التكنولوجيا الحيوية

وترشح Polymorphonuclear neutrophilوتغيرات دهنيه في خلايا المنطقة الوسطية .وهذه الملاحظات كانت علي كبد الأولاد عمر ١٥سنه الذين ماتوا نتيجة سمية الكبد المرتبط باستهلاك كاسافا عفنه تحتوي علي ١.٧مللجرام/كيلو جرام افلاتوكسنيات.

هذه الميكوتوكسينات تعتبر من احدي مسببات مرض السرطان وقد اجريت تقديرات كمية عديدة لهذه السموم حيث استخدمت مرقمات حيويه حساسة في دراسات علم الاوبئة كما ان تطور المرقمات الحيوية الجزيئية من أجل الافلاتوكسينات بني علي بيانات البحث المكثف المتاحة علي عملية التمثيل الغذائي ،وتكوين الجزئيات الكبيرة والميكانيكيات العامة لتأثير هذه السموم في

الدراسات التجريبية والانسانية.

الأساس المنطقي للمرقمات الحيوية الجزيئية يمكن تمثيله عن طريق العلاقة بين الافلاتوكسين في الوجبه الغذائية وسرطان الكبد .كما يمكن قياس الكشف الخارجي بتحليل الاغذية من حيث محتواها من هذه السموم عن طريق تقدير المأكول اليومي من كل غذاء ويعتبر قياس هذا الكشف صعبا ومن ثم فان تقييم الكشف المبني علي المأكول من الغذاء يعتبر مشكلة.

مرقمات حيوية للكشف : Biomakers of Exposure

يمكن تقدير الكشف الداخلي للأفلاتوكسينات عن طريق قياس ) aflatoxin MJ(AFMJوهو ناتج تمثيلي للأفلاتوكسين (AFB) Bفي البول او في اللبن والافلاتوكسين AFM,هو 9a hydroxylالناتج من AFBJوهو من اكثر النواتج التمثيلية للأفلاتوكسين في بول الانسان ولقد وجد انه يتكون من اكسدة AFBبواسطة الستيوكروم الميكروسومية P 150ويتم اخراجة في البول بكميات تتراوح نسبتها %٢.٢-١.٢من كمية AFBjالغذائية وعند اجراء دراسة علي الانسان في الصين استخدم ٢٥٢عينه بول ،لوحظ ارتباط معقول ) (r=0.65بين المأكول والكلي AFMj والمخرج الكلي من AFMjفي البول خلال فترة مقدراها ٣ايام ومن جهة اخري قدرت النسبة المئوية للأفلاتوكسين في الوجبه الغذائية والتي تم اخراجها في صورة AFMjفي اللبن فكانت تتراوح من %٠.٤٣–٠.٩كما ان قياس AFMjفي الدم اعطي معلومات عن الجرعة الداخلية في

الانسان.

مرقمات حيوية لكشف وتأثير للأفلاتوكسين

Biomakers Of Aflatoxin Exposure And Effect :

جرعة المرقمات المؤثرة بيولوجيا : Biological Effective Dose Markers تمثل الجرعة البيولوجية المؤثرة تأثير متداخل بين المادة substanceومكون الجسم ويمكن تجديدها ككمية المادة المتداخلة التأثير مع الاهداف تحت الخلوية والخلوية والانسجة او مع البديل المثبت established surrogateومن بين المرقمات المتنوعة للجرعة البيولوجية المؤثرة للأفلاتوكسينات يعتبر مقياس الحامض النووي DNA adductsذو اهمية كبيرة لان هذه ال adductsتمثل خسارة للهدف الجزيئي الكبير الحرج وتعتبر AFBj-albumin adductsمفيدة جدا لانها مقاييس بديلة للرابطة التساهمية للحامص النووي DNAونظ ار لانها ذات فترة نصف حياة اطول من مثيلاتها AFBj-N-guanineفان هذه المرقمات تظهر كشفا متكاملا لفترة زمنيه اطول ويتم تمثيل AFBjفي الكبد بواسطة انزيم سيتوكروم P450الذي ينتج اضافة مع النواتج التمثيلية الأخري الناتج التمثيلي AFBj-8-9-epoxideالذي له تأثير متداخل مع nucleophiliccentresمثل الحامض النووي DNAوالبيومين السيرم لتكوينAFBj- albumin adducts.AFBj-N- guanineوكلا من AFBj–albuminفي البول AFBj-N guanineفي النظام التجريبي ،يعكسان تلف الحامض النووي DNAفي خلايا الكبد.

