قسم علوم الحياة يناقش رسالة ماجستير تبحث في حماية حبوب الذرة الصفراء من الاصابة بالفطر Aspergillus flavus من خلال دراسة تأثير بعض العوامل في اختزال سم الافلاتوكسين B1 و

Print Friendly, PDF & Email

ناقش قسم علوم الحياة في كلية التربية للعلوم الصرفة ( ابن الهيثم) رسالة الماجستير الموسومة ( دراسة تأثير بعض العوامل الاحيائية والنانوية والكيميائية في اختزال سم الافلاتوكسين B1 وحماية حبوب الذرة الصفراء من الاصابة بالفطر Aspergillus flavus ) للطالب ( سلام نصيف جاسم محمد ) التي انجزها تحت اشراف التدريسي في القسم ( أ.م.د ثامر عبد الشهيد محسن ) و لتدريسية في كلية الزراعة ( أ.د حليمة زغير حسين ) ونوقشت من قبل أعضاء لجنة المناقشة المبينة أسمائهم فيما يأتي :

  • ا.د. محسن هاشم رسن (رئيساً)

  • ا.م.د. سمية نعمة خوار (عضوا)

  • ا.م.د. فادية فلاح حسن (عضوا)

  • ا.م.د. ثامر عبد الشهيد محسن (عضوا ومشرفاً)

  • ا.د. حليمة زغير حسين (عضوا ومشرفاً)

ويهدف البحث الى :

  • تشخيص الفطر flavus المنتِج لسم AFB1 جزيئيا.

  • استعمال مواد أمنة وصديقة للبيئة للسيطرة على الفطريات ونواتجها السامة مختبريا واختبار كفاءتها مثل مسحوق الفطر lucidum والسائل اللبني لنبات الديباج Calotropis porcera (Latex) في تثبيط نمو الفطر A.flavus ومنع انتاج سم AFB1 واختزاله على حبوب الذرة الصفراء المخزونة.

  • مقارنة كفاءة المعاملات المستعملة مع مستحضر الفايلكس وأوكسيد المغنيسيوم النانوي في تثبيط الفطر flavus واختزال AFB1 .

   اظهرت نتائج العزل والتشخيص مرافقة الاجناس الفطرية Aspergillus ، Fusarium ،  Penicillium و Rhizopus لحبوب الذرة الصفراء. تصدر الفطر A.flavus الانواع بنسبة 52.87% ، اذ كان تسلسل الفطريات المعزولة بالترتيب A.flavus ، Penicillium ، A.niger ، Fusarium ، Rhizopus  و Aspergillus spp. وبالنسب 52.87 ، 15.92 ، 11.78 ، 10.19 ، 6.69 و 2.55 % على التوالي.

           كما اوضحت نتائج الكشف عن AFB1 باستعمال صفائح الكروماتوكرافي الرقيقة TLC عن قابلية عزلات A.flavus على انتاج سم AFB1 في الوسط السائل وبتراكيز مختلفة. بينت نتائج تقدير سم الـ AFB1 بوساطة جهاز الكروماتوغرافيا السائل ذو الأداء العالي High Performance Liquid Chromatography  (HPLC) للعزلة الاكثر تألقا على صفيحة الكروماتوكرافي الطبقة الرقيقة Thin-Layer Chromatography (TLC) مقدرة عالية على انتاج السم في الوسط السائل اذ بلغ 22.6 جزء بالبليون/25 مل . اظهر التشخيص الجزيئي لعزلة A.flavus الاكثر انتاجا للسم نسبة تطابق 97% مع عزلات  A.flavus المنتجة للسم في بنك المعلومات الجيني ، اذ تم ايداع التتابع النيوكليوتيدي في بنك الجينات العالمي تحت رمز بنكي  (MN960162).

         اوضحت نتائج اختبار المعاملات في تثبيط عزلة الفطر A.flavus تفوقاً معنوياً (P<0.05) لمعاملتي الفايلكس Phylex و اوكسيد المغنيسيوم النانوي Nano Magnesium Oxide (MgO NPs) ، اذ بلغت نسب تثبيط الفطر على وسط البطاطا والدكستروز Potato dextrose Agar (PDA)  لمادة الفايلكس 71 Phylex  ، 85 ، 100 و 100% للتراكيز 0.1 ، 0.15 ، 0.2 و 0.3 % على الترتيب. اما معاملة اوكسيد المغنيسيوم النانوي  MgONPs فقد سببت تثبيطاً بنسب 81.66 ، 89.33 ، 98  و 100 % للتراكيز 0.5 ، 1 ، 1.5 و 2 % بالتتابع. واظهرت النتائج وجود فروق معنوية بين معاملتي مسحوق الفطر  Ganoderma lucidum والسائل اللبني لنبات الديباج  Calotropis procera (latex) بالمقارنة مع معاملة السيطرة . ثبط مسحوق الفطر G.lucidum نمو الفطر A.flavus على وسط PDA بنسبة 54.4 ، 51.66 ، 46.33 ، 39.11 و 18.22%  للتراكيز 2.5 ، 5 ، 10 ، 250 ، 1000 ملغم على الترتيب. اما السائل اللبني لنبات الديباج  C. procera (latex) فقد اعطى نسب تثبيط 53.33 ، 57.77 ، 59 و 64.88 % عند التراكيز 0.1 ، 0.2 ، 0.3  و 0.5 % على التوالي. ولتقييم فاعلية المعاملات في اختزال سم AFB1 مختبرياً ، فقد تم اختبار افضل التراكيز من تجربة تثبيط A.flavus على وسط  PDA في اختزال سم AFB1 على الوسط السائل لمستخلص الخميرة والسكروز Yeast extract sucrose broth medium (YES)  ، اذ افادت النتائج ان المعاملات : الفايلكس  0.2مل ، MgO NPs 1.5غم ، مسحوق الفطر  G.lucidum 5 ملغم والسائل اللبني لنبات الديباج  C.procera (latex)  0.5 مل قد اعطت نسب اختزال بلغت 92.13 ، 63.42 ، 27.63 و 74.28% على التوالي.

