بررسي وضعیت آلودگی به آفلاتوکسین و نوع و مقدار مانده آفتکش‌ها در مغز پسته

Journal of Environmental Research and Technology, 10(17)2025. 153-166

مقدمه

آناليز باقیمانده آفت­کش در مواد غذايي و ساير کالاهاي محیط زیستی يک نياز ضروري براي مصرف­کنندگان، توليدکنندگان، ناظران مواد غذايي و مراجع ذي‌صلاح تعيين استانداردهاي ايمني مواد غذايي است. ايران يکي از بزرگترين توليدکنندگان و صادرکنندگان پسته در جهان است. همچنين، پسته يکي از مهمترين مغزهاي درختي در سبد غذايي ايراني‌هاست. آفت­کش‌ها، ترکيبات شيميايي هستند که براي ممانعت، نابودي و يا کاهش آفات در محصولات کشاورزي استفاده مي­ شوند. طغيان آفات پسته، تنوع سموم آفت­کش و مقاومت آفات کشاورزي به سموم شيميايي، منجر به استفاده بي­رويه باغداران از آفت­کش‌ها جهت توليد پسته شده است. در حال حاضر آفت­کش­هايي از قبيل دارتون، اندوسولفان، تيومتوکسام، استامي­پرايد، اتيون، ديازينون، ارگانوکلرين و ..... مورد استفاده قرار مي‌گيرند. سموم آفت­کش با نام‌هاي تجاري مختلف از جمله آکتارا، کنفيدور، موسپيلان و غيره که ترکيبات متفاوتي دارند در سطح عرضه وجود دارند، اکثر باغداران با اطلاعات ناکافي و بدون توجه به ترکيب آفت­کش و زمان مناسب مصرف و نيز دوره تجزيه آفت­کش، آن‌ها را مورد استفاده قرار مي‌دهند. امکانات آزمايشگاهي اندازه­گيري مقدار و آناليز نوع آفت­کش در کشور محدود است و پايش باقیمانده آفت­کش نياز به هزينه زياد دارد و اين امر توسط مديريت جهاد کشاورزي، سالانه در مناطق پسته خيز، با تعداد نمونه اندک انجام مي­گيرد. بنابراين، آمار و ارقام معتبر و قابل استنادي از باقیمانده آفت­کش در پسته توليدي ايران و نيز استان سمنان در دسترس نمي­باشد.

عدم رعايت فاصله زماني مناسب ميان مصرف آفت­کش‌ها تا عرضه پسته به بازار توسط توليدکنندگان پسته و نيز ساير محصولات کشاورزي سبب شده که وجود باقیمانده آفت­کش‌ها در محصولات کشاورزي در سطح عرضه يکي از بحران­هاي ايمني اين مواد غذايي در سطح کشور باشد. اداره استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران براي انواع آفت­کش‌ها حدود مجاز تعيين کرده است.

 استان سمنان از نظر سطح زير کشت پسته پس از استان­هاي کرمان، يزد، خراسان رضوي و فارس قرار دارد. از آنجا که اطلاعات جامعي در زمينه باقیمانده آفت­کش­ها و نيز نوع آنها در پسته توليدي استان سمنان در دسترس نیست. لذا ضروري است که نمونه­هاي پسته توليدي اين استان در شهرستان دامغان، که اصلي­ترين منطقه توليد کننده پسته استان سمنان است، از نظر باقیمانده آفت­کش مورد بررسي قرار گيرد.

امروز بیش از هر زمان دیگری نیاز به نگاهی جامع و جدید به حوزه کشاورزی با توجه به اهمیت توسعه پایدار، تغییرات اقلیمی و محیط زیست احساس می‌شود (کیومرثی¹ و همکاران، 2014: مهدویان² و همکاران، 2024: روسن³ و همکاران، 2025). وجود باقیمانده آفت­کش‌ها در محصولات غذایی همانند وجود پاتوژن‌ها، رنگ­های غیرمجاز، مایکوتوکسین­ها، آلرژن‌ها جزء عوامل بحرانی و به عنوان مخاطره غذایی (Food Hazard) در تضمین ایمنی مواد غذايي در سراسر جهان مطرح است. سیستم اعلام خطر سریع مواد غذایی RASFF (Rapid Alert System for Food and Feed) اروپا سالانه گزارش­های زیادی از وجود باقیمانده آفت­کش‌ها در محصولات غذایی که از سطح عرضه در سطح دنیا فراخوانی شده اند (Food recall) ثبت کرده است. برای مثال این سیستم در سال 2016 وجود مانده ایزوفنوفوس متیل (ppm 0.05‌) در تخمه کدو (از کشور چین)، در سال 2015 مانده پروپاماموکارب (048/0 و 087/0) در نوعی غذا و مانده کاربندازیم (031/0) در تخمه چینی (از کشور چک)، در سال 2014 مانده ایپیرودیون (07/0) در بادام (از کشور آمریکا)، مانده کلروپیروفوس (09/0) در دانه روغنی (از کشور نیجریه) و مانده مالاتیون (049/0) در تخمه کدو (از کشورهای آلمان، دانمارک و چین) را ثبت کرده است (گوپتا⁴، 2004: راسفه⁵، 2016). شکل 2 گزارش‌هاي باقیمانده آفت­کش در مواد غذایی در سال‌های 2013، 2014 و 2015 ثبت شده توسط راسفه را نشان می‌دهد. همان‌گونه که در شکل مشخص است موارد زیادی از وجود آفت­کش‌های تایید نشده در مواد غذایی ثبت شده است. این امر بیانگر آن است که تولید کنندگان مواد غذایی از آفت­کش­های متنوعی برای مبارزه با آفات بدون توجه به تأییدیه­های قانونی مصرف این ترکیبات استفاده می­کنند و برای حفظ توسعه پایدار و سلامت محیط زیست، توجه بیشتر به این موضوع بویژه در کشورهای در حال توسعه با اهمیت است.

