بخشی از مقاله
چکیده:
گوشت آبزیان بسیار حساس بوده و در صورت شرایط نامناسب نگهداری به سرعت تحت تأثیر عوامل فساد قرار میگیرند و به تدریج کیفیت خود را از دست میدهند. هیستیدین به طور طبیعی به مقدار زیادی در بعضی از گونههای ماهیان وجود دارد که در اثر عمل آنزیمها تبدیل به هیستامین میشود. هیستامین، یک مولکول هیدروفیل بوده که از یک حلقه ایمیدازول و یک گروه آمین که توسط دو گروه متیلن به هم متصل شدهاند، تشکیل شده است. مسمومیت هیستامینی (اسکمبروئیدی) ناشی از مصرف ماهی یک مسمومیت شیمیایی-غذایی است که در اثر خوردن ماهی فاسد یا آلوده به باکتری، ایجاد میگردد. هدف از نگارش این مقاله ارائهی توضیحات لازم در مورد مسمومیت هیستامینی (که یکی از مشکلات اساسی در زمینهی نگهداری محصولات دریایی است) و ارائهی راهکارهای لازم برای پیشگیری از این مسمومیت، است. ساختار هیستامین، مکانیزم تولید هیستامین، پایداری هیستامین در مواد غذایی، طبقهبندی ماهیها از نظر میزان تشکیل هیستامین، غذاهایی که در بروز مسمومیت هیستامین نقش دارند، عوامل تشدیدکننده سمیت هیستامین موجود در ماهی، کنترل تشکیل هیستامین، تأثیر یخ بر میزان تشکیل هیستامین، تأثیر انجماد و روشهای انجماد زدایی بر میزان تشکیل هیستامین در ماهی، اثر تخلیه امعاء و احشاء بر میزان تشکیل هیستامین در ماهی، تشکیل هیستامین در هنگام فرآیند کنسروسازی، میزان مجاز هیستامین در مواد غذایی، روشهای اندازه-گیری هیستامین و تشخیص و درمان مسمومیت هیستامینی در این مقاله مورد بحث و بررسی قرارگرفته و در نهایت پیشنهادهایی برای جلوگیری از مسمومیت هیستامینی ناشی از مصرف ماهی ارائه گردیده است.
واژههای کلیدی: "هیستامین"،"مسمومیت هیستامینی"،"ماهی"،"هیستیدین دکربوکسیلاز"،"تون ماهیان"
تعریف و مقدمه:
امروزه علم تغذیه نقش غذا را در ارتقاء تندرستی و پیشگیری و درمان بیماریها روشن ساخته است و زمانی این مهم حاصل میگردد که بتوان از این دانش به شکل کاربردی در بالا بردن سطح سلامت جامعه استفاده نمود. برخورداری جامعه از تغذیه خوب و کافی زمانی میسر خواهد بود که سه شرط اساسی: دسترسی، توانایی خرید و سلامتی جسمانی در استفاده از مواد مغذی فراهم باشد.
در طول دهه گذشته وقوع بیماریهای میکروبی ناشی از غذا نه تنها در کشورهای فقیر و در حال توسعه، بلکه در کشورهای پیشرفته با استانداردهای بالای بهداشتی نیز رو به افزایش بوده و این در حالی است که وقوع عفونتها و مسمومیتهای غذایی اغلب گزارش نمی شود و آمار دقیقی از آنها در دسترس نیست. غذا میتواند به عنوان حامل عوامل بیماری زا و حتی ناقل فعال مطرح باشد. بیماریهای ریوی در آمریکا در رتبه دوم قرارمی گیرند.
در میان مواد غذایی مورد مصرف انسان، آبزیان به دلیل ارزش غذایی بالا شامل اسیدهای آمینه ضروری، پروتئین قابل هضم، اسیدهای چرب غیراشباع و انواع ویتامینها و املاح در رژیم غذایی انسان میتواند نقش موثر و بسزایی داشته باشند. آبزیان دارای ارزشهای غذایی بسیاری هستند و نقش موثر آنها در رژیم غذایی انسان آشکار شده است. انواع اسیدهای آمینه ضروری، پروتئین قابل هضم، اسیدهای چرب غیراشباع، انواع ویتامینها و املاح معدنی که برای رشد و تأمین نیازهای غذایی انسان ضروری هستند، در آبزیان وجود دارند. علیرغم این ویژگیها، گوشت آبزیان بسیار حساس بوده و در صورت شرایط نامناسب نگهداری به سرعت تحت تأثیر عوامل فساد قرار میگیرند و به تدریج کیفیت خود را از دست میدهند. یکی از عوارضی که در اثر عدم نگهداری مناسب ماهی، در انسان به وجود میآید، مسمویت هیستامین است.