٣٧٢

: AFBj N7guanine

يعتبر AFBj-DNA adductهو AFBj-N-guanineالذي يزال من الحامض النووي DNA بسرعة )فترة نصف حياة مقدراها ١٠–٨ساعة( ويتم اخراجه كلية في البول .ويقاس AFBj-N- guanineفي عينات البول باستخدام التحليل الكروماتوجرافي .كما يجري تنقية لعينات بول الانسان .علي Sep-Pak C18 Cartidgeثم تنقي بعد ذلك باستخدام عمود immunoaffinit ثم تحلل في النهاية بواسطة الطور العكسي HPLCمع كشف UV diedeواستخدام AFBj-N – Guanineفي البول كمرقم حيوي تم توثيقه في المعامل ومع تحليل عينات الانسان اعطي قياس للكشف الحاد للأفلاتوكسين Bوعكس نسبيا الكشف علي المدي القصير ) ٤٨–٢٤ساعة( وفي دراسة بحثية علي الانسان اظهرت ان اخراج AFBj-N-guanineوالمأكول من AFBjمن يوم سابق كان له معامل إرتباط مقداره ٠.٦٥بمستوي معنوية .P<0.00001وعند اختبار صفات استجابة الجرعة من AFBj-N-guanineفي بول سكان الصين وجامبيا ذوي الاصابة العالية لسرطان الكبد لوحظ الارتباط الممتاز لهذا المرقم الحيوي والكشف.

: AFBj Albumin

يرتبط AFBjكميا مع البيومين الدم في الفئران المرتبطة بالجرعة وعند اعادة الكشف كان تراكم الارتباط ظاه ار وتوازي مستوي الالبيومين المرتبط مع الحامض النووي DNAوتميز albumin adductفي الفئران كمخلف AFBj-lysineوفترة نصف الحياة الطويلة للألبيومين في الانسان حوالي ٢٠يوم زودت بمقياس لتعرض الانسان لسموم الافلاتوكسين للفترة تزيد عن ٣–٢شهر.

استخدام التكامل ما بين تكنيكات HPLC-fluorescence & ELISAفي تقدير AFBj-albumin adductsومن أجل التحليلات المبينه علي HPLCيجري تحلل AFBj-albumin adductsمن السيرم وينقي علي عمود immunoaffinityويقدر كميا AFBj-lysine adductبواسطة الطور العكسي HPLCمع الكشف الاشعاعي :أما ELISAفيقيس AFBj-albumin adductsالكلية بينما يقيس AFBj-lysine adductولذلك فان نتائج ELISAاعلي ١١ضعف من نتائج HPLC

لنفس العينه المختبرة.

وعلي أية حال فان هذا المرقم الحيوي يفيد في قياس التعرض "الكشف" المزمن غير المتاح من المرقمات الأخري مثل AFB-N-Guaفي البول .كما ان قياس AFBj-albumin adducts بالسيرم يعطينا وصف افضل لمتوسط التعرض متجنبا التقلبات اليوميه للنتائج .ولقد أكدت ابحاث وبائية جزيئية اخري أن AFBj-albuminالسيرم يعتبر حساسا ومرقما بيولوجي متخصص لتقدير

التعرض لسموم الافلاتوكسين في العشيرة.

AF Biomarkers In Diseas Aetiology:

استخدام كلا من مرقمات serum AFBj-albumin adducts & urine AFBj-guanineفي الدراسات الوبائية مكن من دور العوامل المختلطة في aetiolgoyسرطان الكبد والتي من امثلتها (HBs Ag) hepatitis B surface antigenوهذه الدراسات اوضحت ان كلا من HBs Ag والافلاتوكسين تعتبر ان عوامل خطيرة لتطور سرطان كبد الانسان وان الاشخاص الايجابيين ل HBs Asوالمعرضين للأفلاتوكسينات اكثر تعرضا لتطور سرطان الكبد ومثالا للتأثير البيولوجي المبكر في الاشخاص المعرضين للأفلاتوكسين هو طفرة tumor suppressor gene P 53وهو من اكثر الجينات المطفرة المكتشفة في سرطانات الانسان.