مصرف آفت­کش­ها در جهان در حدود 2 میلیون تن در سال است که 24‌% آن در آمریکا، 45% در اروپا و 25% در سایر نقاط جهان مصرف می­شود. در این میان 5/47 % آفت­کش­های مورد استفاده علف کش، 5/29‌% حشره‌کش، 5/17‌% قارچ­کش و 5/5‌% آن سایر موارد مصرف بوده است. یکی از موانع در مسیر مستند­سازی و گردآوری اطلاعات جامع در زمینه مصرف آفت­کش­ها عدم اطلاعات سیستمیک و قابل اعتماد و در دسترس در زمینه مسمومیت­ها و بیماری‌های ایجاد شده در اثر مصرف آنهاست است (گوپتا ، 2004).

بیش از 800 نوع ترکیب آفت­کش برای کنترل آفات ناخواسته کشاورزی استفاده می­شود. مطالعات نشان داده برخی از روش­های فرآوری مواد غذایی از قبیل حرارت دهی (حرارت‌های بالا) و استفاده از ترکیبات نگهدارنده اثر تجزیه کننده بر برخی ترکیبات آفت­کش دارند اما آنالیز و کنترل باقیمانده آفت­کش در محصولات کشاورزی که به‌صورت خام یا با فرآوری اندک استفاده می­شوند بسیار ضروری است (لوپز⁶، 2009). 

بطور کلی برای پایش ترکیبات ناخواسته در مواد غذایی از قبیل مایکوتوکسین­ها، آفت­کش­ها، آنتی‌بیوتیک­ها، هورمون­های گیاهی و داروهای دامی از آنجا که این ترکیبات به دسته‌های متفاوت مواد شیمیایی تعلق دارند می­بایست از روش­هایی استفاده شود که بتوانند طیف وسیعی از ترکیبات را شناسایی کنند. برای جداسازی متداول­ترین روش استفاده از انواع مختلف کروماتوگرافی شامل کروماتوگرافی لایه نازک (TLC)، کروماتوگرافی مایع با کارکرد عالی (HPLC)، کروماتوگرافی گازی (GC) و الکتروفورز موئینه (CE) است. براساس ماهیت این آلاینده­ها برای تشخیص و تعیین مقدار آنها استفاده از TLC و GC به همراه اسپکترومتر جرمی (MS) در سال­های اخیر بسیار استفاده می­شود (دانزیس⁷ و همکاران، 2016: رفیعی⁸ و همکاران، 2023: رفیعی و همکاران، 2024).

باقیمانده آفت­کش‌ها و نیز ترکیبات باقیمانده حاصل از تجزیه آنها در مواد غذایی خطر آفرین محسوب می­شود، لذا بکارگیری روش‌هایی که امکان کنترل چندین نوع آفت­کش را در یک آنالیز امکان‌پذیر می­سازد اساساً اصلی­ترین استراتژی کاربردی می‌باشند. با استفاده از این روش­ها می­توان انواع مختلف آفت­کش از جمله علف­کش ، قارچ­کش و حشره‌کش را تشخیص و تعیین مقدار نمود. یکی از متداول‌ترین روش‌های آناليز چندمانده‌اي⁹، روش کروماتوگرافی گازی - اسپکترومتر جرمی است (لوپز ، 2009: دانزیس¹⁰، 2016).    

پندی¹¹ و همکاران (2010)، در کشور هند میزان آفت­کش‌های ارگانوکلره (DDT، اندوسولفان و HCH) در پسته، بادام زمینی، گردو، نارگیل و انجیر را با روش کروماتوگرافی گازی- آشکارساز احتباس الکترون (ECD) اندازه­گیری نمودند. نتایج نشان داد مقادیر HCH در دامنه 700/0 – 328/1 و DDT برابر ND – 14/0 و برای اندوسولفان برابر ND – 091/0 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود. در کشور هند استانداردی برای مقدار باقیمانده آفت­کش‌ها در خشکبار و مغزها وجود ندارد. این پژوهشگران معتقدند مقادیر کم آفت­کش ممکن است در اثر آلودگی محیطی باشد تا تماس مستقیم با آفت­کش (پندی¹² و همکاران، 2010) 

کورتز¹³ و همکاران (2008)، با روش کروماتوگرافی گازی -کروماتوگرافی مایع فاز معکوس آنلاین (GC- RPLC) به آنالیز آفت­کش­ها در مغزهای آجیلی پرداختند. برای استخراج آفت­کش از بافت مغز­های خوراکی با توجه آنکه دارای 50 الی 70 درصد چربی می‌باشند از اتیل استات و سدیم سولفات استفاده نمودند. برای جداسازی باقیمانده آفت­کش از سایر ترکیبات از کروماتوگرافی با کارایی بالا استفاده گردید. کاربرد این روش برای آنالیز آفت­کش در پسته، بادام زمینی، گردو، فندق و دانه آفتابگردان پیشنهاد شده است (کوتز و همکاران، 2008).

امامی و همکاران (2015)، برای آنالیز باقیمانده آفت­کش (12 نوع آفت کش) در پسته یک روش سریع، ساده و ارزان همراه با ایمنی بالا با استفاده از کروماتوگرافی گازی- اسپکترومتر جرمی معرفی و بهینه‌سازی نمودند. باقیمانده آفت­کش­های اتیون، کارباریل، فنیتروتیون، فنتیون، کلروپیروفوس، دیازینون، آلفا- اندوسولفان، بتا-اندوسولفان، پرمتیرین و فوزالون در پسته انجام شد. میزان بازیافت (08/93-40/81 درصد) و تکرارپذیری این روش برای آفت­کش­ها منطبق بر محدوده دستورالعمل تدوین شده توسط کمیسیون اتحادیه­های اروپا (2006) بود. بنابراین به‌عنوان یک روش مرجع جهت آنالیز باقیمانده آفت­کش در پسته و مغزها مطرح است.

