باقیمانده غلات تقطیری حاوی محلول DDGS
توسعه زیاد صنعت اتانول از غلات که از سال 2005 آغاز شده توانسته است عرضه فرآورده های جانبی را برای خوراک دام افزایش دهد. دانه غلات تقطیری خشک حاوی محلول (DDGS) یک فرآورده اصلی صنعت تولید سوخت اتانول است که به طور مکرر در جیره گاوهای شیری استفاده می گردد. وجود سموم قارچی (مایکوتوکسین ها) یکی از خطرات بالقوه در تولید اتانول از دانه ذرت است. چندین نوع از سموم قارچی می تواند در دانه ذرت و فرآورده های آن یافت شود مانند آفلاتوکسین ها، دی اکسی ئی والئون (DON)، فومونیسین، سموم T-2 و زیرالنون.
در یک بررسی محلی انجام شده توسط دانشگاه ایالتی جنوب داکوتا در سال 1011 گاوداران از نظر میزان مصرف چندین نوع غلات تقطیری DDGS ، طبقه بندی شدند (1=عدم مصرف، 2= مصرف کم، 3= مصرف متوسط، 4= مصرف زیاد). میزان مایکوتوکسین (سم قارچی) با درجه اهمیت 3.8 برآورد شد.
چندین آزمایش میزان غلظت مایکوتوکسین ها را در DDGS از مرحله فرآیند تخمیر اتانول در زمان استفاده از دانه ذرت آلوده شده به کپک به عنوان یک ماده قابل تخمیر، مورد ارزیابی قرار دادند. مواردی که به عنوان یک نتیجه کلی در این آزمایش ها به دست آمد عبارتند از:
- در اتانول تولید شده هیچ سم قارچی یافت نشد.
- حداقل تجزیه سموم قارچی در فرآیند تخمیر اتفاق افتاد.
- در فرآورده های فرعی، میزان سموم قارچی نسبت به دانه ذرت خیلی بیشتر بود.
میزان بالای سموم قارچی که در غلات تقطیری DDGS گزارش شده است تقریبا 3 برابر دانه ذرت است. مضافا اینکه قارچ ها می توانند در زمان حمل و نقل و ذخیره و تغذیه DDGS نیز رشد کرده و تولید سموم قارچی کنند. محصول DDGS در مقایسه با دانه ذرت (یا دانه گندم) فرآوری نشده نسبت به کپک ها خیلی حساس تر و مستعدتر هستند، زیرا قسمت پریکاربی که دانه را حفاظت می کند کاملا متلاشی شده است و اجازه می دهد که استقرار اسپورهای قارچی بر مواد مغذی باقیمانده بهتر صورت گیرد.
گاوهای شیری حساس هستند
گاوهای شیری به لحاظ اینکه قادر به تجزیه سموم قارچی در شکمبه هستند، بهتر می توانند نسبت به اثرات منفی مایکوتوکسین ها بر سلامتی خود مقاومت کنند. متابولیت های حاصل از تجزیه سموم قارچی می توانند به همان اندازه و یا بیشتر سمی باشند. گاوهای شیری که تولید شیر بالایی دارند حساسیت بیشتری نسبت به آثار سموم قارچی دارند. این سموم قارچی می توانند عامل اولیه مشکلات حاد سلامتی در گله شیری باشند و به احتمال زیاد در مشکلات مزمن گله مانند بروز بیشتر بیماری ها، عملکرد ضعیف تولیدمثلی یا تولید کمتر از انتظار شیر نیز مشارکت داشته باشند.
حداکثر میزان مجاز تعیین شده سموم قارچی توسط FDA (اداره غذا و دارو آمریکا) در خوراک دام برای گاوهای شیری برای آفلاتوکسین B1،DON و فومونسین به ترتیب ppb20 ، ppb5 و ppb30 می باشد. متأسفانه FDA حداکثر غلظت سایر سموم قارچی مضر مانند سموم شناخته شده 2-T ، اکراتوکسین و زیرالنون را منتشر ننموده است.
FDA، دستورالعملی برای ایمنی در برابر ذیرالنون پیشنهاد نکرده است ولی کمیسیون اروپا میزان ppb250 را به عنوان حداکثر محدودیت در کل خوراک دام برای این سم قارچی تعیین کرده است. نمونه های خوراکی که توسط گاوداران کارولینای شمالی طی بیش از 5 سال گذشته به آزمایشگاه ها تحویل داده شده است نشان دهنده غلظت بالای سموم قارچی است که به طور مکرر در جیره های کاملا مخلوط (TMR) آلودگی با ورمی توکسین، زیرالنون، فومونسین و آفلاتوکسین مشاهده شده است و 61.4 ، 30.2 ، 25 و 17.8 درصد از نمونه ها به ترتیب به سموم بالا آلوده بودند.