٣٧٣

المرقمات الحيوية للحساسية : Biomarkers of Susceptibility مستوي التعرض للمرض يلعب دو ار كبي ار بالاضافة الي القابلية الوراثية .ويقوم مرقم الحساسية بتقدير الصفة المورثة التي ربما تعرض الأفراد لخطورة زائدة لتطور المرض .ويعتبر سيتوكروم P450 3A4انزيم كبدي رئيسي يستخدم في التنشيط الحيوي ل AFBj, benzo pyrenediol epoxideوالمركبات الاخري المسببة لسرطانات عديدة ولقد لوحظ ان عينات الكبد مع المستويات الزائدة من هذا الانزيم تنتج كميات اعلي من AFBj-N-guanineفي الحامض النووي DNA معمليا وبصفة خاصة فان نسبة -٣هيدروكسي كورتيزول الي كورتيزول هي المرقم المستحدم لتقدير نشاط سيتوكروم P450- 3A4وهو مرقم مفيد لتقدير الحساسية المستقلة ل AFBjوخاصة لمسببات مرض السرطان الاخري الكثيرة ..ويعتبر الكبد هو العضو المستهدف المعتاد لكلا من السميه الحادة والمزمنه للأفلاتوكسينات ولقد ثبت التأثير المخمد للمناعة لهذه المركبات في حيوانات المعمل مما يقترح اجراء المزيد من الاختبارات للتأثيرات المخمدة للمناعة للأفلاتوكسينات في الانسان .والهدف الطويل المدي للبحث في مجال المرقمات الحيوية للأفلاتوكسينات هو استخدام المرقمات الحيوية لتطور التداخلات الممنوعة في تعدادات البشر عند الخطورة العالية لمرض

السرطان.

-١٠تطور المرقمات الحيوية ما هي الفجوات ،لماذا الحاجة الي المعلومات:

Development of Biomarkers-What Are The Gaps And Why Is The Information

Needed:

بعكس معظم المركبات الغذائية هناك نقص ملحوظ في المرقمات الحيوية للكشف او للتأثير لمعظم المركبات غير الغذائية فبالنسبة لجميع صفوف المركبات غير الغذائية التي تحتوي علي عدد كبير من المركبات مثل :الفينولات العديدة او الجلوكوسنيولات هناك عدد محدود جدا من النماذج ،وهناك اعداد ضخمة من المركبات الغذائية الهامة لا يتواحد فيها المرقمات الحيوية.

ومثل هذه المرقمات الحيوية ضرورية لفحص التأثيرات المتسببة الايجابية والسلبية علي صحة المركبات غير الغذائية وبالرغم من ان بعض المركبات غير الغذائية ينبأ لها .بفوائد ايجابية للصحة عند التركيزات الغذائية فعند مستويات أعلي ربما تكون سامة او لها تأثير مضاد للتغذية.

هناك تباين واسع في محتويات المركبات غير الغذائية في الأغذية وخاصة المركبات المشتقة من تصنيع وطبخ الغذاء ولقد لوحظ ان تخزين الغذاء يؤثر علي المكونات ويوجد فقط دراسات قليلة للبيانات التي تعنون المتاح الحيوي لمعظم المركبات غير الغذائية .وكثير من هذه الدراسات لم تقيس استجابة الجرعة ولذلك لم تثبت شرعية الصلة بين المرقم الحيوي المقاس والمأكول الغذائي.

وبالنسبة لكثير من المكونات غير الغذائية هناك نقص حقيقي في المعلومات عن كمية الممتص والكمية التي تدخل الخلايا المستهدفة والانسجة وماهي الصورة )حرة ،مرتبطة بالبروتين اومقترنه conjugatedووجود التأثيرات المتاخلة )اضافية او تعاونيه .بين المكونات وبهذه الاسباب توجد معلومات قليلة جدا تعكس التعرض "الكشف" علي المدي الطويل وخاصة بالنسبة للمواد التي تعطي ارتفاع لنواتج التمثيل المتفاعلة وفي هذه الحالات يمكن فقط قياس المنتجات الداخلية في البلازما او

البول.

