A novel rapid screening method for identifying aflatoxin B₁-degrading Agaricales

تعتمد سلامة الأغذية على معركة مستمرة وغير مرئية ضد السموم الطبيعية. ومن بين أخطر هذه السموم هي "الأفلاتوكسينات"، وهي مواد سامة تنتجها أنواع معينة من العفن التي يمكن أن تلوث المحاصيل مثل الذرة والمكسرات والحبوب. وتشتهر هذه السموم بصعوبة إزالتها لأنها لا تتحلل بسهولة بالحرارة أو طرق الطهي التقليدية. وبمجرد دخولها إلى الإمدادات الغذائية، فإنها تشكل تهديداً خطيراً لصحة الإنسان، حيث يمكن أن تسبب تلفاً في الكبد وتزيد من خطر الإصابة بالسرطان. ولعقود من الزمن، بحث العلماء عن طرق لتحييد هذه السموم دون تدمير الغذاء نفسه. ويتضمن أحد المسارات الواعدة استخدام الكائنات الحية، وتحديداً الفطريات، لتناول أو تفكيك هذا السم. وبينما تُعرف بعض الفطريات بإنتاج هذه السموم، قد تمتلك فطريات أخرى القدرة على تدميرها، لتعمل بمثابة فريق تنظيف طبيعي لأنظمتنا الغذائية.

في دراسة حديثة، سعى باحثون من الأرجنتين لمعرفة أنواع المشروم (الفطر) التي يمكن أن تعمل كدفاع طبيعي ضد هذه السموم. وقد ركزوا على مجموعة كبيرة من الفطريات المعروفة باسم "Agaricales"، والتي تضم العديد من المشروم الصالح للأكل الذي نتناوله، مثل مشروم المحار والمشروم الأبيض، بالإضافة إلى العديد من الأنواع البرية. أراد الفريق اختبار ما إذا كان بإمكان هذا المشروم ليس فقط البقاء على قيد الحياة في وجود الأفلاتوكسين، بل وأيضاً تفكيكه فعلياً. وللقيام بذلك، طوروا طريقة جديدة وسريعة لفحص عشرات سلالات المشروم دون الحاجة إلى معدات باهظة الثمن لكل اختبار على حدة. لقد جمعوا خمس عشرة سلالة مختلفة، بما في ذلك عينات برية جُمعت من مناطق متنوعة في الأرجنتين وبعض الأنواع المزروعة تجارياً. وكان الهدف هو معرفة أي منها يمكنه البقاء والازدهار أثناء تفكيك هذا السم.

قام الباحثون بتنمية سلالات المشروم هذه على غذاء خاص يشبه الهلام مصنوع من حليب جوز الهند. وقد أعدوا مجموعتين من هذا الغذاء: إحداهما سادة، والأخرى ممزوجة بكمية محددة من الأفلاتوكسين. وضعوا قطعة صغيرة من كل نوع من المشروم على كلا النوعين من الأطباء وتركوا النمو يستمر لمدة عشرين يوماً في الظلام. ولمعرفة ما يحدث، سلطوا ضوءاً فوق بنفسجي خاصاً على الأطباء. يتوهج الأفلاتوكسين طبيعياً باللون الأزرق تحت هذا الضوء. فإذا كان المشروم ينمو ببساطة على الطبق دون التأثير على السم، فسيظل التوهج الأزواني ساطعاً. ومع ذلك، إذا كان المشروم يقوم بتفكيك السم، فإن هذا التوهج الأزرق سيخبو أو يختفي تماماً. وقد عمل هذا التغيير البصري كإشارة سريعة ومنخفضة التكلفة على أن المشروم يقوم بعمله.