حسین¹⁴ و همکاران (2003)، باقیمانده آفت­کش­های دیازینون و اتیون را در دانه پسته با استفاده از روش دیسپرسیون فاز جامد به همراه کروماتوگرافی گازی اندازه­گیری نمودند. در این بررسی میزان بازیافت برای اتیون 95 درصد و برای دیازینون 94 درصد به‌دست آمد. بر اساس نتایج، روش مورد استفاده می­تواند با دقت بالایی آفت­کش موجود در پسته را ردیابی و تعیین مقدار نماید (حسین و همکاران، 2003).

در مطالعه دیگری نوپیا¹⁵ و همکاران (2016)، باقیمانده آفت­کش را در 120 نمونه مواد غذایی خام شامل لوبیا، کاهو، گوشت گاو و ماهی نمونه­برداری شده از بازار آفریقا با روش GC-MS بررسی شد. بالاترین باقیمانده آفت­کش (DDE) در نمونه گوشت گاو برابر 78/4-58/253 و کمترین باقیمانده (BHC) در لوبیا برابر 88/4-54/38 میکروگرم بر کیلوگرم به‌دست آمد. همچنین نتایج آنان نشان مقدار آفت­کش­های ارگانوکلره در تمامی نمونه­های جمع‌آوری شده بالاتر از میزان استاندارد بود.

وانویمولروک¹⁶ و همکاران (2015)، نوع و باقیمانده آفت­کش را در 117 نمونه کلم چینی جمع‌آوری شده از بازار محلی ایالات مختلف کشور تایلند با بکارگیری روش GC-MS-MS ارزیابی نمودند. در 85 درصد نمونه­ها 12 نوع نمونه تشخیص داده شد.مانده آفت­کش‌های، کارباریل، ولتامترین، دیازینون، فنووالرات و مالاتیون در نمونه­ها کمتر از مرز بیشینه مانده آفت­کش­ها (MRL) بود و در 34 نمونه باقیمانده آفت­کش­های کربوفوران، کلروپیروفوس، کلروتالونیل، سیپرومترین، دی­متاوات، متا الاکسیل و پروفنوفوس بیشتر از MRL بود. به طورکلی 29 درصد میزان آفت­کش­های تعیین مقدار شده بالاتر از MRL بودند که این میزان بیشتر از میزان تعیین شده برای کشورهای توسعه یافته است. این محققین پایش مستمر باقیمانده آفت­کش را برای کاهش ریسک خطر سلامت جامعه ضروری می­دانند.

پترارکا¹⁷ و همکاران (2016)، در 22 نمونه غذای کودک بر پایه میوه آماده مصرف نمونه­برداری شده به‌صورت تصادفی از پنج فروشگاه مواد غذایی در یکی از شهرهای برزیل، باقیمانده آفت­کش­های متعلق به دسته‌های مختلف ¹⁸با روش GC-MS را اندازه­گیری نمودند. 14 نوع آفت­کش شناسایی شد که میزان پروسیمدون بیشتر از MRL بود. با توجه به اهمیت نوع ماده غذایی و مصرف­کننده (نوزادان) آن پایش آفت­کش بسیار با اهمیت است. 

مواد و روش‌ها

تمامی حلال­هایی که در مراحل پاکسازی و استخراج در این تحقیق استفاده شدند، Analytical grade بوده و از شرکت مرک(آلمان) تهیه شده بود. استانداردهای آفت­کش (خلوص99%‌) نیز از شرکت سیگما (آمریکا) تهیه شد. از چهار منطقه مهم تولید پسته در دامغان یعنی شامل امیریه (از روستا‌های امیرآباد، سیدآباد، امروان، قدرت‌آباد)، مهماندوست (نعیم آباد، قادرآباد و مومن‌آباد)، حومه دامغان (برم، حیدرآباد، فیروزآباد، شمس‌آباد و عبیرآباد) و منطقه فرات (فرات، حسن‌آباد، خورزان و صلح‌آباد)، 52 نمونه پسته (هر نمونه 3 كيلوگرم) به‌صورت تصادفی تهيه شد (شکل 2).

شکل 1: چهار منطقه مهم پسته­کاری شهرستان دامغان، به عنوان مناطق نمونه­برداری پسته (منبع: جهاد کشاورزی استان سمنان).

برای نمونه­برداری از دستگاه نمونه­بردار بامبو استفاده شد. برای هر نمونه، یک برگه مشخصات شامل محل و تاریخ نمونه‌برداری، مقدار و رقم پسته، منشا یا باغ تولید پسته، اطلاعاتی در زمینه آفت­کش (زمان و نوع مصرف آفت­کش) و باغدار و محل باغ، تنظیم و تکمیل گردید. نمونه­ها از ترمينال‌ها و کارگاه­هاي فرآوري پسته، از آخرین مرحله فرآوری، از روی میدان آفتابی تهيه شد. پس از کدگذاری نمونه­ها جهت آنالیز باقیمانده آفت­کش­ها توسط GC-MS به آزمایشگاه منتقل شد. پس از انجام آنالیز نمونه­ها، نتایج حاصل تفسیر و تحلیل آماری گشته و با استاندارد­های مربوطه مقایسه شد.

