شرح وظايف بخش تحقيقات آفتكشها
۱- تحقيق در زمينه ايجاد بانك اطلاعات سموم كشور و گياهان آفت كشها
۲- تحقيقات در زمينه شيمي مايكوتوكسينها به منظور شناسايي و اندازه‌گيري انواع آن و بررسي روشهاي توكسين‌زائي
۳- ارائه و اجراي طرحهاي تحقيقاتي در زمينه تعيين باقيمانده سموم روي محصولات كشاورزي و تعيين دوره كارنس آنها
۴- تعيين ميزان مجاز و حداكثر اغماض باقيمانده سموم روي محصولات كشاورزي

۵- ارائه و اجراي طرحهاي تحقيقاتي در زمينه فرمولاسيون سموم امولسيفايرها و مواد حامل با توجه به شراط اقليمي كشور
۶- ارائه و اجراي طرحهاي تحقيقاتي در زمينه زيست سنجي سموم و بررسي ايجاد مقاومت به آفت‌كشها
۷- ارائه و اجراي طرحهاي تحقيقاتي در زمينه تاثير مواد موثره گياهي روي آفات و بيماريهاي گياهي و علفهاي هرز
۸- تحقيق در زمينه عصاره‌گيري، استخراج و فرمولاسيون مواد موثره گياهي
۹- تحقيق در زمينه روشهاي مختلف سمپاشي و تعيين بهترين روش مبارزه شيميايي با آفات و بيماريهاي گياهي و علفهاي هرز
۱۰- تحقيق در زمينه ماده تكنيكال سموم مورد مصرف در كشور

۱۱- تحقيق و اجراي طرحهاي مربوط به روشهاي سمپاشي به منظور كاهش سم مصرفي و كاهش آلودگي محيط زيست.
۱۲- هماهنگي امور آزمايش و ثبت سموم جديد
۱۳- تهيه گزارش طرحهاي انجام شده
۱۴- ارائه نتايج طرحهاي تحقيقاتي و چاپ و انتشار آنها به صورت مقاله تحقيقي
۱۵- عنداللزوم ساير موارديكه در ارتباط با كاربرد سموم كشاورزي به بخش ارجاع گردد.
اصول كروماتوگرافي لايه نازك Thin lyer chromatography

تعدادي از تركيبات هم خانواده، به طور عمده در قسمت ليپيدها وجود دارد كه با كروماتوگرافي كاغذي نمي‌توان به نتايج دلخواه رسيد، بنابراين احتياج به روش ديگري داريم كه آنها را خوب از هم جدا كند، براي مثال اسيدهاي چرب بسيار شبيه را به آساني و سادگي مي‌توان با كروماتوگرافي لايه نازك به طور دقيق از هم جدا كرد. همانطور كه آمينواسيدهاي بسيار شبيه را به وسيله كروماتوگرافي كاغذي از هم جدا مي‌كنيم.

با توسعه كروماتوگرافي لايه نازك، معلوم شد كه اين روش در مقايسه با كاغذ مزيتهايي دارد. كروماتوگرافي كاغذي در حقيقت كروماتوگرافي روي لايه نازكي از سلولز است كه متكي به خود مي‌باشد، در صورتي كه كروماتوگرافي لايه نازك ممكن است روي لايه‌هاي نازك انواع وسيعي از مواد معدني پودر شده مثل سيليكاژل، سيليت و آلومينا، و روي مواد آلي مثل سلولز و سلولزهايي كه به طور شيميايي تغيير يافته‌اند، انجام گيرد. بنابراين مي‌توان لايه ماده مخصوصي را انتخاب كرد كه آن ماده براي جداسازي گروهي از تركيبات از بقيه مناسب‌تر باشد.
بعلاوه زمان لازم براي جداسازي رضايت‌بخش به طور قابل ملاحظه‌ در TLC كوتاهتر است.

تفكيك خوب است، لكه‌ها به طور كلي خيلي متراكمتر هستند مقادير خيلي كم (در مقياس زير ميكروگرم) جدا مي‌گردند و به آساني بازيابي مي‌شوند، واكنشگرهاي مكانياب با قدرت خورندگي زياد، مثل سولفوريك اسيد را مي‌توان روي صفحات سيلكا و آلومينا پاشيد بدون اينكه به پوشش آن اثر بكند و اين لايه براي بازيابي مواد جذب شده از لكه يا نوار بوسيله شستشو به راحتي با يك اسپاتول ظريف تراشيده مي‌شود.
كروماتوگرافي لايه نازك چيست؟

اساساً كروماتوگرافي لايه نازك روشي براي جداسازي و شناسايي مواد شيميايي با حركت حلال روي لايه نازك از جاذب مناسب است؛ اين جاذب عموماً با يك چسباننده روي صفحه‌اي از شيشه يا ديگر مواد كه براي لايه بعنوان يك حامل بي‌اثر است گذاشته مي‌شود. لايه با ساختن يك دوغاب از ماده‌اي با ذرات ريز با يك مايع مناسب، مثل آب، و ريختن آن روي صفحه شيشه‌اي و سپس پخش كردن آن در لايه نازك يا هر لايه ديگر و خشك كردن آن تهيه مي‌شود. جاذبهاي خشك شده به صفحه مي‌چسبند.
چون روش ساختن دوغاب و مايع معلق بكار رفته به ماده مخصوص لايه نازك مصرف شده بستگي دارد بنابراين، شرح كامل روش درست كردن لايه، متنوع خواهد بود.
هر چند از اين نقطه به بعد، اين روش با روش كروماتوگرافي كاغذي صعودي يكسان است، يعني ابتدا لكه گذاشته شده، سپس خشك مي‌شود، صفحه را به طور عمود يا تقريباً عمود در يك حلال مناسب قرار مي‌دهيم.

حلال براي مدت مناسبي صعود مي‌كند، بعد از آن صفحه را از مخزن بيرون آورده، دوباره خشك مي‌كنيم. سپس مواد به طور مستقيم رويت مي‌شوند يا اگر بيرنگ باشند، با پاشيدن واكنشگر مكان‌ياب بر روي صفحه مكان يابي مي‌شوند.
براي كروماتوگرافي دو طرفي صفحه را بعد از آزمايش يك طرفي خشك مي‌كنيم و سپس ۹۰ درجه مي‌چرخانيم و در حلال دوم قرار مي‌دهيم و سپس خشك مي‌كنيم و مواد بيرنگ را با پاشيدن واكنشگر روي صفحه مكان‌يابي مي‌كنيم.

كروماتوگرافي گازي روشي براي جداسازي و اندازه‌گيري كمي تركيبات آلي و تعداد كمي از مخلوطهاي معدني فرار تا oC500 مي‌باشد. در اين روش ابتدا مقادير كم نمونه به داخل محفظه تزريق وارد شده، سپس نمونه به حالت گاز در مي‌آيد و همراه جرياني از فاز متحرك (گاز حامل) از ميان فاز ساكن تثبيت شده در ستون عبور مي‌كند.
كروماتوگرافي گازي بر اساس نوع فاز ساكن به دو روش كروماتوگرافي گاز- جامد (GSC) و كروماتوگافي گاز- مايع (GLS) تقسيم مي‌شود. در كروماتوگرافي گاز-جامد ستون با جاذب‌هايي مانند كربن فعال، سيليكاژل، اكسيد آلومينيم الكلهاي مولكولي و پليمرهاي متخلخل پر مي‌شود. الكلهاي مولكولي، تبادلگرهاي يوني آلومينيم سيليكاتي هستند كه اندازه منافذ آنها به نوع كاتيون موجود بستگي دارد. در روش GSC اجزاء مخلوط بين فاز متحرك و فاز ساكن، يعني روي سطح جامد توزيع مي‌شود. جداسازي به دليل اختلاف موجود در رفتار جذب سطحي است در كروماتوگافي گاز- مايع ستون با ذرات جامد متخلخل كه لايه نازكي از يك مايع غير فرار به آن پوشيده شده و به عنوان فاز ساكن عمل مي‌كند پر مي‌شود و جداسازي به دليل اختلاف در رفتار انحلالي اجزاست.

دستگاه كروماتوگرافي گازي
گاز حامل:
گاز حامل بايد از نظر شيميايي بي‌اثر باشد. برعكس اكثر انواع ديگر كروماتوگرافي، فاز متحرك با مولكولهاي آناليت برهم كنش ندارد و فقط به عنوان وسيله‌اي براي انتقال مولكولها از داخل مواد پر كننده عمل مي‌كند. معمولاً از گازهاي نيتروژن، هليم، آرگون و دي اكسيد كربن استفاده مي‌شود. البته انتخاب گاز حامل بستگي به نوع دتكتور دارد. همچنين سيستم گاز حامل داراي يك الك مولكولي براي حذف آب و ساير ناخالصي‌ها مي‌باشد.