هیستامین، یک مولکول هیدروفیل بوده که از یک حلقه ایمیدازول و یک گروه آمین که توسط دو گروه متیلن به هم متصل شدهاند، تشکیل شده است. این ماده، اولین بار در سال 1906 توسط Windaus سنتز شد. با وجود آنکه توانسته بودند هیستامین را از عصاره بافتها به دست آورند، برخی معتقد بودند که این ماده در طی واکنشهای گندیدگی و فساد به وجود میآید؛ تا اینکه در سال 1927 هیستامین از نمونههای تازه ریه و کبد جدا گشته و بدین ترتیب ثابت شد که بدون شک هیستامین از آمینهای طبیعی بدن است. به دنبال جداسازی و مشخص شدن اینکه این ماده در بافتهای دیگر نیز یافت میشود، نام آمین بافتی (Histos amine) یا هیستامین را به خود گرفت.
هیستامینی که در بدن ساخته میشود در بخشی از فرآیندهای بیولوژیک چون ترشح اسید معده، ایجاد حساسیت و باز شدن رگها نقش دارد. این ماده در دوز پایین برای بدن لازم بوده ولی اگر به هر دلیلی سطح سرمی آن در خون بالا برود، مسمومیت هیستامینی بروز میکند.
میدانیم که در ترکیب هیستامین یک گروه آمین شرکت دارد، وجود این ماده باعث شده تا هیستامین در گروه آمینهای بیوژنیک قرار بگیرد. آمینهای بیوژنیک بازهای ارگانیک با وزن مولکولی کم بوده و از نظر اثراتی که بر روی بدن دارند به دو دسته تقسیم میشوند:
1. :Psychoactive که اثر مستقیم بر روی انتقالدهندههای عصبی داشته و در سیستم اعصاب مرکزی عمل میکنند.
2. :Vacoactive که به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر روی رگها اثر میگذارند.
وجود آمینهای بیوژنیک در ماده غذایی در صورتی خطرناک است که با مقادیر بسیار زیادی وارد خون شده و یا مکانیسم طبیعی بدن که برای کاتابولیسم آنها لازم است به دلایل مختلف متوقف شده باشد. مهمترین آمینهای بیوژنیک عبارتاند از: فیرامین، کاداورین، پیوتریسین، هیستامین، اسپرمین، اسپرمیدین.
هیستامین به طور وسیعی در سلسله جانوران، بسیاری از سموم حشرات و خزندگان و ترشحات مضر دیگر با منشأ باکتریها و گیاهان یافت میشود. این آمین در همه بافتهای پستانداران وجود دارد. با وجود سمیتی که هیستامین داراست، یک ماده بیگانه با بدن نیست. این ماده در سلولهای تخصصیافته نگهداری شده و از آن جا به طور منظم رها میگردد. مخزن اصلی ذخیره هیستامین در بدن، ماست سلها (که در اکثر بافتها وجود دارند) و بازوفیلهای خونی است.
هیستامین طبیعی بدن، نقش مهمی در تعدادی از فرآیندهای طبیعی و غیرطبیعی بیولوژیک بدن از جمله اتساع عروق، ایجاد حساسیت و ترشح اسید معده به عهده دارد. در دوزهای پایین، هیستامین مادهای ضروری و مطلوب برای بدن است ولی وقتی دوز آن افزایش مییابد و به اندازه کافی هیستامین وارد جریان خون میگردد، مسمویت ناشی از آن بروز میکند.
لازم به ذکر است که اکثر بیماران مبتلا به این مسمویت، تنها از تعدادی از علائم یادشده رنج می برند. حتی در مواردی که این عارضه در یک گروه بروز می-کند، احتمال مشاهده تمامی علائم ضعیف به نظر میرسد. شدت بروز علائم نیز به طور قابل ملاحظه ای به مقدار هیستامین خورده شده و حساسیت فردی بیمار بستگی خواهد داشت.