الجليكوسينيلات : Glucosinalates

الجليكوسنيلات عبارة عن مجموعة نواتج تمثيلية نباتية موجودة في ) Brassicaceaeالكرنب والقرنبيط والفجل الحار والخردل( وهي ايضا عبارة عن -٣ثيوجليكوسيدات حيث يعتبر aglycone N-hydroximimesulphateوهناك مدي واسع من السلاسل الجانبية التي تعطي زيادة في عدد

٣٧٤

الجليكوسيدات واثناء التصنيع والطبخ والأكل تنكسر هذه المركبات منتجة عدد ضخم من المركبات مثل nitriles & indolesوهي مركبات غير نشطة .وهناك مرقمات حيويه للكشف عن انواع معينه من ) isothiocyanatesبنزايل ،اليل والفينايل ايثايل( كما ان الانشطة الحيوية )المقاسة في نماذج الحيوان ،او عند المستوي الخلوي( لكثير من هذه المنتجات المنكسرة بحاجة الي تقييمها علي الكائن الحي ولذلك فان المرقمات الحيوية لكلا من التعرض والتأثير تكون مطلوبه ولكن التفسير يكون معقدا عند وجود عدد ضخم من المنتجات النواتج المنكسرة ونواتجها التمثيلية تتضمن المرقمات البيولوجية للتعرض "للكشف" ن-استيل سيستئين للأيزو متحدا مع ثيوسيانات في البول.

وعلي اية حال لم تشرع الطرق المستخدمة ما بين المعامل المختلفة ،وكانت هذه الطرق علي عدد صغير من المتطوعين بالإضافة الي ذلك يجب تطوير الطرق التي تمكننا من قياس المرقمات الحيوية لعديد من الجليكوسينيلات والتي من امثلها تقدير حامض mercapturicاو مشتقات حامض hippuricوهناك بيانات قليلة جدا عن المتاح البيولوجي لهذه المركبات وخاصة تلك المعلومات عن الارتباط بين المرقمات الحيوية ومقدار المأكول.

نشأ الاهتمام بالمرقمات الحيوية للجليكوسينيلات من التأثيرات البيولوجيه المقترحة للنواتج المنكسرة "المتحللة" من هذه المركبات ومن الميكانيكيات المستخدمة في التأثير chemopreventive لمنتجات تحلل الجليكوسينيلات :نشاط مضاد الأكسدة ،تعديل انزيمات النقل البيولوجي وتعديل ارتباط مسببات مرض السرطان بالحامض النووي DNAبالاضافة الي ذلك فان الاندولات indolesربما تؤثر علي تطور السرطانات المرتبطة بالهرمون عن طريق تعديل تمثيل هرمون

الايستروجين.

ومن جهة أخري معظم بيانات الانسان مستمدة من الدراسات الوبائية ،كما ان مؤشرات تجاه قوة المنع الكيماوي الخضروات الفصيلة الصليبية cruciferousفي الانسان قوية ولكن عدد الدراسات التجريبية عن هذه الخضروات في الانسان تعتبر محدودة جدا .والمرقمات الحيوية لتاثير نواتج تحلل الجليكوسينيلات ترتبط جدا بالميكانيكيات التاليه:

-١احداث )نزع سمية( انزيمات النقل البيولوجية بواسطة Brussels sproutsمثل

انزيم.glutathione-S-transferase

-٢تثبيط التلف الاوكسيدي للجزئيات الكبيرة للنسيج بواسطة ) Brussels sproutsمثل مستويات

8-oxod Gفي البول(

-٣تثبيط نشاط مسببات مرض السرطان )مثل :تثبيط التمثيل الاوكسيدي لمسببات سرطان الرئة(.

مؤشرات قوة المنع الكيماوي لخضروات الفصيلة الصليبية cruciperousوالجليكوسينيلات ونواتج تحللها في الدراسات المعملية والدراسات مع الحيوانات التجريبية تعتبر قوية جدا ،وهذه البيانات تدعم نتائج دراسات وبائية كثيرة موضحه التأثيرات المفيدة لهذه الخضروات ،وبالعكس فان بيانات الانسان عن الوجود الكيماوي في هذه الخضروات تعتبر "قليلة جدا".