سيستم تزريق نمونه:
تزريق نمونه‌هاي مايع با يك ميكروسرنگ از طريق ديافراگم لاستيكي سيليكوني به درون محفظه گرم شده نمونه انجام مي شود و نمونه بايد با اندازه مناسب و به صورت توپي بخار وارد شود. تزريق آهسته مقدار زياد نمونه سبب كاهش تفكيك مي‌شود. براي ستونهاي معمولي مقدار نمونه از چند دهم ميكروليتر تا ۲۰ تغيير مي‌كند و براي ستونهاي موئينه معمولاً ۳-۱۰ بكار مي‌رود. نمونه‌هاي گازي به وسيله شيرهاي نمونه‌برداري با سيستم حلقه فرعي و نمونه‌هاي جامد يا به صورت محلول و يا اينكه در يك شيشه نمونه ديواره نازك مهر و موم مي‌گردند كه مي‌توان آن را به سر ستون وارد كرد.

ستون:
در كروماتوگرافي گازي از دو نوع ستون پر شده و لوله‌اي باز (موئينه) استفاده مي‌شود.
ستونهاي لوله‌اي باز در مقايسه با ستونهاي پر شده داراي قدرت جداسازي و گزينش‌پذيري بيشتر، زمان آناليز و ظرفيت نمونه كمتري مي‌باشند.

انواع ستونهاي لوله‌اي باز:
ديوار اندوده (WCOT)، تكيه گاه اندوده (SCOT) و لايه متخلخل (PLOT) جديدترين ستونهاي موئينه ستونهاي سيليس جوش خورده با پوشش پلي‌ايميدي براي محافظت از جذب رطوبت مي‌باشند (قطر داخلي mm5/0-1/0 و طول M 100-15)
جنس ستونهاي پر شده از فولاد زنگ نزن، آلومينيم و يا شيشه است (قطر داخلي mm4-2 و طول m3-1)

دماپايي ستون:
دماي ستون يك پارامتر مهم است كه بايد تا چند دهم درجه براي كارهاي دقيق كنترل شود. بنابراين ستون معمولاً در يك آون دماپا قرار مي‌گيرد. بهترين دماي ستون به نقطه جوش نمونه و درجه جداسازي بستگي دارد. تقريباً دماي معادل يا كمي بالاتر از متوسط نقطه جوش نمونه، به يك زمان جداسازي مناسب منجر مي‌شود (۲ تا ۳۰ دقيقه).
از دو روش همدمايي و برنامه‌ريزي دمايي در كروماتوگرافي گازي استفاده مي‌شود. در روش همدمايي دماي ستون در طول مدت جداسازي ثابت است و در روش بعدي دماي ستون به طور پيوسته يا مرحله‌اي افزايش مي‌يابد و كاربرد آن براي نمونه‌هاي پيچيده با گستره وسيع نقطه جوش مي‌باشد.

آشكار سازها:
سنجش مواد خارج شده از ستون به وسيله اندازه‌گيري تغييرات تركيب آنها توسط آشكار ساز انجام مي‌شود. مشخصات يك آشكارساز ايده‌ال ۱- حساسيت كافي ۲-پايداري ۳-پاسخ خطي و سريع ۴- غير تخريبي

آشكارساز گرما رسانندگي (TCD):
اين آشكار ساز بر اساس تغيير گرما رسانندگي جريان گاز حامل بر اثر حضور مولكولهاي آناليت كار مي كند عنصر حس كننده يك منبع گرم شده الكتريكي است كه دماي آن در توان الكتريكي ثابت به گرما رسانندگي گاز احاطه كننده بستگي دارد. عنصر حرارت داده شده ممكن است يك سيم نازك از جنس پلاتين، طلا يا تنگستن و يا اينكه يك ترميستور نيم رسانا باشد. مقاومت سيم معياري از گرما رسانندگي گاز بدست مي‌دهد.
گرما رسانندگي هيدروژن و هليم ده برابر گرما رسانندگي اغلب تركيبات آلي است، بنابراين از اين دو گاز به عنوان فاز متحرك استفاده مي‌شود.
آشكار ساز شعله يونشي (FID):

اكثر تركيبات آلي زماني كه در دماي شعله هيدروژن/ هواگرماكافت شوند، واسطه‌هاي يوني توليد مي‌كنند كه از طريق آنها مكانيسم انتقال الكتريسيته از درون پلاسما فراهم مي‌شود، گونه‌هاي باردار به وسيله يك جمع كننده جذب مي‌شوند در نتيجه، يك جريان يوني حاصل مي‌شود كه مي‌تواند تقويت گردد و ثبت شود. مقاومت الكتريكي پلاسماي شعله بالاست ( ۱۲ ۱۰) بنابراين جريان بوجود آمده بسيار كوچك است، براي اندازه‌گيري اين جريان بايد از يك الكترومتر استفاده كرد.
آشكار ساز ربايش الكترون (ECD):

در اين آشكار ساز، سيال خروجي ستون، از بالاي يك نشركننده، مثل نيكل -۶۳ يا تريتيم (جذب سطحي شده بر روي يك ورقه پلاتين و يا تيتان) عبور داده مي‌شود. يك الكترون از نشر كننده باعث يونش گاز حامل (اغلب نيتروژن) مي‌گردد و تعداد زيادي الكترون توليد مي‌شود. در غياب گونه‌هاي آلي، در نتيجه اين يونش جريان ثابت و پايايي بين يك زوج الكترود برقرار مي‌شود، جريان در حضور آن دسته از مولكولهاي آلي كه تمايل به گرفتن الكترون دارند، كاهش مي‌يابد.
آشكارساز ربايش الكترون نسبت به مولكولهاي داراي گروههاي عاملي الكترونگاتيو مثل هالوژنها پروكسيدها، كينونها و گروههاي نيترودار از حساسيت بالايي برخوردار است.
پارامترهاي مهم در كروماتوگرافي گازي:

زمان‌ بازداري: براي كروماتوگرام نشان داده شده نقطه صفر بر روي محور زمان نشانگر لحظه تزريق نمونه مي‌باشد. پيك اول مربوط به گونه‌اي است كه به وسيله مواد پر كننده ستون نگه داشته نمي‌شود (پيك هوا).
پيك دوم مربوط به آناليت است. زمان بازداري tR يعني مدت زماني كه آناليت از ابتداي ستون به آشكارساز مي‌رسد.
ضريب ظرفيت (K’) به سرعت مهاجرت جسم حل شده بستگي دارد و براي مشخص كردن كارايي ستون به كار مي‌رود (VS و Vm به ترتيب حجم دو فاز ساكن و متحرك)
كروماتوگرافي مايع با كارايي بالا

High perphorman liquid chromatography
از مشهورترين تكنيكهاي جداسازي و آناليز كمي و كيفي مي‌باشد كه از آن در رشته‌هاي شيمي، داروسازي، زيست شناسي، زمين‌شناسي، فارماكولوژي، علوم پايه پزشكي، كشاورزي، صنايع غذايي،لوم آزمايشگاهي و غيره به صورت روزمره در مراكز آزمايشگاهي و غيره به صورت روزمره در مراكز آزمايشگاهي، تحقيقاتي، آموزشي و صنعتي بكارگرفته مي‌شود.

اصولاً در هر روش كروماتوگرافي دو فاز ساكن (stationary) و متحرك (Mobile) وجود دارد. فاز ساكن از نوع جامد يا مايع و فاز متحرك مايع يا گاز مي‌باشد و به روشي كه در آن فاز متحرك، گاز باشد كروماتوگرافي گازي Gas chromatogtaphy و در صورت مايع بودن فاز متحرك، كروماتوگرافي مايع liquid chromatography مي‌گويند.

اساساً مدرنيزه كردن كروماتوگرافي مايع در طول ۲۵ سال گذشته انجام شده است. اين توسعه و تكامل شامل مواردي از قبيل: توليد و انتخاب كوچكترين ذرات نگهدارنده كنترل اندازه و تعداد خلل و فرج در ذرات نگهدارنده، توليد انواع جديد فاز ساكن، كنترل فشار ايجاد شده در سيستم، طراحي و ساخت پمپهاي مناسب، طراحي و ساخت آشكارساز حساس، باسل‌هاي كم حجم، درك و فهم جديد از كروماتوگرافي فاز معكوس و الوشن شيب غلظت طراحي و ساخت ستون در اندازه‌هاي ميلي‌متر تا متر جهت كارهاي تجزيه‌اي و توليدي، كاهش زمان در روش‌هاي تجزيه‌اي تا حد دقيقه و ثانيه مي‌باشد.