نمونه­های پسته برای شناسایی باقیمانده آفت­کش‌ها برطبق استانداردهای موسسه استاندارد ملی ایران (ویژه مواد غذایی با منشا گیاهی) آماده شدند. استخراج و پاکسازی بر اساس شیوه SPE-QuEChERS انجام شد، 10 گرم مغز پسته آسیاب شده در تیوپ­های 50 میلی‌لیتری سانتریفوژ قرار گرفت و به آن 10 میلی‌لیتر استونیتریل برای استخراج اضافه شد. سپس، ترکیبي شامل 1 گرم NaCl‌، 4 گرم MgSO4‌، 1 گرم سیترات سدیم دهیدرات و و 5/0 گرم‌di-sodium hydrogen citrate sesquihydrate به تیوپ­ها اضافه شد و و نمونه­ها با استفاده از ورتكس كاملاً مخلوط شدند. سپس نمونه­ها به مدت 5 دقيقه با سرعت 3000 دور در دقيقه (rpm) سانتریفوژ شده و عصاره به یک فالکون حاوی 150 میلی‌گرم MgSO4 و 50 میلی‌گرم جاذب آمینی و 50 میلی‌گرم C18 اضافه شد. مخلوط درون تیوپ با ورتکس به مدت 1 دقیقه ترکیب شد و دوباره به مدت 5 دقيقه با سرعت 3000 دور در دقيقه و در دما 5- درجه سلسيوس سانتریفوژ شدند‌. مخلوط با اضافه کردن اسید فرمیک 5% در استونیتریل (10 میکرولیتر در هر میلی‌لیتر عصاره ) اسیدی شده و عصارها به منظور بررسی باقیمانده آفت­کش با استفاده از روش کروماتوگرافي گازي- اسپکترومتر جرمي (GC/MS) و کروماتوگرافي مایع- اسپکترومتر جرمي (LC/MS/MS) آنالیز شد. آنالیز کروماتوگرافی گازی با استفاده از تکنولوژی کمپانی اجیلنت (Agilent) آمریکا، مدل 7890B کوپل شده با طیف سنج جرمی 5977A انجام گرفت. گاز حامل هلیوم با جریان 1/0 ml/min و برنامه دمایی از 70 درجه سانتیگراد شروع و تا دمای نهایی 320 درجه سانتیگراد با سه سطح دمایی تنظیم شده بود. آنالیز (LC-MS/MS) با استفاده از یک Quattro micro™ میکرو کواترو کوپل شده با طیف‌سنج جرمی چهار­قطبی محصول کمپانی اجیلنت امریکا، انجام گرفت. ستون UPLC BEH C18 به منظور جدا نمودن آنالیز به­کار گرفته شد. حلال مورد استفاده، مخلوط متانول/آب با جریان 45/0ml/min بود. ردیابی آنالیز MS بر طبق دستورالعمل­های کمیسیون اروپا مورد تأکید قرار گرفت. بر پایه دستورالعمل­های SANTE، فرآیند پیشنهادی برای آنالیز باقیمانده آفت­کش در نمونه­های پسته ارزیابی شد. نمونه­های پسته خالی دامنه­ای از 01/0 تا 25/0mg/kg داشته و منحنی­های کالیبراسیون برای هر ترکیب آفت­کش رسم شد. محدودیت شناسایی (LOD) و محدودیت کمیت سنجی (LOQ) هر ترکیب تعیین شد. همچنین، بازیابی(بازیافت) هر آفت­کش به روش تهیه غلظت­های متفاوت از محلول­های آفت­کش استاندارد (50، 100، 150 و 200 μg/ml) اندازه­گیری شد.

به‌منظور مطالعه آلودگی احتمالی پسته­های نمونه­برداری شده به آفلاتوکسین، آلودگی نمونه­های جمع‌آوری شده به آفلاتوکسین مورد بررسی قرار گرفت. برای تعیین میزان آفلاتوکسین در نمونه­های پسته، ابتدا نمونه­های پسته برای خشک شدن در حرارت 60 درجه سانتی­گراد به مدت 24 ساعت در آون قرار داده شد. پس از خشک شدن و خارج نمودن نمونه­ها از آون، نمونه­ها توسط مخلوط­کن به مدت 2 دقیقه با دور تند آسیاب شد. جهت انجام آزمایش و سنجش میزان آلودگی نمونه­ها به انواع آفلاتوکسین از روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا(HPLC)، استفاده شد.