         اظهرت نتائج التجربة الخزنية لتثبيط نمو الفطر  A.flavus وتثبيط انتاجه للـ Aflatoxin B1 (AFB1) على حبوب الذرة الصفراء نسب تثبيط بلغت 93.3 ، 61.0 ، 52.9 و 74.9%  لمعاملات الفايلكس(تركيز 0.2 مل) ، MgO NPs (تركيز 1.5 غم) ، مسحوق الفطر  G.lucidum  (تركيز5ملغم)  والسائل اللبني لنبات الديباج  C.procera (latex) (تركيز0.5 مل) على التوالي. بينما بينت نتائج اختزال AFB1 على حبوب الذرة الصفراء تحت ظروف التخزين، تفوقاً معنوياً  لمعاملات الفايلكس Phylex (تركيز 0.2 مل) ، مسحوق الفطر  G.lucidum (تركيز1000 ملغم) والسائل اللبني لنبات الديباج  C. procera (latex) (تركيز 0.5 مل) على المعاملات الاخرى ، اذ بلغت نسب الاختزال 91.38 ، 88.64 و 77.85% على التوالي . في حين لم تظهر معاملتي MgONPs (تركيز1.5 غم) ، مسحوق الفطر  G.lucidum (تركيز5 ملغم) فروق معنوية فيما بينهما ، اذ بلغت نسب الاختزال 35.73 و 22.17% على الترتيب.

        حققت معاملة الفايلكس Phylex (تركيز0.2 مل) زيادة في محتوى الذرة الصفراء للبروتين بنسبة 2.8%، وخفض  الكاربوهيدرات بنسبة 0.022% . اما معاملة MgONPs (تركيز 1.5غم ) فلم تؤثر في نسبة البروتين ، ولكنها رفعت من نسبة الكاربوهيدرات ، فقد بلغت النسب 2.1 و 0.029% على الترتيب. في حين ان معاملة مسحوق الفطر  G.lucidum (تركيز 5 ملغم) قد خفضت البروتين بنسبة 1.4% ، وزادت من الكربوهيدرات بنسبة 0.025% بالقياس الى معاملة المقارنة 2.1 و 0.024% على التوالي. في حين ان اضافة C. procera (latex) (تركيز0.5 مل) قد خفضت نسبة البروتين الى 1.8% ورفعت نسبة الكاربوهيدرات بنسبة 0.026%.

وخلص الطالب الى التوصيات الاتية :

  1. معاملة حبوب الذرة الصفراء المخزونة  بمستحضر الفايلكس لمنع تلوثها بفطر flavus  وسم AFB1 .

  2. امكانية رش الجسيمات النانوية لاوكسيد المغنيسيوم في حبوب الذرة الصفراء لحمايتها من التلوث بالفطر flavus .

  3. استعمال مسحوق الفطر  Lucidum في تعفير حبوب الذرة الصفراء سواء كانت معدة للاستهلاك البشري او الحيواني ، لقدرتها على تثبيط فطر A.flavus  واختزال سم AFB1  .

  4. دراسة تأثير مسحوق الفطر Lucidum في تثبيط فطريات اخرى.

  5. القيام بدراسات موسعة لدراسة كفاءة الاختزال لمسحوق الفطر  Lucidum تجاه سموم فطرية اخرى.

  6. اجراء دراسات حول قدرة السائل اللبني لنبات الديباج في تثبيط فطريات اخرى واختزال السموم .


        Study the effect of using some biological , nanoparticles and chemical agent in reducing of aflatoxin B1 and Protection of maize seeds from Aspergillus flavus infection

Salam nsaif Jasim  Mohammed  Al-Timimi

The goal of the research is to:

• Diagnosis of the fungus Aspergillus flavus, which produces AFB1, in part.

• Using safe and environmentally friendly materials to control fungi and their toxic products in the laboratory and test their efficacy, such as G. lucidum powder and calotropis porcera (Latex) in inhibiting the growth of A.flavus and reducing toxin AFB1 on stored yellow corn grains.