مکانیزم تولید هیستامین
ساختار شیمیایی هیستامین 2 و -4 ایمیدازول اتیل آمین است. باکتریهای خاصی دکربوکسیلاسیون هیستیدین را به روش آنزیمی در خلال رشد خود انجام میدهند. این آنزیم با هیستیدین آزاد واکنش میدهد. هیستیدین به طور طبیعی به مقدار زیادی در بعضی از گونههای ماهیان وجود دارد که در اثر عمل
آنزیمها تبدیل به هیستامین میشود. باکتریهای سازندهی هیستامین قادر به رشد و تولید هیستامین در محدودهی دمایی گستردهای هستند. دمای اپتیمم رشد این باکتریها 32.2 درجه سلسیوس است. زمانی که آنزیم هیستیدین دکربوکسیلاز فعال شد، حتی اگر باکتری در محیط وجود نداشته باشد این آنزیم قادر به تولید هیستامین در ماهی خواهد بود. این آنزیم در دمای یخچال و دماهای نزدیک آن نیز قادر به فعالیت خواهد بود. آنزیم ممکن است در دمای انجماد غیرفعال باقی بماند ولی در مراحل انجمادزدایی دوباره به فعالیت خود ادامه خواهد داد. هیستامین در صورت تشکیل شدن، در اثر انجماد یا پختن از بین نخواهد رفت. باکتریهای تولیدکنندهی هیستامینمعمولاً در محیطهای آب شور وجود دارند. این باکتریها به طور طبیعی در آبشش و رودهی ماهیان آب شور وجود دارد. در زمان مرگ مکانیسم دفاعی بدن ماهی نمیتواند از رشد و تولید آنزیم در بدن ماهی جلوگیری کند و در نتیجه سم هیستامین در بدن ماهی تولید میشود. تخلیه شکمی و شستن آبششها به روش بهداشتی میتواند به طور چشمگیری از تولید این سم جلوگیری کند.
محققانقبلاً گزارش کرده بودند که هیستامین توسط عمل اتولیز تولید میشود. ولی مدارک موثق حاکی از این است که عملکرد دکربوکسیلاسیون (جدا شدن گروه کربوکسیل) عمدتاً از فعالیت باکتریهایی که آنزیم هیستیدین دکربوکسیلاز را دارند حاصل میگردد.
ماهیان خانواده اسکومبریده و بعضی از ماهیان غیر اسکومبرید نظیر ماهی-ماهی و انواع ساردین حاوی مقادیر زیادی از هیستیدین آزاد در بافتهای عضلانی خود هستند که به عنوان یک سوبسترا برای آنزیم هیستیدین دکربوکسیلاز باکتریایی عمل میکند. تجزیه پروتئین چه از طریق خود هضمی (اتولیز) و چه از طریق باکتریایی، ممکن است نقشی در آزادسازی هیستیدین آزاد از پروتئینهای بافت داشته باشد.
پایداری هیستامین در مواد غذایی
هیستامین به شدت پایدار است و زمانی که ایجاد شده باشد با پختن از بین نمیرود. در فرایندهایی مانند کنسروسازی و ریتورتینگ یا انجماد یا نگهداری در حالت منجمد نیز از بین نمیرود. مقدار زیاد هیستامین ممکن است با سایر علائم فساد همراه نباشد. آنزیم هیستیدین دکربوکسیلاز به وسیله پختن از بین میرود و بنابراین هیستامین دیگر تولید نخواهد شد مگر اینکه آلودگی مجدد به باکتریهای مولد آنزیم به وقوع بپیوندد.
مسمومیت هیستامینی (اسکمبروئیدی) ناشی از مصرف ماهی (HFP) یک مسمومیت شیمیایی غذایی است که در اثر خوردن ماهی فاسد یا آلوده به باکتری، ایجاد میگردد. ماهی ممکن است زمانی که شروع به سمّی شدن میکند هنوز بو و طعم و ظاهر مطبوعی داشته باشد. فراوری صورت گرفته روی ماهی از جمله دودی کردن، انجماد و کنسروسازی به عوامل تولیدکنندهی سم در ماهی صدمه میزند. هیستامینعمدتاً توسط یک دسته از باکتریهایی که حاوی آنزیم هیستیدین دکربوکسیلاز هستند تولید میشود. در ماهیان تن و ماکرل به دلیل اینکه میزان هیستیدین عضلاتشان بالا است، این ماده به عنوان سوبسترا به وسیله آنزیم هیستیدین دکربوکسیلاز باکتریایی مورد عمل قرارگرفته و در نتیجه پس از صید به مرور زمان هیستامین در بدن ماهی افزایش و تجمع مییابد.