آنالیز آفلاتوکسین نمونه­ها با دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)(Waters,USA) طبق روش ذیل انجام شد. برای آنالیز آفلاتوکسین­ها (AF) در پسته، ابتدا نمونه­های پسته با آب به نسبت 1به 3 با استفاده از دستگاه slurry به مدت 15 دقیقه مخلوط شد، سپس 30 گرم از نمونه slurry با 90 میلی‌لیتر متانول خالص مخلوط شده و استخراج با استفاده از دستگاه آسیاب waring به مدت 3 دقیقه انجام شد. مايع به دست آمده با استفاده از فیلتر صاف شده و 8 میلی‌لیتر از آن با 42 میلی‌لیتر بافر فسفات مخلوط شد. برای خالص­سازی نمونه از ستون‌های حاوی آنتی‌بادی بنام ستون­های ایمونوافینیتی استفاده شد. ابتدا برای آماده­سازی ستون، 20 میلی‌لیتر بافر فسفات از ستون عبور داده شد، سپس 25 میلی‌لیتر از عصاره مخلوط شده با بافر فسفات از ستون عبور داده شد و مجددا ستون با 20 میلی‌لیتر بافر فسفات شسته شد. پس از خشک کردن ستون 500 ميكروليتر متانول با درجه خلوص کروماتوگرافی مایع از ستون عبور داده شد و پس از 1 دقیقه توقف، مجددا 750 ميكروليتر از متانول از ستون عبور داده شد. پس از جمع‌آوری کل فاز متانول، 1750 ميكروليتر آب به آن اضافه شد و نهایتاً 200 ميكروليتر از آن به دستگاه HPLC تزریق شد. برای آنالیز AF موجود در نمونه، از ترسیم منحنی کالیبراسیون با استفاده از استاندارد­های خالص AF استفاده شد. بدین منظور هفت غلظت مختلف ازAFB1  در محدوده غلظتیng/ml  4/0 تا ng/ml 7/2 تهیه و 200 ميكروليتر از آن‌ها به دستگاه HPLC تزریق شد و برمبنای معادله خط به‌دست آمده، غلظت AF در نمونه­ها محاسبه شد. در مورد دستگاه HPLC فاز متحرک، متانول/آب به میزان 40 به 60 و برای مشتق‌سازی از برمید پتاسیم، اسید نیتریک و دستگاه کبراسل استفاده شد. ستون مورد استفاده (partisil 5 ODS3 ساخت آمریکا) ستون کرومولیت (10cm) و قطر داخلی آن 6/4 میلی­متر بود. دمای ستون در هنگام آنالیز روی 35 درجه سلسيوس تنظیم شد و سرعت جریان فاز متحرک ml/min 5/2 بود و آشکار­ساز مورد استفاده آشکار­ساز فلورسانس و طول موج برانگیختگی و نشر آن به ترتیب برابر 365nm و nm435 بود (محمدی مقدم¹⁹ و همکاران، 2020).

یافته‌های پژوهش

نتایج این تحقیق حاكي از وجود باقيمانده 11 نوع آفت‌کش در نمونه‌های پسته بوده كه در بین آفت‌کش‌های ردیابی شده، ميزان دو آفت‌کش استامی پراید و ایمیداکلوپرید و MRL (حداکثر باقیمانده مجاز) آنها به ترتیب به میزان 1359/0 mg/kg (MRL 0.05 mg/kg) و 3448/0 mg/kg (MRL 0.07 mg/kg) تعيين شد كه بالاتر از حد استاندارد اتحاديه اروپا بود. به‌طور کلی، شاخص MRL 9 نمونه (3/17%) آفت‌کش‌ها بالا و در بقیه نمونه‌ها، همه آفت‌کش‌ها کمتر از میزان شاخص MRLs بودند. همچنین، با ارزیابی مقدار آفلاتوکسین در نمونه‌های پسته، مشخص شد که از 52 نمونه مورد آزمایش، 9 نمونه به آفلاتوکسین آلودگی داشتند که آلودگی 8 نمونه کمتر از حد مجاز و آلودگی یک نمونه بالاتر از حد مجاز بود.

شکل 2: گزارشات باقیمانده آفت­کش در مواد غذایی در سال‌های 2013، 2014 و 2015 ثبت شده توسط RASFF. مواردی که با × مشخص شده‌اند شامل آفت­کش­های تأیید نشده در اروپا می‌باشند.

همان‌گونه که در جدول 1 نشان داده شده، در کل 11 نوع آفت­کش در نمونه­های پسته با استفاده از دو روش GC/MS و LC/MS/MS تشخیص داده شد. میزان MRL اتحادیه اروپا برای هر آفت­کش شناسایی شده در نمونه­ها، در جدول 1 آمده است که برای تفسیر داده‌های باقیمانده آفت‌کش به کار رفت. همچنین، LODs و LOQs که نشان دهنده حساسیت شیوه‌ها هستند برای ارزیابی آفت­کش­ها حتی در غلظت­های بسیار پایین MRL تعیین شده به کار گرفته شدند. ضریب رگراسیون (r2 ) برای برآورد شیوه محاسبه شد. بر پایه منحنی­های استاندارد به دست آمده، خطی بودن آنها نشان‌دهنده واقعی بودن نتایج و ارزیابی­ها بود (جدول 1). شاخص‌های بازیافت به عنوان میانگین گزارش شدند و RSD در جدول 1 داده شده است. داده­های بازیافت به دست آمده در این مطالعه در یک دامنه مورد قبول از 5/71% برای پرمترین تا 5/94% برای اتیون بودند.

تعیین سطح آلودگی به آفت­کش در نمونه­های پسته نشان داد که 4/30% از آفت­کش شناسایی نشدند و 6/69% از آفت­کش بالای LODs قرار داشتند. میزان 4/71% از همه آفت­کش­های ردیابی شده بالای LOQs قرار داشتند، به جز اندوسولفان آلفا (‌0035/0mg/kg )، اندوسولفان بتا (0034/0 mg/kg ) و آمیتراز (0037/0 mg/kg ) که متوسط باقیمانده کل بالای LOQ بود (004/0 mg/kg ).

سطوح میانگین باقیمانده آفت­کش به دست آمده در نمونه­های پسته (mg/kg) در مورد انواع آفت­کش، 007/0 ± 0004/0 برای کلروپیروفوس، 005/0 ± 0001/0 برای دیازینون، 006/0 ± 0001/0 برای فنتیون، 008/0 ± 0004/0 برای اتیون، 006/0 ± 0003/0 برای فنیتروتیون، 003/0 ± 0002/0 برای اندوسولفان آلفا، 00015/0± برای اندوسولفان بتا، 004/0± 0004/0برای اندوسولفان کل، 009/0± 0009/0برای پرمترینII ، 011/0± 0006/0 برای پرمترین کل، 135/0 ± 0135/0 برای ایمیداکلوپرید، 002/0± 00004/0برای تیاکلوپرید، 344/0 ± 018/0 برای استامی پراید و 003/0 ± 0002/0برای آمیتراز بودند.