امروزه كروماتوگرافي مايع با كارايي بالا جهت تجزيه و شناسايي طيف وسيعي از مواد بكار گرفته مي‌شود با استفاده از اين تكنيك قادر به جداسازي مخلوطي از ۱۵ اسيدآمينه در ظرف مدت ۱۰ دقيقه، يعني هزاران برابر سريعتر از ۳۰ سال پيش هستيم. در كروماتوگرافي مايع هدف عمده جداسازي مطلوب نمونه مخلوط مورد نظر مي‌باشد.
محلول‌سازي:

محلول رقيق در حد ppm يا ppb. قادر نيستم محلول ppm1 بسازيم. بايستي ابتدا محلول غليظ بنام محلول مادر بسازيم. با توجه به حساسيت ترازو و دقت خودمان به صورت حجمي محلول رقيق بسازيم.
شرح آزمايش:

بهترين مارك ارلن بترتيب B,A و C مي‌باشد.
ابتدا ارلن ژوژه را با آب و مايع ظرفشويي به تعداد ده بار شستشو مي‌دهيم. بعد ۲ تا ۴ بار با استون صنعتي و بعد از آن يكبار با استون خالص اينها را تميز مي‌كنيم.
استانداردها در حد گرم هستند و درون جعبه‌ها يا قوطي‌هاي مخصوص نگهداري مي‌شود. خلوص آنها ۵/۹۹% است نيم درصد را حساب مي‌كنيم.
از ارلن ۵۰ استفاده مي‌كنيم با غلظت ppm 200 دو سم را با هم مي‌ريزيم. مي‌خواهيم يك مخلوط از هر دو باشد. حلال آن متانول است. حدوداً يك صدم گرم از هر كدام لازم است. دانسيته متانول ۸/۱ است دما با دانسيته ۱ در نظر گرفته مي‌شود. به حجم ۵۰ مي‌رسانيم.
در پايان پس از ساختن محلول آنها را به دستگاه GC تزريق مي كنيم. البته ابتدا نمونه استاندارد تزريق مي شود بعداً نمونه‌هاي ساخته شده. براي مقايسه پيك‌ها و تشخيص اينكه كدام نمونه‌ها مثلاً ديازينون دارند.

روش كار با دستگاه GC
براي اينكه دستگاه روشن شود ابتدا نياز است گازهاي حامل اين دستگاه را بشناسيم. گازهاي حامل عبارتند از نيتروژن و هيدروژن.
بوسيله كپسول و ژنراتور نيتروژن تامين مي‌شود. نيتروژن ژنراتور را روشن كرده تجزيه فيزيكي انجام مي‌دهد. هيدروژن ژنراتور بهتر است به دليل اينكه از آب هيدروژن مي‌گيرد. در اين زمان دستگاه روشن است. هيدروژن وارد دستگاه شده مي‌توان تنظيمات دمايي را انجام داد. حدود ۲ ساعت طول مي‌كشد تا بتواند كار انجام دهد.
اول بايد دماهايي را كه مي‌خواهيم تنظيم كنيم. (نمونه ديازنيون مي باشد).

دماي Detector 320
دماي ijector 250
دماي ستون ۱۸۰

دماها كه تنظيم شد هر گاه دما به ۳۵۰ رسيد دستگاه Amplifire اش را روشن مي‌كنيم.
بعد integrater را ۲۰ دقيقه وقت مي‌دهيم staibel شود. اول بايد استاندارد تزريق شود بعد نمونه را تزريق كرده با peak استاندارد مي‌سنجيم.
اندازه‌گيري ديازنيون در آب

با سرنگ Hamilton به اندازه يك مايكوليتر از نمونه را برداشته و تزريق مي‌شود به injector سپس ran مي‌كنيم.
محلول رقيقي به مدت بيشتري نگهداري مي‌شود. به خاطر برخورد مولكولي زياد است. چيزهايي كه محلول شيميايي را تجزيه مي‌كند گرما و نور است. نور و حرارت روي محلول اثر مي‌گذارد و روي محلول غليظ بيشتر اثر مي‌گذارد. نمونه استاندارد هم داراي ناخالصي است بنابراين چند پيك منحني داريم.
نمونه‌ها را داخل فريز نگهداري مي‌كنند به خاطر اينكه تجزيه نشوند. اگر دما را كم كنيم ماده ديرتر خارج مي‌شود.
استاندارد ما ppm5/1 است و بهترين حلال GC متانول است. همه كارها با متانول انجام مي‌شود حتي براي شستشوي سرنگ نمونه اول داراي ديازنيون بود. آب را بوسيله حلالهاي غير قطبي استخراج كرديم. چرا باقيمانده سم اينقدر زياد است؟

دوره Carrenc سم: مدت زماني كه بايد بگذرد تا اثر سم در گياه از بين برود. در محصولات كم است.
امولسيون شونده‌ها: Emulici fiable concentrate (EC)

اين گروه بيشترين گروه سموم را تشكيل مي‌دهند. در تهيه اين فرمولاسيون، ماده سمي از يك حلال روغني يا مواد ديگر نظير گزامين يا سيلكو هگزان حل شده و به آن ماده امولسيون كننده هم اضافه مي كند. مولكولهاي اين سم به صورت گويچه‌هاي كوچك كروي به قطر كمتر از ۱۰ ميكرون در مي‌آيند و به صورت مطلق باقي مي‌مانند.
آب در اين فرمولاسيون يك هاله پوشش دهنده مي‌باشند. معمولاً اين فرمولاسيون‌ها به غلظت ۲۵ تا ۵۰ درصد درست مي‌شوند. مثال مناسب براي اين كار باريل مي‌باشد.
تاريخچه
براي امنيت غذايي انسان روش‌هاي متداول را كافي ندانسته و به دنبال روشهاي ديگري براي كنترل آفات و بيماريها بوده، پيدايش سموم به بيش از هزار سال قبل از ميلاد مسيح بر مي‌گردد. Homer شاعر و مورخ معروف يوناني در حدود هزار سال قبل از ميلاد اشاره به كنه‌كشهاي گوگردي و خاصيت تدخين آنها مي‌كند. چيني‌ها در قرن شانزدهم ميلادي از تركيبات ارسنيكي بعنوان يك ماده معدني براي مبارزه با آفات نام مي‌برند و كاربرد سموم ارسينكي در غرب به قرن هفدهم بر مي‌گردد كه به همراه مواد قندي براي مبارزه با مورچه استفاده مي‌شد.

نيكوتين اولين حشره كش طبيعي بوده كه در قرن هفدهم از برگهاي تنباكو استخراج و براي مبارزه با سر خرطومي گيلاس بكار مي‌رود. گاز سمي سيانيدهيدروژن در سال ۱۸۸۶ در كاليفرنيا براي مبارزه با آفات مركبات استفاده مي‌شد.
ارسنيت مس در سال ۱۸۶۷ ساخته و از آن براي كنترل سوسك برگخوار سيب‌زميني استفاده مي‌شد.

تا سال ۱۹۳۹ از تركيبات معدني فوق‌الذكر استفاده مي‌شد. از آن سال به بعد باكشف خواص حشره‌كش DDT نقطه عطفي در مصرف سموم آفتكش بوجود آمد.
تركيبات كلره جديد نظير گامكسان، كلردان و … شناخته شد. در ايران نيز بيش از ۵۰ سال از مصرف اين سموم مي‌گذرد و بعلت دوام تاثير طولاني و ايجاد مسموميت‌هاي حاد و مزمن به فكر ساخت سموم فسفره افتادند. اولين قدم در تهيه سموم فسفره در سال ۱۹۳۴ برداشته شد. اولين مثال مهم اين گروه شرادان است كه به صورت سيستميك تهيه گرديد و عليه آفات مكنده به كاربرده شد. اين گروه سموم براي انسان و حيوانات مسموميت حاد ايجاد كرد. اولين سم بكار گرفته پاراتيون در سال ۱۳۴۶ و مالاتيون ۱۹۵۰ با طيف اثر وسيع ساخته شد. امتياز اين گروه سموم فسفره تجزيه سريع آنها به مواد غيرسمي پس از مصرف مي‌باشد. در پايان برخي از آفتكشها از درهم آميختن سمشناسي و بيوتكنولوژي ايجاد گرديد. در حقيقت نوعي ايجاد مقاومت در گياهان مي‌باشد. مثال مناسب وارد كردن ژن توليد توكسين از باكتري Bacillus thuringiensis به گياه مي‌باشد.

