भोजन और आहार में माइकोटॉक्सिन क्या हैं?

पशु उत्पादकता, चारा सुरक्षा और मानव स्वास्थ्य के लिए क्या निहितार्थ हैं?

खाद्य और फ़ीड आपूर्ति श्रृंखला में माइकोटॉक्सिन संदूषण को रोकने और समाप्त करने के लिए नैनो तकनीक का उपयोग कैसे किया जा सकता है?

माइकोटॉक्सिन खाद्य सुरक्षा के लिए एक मुख्य वैश्विक चिंता और महत्वपूर्ण चुनौती हैं, क्योंकि इनके हानिकारक प्रभाव होते हैं। खाद्य फसलों में इनकी प्रसारण का अनुमान 60-80% के दायरे में होता है और वैश्विक रूप से माइकोटॉक्सिन से प्रभावित कृषि उपज की वाणिज्यिक मान्यताएं लगभग 932 मिलियन डॉलर वार्षिक आर्थिक हानि रिपोर्ट की गई हैं। ये कम आणविक वजन के विषाक्त उत्पाद अस्परजिलस, अल्टरनेरिया, फ्यूसारियम और पेनिसिलियम जैसे माइकोटॉक्सिजेनिक कवकों से उत्पन्न होते हैं और विभिन्न श्रेणियों के खाद्य और चारा द्वारा प्रदूषित होते हैं। 400 से अधिक माइकोटॉक्सिन को विषाक्त माना गया है, और माइकोटॉक्सिन प्रदूषण से होने वाले माइकोटॉक्सिकोसिस के हानिकारक प्रभावों का मनुष्यों में प्रमाणित किया गया है, जिसमें मरण, जिगर का मरण, खून का बहना, वृषणीग्रंथि का सूक्ष्मगति, सांस्कृतिक विकार, कैंसर और अत्यंत मामलों में मृत्यु शामिल हैं। वैसे ही, माइकोटॉक्सिनों से प्रदूषित पशुओं के चारे से उपलब्ध चारा पोषक तत्वों में कमी, चिकित्सा संक्रमण, पशु स्वास्थ्य को क्षति, अंतिम रूप में मृत्यु और कम प्रोडक्शन के कारण हो सकता हैं। माइकोटॉक्सिनों के सबसे ज्यादा विषाक्त प्रकार एफटॉक्सिन (एएफ) और ओक्राटॉक्सिन (ओटी) होते हैं। एएफबी1 एक मजबूत जिगर कैंसरोजनिक माइकोटॉक्सिन होता है, जिसे अधिकांशतः अनाज, बीज, अनाज और चारा में पाया जाता है, और एएफबी1 और एएफबी2 निष्क्रिय एफएम1 और एएफएम2 में परिवहन के बाद दूध प्रसारित गायों में परिवर्तित किया जा सकता है। विपरीत रूप से, हेपेटोटोक्सिक और नेफ्रोटोक्सिक प्रभाव वाला ओटी अधिकांशतः अनाज, कॉफ़ी, वाइन, अंगूर का रस और सूखे फलों में पाया जाता हैं। इसलिए, खाद्य में माइकोटॉक्सिन की मौजूदगी को कम करने और/या उन्हें समाप्त करने के लिए उपयुक्त तकनीकों और दृष्टिकोणों की तत्परता के लिए अपेक्षाकृत आवश्यकता हैं। खाद्य में प्रमुख माइकोटॉक्सिनों की रासायनिक संरचनाएं चित्र 1 में प्रस्तुत की गई हैं, जबकि पशुओं और मानवों में होने वाले लक्षण और बीमारियों के आधार पर माइकोटॉक्सिन के वर्ग टेबल 1 में प्रस्तुत किए गए हैं।

तालिका 1. जानवरों और मनुष्यों के लक्षणों और बीमारियों के आधार पर मायकोटॉक्सिन की कक्षाएं।

भोजन और फ़ीड में मायकोटॉक्सिन क्या हैं?

मायकोटॉक्सिन द्वारा खाद्य संदूषण के जोखिम को पर्यावरण, कृषि संबंधी और सामाजिक आर्थिक दृष्टिकोण से बढ़ाया जा सकता है और पशु फ़ीड आपूर्ति श्रृंखला (चित्र 2) के सभी खंडों में पाया जा सकता है।