در مورد دو نوع آفت­کش شامل، استامی پراید و ایمیداکلوپراید، میزان MRL به ترتیب بالاتر از مقدار مورد پذیرش اتحادیه اروپا به میزان 1359/0 mg/kg (MRL 0.05 mg/kg) و 3448/0mg/kg (MRL 0.07 mg/kg) بود. به‌طور کلی، در 9 نمونه (3/17%) آفت­کش­ها بالای MRLs بود و در بقیه نمونه­ها، همه آفت­کش­ها کمتر از میزان شاخص MRLs بودند.

تفاوت در مناطق تولید پسته بر اساس سطوح باقیمانده آفت­کش در شکل 2 اثبات شده است. مشاهده شد که شاخص متوسط باقیمانده آفت­کش به‌طور معنی­داری در گروه نیکوتینوئیدها (آمیتراز، استامی پراید، ایمیداکلوپرید، تیاکلوپرید)(p < 0.05) متفاوت بود که در این میان، منطقه مهماندوست بالاترین میزان باقیمانده ایمیداکلوپرید 3150/0 (mg/kg) و استامی­پراید 8966/0(mg/kg) را نشان داد که بالاتر از MRL بود. در مورد سموم گروه ارگانوفسفات‌ها (کلروپیریفوس، دیازینون، فنتیون، اتیون و فنیتروتیون) بالاترین میزان باقیمانده برای اتیونات 1175/0 mg/kg در منطقه امیریه ردیابی شد که پایین تر از شاخص اتحادیه اروپا (02/0 mg/kg) بود. همچنین، میزان کلروپیریفوس 0110/0 mg/kg در منطقه مهماندوست بالاتر از دیگر مناطق بود، اما نزدیک شاخص اتحادیه اروپا (01/0 mg/kg) قرار داشت.

شکل 3: کروماتوگرام یک نمونه پسته که بر اساس فراوانی به زمان بازداری هر جزء نمونه است

شکل4: باقیمانده آفت­کش‌ها در نمونه­های پسته از مناطق مختلف نمونه­برداری شهرستان دامغان

شکل 5: فراوانی شناسایی آفت­کش­های ردیابی شده در نمونه­ها، که درصد نمونه­های با باقیمانده آفت­کش > MRL و درصد نمونه‌های با باقیمانده آفت­کش <MRL  را نشان می‌دهد

میزان گروه ارگانوکلرین­های آفت­کش (اندوسولفان آلفا، اندوسولفان بتا و اندوسولفان کل) در همه نمونه­های پسته از مناطق تولید پسته، دامنه کمی از عدم شناسایی (ND) تا 0057/0 (mg/kg) برای اندوسولفان آلفا، عدم شناسایی تا 0073/0) (mg/kg برای اندوسولفان بتا و عدم شناسایی تا 008/0mg/kg)‌ (برای اندوسولفان کل بود.

با ارزیابی مقدار آفلاتوکسین احتمالی در نمونه­های پسته با روشHPLC، مشخص ­شد که از 52 نمونه مورد آزمایش، 9 نمونه به آفلاتوکسین آلودگی داشتند که آلودگی 8 نمونه کمتر از حد مجاز (آفلاتوکسین­کل­کمتر از 15ppb و آفلاتوکسین B1 کمتر از 4ppb) و آلودگی یک نمونه بالاتر از حد مجاز بود. به عبارت دیگر آلودگی 92/1‌% نمونه‌های جمع­آوری شده به آفلاتوکسین بیشتر از حد مجاز بود. در 9 نمونه آلوده،2 نمونه به آفلاتوکسینB1 ،‌ 3 نمونه به آفلاتوکسین­های B1 وB2 ، 1 نمونه به آفلاتوکسین­های B1,B2,G1، 2 نمونه به آفلاتوکسین­های B1 G1,B2, و G2 و 1 نمونه به آفلاتوکسین­های B1 و G1 آلوده بودند.

جدول 2: میزان­آلودگی به انواع آفلاتوکسین (G2,G1,B2,B1) در نمونه­های ­پسته­ شهرستان دامغان

         ND=NOT Detected NA=NOT Applicable

بحث و نتیجه‌گیری

مدیریت آلودگی و مسائل‌ محیط زیستی در محصولات کشاورزی اهمیت زیادی دارد (کیومرثی²⁰ و همکاران، 2022). پسته يكي از اقلام عمده صادرات غير‌نفتي ايران است كه در بازارهاي جهاني شناخته شده و معروف است. در بين صادرات غير­نفتي، در حال حاضر پسته مقام اول صادرات را به خود اختصاص مي دهد.‎ از مهمترین چالش­هاي پيش روي امنيت غذایی و سلامت جامعه انساني، موضوع باقیمانده آفت­کش‌ها در محصولات کشاورزی و وجود مایکوتوکسین­ها، به ویژه آفلاتوكسين در محصولات كشاورزي به خصوص خشکبار است، كه باعث وضع قوانين و مقررات سخت­گيرانه و هزينه­هاي مختلف جهت مديريت آلودگي در سطوح مختلف از توليد تا مصرف مي‌شود (بنت و کلیک²¹، 2003). آلودگي پسته به آفلاتوكسين  و موضوع باقیمانده آفت­کش‌ها مي‌تواند اين منبع درآمد ارزي را تهديد کرده و ما را از رقابت در بازار جهاني باز دارد. بنابراين با توجه به اهميت موضوع، جنبه‌هاي مختلف موضوع باقیمانده آفت­کش‌ها و آلودگي پسته به قارچ A. flavus و آفلاتوكسين بايد مورد مطالعه قرار گيرد. به اين منظور در اين تحقيق، نوع و مقدار مانده آفت­کش­ها در پسته با روش کروماتوگرافي گازي- اسپکترومتري جرمي و میزان آلودگی به آفلاتوکسین در پسته در شهرستان دامغان ، مورد بررسي قرار گرفت.