سمشناسي عمومي Toxi cology
سمشناسي زير شاخه farma cology است.
Toxi cology: علمي است كه راجع اثرات سموم روي موجودات زنده به طور كل بحث مي‌كند.
تعريف كلاسيك:
مطالعه سموم مي‌باشد و اين علم شامل سموم، شناسايي خواص شيميايي سم، اثرات بيولوژيك و همچنين درمان بيماريهاي ايجاد شده توسط اين سموم مي‌پردازد.
انواع سم:
pozem … سيستميك، ساختگي
Toxin … بيولوژيك، سمومي كه از قارچها توليد مي‌شود.
pestisay toxicology:
1- Food toxicology
2- Analitical toxicology
3- medical toxicology
سميت: به مقداري از سم كه مي‌تواند تحت شرايط اختصاصي سبب اثرات سمي يا منجر به تغيير در سيستم بيولوژيك بگردد مي‌گويند.
poyseming

مسموميت: هر گونه تغييري كه در فيزيولوژيك اختلال ايجاد كند. وضعيت فيزيولوژيكي بدن مثلاً روي PH اثر بگذارد.
در اثر ورود سم به بدن شرايط فيزيولوژيك نرمال تحت تاثير قرار مي‌گيرد.
مثال، گاز خردل: تنفس، از طريق عصب

سيانور: تنفس، گازي تنفسي است كه باعث مهار سيتوكروم اكسيداز مي‌شود.
گاز فسفوكسين: تدخيني است. بويي شبيه سير دارد.
دز: مقدار كل ماده شيميايي كه به منظور گرفتن اثر درماني خاص Toxin وارد بدن انسان يا حيوان يا گياه شود گويند يا بعبارت ديگر وارد محيط فيزيولوژيكي هر موجود مي‌شود.
غلظت: ميزان حل شده يك ماده شيميايي در يك ليتر از محلول مي‌باشد. غلظت را مي‌توان براي محاسبات آلاينده‌هاي هوا در متر مكعب هوا نيز در نظر گرفت.
Lethal Dose LD50 : دوزي كه باعث كشندگي ۵۰% از حيوانات مورد آزمايش شود
Lethal Dose LC50:
هدف از تعيين LD50: اثربخشي آن مورد نظر است يك معياري است براي سموم براي قدرت يا پتانسيل سم در نظر گرفته مي‌شود. هر چه LD50 بالاتر باشد سم مورد نظر كم‌ خطرتر است.

Potenty: قدرت اثرسم
Eficasi: اثربخشي سم
Probit: براي تعيين LD50 كارايي دارد.
مثال: ۸۴%=probit

با توجه به اينكه ميانگين با انحراف معيار همراه است لذا نقطه ۵۰% با probit5 مشخص مي‌شود و اين زماني است كه هيچ انحراف معياري از ميانگين وجود نداشته باشد و probit6 مقداري است كه باعث ۸۴% كشندگي از حيوانات مورد آزمايش مي‌شود كه در منحني آماري گوس يك انحراف معيار از ميانگين فاصله داشته باشد. probit7 مقداري است كه باعث ۹۸% كشندگي از حيوانات مورد نظر باشد كه دو منحني گوس دو انحراف معيار از ميانگين فاصله داشته باشد.
Noel: Noon obserb efective linit
غلظتي كه هيچگونه اثر سوئي ندارد روي حداقل ۲ گونه حيواني:
ADI: Acceptable Duily Ineteek
دريافت قابل قبول روزانه
براي انسان
داخل گونه‌اي
انواع مسموميت
۱- مسموميت فوق حاد: Super acute poisoming
اين مسموميت در عرض چند دقيقه اتفاق مي‌افتد. مثل سيانور، قرص‌هاي قلبي
۲- مسموميت حاد acute poisoming
اين مسموميت در عرض چند ساعت بروز مي‌كند تا چند روز ممكن است ادامه يابد. مثل ارگانوفسفره‌ها
۳- مسموميت مزمن chronic poisoming
از يكسال تا چندين سال حتي تا پايان عمر فرد ادامه دارد. مثل مسموميت با بقاياي بعضي از سموم ارگانوكلره و برخي از سموم فلزي خطرناك مثل كادميوم. علائم اين بيماري بصورت بطئي و تدريجاً بوجود خواهد آمد. به طور آني ظاهر نمي‌شود.
۴- مسموميت تحت حاد sub acute poisoming
اين مسموميت بين مسموميت حاد و مزمن مي‌باشد.

تاريخچه
واژه مايكوتوكسين، از لغت يوناني myke به معني قارچ و لغت toxicum به معناي سم گرفته شده است.
مايكوتوكسينها، گروهي از تركيبات سمي طبيعي هستند كه توسط گونه‌هاي متعددي از قارچها توليد مي‌گردند. علم مايكوتوكسيكولوژي با كشف آفلاتوكسينها در سال ۱۹۶۰ در انگلستان توسعه شگرفي پيدا كرد و در آن زمان توجه و تحقيق روي مايكوتوكسينها و بخصوص آفلاتوكسينها بطور عموم گسترش يافت. ليكن قبل از آن و حتي از قرون وسطي مشكلات و پديده‌هاي مربوط به حضور اين تركيبات سمي گريبانگير بشر بوده است.

گرچه مايكوتوكسينها بطور تقريباً روشن و واضحي تعريف شده‌اند، ليكن از نظر تنوع و ساختمان شيميايي گروه پيچيده‌اي هستند و بوسيله طيف وسيعي از قارچها توليد مي‌گردند.
در بحث كلي راجع به مايكوتوكسينها، نگاهي گذرا به جنبه اقتصادي قضيه، امري ضروري به نظر مي‌رسد. گرچه هدف ما از ارائه گزارش درباره مايكوتوكسينها صرفاً اين قسمت از بحث نيست، ليكن به جهت مروري اجمالي به تمام زواياي امر. اين قسمت از موضوع نيز قابل توجه است.

ساليانه مقادير قابل توجهي از محصولات كشاورزي به ارزش ميلياردها دلار، دستخوش حمله قارچها قرار گرفته و نابود مي‌شود. محصولات حاوي توكسين، كيفيت مرغوبي نداشته و به قيمت ارزانتري ارائه مي‌گردند و از آنها به عنوان كود يا سوخت بايد استفاده نمود. حيوانات در صورت مسموميت بوسيله مايكوتوكسينها، يا از بين خواهند رفت و يا از نظر اقتصادي ديگر بازده خوبي نخواهند داشت. براي كاهش آلودگي مواد خوراكي به مايكوتوكسينها، توليد كنندگان مجبور به صرف هزينه‌هاي اضافي جهت بازرسي، بازديد، خريد تجهيزات آزمايشگاهي و ماشين‌آلات و تجهيز انبارهاي خود، استفاده از سموم قارچ‌كش و احتمالاً توكسين زدايي مي‌باشند.

قديمي‌ترين مسموميت قارچي شناخته شده ارگوتيسم است كه سابقه وجود اين بيماري به ۶۰۰ سال قبل از ميلاد مسيح مي‌رسد. اپيدميهاي مربوط به ارگوتيسم، غالباً به دنبال يك قحطي بوده است.

مردمي كه غله آلوده به ارگوت ناشي از نژادهاي سمي كپك‌هاي Claviceps paspali و Claviceps purpurea را مصرف كرده بودند، مبتلا به اين بيماري شدند.
اين سم موجب انقباض سرخرگها و سياهرگها شده و حالت سوزش و داغ شدن به انسان دست مي‌دهد. استفاده از واژه آتش گرفتن براي توصيف اين بيماري نيز به همين خاطر بوده است. آلكالوئيدهاي ارگوت امروزه به عنوان اكسي توكسيكهاي قدرتمند به شمار مي‌روند.

پيدايش دانش مايكوتوكسيكولوژي، به سال ۱۹۶۰ همزمان با ارائه گزارشي مبني بر شيوع يك بيماري مرموز بين بوقلمونهاي جنوب شرقي انگلستان مربوط مي‌شود. اين بيماري ناشناخته را بوقلمون x ناميده، كه منجر به مرگ حدود صد هزار بوقلمون جوان و دهها هزار جوجه اردك و قرقاول گرديد. همزمان گزارشات متعددي از مسموميت مشابه در اوگاندا، آمريكا و انگلستان، در انواع ديگر حيوانات مثل ماهي و جوجه اردك گزارش شد.

در بين مايكوتوكسينها، آفلاتوكسينها جزو مهمترين سموم قارچي بوده، كه سرطانزايي آنها براي جوامع علمي به اثبات رسيده و در اين رابطه گزارشهاي فراواني منتشر گرديده است.
به عنوان آخرين شاهد كه در جهت ارتباط بين سموم قارچي و بيمارهاي انساني وجود دارد، Alimentary toxin Aleukia مي‌باشد كه به اختصار A.T.A ذكر مي‌گردد. اين مسموميت را به نامهاي septic Agina و يا Endemic panmyelo toxicusis مي‌نامند. علائم و نشانه‌هاي اين بيماري در ايالات متحده آمريكا چندين بار گزارش شده است.
طبقه بندي
از نقطه نظر علم پزشكي و دامپزشكي، بيماري‌هايي كه بوسيله قارچها ايجاد مي‌شوند، به سه دسته تقسيم مي‌شوند.
۱- مايكوزيس يا عفونت‌هاي قارچي كه عبارت است از حمله قارچ به بافت زنده و نفوذ مستقيم به درون آن، كه تحت عنوان عفونت اوليه، يا پيشرفته‌تر از يك صدمه مقدماتي، تحت عنوان عفونت ثانويه معروف است.