माइकोटॉक्सिन उत्पादन और खाद्य पदार्थों में संदूषण को प्रभावित करने वाले कारक

मायकोटॉक्सिन कृषि और खाद्य उत्पादों की एक विस्तृत श्रृंखला पर विकसित हो सकते हैं। मनुष्यों के संपर्क में आने का सबसे आम स्रोत दूषित अनाज, अनाज आधारित उत्पाद और मायकोटॉक्सिन के संपर्क में आने वाले जानवरों द्वारा उत्पादित भोजन हैं। खाद्य प्रबंधन श्रृंखला के साथ पूर्व–कटाई से कटाई के बाद के चरणों तक संदूषण हो सकता है और कवक की उपस्थिति आवश्यक रूप से मायकोटॉक्सिन संदूषण में परिवर्तित नहीं होती है, क्योंकि मायकोटॉक्सिन उत्पादन की स्थिति विशिष्ट और फंगल विकास की स्थिति से स्वतंत्र होती है। खाद्य सुरक्षा प्रबंधन प्रणाली (FSMS) भोजन संबंधी व्यवसायों में खाद्य स्वच्छता और सुरक्षा के प्रबंधन के लिए तैयारी, निगरानी और रोकथाम प्रणाली है। यह कृषि उत्पादों और खाद्य पदार्थों में माइकोटॉक्सिन उत्पादन को प्रभावित करने या रोकने के लिए एक संभावित दृष्टिकोण के रूप में सुझाया गया है। FSMS को खपत के लिए अंतिम उत्पादों की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए खाद्य उत्पादन प्रक्रिया और पर्यावरण को नियंत्रित करने के लिए एक व्यावहारिक उपकरण के रूप में देखा गया था और इसमें आमतौर पर अच्छी स्वच्छता प्रथाओं (GHP), अच्छी कृषि पद्धतियों (GAP), अच्छी भंडारण प्रथाएं (GSP), अच्छी निर्माण पद्धतियां (जीएमपी) और जोखिम विश्लेषण और महत्वपूर्ण नियंत्रण बिंदु (HACCP) पर आधारित प्रक्रियाओं और प्रबंधन नीतियों को शामिल किया गया है। ।

खाद्य सुरक्षा नियंत्रण सभी चरणों में निगरानी और माइकोटॉक्सीजेनिक कवक को कम करने के लिए उचित प्रसंस्करण स्थितियों के कार्यान्वयन और खाद्य उत्पादों में माइकोटॉक्सिन की उपस्थिति को नियंत्रित करके प्राप्त किया जा सकता है। एचएसीसीपी–आधारित प्रक्रियाओं जैसे पूर्वापेक्षित कार्यक्रमों के कार्यान्वयन से माइकोटॉक्सिन संदूषण को कम किया जा सकता है, जबकि संदूषण के बाद विषहरण के लिए पारंपरिक रासायनिक, जैविक और भौतिक तरीकों को नियोजित किया जा सकता है। माइकोटॉक्सिन उत्पादन को नियंत्रित करने और रोकने के लिए एचएसीसीपी प्रणाली के आवेदन पर एक व्यापक मैनुअल निगरानी प्रणाली के लिए चरणों की पहचान करता है और प्रसंस्करण में कदम जहां माइकोटॉक्सिन को रोका या मिटाया जा सकता है। पारंपरिक तरीकों और उनकी कठिनाइयों के बढ़ते प्रतिरोध के कारण, नई और अभिनव रणनीतियों को विकसित करने की आवश्यकता है जो गुणवत्ता पर न्यूनतम प्रभाव और कम प्रसंस्करण समय के भीतर माइकोटॉक्सिन को तेजी से समाप्त कर सकें। खाद्य पदार्थों में मायकोटॉक्सिन के विषहरण के लिए पारंपरिक तरीकों यानी भौतिक, रासायनिक और जैविक रणनीतियों को चित्र 3 में दिखाया गया है।

भोजन और फ़ीड में मायकोटॉक्सिन क्या हैं?

माइकोटॉक्सिन की उपस्थिति और कृषि उपज, भोजन और पशु चारा प्रबंधन श्रृंखला के साथ संदूषण उनकी विषाक्तता, मानव और पशु स्वास्थ्य दोनों के लिए खतरा और संबंधित आर्थिक नुकसान के कारण वैश्विक चिंता का विषय है। यहां तक ​​कि GAP, GMP, GSP, GHP और HACCP–आधारित प्रक्रियाओं जैसे खाद्य प्रबंधन प्रणालियों के पूर्व–आवश्यक कार्यक्रमों के कार्यान्वयन के साथ प्री–फसल, कटाई के बाद और प्रसंस्करण के उचित चरणों में, माइकोटॉक्सिन संदूषण अपरिहार्य है (14)। इसलिए प्रारंभिक और त्वरित पहचान उन्मूलन, खाद्य पदार्थों की समग्र सुरक्षा और संबंधित स्वास्थ्य समस्याओं को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है। खाद्य सुरक्षा, विनियामक मुद्दों, कार्सिनोजेनिक उप–उत्पादों के संभावित निर्माण, सीमित दक्षता और गुणवत्ता में संभावित परिवर्तनों के बारे में बढ़ती उपभोक्ता जागरूकता ने पारंपरिक रासायनिक, जैविक और भौतिक विषहरण विधियों के अनुप्रयोगों को सीमित कर दिया है। इसके अलावा, बढ़ते प्रतिरोध, विशेष रूप से पारंपरिक तरीकों के लिए नए उपभेदों ने खाद्य पदार्थों में कम प्रसंस्करण समय और रूपात्मक, भौतिक रासायनिक, बनावट और संरचनात्मक गुणों पर नगण्य प्रभाव के साथ खाद्य पदार्थों और पर्यावरण में भी माइकोटॉक्सिन के तेजी से नियंत्रण, कमी और उन्मूलन के लिए नवीन रणनीतियों की दिशा में अनुसंधान को गति दी है। ।