الهيدروكربونات العطرية الحلقية ): Polycyclic Axomatic Hydrocarbons (Pahs تتواجد هذه الهيدروكربونات كمخاليط في البيئة وتتواجد في الدخان والأغذية المدخنة والغازات الناتجة من الموتورات ومن عمليات التصنيع والعمال العاملين بهذه المصانع وخاصة مصانع الالمونيوم تزداد معدلات اصابتهم بسرطان الرئة تتواجد الهيدروكربونات العطرية الحلقية PAHs في الغذاء بسبب التلوث البيئي او من الهواء وخاصة عندما تزرع الخضروات في الأماكن القريبة من مصادر الانبعاث الحراري والممثل من ال PAHsبواسطة النباتات ويظهر ايضا من التربة

٣٧٥

الزراعية .كما تحتوي الاغذية البحرية علي مستويات عالية من PHAsوالمأكول اليومي منها يقدر

ب ١٦-٣ميكروجرام/يوم.

بالرغم من وجود اكثر من ١٠٠نوع مختلف من هذه الهيدروكربونات الا ان المعرفة المكثفة متاحة فقط عن تمثيل نوع واحد من هذه الهيدروكربونات المسببة للسرطان benzopyreneويتحد هذا النوع مع المواضع النووية للحامض النووي DNAليكون benzo pyrene – DNA adductsوهذه

النواتج التمثيلية تسبب الأورام الخبيثة.

يقيس المرقم الحيوي للكشف "للتعرض اما الجرعة الداخلية في سوائل الجسم او يقيس الجرعة عند الموضع المستهدف ونظ ار لان هذه الهيدروكربونات عبارة عن مجموعة من المركبات فانه يتبع نوعا من الطرق ويمكن للمرقم الحيوي ان يكون مرقما لكل مجموعة الهيدروكربونات او مرقما خاصا لمركب واحد ولقد اختبرت توليفة ضخمة من الطرق والتكنيكات فمثلا :مستويات PHAفي الدم والبول وثيواثيرات البول و DNA PAH adductsفي خلايا الدم باستخدام مدي واسع من التكنيكات المختلفة التي من أمثلها تلك الطرق التي تستخدم البكتريا وطرق المناعة الكيماوية وطرق التحليل الكروماتوجرافي باستخدام السائل .ومن جهة اخري يتباين تركيب PAHsفي الوجبات الغذائية المختلفة ولذلك يستخدم مركب واحد كمؤشر اوكمرقم .ومن ثم هناك احتياج لمرقم بيولوجي جيد لتأثير يمثل التغير في محتوي PAHsوخاصة التي تسبب السرطان.

الأمينات الحلقية العديدة ): Heterocyclic Amines (Has بروتينات اللحوم المطهية تعتبر مصدر لمواد كثيرة تسبب مرض السرطان وينشأ عن تفاعل الاحماض الامينية والسكرات منتجات تفاعل ميلارد التي ينسب اليها المذاق والرائحة ولكن ينشأ عن درجات الح اررة العالية مواد عاليه التسمم .والأمينات العطرية الحلقية ) (Hasتشكل مجموعة مكونه من ٢٠مركب تم فصلها من البروتين الحيواني المطهي )لحم وسمك( ومن الانحلال الحراري pyrolysisللبروتينات والاحماض الامينيه الحرة .وتتميز Hasكميوتيجينات فعالة potent mutagensفي تقدير السالمونيلا ميكورسوم وهناك دليلا علي ان هذه المركبات تسبب الاورام الخبيثة في الأنسان .يعتمد انواع ومستويات Hasفي الاغذية علي العديد من العوامل مثل نوع اللحم )بقري داجني سمك( تكنيكات الطبخ ودرجة الح اررة درجة الطهي والتلون البني للسطح.

ومن انواع Hasالناتجة من المصادر الغذائية التي تؤثر علي صحة الانسان 2-amino-3-methylimidaz 2- amino-3, 4-dimethylimidazo and 2-amino-1-methyl6- phenylimidazo.