۲- آلرژي‌ها يا حساسيتهاي قارچي كه عبارت است از واكنشهاي ويژه‌اي كه به صورت اختصاصي بعد از تنفس اسپور قارچها (آلرژي تنفسي) و يا هر تماسي با قارچها ايجاد مي‌شود.
۳- توكسيكوز يا مسموميت قارچي كه عبارت است از مسموميت‌هايي كه از خوردن غذاهاي آلوده به سموم قارچي ايجاد مي‌شوند.
مايكوزيس

مايكوزيس يا عفونتهاي قارچي، بيماري‌هاي واگيري مي‌باشند كه بوسيله قارچهاي در حال رشد و تكثير ايجاد مي‌شوند، و ممكن است به صورت يك التهاب ساده در يك عضو خاص ظاهر شوند، مانند عفونت گوش و يا عفونت دريچه قلب كه در هر يك از موارد فوق‌الذكر قارچ مخصوصي عامل ايجاد عفونت و التهاب است. بعد از آزمايشات انجام شده مشخص گرديده است كه قارچهاي مشخصي عامل ايجاد عفونتها هستند و اكثر آنها اثر كشنده دارند. تعدادي از اين قارچها عبارتند از:

Histoplasma capulatum, coccidiodes immitis
Aspergillus fumigatus, Cryptococcus neoformans
Rhizopus oryzae, Absidia corymbifera
Candida albicans, nocardia asteroides
Blastomyces brasiliensis, Blastomyces dermatitidis
Cladosporium trichoides, Sporothrix schenckii
آلرژي
آلرژيهايي كه بوسيله قارچها ايجاد مي‌شوند به اشكال مختلفي ظهور مي‌كنند؛ مانند التهاب و عفونت‌بيني، التهاب ملتحمه چشم، التهاب پوست، تنگي نفس و … .
اسپور قارچهايي نظير Cladosporium و Alternaria با باد پراكنده شده و به مقدار زياد در هوا وجود دارند و قادرند بطور شديدي تنگي نفس ايجاد كنند. مشخص گرديده كه اختلالات تنفسي افرادي كه با برش دادن چوب سروكار دارند، ناشي از تنفس اسپور قارچ Cryptostroma cortical مي‌باشد.

همچنين اختلالات تنفسي كشاورزان ناشي از تنفس اسپوركپكها و حضور اكتينوميستهاي موجود در علوفه خشك مي‌باشد. حتي در بعضي موارد وجود اسپورها در مجاري تنفسي و ششها توليد خلط و چرك نيز در اين ناحيه مي‌كنند. ثابت شده كه در هر گرم علوفه خشك، زماني كه رطوبت آن حدود ۱۵% باشد، تعداد اسپورها به حدود ۱۰۵×۵ عدد مي‌رسد و اين تعداد ايجاد آلرژي نمي‌كنند، اما در علوفه‌هاي خشكي كه رطوبت موجود در آن ۲۵% باشد، تعداد اسپورها ۱۰۵×۱۰-۵ عدد در هر گرم مي‌رسد كه بخصوص اگر حاوي اسپور گروه Aspergillus glaucus ايجاد آلرژي مي‌كنند.

بررسيهاي انجام شده نشان مي‌دهد كه علوفه‌هاي خشكي كه رطوبت آنها بيش از ۳۵% مي‌باشد، حتي بعد از طي فرآيند حرارتي بالاتر از oC65 نيز، حاوي اكتينومايسزهاي ترموفيليكي مي‌باشد. نظير micromonospora vulgaris و Thermopolyspora polyspora همچنين صدمات پوستي كه در كارگران مزرعه، هنگام جمع‌آوري محصولاتي نظير كرفس مشاهده مي‌شود ناشي از آلرژي است، زيرا قارچ Sclerotinia rot كه سبب فساد ريشه كرفس مي‌شود، التهاب پوستي نيز ايجاد مي‌كند.
مايكوتوكسيكوز

مايكوتوكسيكوز يا مسموميت ناشي از توكسينهاي قارچي برخلاف مايكوزيسها واگير نمي‌باشد. براي ابتلا به مايكوتوكسيكوز و مايكوزيس لازم است كه قارچ عامل توليد سم در محيط وجود داشته باشد و يا اينكه ماده خوراكي آلوده به سموم قارچي باشد. قارچها زماني براي ميزبانشان مضر هستند، كه بتوانند ايجاد سم كنند و اين سموم بتوانند در بافتهاي ميزبان نفوذ كنند. قارچهاي مشخصي نظير Aspergillus fumigatus و Aspergillus flavus و Aspergillus versicolor و Aspergillus sydowii و Aspergillus terreus مسئول ايجاد و بروز بيماريهاي مختلف هستند و همچنين كپك penicillium rubrum توكسين‌زا است و علاوه بر اين سبب ايجاد آلرژي و تنگي نفس در افراد حساس مي‌شود. در اغلب اوقات كپكها هم روي مواد غذايي رشد و تكثير مي‌كنند و هم توكسين حاصل از آنها در داخل مواد غذايي نفوذ مي‌كنند، كه بعد از مصرف مواد غذايي آلوده به سم در مصرف كننده عوارض مختلفي ايجاد مي‌شود. در بين قارچهاي توليد كننده سم، گونه‌هاي مقاوم به حرارت و مقاوم به اسيد معده نيز وجود دارند كه شرايط محيط معده و دستگاه گوارش را به خوبي تحمل كرده و ايجاد سم مي‌كنند و مقادير جزئي سم نيز ايجاد بيماريهاي خطرناك را مي‌كنند. اين احتمال وجود دارد كه كپكها حتي شرايط بي هوازي دستگاه گوارش را تحمل كرده و در اين محيط رشد نمايند ودر مواردي كه غذا به مدت طولاني در بخش‌هاي مختلف دستگاه گوارش (معده نشخوار كنندگان) مي‌ماند احتمال توليد سم بوسيله قارچها در اين نواحي افزايش مي‌يابد.

خيلي از قارچها نيز ضمن عبور از دستگاه گوارش از بين مي‌روند، اما بسياري از آنها مقاوم هستند. (مانند آسكوسپورها و كلاميدوسپورها كه ديواره ضخيم دارند) و بعد از طي شرايط نامطلوب مجدداً رويش مي‌كنند.
سمومي كه به وسيله قارچها ايجاد مي‌شوند جزو گروه سمومي هستند كه منشاء بيولوژيكي دارند. وزن ملكولي آنها معمولاً بالا است و داراي خاصيت سمي و خاصيت آنتي ژني هستند. آن گروه از سموم قارچي كه در حيوانات ايجاد مسموميت مي‌كنند تحت عنوان زوتوكسيك معروف هستند و سمومي كه براي گياهان ايجاد مسموميت مي‌كنند فيتوتوكسيك ناميده مي‌شوند.

سموم قارچي ممكن است بصورت خارج سلولي «اگزوتوكسين» يا به صورت داخل سلولي يا «اندوتوكسين» توليد شوند و معمولاً در اين شرايط بوسيله ماكروقارچهاي سمي و يا چندين ميكروقارچ كه بصورت پارازيت بر روي گياهان رشد مي‌كنند، توليد مي‌شوند.
مايكوتوكسيكوز بر حسب گونه قارچ متفاوت است. ممكن است يك نوع سم توسط چندين گونه قارچ توليد شود و يا اينكه چندين نوع سم توسط يك نوع قارچ توليد گردد.
براي مثال Aspergillus fumigatus قادر به توليد سم Fumigatin ، Spinulosion، Helovolic Acid ، Fumugillin و Gliotoxin مي‌باشد. همچنين مشخص شده كه در بين گونه‌هاي مختلف يك جنس فقط گونه‌هاي مشخصي توليد سم مي‌كنند و توليد سم در اين گونه‌‌ها نيز مستلزم حضور سوبستراي ويژه‌ايي است.