حال اگر چنین ماهیانی مورد مصرف قرار بگیرند پس از مدت زمان کوتاهی علائم مسمومیت در فرد ظاهر میگردد؛ بنابراین در صورتی که میزان هیستامین موجود در بافتهای عضلانی ماهی خام از حد 20 پی پی ام و کنسروهای ماهی از حد 50 پی پی ام تجاوز نماید ماهی و یا فرآوردههای مربوطه غیرقابلمصرف اعلام میگردد. به علت روند رو به رشد مصرف فرآوردههای دریایی در کشور ما به خصوص ماهی تن که بیشتر به صورت کنسرو عرضه میشود، یافتن شاخصی جهت کنترل کیفیت ماهی خام و کنسرو آن و نیز کاهش مسمومیت حاصل از آن مد نظر است. هیستامین به طور طبیعی در فیزیولوژی بدن پستانداران وجود دارد. بازوفیلها و سلولهای محافظ بدن حاوی هیستامین میباشند و اثرات بیولوژیکی آن زمانی مشخص میشود که در اثر آلرژی یا عکسالعملهای دیگر بدنی، مقدار زیادی از آن در بدن آزاد شود. هیستامین اثر خود را با بستن گیرندههای غشایی موجود در سیستم تنفسی، قلبی-عروقی، گوارشی، ایمنی و پوستی اعمال میکند.
مسمومیت هیستامینی ناشی از ماهی (HFP) یک مسمومیت رایج در ماهی استولی به علّت ملایم بودن بیماری و خطر کم آن، کمتر گزارش میشود. علائم این بیماری بسیار شبیه علائم بیماری عفونت سالمونلایی و حساسیتهای غذایی دیگر است. شدت مسمومیت هیستامینی به ویژگیهای جسمی افراد وابسته است و تشخیص طبی آن در افرادی که از داروهای خاصی مانند ایزونیازید (که بازدارندهی آنزیم مبدل هیستامین در روده است) استفاده میکنند، بسیار دشوار است.
HFP بیماری خیلی خطرناکی نیست، ولی در رابطه با ایمنی غذایی و تجارت جهانی بسیار مهم است. مصرفکننده خواستههای بسیار زیادی دارد و شکایات صورت گرفته در مراجع قضایی در رابطه با مسمومیت غذایی بسیار رایج است. تولیدکنندگان، توزیعکنندگان و رستورانها به طور افزایندهای خود را در قبال کیفیت مواد اولیه و محصول نهایی فروختهشده، مسئول میدانند. بسیاری از کشورها قوانینی برای حداکثر هیستامین مجاز موجود در ماهی وضع کردهاند. با این حال مقدار هیستامین موجود در ماهی فاسد نسبت به حد مجاز دوز سمیت آن بسیار متغیر است. با توجه به تأثیر عوامل مختلف در سمیت هیستامین، تعیین یک سطح استاندارد برای مقدار هیستامین مجاز در غذاهای مختلف امکانپذیر نیست. باکتریهای حاوی آنزیم هیستیدین دکربوکسیلاز، هیستامین را از اسیدآمینههای آزاد هیستیدین موجود در ماهی فاسد تولید میکنند. بعضی از این باکتریها در فلور میکروبی خود ماهی وجود دارند و بسیاری دیگر نیز در طی آلودگی ثانویه و در مراحل بعد از صید در روی عرشه، طی حملونقل یا فرآوری وارد محصول میشوند.
کلید پایین نگاهداشتن سطح هیستامین و باکتریهای تولیدکنندهی آن، سرد کردن محصول بلافاصله بعد از صید و نیز در طی حملونقل و ذخیرهسازی است. با توجه به افزایش روزافزون تجارت جهانی اقدامات زیادی برای حفظ کیفیت فراوردههای ماهی در شرایط مختلف صورت گرفته است.
هیستامین به شدت پایدار است و در فرایندهایی مانند کنسروسازی، انجماد یا پختن از بین نمیرود. سازمان غذا و داروی آمریکا FDA سطح ppm50 هیستامین را برای ماهی مجاز اعلام کرده و سازمان استاندارد بینالمللی کدکس غذایی، برای ماهی هیستامین را به عنوان شاخص بهداشت معرفی نموده و حداکثر غلظت آن را 100 پی پی ام اعلام کرده است.
باکتریهای تولیدکننده هیستامین:
همه باکتریها آنزیم هیستیدین دکربوکسیلاز را دارا نبوده، بلکه این آنزیم در گونههای معینی از Enterobacteriaceae (به خصوص گونههای پروتئوس)، Clostridium و Lactobacillus یافت میشود، حتی در میان گونههای اختصاصی گروههای فوقالذکر، این آنزیم به ندرت وجود دارد.
