولید شیره انگور بر روی سموم آفلاتوکسین صورت نگرفته بود، انتخاب روش کار و آنالیز نتایج دشوار بود. به‌ همین خاطر آزمون و خطاهای زیادی داشتیم تا به روش کار درست دست پیدا کردیم.

10- اگر در انجام این مطالعه از حمایت سازمانی بهره بردید، نام سازمان را عنوان کنید.

حامی اصلی ما در این پروژه دانشگاه علوم پزشکی همدان بوده است که بابت امکانات و بودجه‌ ای که در اختیار ما قرار دادند، کمال تشکر را از آن‌ها دارم.

11- ضمن سپاس و قدردانی از وقتی که به ما اختصاص دادید، به عنوان سخن آخر اگر مطلب و موضوعی مد نظر شما هست، بفرمایید.

در پایان، از احساس مسئولیتی که در جهت ارج نهادن به یافته‌‌های محققین کشور می‌کنید نهایت سپاس‌گزاری را دارم. سرمایه اصلی هر کشوری یقیناً جوانان آن مملکت هستند.

خوش‌بختانه با توجه به توانایی جوانان کشور در تمامی زمینه‌های علمی و پژوهشی در صورت حمایت دانشگاه‌ها و نهاد‌های دولتی می‌توانیم شاهد پیشرفت کشور عزیزمان ایران باشیم.

حتی الامکان سعی نمودم به زبان ساده پاسخگوی سوالات شما باشم، اگر قصوری بود عذرخواهی مرا پذیرا باشید. مجدداً از زحمات شما سپاس‌گزارم.

مصاحبه کننده: رقیه جعفری‌تراجی

لینک مقاله

زیست فن

 

نوشتن دیدگاه


تصویر امنیتی
تصویر امنیتی جدید

اخبار ویژه

اخبار

این پایگاه اطلاع رسانی به کارگروه کشاورزی ستاد توسعه زیست فناوری تعلق دارد.