از آنجا كه مايكوتوكسينها توسط گروه بزرگي از قارچهاي ساپروفيت توليد مي‌شوند، بررسي خصوصيات اين سموم همواره مورد توجه محققين رشته‌هاي مختلف بوده و در واقع اين توجه كه خود ناشي از اهميت قضيه در ابعاد مختلف مي‌باشد، باعث ظهور و پديده‌ايي جديد در سطح جهاني گرديده است.
براي حيوانات اهلي يا انسانهايي كه رژيم غذايي آنها حاوي مقادير زيادي از محصولات گياهي است، مايكوتوكسينها ممكن است مستقيماً از طريق رشد كپكها بر روي مواد خوراكي گياهي يا دامي توليد شوند. بيماري حاصل از خوردن چنين فرآورده‌اي را مايكوتوكسيكوز اوليه مي‌گويند. مايكوتوكسينها ممك/ن است از طريق زنجيره‌ غذايي به فرآورده‌هاي حيواني نظير شير، گوشت يا اجزاي داخلي حيوانات منتقل شده و در آنها تجمع يابد كه در اين حالت در واقع خود فرآورده آلوده به كپك عامل توليد سم نبوده بلكه سم به طور مستقيم از طريق مصرف غذاي آلوده به صورت متابوليزه شده و يا غير متابوليزه در بافتهاي مختلف حيوانات و يا ترشحات آنها ذخيره مي‌گردد، لذا چنين عارضه‌اي را مايكوتوكسيكوز ثانويه گويند.
مايكوئوكسينها متابوليت‌هاي (تغيير شكل ساختماني در اثر فرآيندهاي مختلف) آنزيمي كه منجر به تشكيلات سمي مي‌گردد. مايكوتوكسينها متابوليت‌هاي ثانويه هستند.
شرايط رشد قارچ و توليد Maycotoxin:

رشد مربوط به قارچ: رشد قارچ متاثر از فاكتورهاي محيطي و واريته گياهان است. در گياه ممكن است اثرش زياد باشد يا اينكه اثرش كم باشد مثل آفلاتوكسين در پسته.
قارچهاي مزرعه‌اي:
تحت شرايطي قبل از برداشت رشد مي‌كنند. قارچهاي مزرعه‌اي به رطوبت نسبي بالاي ۸۰% نياز دارند و رطوبت دانه كه متجاوز از ۲۲% باشد نياز دارد. اين قارچها معمولاً بعد از برداشت رشد نمي‌كنند. چون رطوبت مورد نيازشان تمام مي‌شود. در انبار شرايط مهيا نيست. مثل فوزاريوم، آلتوناريا.
اثر روي گياهان:

قارچهاي مزرعه‌اي ابتدائاً به بذور گياهان مزرعه حمل مي‌كنند. آنها باعث از بين رفتن اوول مي‌شوند و باعث از بين رفتن مغز و دانه مي‌شود و همچنين باعث از بين رفتن جنين گياهي مي‌شوند.
اثرات انبارداري:
تحت شرايط انبارداري معمول فوزاريوم ظرف چند ماه از بين مي‌روند. فوزاريومها نمي‌توانند روي دانه‌هايي كه رطوبتشان گرفته مي‌شوند رشد كنند در انبار هم مي‌توانند فعاليت كنند.
قارچهاي انباري:

متعلق به جنسهاي مختلفي است كه شامل:
۱- آسپوژيلوس ۲- پني سيليوم
به طور طبيعي آنها نمي‌توانند به دانه‌هاي سالم بيش از برداشت حمله كنند. اگر تحت شرايط خاصي آلوده شود راحت مي‌توانند در مزرعه هم فعاليت كنند. رطوبت مورد نيازشان رطوبت نسبي ۷۰% و رطوبت دانه بين %۲۴-۱۴ براي رشد قارچ لازم است.
درجه حرارت:

درجه حرارت optimum براي اين قارچها متفاوت مي‌باشد. اما توليد مايكوتوكسين براي شرايط optimum معمولاً در بين دو قارچ ذكر شده متفاوت است. به طوري كه در خصوص آسپرژيلوس از دماي بالاي ۲۰ درجه (oc22) تا بالاي ۳۰ درجه سانتي‌گراد (oc35 -34) مناسب است. اين در حالي است كه براي پنسيليوم درجه حرارت مناسب زير ۱۰ درجه و تا oc22 خواهد بود. همچنين براي توكسين فوزاريوم از زير ۸ و ۱۰ درجه سانتي‌گراد شروع تا ۲۰ درجه سانتي‌گراد ادامه مي‌يابد. آسپرژيلوس گرما دوست تر از پني سيليوم است.
شرايطي كه باعث آسيب پوشش بذر مي‌شود:

عواملي مثل حشرات، استرس، خشكي، مكانيزمهاي برداشت، همه اينها مي‌توانند باعث افزايش حمله و هجوم قارچ گردند. در واقع راحت‌تر به بذر يا دانه دسترسي يابند. آسپرژيلوس فلاووس كه مهمترين توليد كننده آفلاتوكسين است. تحت شرايط انباري است. مي‌تواند طي شرايط مزرعه‌اي نيز ايجاد توكسين نمايد.
توليد مايكوتوكسين:
توليد مايكوتوكسين اغلب تحت شرايط رشدي كه معمولاً ضعيف تعريف مي‌شود منجر به اسپور مي‌گردد. (اين شرايط زماني است كه باعث ايجاد استرس قارچي مي‌گردند.) توليد مايكوتوكسين اغلب وابسته به آب و هوا و الگوهايي از اين قبيل. همچنين شايان ذكر است كه پروسه و عمليات توليد محصول نيز در ايجاد توكسين بسيار نقش دارند.
علاوه بر شرايط آب و هوايي پروسه توليد هم اثر دارد. آفلاتوكسينها معمولاً در مناطق گرم و با رطوبت‌ نسبي مساعد در منطقه‌هاي گرمسيري و نيمه گرمسيري دنيا فعاليت مي‌كنند.
زرالنون: كه يك مايكوتوكسين استروژني مي‌باشد، معمولاً در مناطق شمالي (شمال ايالات متحده در كانادا و ايران در شمال detecte شده است.

ويژگيهايي كه در ارتباط با بيماريهاي ايجاد شده از مايكوتوكسينها است:
۱- معمولاً اين بيماريها از يك فرد به فرد ديگر منتقل نمي‌شود بلكه اصولاً مرتبط با مصرف غذا يا علوفه آلوده مي‌باشد.
۲- درمان دارويي دوره بيماري را تغيير نمي‌دهد و اصولاً درمان بيماري ويژه‌اي ندارد.
۳- بيماري ايجاد شده توسط مايكوتوكسين اغلب بصورت شرايط مزمن و يا تحت حاد نمود مي‌يابد. بيشتر به صورت مزمن ديده مي‌شود.
۴- رابطه در پاسخ در ارتباط با مايكوتوكسي كوزيس نمي‌توان برقرار نگرفته، چون كرونيك است و همچنين به صورت همگن در food قرار نگرفته، به طور موثر و قوياً يكي از مهمترين راهها براي كاهش اثر سم روي انسان و دام‌ها اجتناب از مصرف است:

عوامل فيزيكي و شيميايي مثل حرارت و يكسري تركيبات شيميايي همچون H2OH و هيدروژن پروكسايد.
نور خورشيد همه و همه پتانسيل لازم براي تغيير ساختمان و فعاليت‌ مايكوتوكسينها دارا مي‌باشد.
ارتباط با كپكها:
با توجه به اينكه همه متابوليت‌هاي ثانويه سمي نمي‌باشند. حضور يا وجود مايكوتوكسينها را از طريق وجود قارچ مخصوص با شمارش اسپوركپكها معمولاً در غذاهاي دام وجود دارد.
(feed stof) و تنها زماني كه شرايط مساعد براي رشد و توليد توكسين وجود داشته باشد آنها مي‌توانند Maycotoxin توليد كنند.
تشخيص مايكوتوكسين از چند طريق تاييد مي‌شود:

۱- علوفه را به دام بخورانيم عوارضي كه در واقع ايجاد شده بررسي كرده و با برنامه‌اي از قبل تهيه شده مقايسه كنيم.
هر چه سطح زيادتر شود آنزيم‌هاي متابوليت كننده بيشتر مي‌شود.
۲- علوفه يا دانه‌هايي كه مشكوك هستند ممكن است دليلي بر رشد كپك باشد.
فرآيندهايي مثل حرارت دادن، استخراج از طريق حلال مي‌تواند قارچ را بكشد وتا حدودي نقاب قارچ را بردارد.
نمونه‌برداري و آناليز علوفه و مواد غذايي:

نمونه‌برداري از قارچهاي توليد كننده مايكوتوكسينها از سوبستراهاي خاصي چون پسته، بادام زميني، بسيار سخت و مشكل است.
با توجه به اينكه مايكوتوكسينها در نمونه‌هاي غذايي به طور يكنواخت و همگن توزيع نشده‌اند لذا مي‌بايست از چندين قسمت ظرفي كه در آن سوبستراي مشكوك به مايكوتوكسين وجود دارد نمونه‌برداري كرده و نمونه‌هاي مذكور را با هم اختلاط و از اين نمونه‌ها چندين زير نمونه تهيه كرد. چون در صورت عدم انجام مراحل فوق‌الذكر اشتباه آزمايشي را خواهيم داشت حتي توصيه شده است كه با توجه به اينكه در شرايط انباري آلودگي در انبار فرق دارد لذا براي نمونه‌برداري از انبارها بايد از تمامي جهات نمونه برداشت.
آناليز نمونه

روش‌هاي آنزيمي و كيت‌هاي خاص در ارتباط با آناليز مايكوتوكسينها در حال توسعه مي‌باشد و هم اكنون اين كيت‌ها در ارتباط با مايكوتوكسينها كه بلافاصله در محل از طريق اين كيت‌ها پي به وجود آن مايكوتوكسين مي‌برند اما كاملاً مطمئن نمي‌باشد و مي‌بايست حتماً از طريق آناليز دستگاهي تاييد گردد.
پيشگيري از بيماريهاي بوجود آمده از طريق مايكوتوكسينها:
۱- اجتناب كردن: دانه‌هايي كه كپك دارند مي‌بايست از مصرف آن خودداري كرد.