مطالعات مشابه روی خشکبار و مواد ­غذایی دیگر مشخص کرد که توزیع باقیمانده آفت­کش در محصولات کشاورزی بسیار متغیر است. مروتی²² و ارجمند کرمانی (1394)، میزان مانده آفت­کش‌های اندوسولفان و فوزالون در میوه پسته (رقم اوحدی) که از ابتدای اردیبهشت ماه تا زمان رسیدن میوه کامل، در هفت زمان مشخص سم­پاشی و در شهریور ماه برداشت شدند را بررسی نمودند. نتایج نشان داد میزان اندوسولفان در سه نمونه از 42 نمونه بیشتراز حد مجاز و میزان فوزالون در 41 نمونه از 42 نمونه بیشتر از حد مجاز بود. از آنجا که دوره کارنس آفت­کش فوزالون بیشتر از اندوسولفان است لذا، پیشنهاد شده در ماه­های مرداد و شهریور سم پاشی انجام نشود تا محصولی عاری از سم داشته باشیم. در پژوهش امیراحمدی و همکاران (2011)، هفده نوع آفت­کش در برنج با روشGC- MS به صورت همزمان تعیین مقدار گردید. مانده آفت­کش در 23 نمونه برنج نمونه­برداری شده از بازار خرده­فروشی شهر تهران انجام شد. براساس نتایج این تحقیق مقدار مانده آفت­کش‌ها شامل فنتیون (05/0 ppm)، پیروپیکونازول (ppm 10)، دیازینون (ppm 2/0)، کارباریل (ppm 1)، فنیتروتیون (ppm 1)، فپیرونیل (ppm 01/0)، اکسادیازیون (ppm 02/0)، کلروپیروفوس متیل (ppm 1/0)، ادیفنفوس (ppm 1/0)، پیریمیفوس متیل (ppm 1) بود.

در این مطالعه، سطح دو آفت­کش متعلق به گروه حشره­کش‌ها، شامل استامی پراید و ایمیداکلوپرید در نمونه­های پسته بالاتر از MRL بود. به نظر می‌رسد این آفت­کش‌ها به طور گسترده در محصول پسته در مناطق مورد ارزیابی مصرف می­شود. همچنین، نتایج این تحقیق ضرورت بررسی مداوم از طریق آموزش کشاورزان و باغداران برای کاهش مصرف آفت­کش‌ها و سطح باقیمانده آفت­کش در پسته را اثبات نمود. دانش و آگاهی در مورد دزهای ایمن و دوره مصرف آفت­کش‌ها در محصول پسته بسیار اهمیت دارد، تا محصولی سالم با سطح باقیمانده پایین آفت­کش تولید گردد. تقی زاده و همکاران در تحقیقی در سال 2019، در ارزیابی باقیمانده آفت­کش‌ها در پسته از چهار منطقه تولید پسته ایران شامل دامغان، رفسنجان، فیض آباد و سرخس، سموم دیازینون، اتیون، فنپیروکسی­میت ، فوزالون، گلیفوسیت و متاسیستوکس را گزارش نمودند و بالاترین میزان باقیمانده آفت­کش‌ها در منطقه فیض­آباد تشخیص داده شد. همچنین همه مناطق، سطوح مشابهی از سموم استامی­پراید و ایمیداکلوپرید داشتند. در مطالعه دیگری در رفسنجان، پژوهشگران مشخص نمودند که آمیتراز و پاراتیون اصلی­ترین آفت­کش­های مورد استفاده در باغ­هاي پسته هستند. همچنین، امامی و همکاران در سال 2017 در تحقیقی نشان دادند که فنیتروتیون، کارباریل و دیازینون بالاترین میزان باقیمانده آفت­کش را در نمونه­های پسته ایران دارند. به طور کلی، این نتایج مشخص نمود که سطح باقیمانده آفت­کش‌ها در پسته ایران با توجه به نوع رقم و مناطق تولید پسته متغیر است. ضمن اینکه در حال حاضر حشره­کش­های آمیتراز، پاراتیون و کارباریل در باغ­های پسته مصرف نمی‌شود.

معضل اصلي و مهم بسیاری از کشورهای تولید­کننده خشکبار در عرصه تولید و صادرات، مسأله آلودگي خشکبار به قارچ­ A. flavus و آفلاتوكسين و نیز نوع و مقدار مانده آفت­کش­ها در مغز انواع خشکبار مي­باشد. آلودگي پسته به آفلاتوكسين و باقیمانده آفت­کش‌ها مي­تواند اين منبع درآمد ارزي را تهديد کرده و ما را از رقابت در بازار جهاني باز دارد. بنابراين، با توجه به اهميت موضوع، در اين تحقيق وضعیت آلودگی به آفلاتوکسین و نوع و مقدار مانده آفت­کش­ها در مغز پسته مورد ارزیابی قرار گرفت.    

نتايج حاصل از مطالعه ميزان آلودگي پسته به آفلاتوكسين نشان داد كه خوشبختانه آلودگی به آفلاتوکسین در پسته‌های منطقه در حد بسیار کمی و پایین­تر از حد مجاز است، همین مقدار آلودگی کم نیز، مربوط به كارگاه­هاي سنتي فرآوري پسته است و از دلايل آن مي­توان به نبود نمگير و دستگاه خشک­کن در کارگاه­هاي سنتي نسبت به ترمینال‌های مکانیزه اشاره کرد. لذا توصيه مي­شود به­منظور کاهش آلودگي به قارچ A. flavus و آفلاتوکسين، کارگاه­هاي سنتي با اين دستگاه­ها تجهيز شوند.