تحتاج Hasنشاط تمثيلي وخاصة N-hydroxylationلمجموعات الامينيه الحلقية الخارجية كما تحتاج لاسترة N-hydroxylamineلتكوين مشتقات الاستر العالية التفاعل .ومن جهة اخري تتفاعل نواتج التمثيل N-hydroxyواسترات N-acetoxyمع المواضع الكهربية الشحنه في البروتين والحامض النووي DNAوالاختلافات المستقلة في المكونات التمثيلية مثل مستويات سيتوكروم P 450وانزيم N-acetyltransferaseسوف تؤثر علي التعرض لهذه المركبات وينتج عن نشاط السمية تاثيرات متنوعة مسببة الأورام الخبيثة بالاضافة الي قياس مستويات Hasفي وجبة الانسان الغذائية هناك طرق اخري لقياس تعرض الانسان لهذه المركبات :نواتج تمثيلية بولية protein addnets, NA adductsقياس adductsالي البروتينات مثل :الهيموجلوبين والبيومين السيرم لها مزايا كثيرة ،حياة طويلة وسهولة التقدير ،ولكن تعتبر بيانات HA protein adducts محدودة جدا حتي في الدراسات المعملية والدراسات التجريبية علي الحيوان .وايضا المركبات الامية ونواتج تمثيلها و DNA adductsيتم اخراجها في بول الحيوانات والانسان ولكن البيانات المتعلقة

بها محدودة جدا.

٣٧٦

تتصف Hasبانها عوامل غذائية خطيرة جدا علي الانسان وامكانية سميتها غير مفهومة .وبالعكس فان القليل من البيانات متاحة فقط فيما يتعلق بالتعرض لهذه المركبات وايضا بيانات الحيوان عن التمثيل الغذائي محدودة وهناك بيانات اقل عن الانسان .وفي المستقبل القريب يجب تركيز البحوث علي النواتج التمثيلية المتفاعلة )المنتجات المخرجة في البول والبروتين والحامض الاميني النووي

.DNA adducts

المركبات غير الغذائية الاخري : Other Non-Nutrienles الاضافات الغذائية تعتبر من المواضيع الكبيرة والتي تتضمن المواد الطبيعية والتخليقية التي تغطي مدي واسع من الوجود intitiesالكيماوي .وهذا يعتبر حيويا لكلا من E Dواعتبارات التجارة العالمية وبوجه عام تستخدم الدراسات علي الحيوان in vivoلتأكيد ان الاضافات الغذائية لا تظهر اي تأثيرات سامة ولتحديد مستوي التعرض ،والمأكول المقبول يوميا يصاحب بمخاطرة قليلة جدا للأستهلاك الادمي .والمرقمات الحيوية تقدم الوسائل الأكثر دقة )المرتبطة بصحة الانسان( كما ان البيانات عن المأكول من الاضافات الغذائية ربما يحصل عليها بالتعاون مع الاجراءات المنجزة مثل :دراسات الوجبه الغذائية والتحليل الكيماوي وبتلك الوسيلة يسمح بتقدير المخاطرات المصاحبة

لكمية المأكول.

Deliberately Added Compounds:

يمكن استهلاك كلا من Saccharin & acesulfameبمستويات عالية وخاصة بواسطة الاطفال ومرضي السكر) %٥٠–٣٥من المأكول اليومي المقبول( وكلا المركبين يخرجان في البول كنواتج غير ممثلة غذائيا ولقد طورت الطرق المناسبة للتحليل كوسائل لتقييم المأكول ..كما اظهرت البيانات توافق عام جيد بين الكميات المأكولة المحسوبة والكميات المقاسة مع المقاييس البولية التي تمدنا بمعلومات اضافية عن التعرض للمصادر التي من امثلها الادوية ومعجون الاسنان.

ولقد اظهرت الدراسات البحثية ان استهلاك بعض الصبغات azo dyesكملونات غذائية صناعية له علاقة باستجابة الحساسية وخاصة في الاطفال .وكلا من المركبات الامية parent compoundsونواتج التمثيل الميكروبي وجدت في البول والروث وهي تعتبر مرشحات candidatesللمرقمات الحيوية للتعرض "للكشف" ولقد لوحظ ان قليل جدا من المركبات الأمية تتواجد بمستويات ملحوظة في البول وتتكون الهيدروكربونات من الزيوت المعدنيه المكررة والشموع ولقد اظهرت دراسات متنوعة علي الحيوان ان مكونات معينه للهيدروكربونات الناتجة من الزيوت المعدنية المكررة والشموع تمتص وتنقل للأنسجة ويخرج نسبة كبيرة منها في الروث .والتراكم البيولوجي يتأثر بالصفات الفسيوكيماوية للهيدروكربونات )الوزن الجزيئي واللزوجة( ويصاحبه زيادة

في وزن العضو) الكبد والكلية(.