۲- ترفيق كردن، Diluting : با سوبستراهايي كه بدون آلودگي هستند مخلوط كرده مصرف مي‌كنند. براي انسان هر محصول آلوده را بايستي از بين برد.
۳- تميز كردن Clining: دانه‌هايي كه كپك زده لاغر هستند كپكهاي آن را برداشته
۴- تست كردن Testing: آزمايش دانه‌هاي مزمون به مايكوتوكسينها مي‌تواند كمك كند به پي بردن به وجود مايكوتوكسين.
۵- خشك كردن: خشك كردن دانه‌ها و علوفه‌ها و رسيدن رطوبت به ۱۳ تا ۱۵% ممكن است باعث پيشگيري از آلودگي در حين انبارداري شود.
۶- اضافه كردن يكسري از اسيدهاي آلي مي‌تواند پيشگيري كند از رشد كپك اما تخريب يا از بين نمي‌برد.
تاريخچه
زمان دقيق شناسايي آفلاتوكسينها مشخص نشده است، اما بطور يقين، زمان آن به قبل از سال ۱۹۶۰ مربوط مي‌شود. به دنبال مسموميت اتفاقي در بسياري از گونه‌هاي حيواني و در نتيجه مطالعات در اين زمينه، بشر براي اولين بار به وجود آنها پي برد. در واقع با پي بردن به ارزش غذايي دانه‌هاي روغني، براي تغذيه دام و انتقال اين مواد از مناطق معتدله و اضافه كردن آنها به جيره غذايي حيوان، اين مسموميتها بوقوع پيوست.

در سال ۱۹۶۰ در فاصله چند ماه متجاوز از ۰۰۰/۱۰۰ بوقلمون در مزارع ماكيان جنوب و شرق انگلستان در اثر ابتلا به عارضه‌اي نامعلوم از بين رفتند. مطالعات بعدي نشان داد كه اين مشكل تنها به بوقلمون‌ها محدود نمي‌شود، بلكه جوجه اردكها و جوجه قرقاولها هم تحت تأثير اين بيماري قرار گرفتند و حساسيت بسيار نشان دادند. مقارن همين زمان بود كه گزارشهايي از كنيا و اوگاندا رسيد كه حكايت از مشكلي مشابه، براي جوجه اردكها داشت. در همين ايام نيز در آمريكا شيوع يك ناراحتي كبدي در ماهي قزل‌آلا گزارش گرديد.
بلافاصله پس از اين حوادث آزمايشگاههاي متعددي در آمريكا و انگلستان بسيج شدند، تا اين عارضه را پي گيري كرده و علت اصلي آنرا مشخص كنند. گروههايي از متخصصين دامپزشكي، ميكروبيولوژي، تغذيه، شيمي آلي و معدني با بكارگرفتن تكنيك‌هاي مدرن و پيشرفته و علوم مربوط، فعاليتهاي تحقيقاتي را آغاز كردند.

علائم اين عارضه در پرندگان عبارت بود از: بي‌اشتهايي، خواب‌آلودگي، ضعيف شدن بالها، انحناي گردن و در نهايت مرگ حيوان كه در فاصله زماني ۳ الي ۴ هفته اتفاق مي‌افتاد.
آزمايشهاي كالبد شكافي، از خونريزي، نكروزه شدن كبد و تورم كليوي حكايت مي‌كرد. بررسيهاي نسجي نشان داد كه در سلولهاي پارانشيم كبد، آتروفي و در سلولهاي اپي‌تليوم لوله صفراوي، بشدت هايپرپلازي ايجاد شده است.
نه تنها حيوانات فوق، بلكه خوك، گوسفند و گوساله نيز تحت تأثير اين بيماري قرار مي‌گرفتند.

علائم اين بيماري مشابه مسموميت با گياهاني نظير senecio مي‌باشد. سميت اين گياهان ناشي از وجود آلكالوئيدهاي پيروليزيدين است.
در مطالعات گسترده دانشمندان دريافتند كه علت اين مرگ و مير، هيچ عامل ويروسي، باكتريايي و يا ميكروارگانيسم نوظهوري نمي‌باشد. سرانجام محققين وجود تركيبات سمي، در ماده غذايي مصرف شده توسط حيوانات را عنوان كردند.

بررسيهايي كه در سال ۱۹۶۰ انجام گرفت، نشانگر اين واقعيت بود كه ماده سمي مي‌بايست، منشا قارچي داشته باشد. سپس قارچ را از مواد غذايي آلوده جدا نمودند. پس از كشت آن در محيط غذايي مناسب و كروماتوگرافي به كمك صفحات نازك، لايه متابوليتهاي حاصل از قارچ، فلورسانس آبي و سبز در مقابل اشعه ماوراي بنفش از خود ساطع مي‌كنند. قارچ جدا شده آسپرژيلوس فلاووس نام داشت و توكسين آن هم به عنوان آفلاتوكسين (Aspergillus flavus toxin) ناميده شد.
در ميان مايكوتوكسينها، آفلاتوكسينها مهمترين آنها هستند و بيماريهاي ناشي از تغذيه مواد آلوده به آفلاتوكسين، خطرات قابل ملاحظه‌اي را براي انسان، دام و طيور به همراه دارد.
آسپرژيلوس فلاووس و آسپرژيلوس پارازيتيكوس دو گونه مهم توليد كننده آفلاتوكسين، در بين گونه‌هاي مختلف آسپرژيلوسها هستند. اين دو قارچ بعنوان يك عامل مولد فساد در فرآورده‌هاي انباري به حساب مي‌آيند.
روشهاي حذف و غير فعال كردن آفلاتوكسينها
۱- روش فيزيكي
۲- درجه حرارت

حساسيت آفلاتوكسينها، در برابر حرارت تابع شرايط محيطي است. براي مثال وجود رطوبت در مواد غذايي باعث افزايش درصد تجزيه و از بين رفتن آفلاتوكسينها در برابر حرارت مي‌شود و اين كار تحت تأثير هيدروليز حلقه لاكتوني در غلظتهاي موثر رطوبت و درجه حرارت انجام مي‌گيرد. يا اينكه حضور رطوبت در محيط سبب تحريك واكنشهاي شيميايي در موقعيتهاي مختلف بعضي مايكوتوكسينها شده و در نتيجه سميت آنها را تغيير مي‌دهد. يا حضور پروتئينها و ساير تركيبات غذايي در محيط باعث حفظ و ثبات آفلاتوكسينها در مواد غذايي حرارت ديده مي‌شوند كه اينكار ناشي از كاهش نفوذ حرارت و تثبيت توكسين بوسيله اتصال با پروتئينها و ساير اجزاي تشكيل دهنده نمونه غذايي است.
در شرايطي كه مايكوتوكسين خالص است مقاومت زيادي در برابر درجه حرارت دارد و براي تجزيه شدن نياز به درجه حرارت‌هاي بالاتري دارد. نقطه ذوب ۹۰ درصد از مايكوتوكسينها بالاتر از ۱۰۰ درجه سانتي‌گراد است و ۷۰ درصد از توكسينهاي قارچي نقطه ذوب oc25-150 دارند. در جدول زير ليست مايكوتوكسينهايي آمده است كه در درجه حرارت ذوبشان تجزيه مي‌شوند.

تصفيه يا استخراج آفلاتوكسين به كمك حلالها
روش تصفيه يا حذف آفلاتوكسين از مواد غذايي بيشتر براي از بين بردن آفلاتوكسين در روغنهاي حاصل از دانه‌هاي روغني كاربرد دارد. از آنجا كه آفلاتوكسين به صورت خالص در آب و هيدروكربنهاي اشباع، محلول بوده، اما در حلالهاي قطبي نظير متانول، اتانول، كلروفورم و بنزن محلول مي‌باشد، سيستمهاي بكارگيري حلالها، روش مناسبي براي خنثي سازي آفلاتوكسين در مواد غذايي آلوده و بخصوص دانه‌هاي روغني مي‌باشد.
از جمله حلالهايي كه بيش از همه توصيه مي‌شوند، استون، بنزن و كلروفورم هستند و متانول به صورت مايع نيز نتايج بسيار خوبي را مي‌دهد. همچنين استون به همراه ۱۰ درصد وزني آب كاهش شديدي در ميزان آفلاتوكسين ايجاد مي‌كنند.