وكشفت النتائج عن فرق واضح بين المشروم الذي يمكنه تحمل السم وذاك الذي يمكنه تدميره فعلياً. فعند وجود السم، نما كل نوع من أنواع المشروم ببطء أكبر مما كان عليه في الغذاء السادة، مما أظهر أن السم كان مجهداً لها. ومع ذلك، أظهر الاختبار البصري أن عشر سلالات من أصل خمس عشرة سلالة كانت قادرة على القضاء تماماً على التوهج الأزرق، مما يشير إلى أنها قامت بتفكيك السم إلى مستويات غير قابلة للكشف. أما الثلاث سلالات الأخرى فقد قللت التوهج بشكل كبير ولكنها لم تقضِ عليه تماماً، بينما لم تظهر سلالتان أي تأثير يذكر على السم. وللتأكد تماماً، أخذ الباحثون عينات من الأطباء وحللوها باستخدام آلة دقيقة تقيس التركيزات الكيميائية. وقد أكد هذا التحليل التفصيلي الاختبار البصري: حيث أثبتت السلالات العشر التي بدت وكأنها قد نظفت السم أنها خفضته بالفعل بنسبة تزيد عن 99%.

ولعل الاكتشاف الأكثر إثارة للدهشة كان كيفية تحقيق بعض أنواع المشروم لهذا الإنجاز. فقد تمكنت سلالتان محددتان، إحداهما معروفة باسم Cyclocybe cylindracea والأخرى من عائلة Stropharia، من تفكيك السم تماماً رغم أنهما لم تظهرا أي نمو مرئي على الطبق. وعادة ما يتوقع العلماء أن ينمو المشروم بنشاط وينشر خيوطه لتنظيف السم. إن حقيقة قدرة هاتين السلالتين على تفكيك السم دون نمو تشير إلى أنهما كانتا تفرزان إنزيمات في الغذاء تعمل بشكل مستقل عن جسم المشروم. وهذا تمييز حاسم، لأنه يعني أن قوة التنظيف قد تأتي من الأدوات التي يصنعها الفطر وليس من الفطر نفسه، مما يفتح آفاقاً لاستخدام هذه الإنزيمات مباشرة في عمليات تصنيع الأغذية.

كما سلطت الدراسة الضوء على أن القدرة على تنظيف الأفلاتوكسين ليست شيئاً يمكن التنبؤ به بمجرد النظر إلى اسم المشروم أو مكان وجوده. فقد تصرفت بعض السلالات من نفس العائلة بشكل مختلف تماماً؛ فعلى سبيل المثال، قام نوع من مشروم Stropharia بتنظيف السم بفعالية، بينما لم يفعل نوع آخر وثيق الصلة به ذلك. وهذا يعني أن العلماء لا يمكنهم ببساطة افتراض أن مجموعة كاملة من المشروم ستكون فعالة؛ بل يجب عليهم اختبار كل سلالة على حدة. علاوة على ذلك، أشار الباحثون إلى أنه بينما اختفى السم، فإن العملية قد تترك وراءها مواد كيميائية أخرى لم تُفهم تماماً بعد. وقد أكدت الدراسة أن طريقة الفحص الجديدة كانت دقيقة وموثوقة للغاية، حيث طابقت نتائج اختبارات الآلة المكلفة بشكل شبه مثالي.

يوفر هذا العمل طريقة عملية ومنخفضة التكلفة لإيجاد أدوات بيولوجية جديدة لسلامة الأغذية. ومن خلال تحديد سلالات معينة من المشروم يمكنها تحييد الأفلاتوكسين، حتى دون نمو مرئي، فتح الباحثون مساراً نحو طرق أكثر استدامة لحماية إمداداتنا الغذائية. وتسمح الطريقة التي طوروها بالفحص السريع للعديد من أنواع الفطريات المختلفة، مما يسهل العثور على أفضل المرشحين للاستخدام المستقبلي. وبينما لا تزال هناك حاجة لمزيد من الأبحاث لفهم كيفية تفكيك هذه الفطريات للسم بدقة ولضمان سلامة النواتج الثانوية، فإن النتائج تؤكد أن عالم المشروم يحوي إمكانات كبيرة، وإن كانت غير مستغلة بشكل كافٍ، للحفاظ على أطعامنا خالية من السموم الخطيرة.