• Comparison of the efficacy of G.lucidum powder and Calotropis porcera (Latex) with Felix and Magnesium Oxide nanoparticles in inhibiting A. flavus and AFB1 reduction

The results of isolation and diagnosis showed accompanying fungal genera Aspergillus, Fusarium, Penicillium and Rhizopus for maize grain. A.flavus was the leading species with 52.87%. The sequences of the isolated fungi were A.flavus, Penicillium, A.niger, Fusarium, Rhizopus and Aspergillus spp. And the rates are 52.87, 15.92, 11.78, 10.19, 6.69 and 2.55%, respectively. Also, results of detection of Aflatoxin B1 (AFB1) using Thin-Layer Chromatography )TLC( of thin film chromatography revealed the ability of A.flavus isolates to produce AFB1 toxin in liquid medium at different concentrations. Results of AFB1 venom determination by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) showed the most fluorescent isolation on (TLC). High capacity to produce toxin in liquid medium, reaching 22.6 ppb / 25 ml. The molecular diagnosis of A.flavus isolate, which produces the most toxin, showed a 97% match with the toxin-producing A.flavus isolates in the Genetic data bank (GDB), as the nucleotide sequence was deposited in the Global Genebank under the MN960162 bank code. The results of the parameters test in inhibition of A.flavus isolate showed a significant superiority (P <0.05) for the two treatments of  Phylex and Nano Magnesium Oxide (MgO NPs) , as the rates of inhibition of the fungus on Potato dextrose Agar (PDA) medium for Phylex were 71, 85, 100 and 100% for concentrations of 0.1, 0.15, 0.2 and 0.3%, respectively. As for the treatment of nanoparticle magnesium oxide MgONPs, it caused inhibition of 81.66, 89.33, 98 and 100% concentrations of 0.5, 1, 1.5 and 2%, respectively. The results showed that there were significant differences between the two treatments of  Ganoderma lucidum powder and Calotropis procera (latex), compared with the control treatment. G. lucidum powder inhibited the growth of A.flavus on PDA medium by 54.4, 51.66, 46.33, 39.11 and 18.22% for concentrations of 2.5, 5, 10, 250 and 1000 mg, respectively. As for the milky liquid of C. procera (latex), it gave inhibition ratios of 53.33, 57.77, 59 and 64.88% at concentrations 0.1, 0.2, 0.3 and 0.5% respectively. In order to evaluate the effectiveness of the agents in reducing AFB1 toxin in vitro, the best concentrations were tested from the experiment inhibition of A.flavus on PDA in the reduction of AFB1 toxin on Yeast extract sucrose broth medium (YES), as the results indicated that the parameters: Phylex 0.2 ml, MgONPs 1.5 g , G. lucidum powder 5 mg and C. procera (latex) 0.5 ml had reduction ratios of 92.13, 63.42, 27.63 and 74.28%, respectively. The results of a storage experiment showed to inhibit the growth of A.flavus and prevent its production of AFB1 on Maiza grains toxin. Inhibition ratios were 93.3, 61.0, 52.9 and 74.9% for Phylex treatments 0.2 ml, MgONPs 1.5 mg, G.lucidum powder 5 mg and C.procera (latex) 0.5 ml respectively. Whereas, the results of AFB1 reduction on maize grains under storage conditions showed a significant superiority for the Phylex treatments, G.lucidum powder 1000 mg and the milky liquid of C.procera (latex) over the other treatments, as the reduction ratios reached 91.38, 88.64 and 77.85% over the other treatments. Straight. Whereas, the two treatments of 1.5g MgONPs and G.lucidum powder 5 mg did not show significant differences between them, as the reduction ratios were 35.73 and 22.17%, respectively. Phylex treatment increased the protein content of maize grains by 2.8%, and reduced carbohydrates by 0.022%. The treatment of MgONPs did not affect the proportion of protein, but raised the proportion of carbohydrates, the ratios were 2.1 and 0.029%, respectively. While the powdered treatment of G.lucidum reduced the protein by 1.4% and increased the carbohydrates by 0.025% compared to the comparison treatment 2.1 and 0.024%, respectively. Whereas, adding C.procera (latex) reduced the protein content to 1.8% and raised the carbohydrate ratio by 0.026%.

Recommendations

1. Treating stored yellow corn kernels with Felix preparation to prevent contamination with A.flavus and AFB1.

2. The possibility of spraying magnesium oxide nanoparticles in Maiza to protect it from A.flavus contamination.

3. Use of G. Lucidum powder in fogging Maiza, whether they are intended for human or animal consumption, for their ability to inhibit A.flavus fungus and reduce AFB1 toxin.

4. Study the effect of G. Lucidum powder in inhibiting other fungi.

5. Conducting extensive studies to study the reduction efficiency of G. Lucidum powder towards other mycotoxins.

6. Conducting studies on the ability of the milky liquid of brocade plant to inhibit other fungi and reduce toxins.