चुंबकीय सामग्री और नैनोकण भोजन, कृषि और पशुधन उद्योगों के विभिन्न पहलुओं में काफी संभावनाएं प्रस्तुत करते हैं। मायकोटॉक्सिन पर उनकी सोखने की क्षमता एक बढ़िया अतिरिक्त है। हालांकि, फाइटोकेमिकल अवरोधकों की तरह, आवेदन अभी भी शैशवावस्था में है। चुंबकीय सामग्री और नैनोकणों के उपयोग के माध्यम से माइकोटॉक्सिन को नियंत्रित करने के पर्यावरण के अनुकूल, कम लागत और प्रभावी साधनों का समर्थन करने के लिए अध्ययन हाल ही में सामने आए हैं। उदाहरण के लिए, चुंबकीय कण (Fe3O4) जो चिटोसन के साथ लेपित थे, फलों के रस से पेटुलिन के सोखने के लिए प्रभावी थे। रेटिनोइक एसिड के साथ नैनोसेलुलोज का संयुग्मन एकाग्रता और pH के आधार पर विषाक्तता के किसी भी निशान के बिना विभिन्न प्रकार के खाद्य पदार्थों से AFB1 का विज्ञापन कर सकता है (15), (16)। नैनो–क्ले, नैनो–जेल, सतह–सक्रिय मैग्हेमाइट, जिंक ऑक्साइड नैनोपार्टिकल्स (ZON), सिल्वर नैनोपार्टिकल्स (SLN), कॉपर नैनोपार्टिकल्स और सेलेनियम नैनोपार्टिकल्स (SEN) जैसे मैग्नेटिक नैनोपार्टिकल्स कृषि फीडस्टफ में मायकोटॉक्सिन को हटाने और बांधने के लिए प्रभावी थे। खाद्य पदार्थ (17), (18)। वैज्ञानिकों  ने फुलरीन, कार्बन नैनोट्यूब और ग्राफीन (देशी ग्राफीन (G), ग्राफीन ऑक्साइड (GO) और कम ग्राफीन (rGO)) जैसे कार्बन नैनोकणों के प्रमुख गुणों और मायकोटॉक्सिन (चित्र 4) के साथ संभावित बाध्यकारी बातचीत की समीक्षा की (19)। . माइकोटॉक्सिन सतह, बंडलों, खांचे, या इन नैनोकणों के बीच चैनलों को अलग–अलग बाध्यकारी बातचीत के माध्यम से बाध्य किया जा सकता है, लेकिन अभी तक, कवक कोशिकाओं के व्यक्तिगत घटकों के साथ NPs की बातचीत में अभी भी कमी है और अभी तक जांच की जानी है।

माइकोटॉक्सिन मनुष्यों और जानवरों के स्वास्थ्य और भलाई के लिए एक महत्वपूर्ण जोखिम पैदा करते हैं और एक महत्वपूर्ण खाद्य सुरक्षा मुद्दा हैं। मानव भोजन और पशु फ़ीड आपूर्ति श्रृंखलाओं के माइकोटॉक्सिन संदूषण के कई पहलुओं को चित्रित करने का प्रयास करने वाले अनुसंधान प्रयासों के बावजूद, अभी भी कई प्रश्नों का उत्तर देने की आवश्यकता है। यद्यपि मायकोटॉक्सिकोस सदियों से ज्ञात हैं, यह केवल पिछले 50 वर्षों में है कि हमने इन प्राकृतिक फ़ीड संदूषकों के उत्पादन, रसायन विज्ञान और जैविक प्रभावों की समझ हासिल की है (20)। उस समय में, रणनीतियों का विकास किया गया है, जिसमें एग्रोनॉमिक प्रथाओं, पौधों के प्रजनन और ट्रांसजेनिक्स, जैव प्रौद्योगिकी, विष बंधन और फ़ीड योजक को निष्क्रिय करना, और माइकोटॉक्सिन संदूषण और जोखिम को कम करने के लिए फ़ीड आपूर्तिकर्ताओं और पशु उत्पादकों की शिक्षा शामिल है (21)। फिर भी, इन प्राकृतिक पर्यावरणीय यौगिकों के लिए मनुष्य और जानवरों के जोखिम को नियंत्रित करना मुश्किल साबित हुआ है। यह खाद्य और चारा सुरक्षा का एक महत्वपूर्ण वैश्विक मुद्दा है और हमें कुछ हद तक जोखिम के साथ रहना होगा। स्थिति तब और जटिल हो जाती है जब यह सराहना की जाती है कि कई हजार माध्यमिक कवक मेटाबोलाइट्स हैं (22), जिनमें से अधिकांश का विषाक्तता के लिए परीक्षण नहीं किया गया है या रोग के प्रकोप या कम पशु उत्पादकता से जुड़ा है। हालांकि, माइकोटॉक्सिन के लिए बढ़ती जागरूकता और निरंतर निगरानी के साथ, फ़ीड उद्योग और पशु उत्पादक बेहतर और सुरक्षित उत्पादों का उत्पादन करेंगे।

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