حلالها از طريق تغيير ساختمان شيميايي آفلاتوكسين، توليد يك فرآورده با سميت كمتر را مي‌نمايند.
خواص بيولوژيكي آفلاتوكسينها
سرطانزايي آفلاتوكسين
عوارض ناشي از مصرف آفلاتوكسينها به دو صورت ظاهر مي‌شود:
الف- پديده‌هاي سريع وابسته به خاصيت سميت
ب- پديده كند مربوط به خاصيت سرطانزايي

ممانعت از بروز بيماريهاي نوع اول لزوماً وقوع اثرات ناشي از مصرف طويل المدت توكسين را جلوگيري نمي‌كند.
در سال ۱۹۴۳ پيدايش غدد كبدي در ماهي گزارش شده است ولي در آن زمان، هيچگونه اطلاعات علمي در مورد آفلاتوكسين وجود نداشت. در سال ۱۹۴۴، در مراكش، پژوهشگران كثرت وقوع ضايعات كبدي در خوكهاي مورد آزمايش را گزارش نمودند. علاوه بر اين وجود غدد متعدد به همراه التهاب، كم و بيش مشخص در كبد آنها ذكر شده بود و مطالعات بافتي غدد مشخصي مي‌كرد كه آنها غدد خوش خيم يا سرطاني بودند.

در سال ۱۹۶۱ نيز چندين مورد از تومور كبد در اردكهاي ۹ ماهه يا بزرگتر، از چندين منطقه در فرانسه گزارش گرديد كه در بعضي موارد مربوط به تومورهاي خوش خيم بود و در برخي موارد هم مربوط به تومورهاي بدخيم مي‌شد. در اينجا يك فرضيه با منشاء ويروسي متصور شده بود.
بطور مشابه در سال ۱۹۶۰ وجود تومور كبدي را در موشهايي كه تحت يك رژيم معين قرار گرفته بودند، تشخيص دادند. در سال بعد نقش توكسيني را كه توسط آسپوژيلوس فلاووس توليد مي‌شود، چنين تعريف گرديد.

توليد غدد سرطاني در كبد موشهايي ديده مي‌شود كه تنها ۶ ماه از شير گرفته شده بودند و با غذاي آلوده به آفلاتوكسين به ميزان ۱۰ قسمت در ۱۰ ميليون، تغذيه شده بودند.
پس از تغذيه كردن موشها با مواد حاوي آفلاتوكسين، مشاهده شده بود كه غدد سرطاني به رنگ زرد مايل به خاكستري با علايم خونريزي و مرگ بافت ايجاد مي‌شود.
اگر مقدار نسبتاً زيادي از محصولات غذايي بادام‌زميني كه با آسپرژيلوس آلوده شده بودند به رژيم غذايي موشها افزوده شود، احتمال بروز تومورهاي كبدي، متناسب با غلظت آفلاتوكسين در غذا وجود دارد.

چنانچه به جاي غذاي بادام زميني آلوده به آسپرژيلوس فلاووس، آفلاتوكسين بصورت خالص به غذا افزوده شود، نتايج مشابهي حاصل خواهد شد.
هر چه حيوان جوانتر باشد، در مقابل خاصيت سرطانزايي توكسينها حساس خواهد بود. ايجاد تومور در حيوانات تازه‌ از شير گرفته شده، به ميزان ۵/۰-۲/۰ ميلي‌گرم آفلاتوكسين در هر كيلوگرم رژيم غذايي آنها كفايت مي‌كند و اثراتش غير قابل برگشت است.
گزارش شده است كه مصرف روزانه ۵ ميكروگرم آفلاتوكسين، موجب افزايش غددي كه رشد غير عادي دارند نمي‌شود.حتي پس از يكسال به نظر مي‌رسد كه حيوانات از نظر سلامت عمومي در وضع بسيار خوبي هستند، ليكن بازهم در ۶۰-۵۰/۰ از موشهايي كه تحت اين اثر غذايي قرار گرفته بودند، نهايتاً غدد سرطاني ظاهر شده بود.
برخلاف حالت بالا، خوردن ۲۰ ميكروگرم آفلاتوكسين در روز، هر چند كه در ابتدا هيچ ضايعه‌اي ايجاد نمي‌كند، اما پس از يكسال بر حالت ضعف مزاجي افزوده شده و در ۷۰-۶۰% موارد هم تومورهاي بدخيم بوجود مي‌آيد.
بنابراين افزايش در دوز مصرفي روزانه آفلاتوكسين بدون اينكه موجب ظاهر شدن تعداد خيلي بيشتري تومور بشود، در وضعيت كلي سلامتي، تغييراتي را باعث مي‌شود.
بعلاوه با مشاهده يك مورد سرطان در معده موش انسان به اين فكر افتاد كه آفلاتوكسين، ممكن است ايجاد سرطانهاي مختلفي در اعضايي به جز كبد بكند، (مثلاً در ريه‌ها).
مسلم است كه رژيم غذايي سهم مهمي را در سرطاني شدن به عهده دارد، بدين ترتيب كه اگر رژيم غذايي كه از نظر ليپيدها ناقص باشد، براي رشد و گسترش سرطان مساعد است.

طبق بررسيهاي كه به عمل آمده مشخص گرديده است كه هسته دي‌هيدرودي فوران تنها تركيب شيميايي با خاصيت سرطانزايي در مولكول آفلاتوكسين نيست، و ممكن است كه، خاصيت سرطانزايي آفلاتوكسين B1 هم به وجود سيستم دي‌هيدرودي فوران و هم به دلتا لاكتون غير اشباع، بستگي داشته باشد.
همچنين ممكن است كه آفلاتوكسين B1 تنها يك سرطانزاي مقدماتي باشد و براي اينكه تبديل به يك تركيب سرطانزاي فعال بشود، لازم است كه احتمالاً توسط آنزيمهاي ميكروزومي دگرگون گردد.

اثرات جهش‌زايي
آفلاتوكسين B1 موجب انحرافات كروموزمها، شكسته شدن كروموزمها، شكسته شدن كروماتيدها و شكسته شدن DNA در سلولهاي گياهي و حيواني مي‌شود.
اطلاعات حاصل از تست Ames مشخص كرده است كه آفلاتوكسين B1 نسبت به ساير آفلاتوكسينها داراي بيشترين فعاليت جهش‌زايي مي‌باشد. جدول ۴-۱۷ قدرت جهش‌زايي انواع آفلاتوكسينها را در مقايسه با يكديگر مشخص كرده است.
همچنين جهش‌زا بودن آفلاتوكسين B1 در سالمونلاتيفي موريوم TA98 در مقايسه با ساير انواع آفلاتوكسين و نيز سرطانزا بودن آنها در حيوانات مختلف بررسي شده است.
روشهاي تشخيص، تخليص، و شناسايي آفلاتوكسينها

اكثر، متدهاي استخراج، تشخيص و شناسايي آفلاتوكسينها، بر اساس قابليت انحلال آفلاتوكسينها در حلالهاي قطبي مانند كلروفرم، متانول، اتانول، استون، بنزن و غير قابل نامحلول بودن آنها در حلالهاي غير قطبي (ليپيدي)، مانند هگزان، اتردوپترول و دي اتيل اتر، صورت مي‌گيرد.
استخراج چربي در نمونه‌هاي مورد آزمايش هنگامي ضروري است كه بيش از ۲۰% چربي در ماده مورد آزمايش وجود داشته باشد. اين چربيها مي‌تواند، يا بوسيله اتردوپترول و يا پاپنتان، و يا با استفاده از هگزان در دكانتور، در حالي كه خوب تكان داده مي‌شود، استخراج گردد. سپس عصاره استخراج شده با آب مقطر، رقيق مي‌گردد و بوسيله كلروفرم استخراج مي‌شود و فاز محلول در كلروفرم لايه‌اي جداگانه‌اي را تشكيل مي‌دهد. پس از جدا شدن حلال، باقي مانده آن را در مخلوطي از پتروليوم اتر، متانول و آب، حل كرده و با تكانهاي شديد آن را جدا مي‌كنند. سپس فاز زيرين (متانول) را بوسيله اتر دوپترول دوباره شستشو داده و تحت فشار كم تبخير مي‌كنند.

روش خالص‌سازي آفلاتوكسينها بوسيله كروماتوگرافي لايه نازك صوت مي‌گيرد اگر صفحه را در معرض اشعه ماوراي بنفش قرار دهند ظهور يك نقطه فلورسانس آبي، زير امواج بلند ماوراي بنفش دال بر وجود آفلاتوكسين مي‌باشد، در واقع آفلاتوكسينها وقتي در معرض نور ماوراي بنفش با طول موج بالا قرار گيرند، داراي خاصيت فلورسانس شديدتري هستند. اين خاصيت موجب مي شود كه اين تركيبات حتي در مقادير بسيار جزئي (۵/۰ نانوگرم يا كمتر در نقطه) ngr/spot 5/0 مشخص شوند.