باکتریهای رودهای مهمترین HFB (باکتریهای تولیدکننده هیستامین) در ماهی هستند، Morganellamorganii، K. pneumoniae، Proteusvulgaris و Hafnia alveiانحصاراً جزء گروه باکتریهای تولیدکنندهیستامین بوده و عملاً از ماهیانی جداشدهاند که مسمومیت هیستامین توسط آنها به وقوع پیوسته است.
Behling and Taylor از نظر مقدار تولید هیستامین، باکتریهای مولد هیستامین را به دو گروه تقسیم میکنند:
1. گروهی که در محیط کشت TFIB طی مدت 24 ساعت در دمای 15 درجه سانتیگراد بیش از 100 گرم هیستامین در 100 میلیلیتر نمونه
تولید میکنند. گونههای K.Penumoniac، M.morganii و Entrobactoraerogenes در این گروه قرار دارند.
.2 گونههایی که در محیط کشت مذکور و در دمای بالاتر از 30 درجه طی مدت 48 ساعت، کمتر از 25 گرم در 100 میلیلیتر نمونه تولید میکنند: Escherichiacoli,Citrobacterfreundii, H. Alevi جزء این گروه قرار دارند. نقش درجه حرارت در تولید هیستامین بسیار بااهمیت نیست. حداقل دمای لازم برای رشد این باکتریها 8 درجه بوده و در دمای بالاتر از 15 درجه رشد این باکتریها سریعتر و در نتیجه تولید هیستامین بیشتر میشود.
شایان ذکر است که گونههایی از باکتریهای سرما دوست نیز وجود دارند که قادر به ساخت هیستامین در ماهی میباشند ولی سرعت و میزان آن پایین است.
تحقیقات نشان داده است که برای تولید 100 میلیگرم هیستامین در 100 گرم عضله ماهی در دمای 21 درجه به 46 ساعت زمان نیاز است که این مدت در دمای 32 درجه به 23 ساعت و در دمای 38 درجه به 17 ساعت تقلیل مییابد .
تغییرات دما زمانی که به سمت افزایش حرارت میرویم باعث بروز انتخاب طبیعی در نوع باکتریهای مولد هیستامین شده به گونه ای که با افزایش دما، باکتریهای مولد هیستامین از سرما دوستها به مزوفیلهایی که قادرند با سرعت زیاد مقادیر بالایی هیستامین تولید کنند، تغییر مییابد. ذکر این نکته ضروری است که باکتریهای فلور طبیعی ماهی ( N- group bacterin ، (Aeromonasputrefaciens , v. algnolyticus قدرت تولید هیستامین ناچیزی داشته و گروهی که هیستامین بالا تولید میکنند از خانواده آنتروباکتریاسه میباشند، که در خلال حملونقل و نگهداری اضافه میشوند.
طبقهبندی ماهیها از نظر میزان تشکیل هیستامین:
ماهی رایجترین ماده غذایی است که باعث گسترش هیستامین میشود و در میان ماهیها خانواده اسکامبروئیده بیشترین نقش را دارا میباشند و خانواده اسکامبروئیده شامل: ماهی تن، ماکرل، بونیتوو ... هستند و به علت مصرف بالای آن در جهان، بیشترین مورد مسومیت را به خود اختصاص دادهاند.
بجز گروه تن ماهیان در امریکا، Mahimahi در آلمان، بریتانیا و ژاپن ساردین مواردی از هیستامین را باعث شده اند.
مقدار هیستیدین آزاد در عضلات ماهی به عنوان سوبسترا برای انجام دکربوکسیلاسیون میکروبی، عاملی است که در ماهیان مختلف بایستی مد نظر قرار بگیرد. هیستیدین در گونه ماهیان مهاجر که دارای عضلاتی تیره هستند بسیار زیاد بوده، به عنوان مثال در عضلات اسکلتی ماهی تن، بونیتو، ماکرل هیستیدین آزاد به ترتیب از 745 تا 1460 میلیگرم افزایش نشان میدهد.
بر خلاف گروه فوق، ماهیانی که دارای گوشت سفید هستند در عضلات خود مقدار کمتری هیستیدین تولید میکنند درحالیکه ماهیان دارای گوشت تیره در مدت 48 ساعت در دمای 25 درجه، 70 تا 260 میلیگرم در 100 گرم عضله، هیستامین در عضلات خود جمعآوری میکنند.
میزان هیستامین در قسمتهای مختلف بدن ماهی متفاوت است. در قسمتهای قدامی نزدیک به حفره شکمی ماهی، مقدار بیشتری و به تدریج که به سمت دم ماهی نزدیک می شویم میزان آن کمتر میشود.