ارزیابی غلات تقطیری (DDGS) حاصل از تولید اتانول
پژوهشگران مرکز تحقیقات ملی “ذرت تا اتانول” (Corn to Ethanol) محصول DDGS را در کارخانه های واقع شده در ایالات مرکزی آمریکا را مورد بررسی قرار دادند. در اولین مطالعه، آنها تعداد 182 نمونه از 20 کارخانه را که به طور دوره ای از 2006 تا 2008 جمع آوری شده بود مورد تجزیه قرار دادند. این محققان آلودگی بیش از حد مجاز به سموم قارچی آفلاتوکسین B1،DON و فومونسین را در نمونه ها نیافتند. سم T-2 و آفلاتوکسین های B2 ، G1 و G2 نیز در این نمونه ها یافت نشد. علاوه بر این، غلظت زیرالنون کمتر از حداکثر قابل تحمل توصیه شده توسط کمیسیون اروپا بود.
در دومین آزمایش، آلودگی DDGS به سموم در بین سال های 2009 و 2010 در 8 کارخانه تولید اتانول مورد بررسی قرار گرفت. در این بررسی برخلاف آزمایش قبلی، پژوهشگران در 12 درصد نمونه ها غلظت بالاتر از حد مجاز تعیین شده برای گاوهای دوشا توسط FDA برای سم DON را ردیابی کردند. اگرچه سم DON در کلیه نمونه ها وجود داشت ولی مقادیر بالاتر از حد مجاز فقط در نمونه های اخذ شده از 2 کارخانه تولید اتانول مشاهده شد. به علاوه، نویسنده مقاله دریافت که از سال 2009 تا 2010 نمونه های اخذ شده از 8 کارخانه غلظت بالایی از سم DON را داشته اند. این سطوح بالا از ماه مارس تا سپتامبر 2010 بالا ماند و نهایتا به شدت در ژانویه 2011 کاهش یافت.
نویسنده مقاله تصور می کند که جریان غلظت DON در محصول DDGS بین آگوست 2009 و ژانویه 2010 می تواند نتیجه مصرف دانه ذرتی باشد که قبلا به سم DON آلودگی داشته اند زیرا آب و هوای سال 2009 مطلوب رشد قارچ Fusobacterium graminearum بود که سبب تولید این نوع سم قارچی می شود. این داده ها نشان می دهند که چقدر مهم است کارخانه های تولید اتانول به طور معمول وضعیت و غلظت سموم قارچی را در دانه ذرت مورد استفاده برای تولید اتانول در کارخانه پایش کنند. همچنین دستورالعمل های جلوگیری از فروش فرآورده های فرعی آلوده به سموم قارچی نیز از اهمیت برخوردار است.
نگاهی دقیق تر به گاوداری ها
در یک مطالعه که در طی یک دوره 5 ساله توسط شرکت تغذیه دام صورت گرفته است، پژوهشگران میزان انواع سموم قارچی را در 409 نمونه غلات تقطیری DDGS از محل گاوداری ها یا کارخانه فرآوری در کل دنیا مورد تجزیه و آنالیز قرار دادند. نویسنده مقاله گزارش نمود که فقط 2 درصد از نمونه های غلات تقطیری DDGS دارای آلودگی سموم قارچی زیر حد مجاز بودند (98 درصد بالای حد مجاز).
در این آزمایش 6 درصد نمونه ها تنها به یک سم قارچی آلوده بودند در حالیکه اکثر نمونه ها (92درصد) حاوی 2 تا 3 نوع سم بود و غلظت آفلاتوکسین و سم DON (به ترتیب 2 و 8 درصد) بیشتر از حد مجاز تعیین شده توسط FDA برای گاوهای شیرده بود. به علاوه، در هیچ یک از نمونه ها غلات تقطیری (DDGS) غلظت فومونسین بالاتر از حد مجاز آن نبود.
در یک بررسی توسط پژوهشگران دانشگاه ایالتی جنوب داکوتا، غلظت سموم قارچی در 19 نمونه از محصولات غلات تقطیری (13 نمونه مرطوب و 6 نمونه خشک) از گاوداری های بزرگ جنوب داکوتا و مینه سوتا مورد ارزیابی قرار گرفت. در دو نمونه غلات تقطیری خشک (یعنی 10.5 درصد از کل) آفلاتوکسین B2 به میزان بیشتر از حداکثر مجاز FDA برای گاوهای شیری و دام جوان بود (به ترتیب ppb32 و ppb36.7). در سایر نمونه ها سموم قارچی آفلاتوکسین، DON یا فومونسین بالاتر از حد مجاز نبودند.
به طور کلی، رشد قارچ ها و تولید سموم قارچی در دانه ذرت و DDGS بستگی به شرایط آب و هوایی دارد و بنابراین ممکن است که بین سال های مختلف متفاوت باشد. آنالیز نمونه های خوراک دام و مدیریت جیره می تواند از اثرات مخرب حاصل از آلودگی های خوراکی به سموم قارچی روی گاوهای شیرده جلوگیری کند.