منابع 

-       Cortes, J., Toledano, R., Villen, J., & Vazquez, A. (2008). Analysis of pesticides in nuts by online reversed-phase liquid chromatography-gas chromatography using the through-oven transfer adsorption/desorption interface. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56, 5544–5549.

-       Danezis, G. P., Anagnostopoulos, C. J., Liapis, K., & Koupparis, M. A. (2016). Multi-residue analysis of pesticides, plant hormones, veterinary drugs and mycotoxins using HILIC chromatography-MS/MS in various food matrices. Analytica Chimica Acta, 942, 121–138.

-       Gupta, P. K. (2004). Pesticide exposure - Indian scene. Toxicology, 198, 83–90.

-       Husain, S. W., Kiarostami, V., Morrovati, M., & Tagebakhsh, M. R. (2003). Multi-residue determination of diazinon and ethion in pistachio nuts by use of matrix solid phase dispersion with a lanthanum silicate co-column and gas chromatography. Acta Chromatographica, 13, 208–214.

-       Iran National Standardization Organization. (2011). INSO 8366. Pesticides – Determination of residues in agricultural and veterinary products - Methods sampling.

-       Iran National Standardization Organization. (2013). INSO 17026. Foods of plant origin determination of residues using LC-MS/MS following extraction/partitioning and clean up dispersive SPE origin- GC-MS and/or acetonitrile by SPE-QuEChERS method (1st ed.).

-       Iran National Standardization Organization. (2015). INSO 5060. Pesticide residues - Terms and definitions.

-       Iran National Standardization Organization. (2016a). INSO 13117. Pesticides – Maximum residue limit of pesticides – Pome, stone & small fruits & nuts (1st rev.).

-       Iran National Standardization Organization. (2016b). INSO 13120. Pesticides – Maximum residue limit of pesticides – Cereals (1st rev.).

-       Iran Pistachio Association (IPA). (n.d.). The industry. Retrieved from iranpistachio.org/en-the-industry

-       Kioumarsi, H., Khorshidi, S., Allen, K., Masoudnia, A., Dhama, K., & Yahaya, Z. S. (2014). A review: Animal farming – the present and the future. In Processing of the 28th Annual Convention of IAVMI along with National Symposium on "Challenges and opportunities in Veterinary Microbiology and Animal Health", Mathura University, India (Issue S8: P1, p. 123).

-       Kioumarsi, H., Ali Doust, M., & Allen, S. C. (2022). Sustainable development. Avaye Ostad—ISBN: 978-622-94990-2-3.

-       López, B. G., García-Reyes, J. F., & Díaz, A. M. (2009). Sample treatment and determination of pesticide residues in fatty vegetable matrices: A review. Talanta, 79, 109–128.

-       Mahdavian, S. M., Askari, F., Kioumarsi, H., Naseri Harsini, R., Dehghanzadeh, H., & Saboori, B. (2024). Modeling the linkage between climate change, CH4 emissions, and land use with Iran’s livestock production: A food security perspective. Natural Resources Forum, 1–24.

-       Mohammadi Moghadam, M., Rezaee, S., Mohammadi, A. H., Zamanizadeh, H. R., & Moradi, M. (2020). Relationship between Aspergillus flavus growth and aflatoxin B1 and B2 production with phenolic and flavonoid compounds in green hull and kernels of pistachio cultivars. Applied Entomology and Phytopathology, 87(2), 13–23.

-       Morvati, M., & Arjomand-Kermani, M. (2015). Assessment of endosulfan and fosalon pesticides residue in pistachio nut. 3rd International Conference on Applied Research in Agriculture Sciences.

-       Nuapia, Y., Chimuka, L., & Cukrowska, E. (2016). Assessment of organochlorine pesticide residues in raw food samples from open markets in two African cities. Chemosphere, 164, 480–487.

-       Pandey, P., Raizada, R. B., & Srivastava, L. P. (2010). Level of organochlorine pesticide residues in dry fruit nuts. Journal of Environmental Biology, 31, 705–707.

-       Petrarca, M. H., Fernandes, J. O., Godoy, H. T., & Cunha, S. (2016). Multiclass pesticide analysis in fruit-based baby food: A comparative study of sample preparation techniques previous to gas chromatography–mass spectrometry. Food Chemistry, 212, 528–536.

-       RASFF - The Rapid Alert System for Food and Feed. (2015). 2015 annual report. Retrieved from http://ec.europa.eu/food/safety/rasff/index_en.htm

-       Rafiei, B., Kioumarsi, H., Naseri Harsini, R., & Mahdavian, S. M. R. (2023). Investigating the impact of climate change on environment and agriculture. Journal of Environmental Research and Technology, 8(13), 23–39.

-       Rafiei, B., & Kioumarsi, H. (2024). Adverse effects of pesticides on environment and non-target organisms. Journal of Environmental Research and Technology, 9(16), 1–18.

-       Rosen, A. R., Kioumarsi, H., & Gholipour Fereidouni, H. (2025). Climate action and net-zero emissions. European Journal of Sustainable Development Research, 9(4), em0334. https://doi.org/10.29333/ejosdr/16864

-       USDA. (2014). Pesticide MRL database. Retrieved June 30, 2014, from http://www.mrldatabase.com

-       Wanwimolruk, S., Kanchanamayoon, O., Phopin, K., & Prac, V. (2015). Food safety in Thailand 2: Pesticide residues found in Chinese kale (Brassica oleracea), a commonly consumed vegetable in Asian countries. Science of the Total Environment, 532, 447–455.

-       WHO/FSF/FOS/97/7. (n.d.). Guideline for predicting dietary intake of pesticides.