ولقد اظهر الفحص الميكروسكوبي وجود حبيبات بالكبد وتغيرات كلينيكية اخري مثل الاضرار علي صمام القلب الميترالي cardiac mitral vaومن جهة اخري فان مثل هذه المرقمات للتعرض والتأثير لا تعتبر مناسبة للدراسات علي الانسان بسبب ضرورة التوسع invasivenessالمطلوب لجمع العينه ومن ثم يتطلب الأمر الاحتياج لمطابقة افضل المرقمات حيوية )بولية ،روثيه ،بلازما( وبالتالي تنجز الصلات او العلاقات بين التعرض الغذائي والتراكم والاخراج والمتاح فقط بيانات محدودة عن منتجات تمثيل الحيوان والانسان وذلك بالنسبة للهيدروكربونات القصيرة السلسلة .انتشر استعمال المركبات الفينولية التخليقية butylated hydroxyanisoleو butylated hydroxyl tolueneكمضادات اكسدة محبة للدهون .ولقد ثبت ان هذا المركبات تسبب اورام خبيثة في معدة القوارض ،كما انها تحدث تلف او كسيدي للحامض النووي DNAفي الخلايا الطلائية للمعدة

٣٧٧

الغدية في الفئران ومن المعروف ان butylated hydroxyl tolueneيثبط تكوين الأورام الخبيثة بواسطة مسببات سرطانيه كيماوية عديدة مثل الافلاتوكسين Rjبواسطة glutathione S- transferasesالكبدية .الصلات بين التعرض الغذائي لمركبات butylated hydroxyl anisole & butylated hydroxyl tolueneوالصحة غير سائدة عند مستويات الجرعة الاقل من

الكميات المعتادة المأكولة يوميا.

الملوثات ومنتجات التصنيع : Contaminants And Processing Artifacts ثبت بحثيا ان مركبات ) Di-2-ethylhexyle phthalate (DEHPغير سامة ومسببة للسرطان في دراسات القوارض .ولهذه المركبات نشاط استيروجيني ويصاحبها مبايض polycysticوضمور الخصية testicular atrophyفي حيوانات التجارب وهذه المركبات ليس لها تاثير علي تعبير

انزيم .sulphotransferase

لا يتم اخراج diester phthalateفي البول ولكن يحدث لها نزع الاستر لتكوين phthalate monoesterالذي يحدث له المزيد من التمثيل الغذائي وهناك القليل جدا من الابحاث التمثيلة علي استرات ال phthalateفي الانسان وكذلك تلك الابحاث التي تركز علي di-2-ethylhexyle phthalateوبوجه عام تغطي %٥٠-١٠من الجرعة المعطاه في البول خلال ٢٤ساعة كنواتج تمثيلية ومصير di-2-ethylhexyle phthalateعقب تناول ٣٠مللجرام عن طريق الفم تم اختباره واتضح ان مشتق احادي الاستر monoesterيمثل %١٠من نواتج التمثيل الغذائي

المخرجة في البول في ٢٤ساعة.

وفي دراسة مماثلة كانت هذه النسبة اعلي لحد ما ) (%٢٠وفي حالة التعرض للأحتلال العسكري كانت مشتقات احادي الاستر تمثل %٢٦من نواتج التمثيل الكلية ولقد استخدم التحليل الكروماتوجرافي الكمي باستخدام الغاز لتحليل alkylated monoestersعقب الاستخلاص من البول مستخدما مذيبا والطور الصلب للتنظيف ولقد استخدم ايضا HPLCمع كشف UVلتحليل phthalateالاحادية الاسترات ولكنه لم يكن حساسا مثل .GC-MS اوضحت بيانات الدراسات البحثية ان المشتقات الاحادية الاستر الثنائي استر phthalates مرشحات واعده كمرقمات حيوية بولية للكشف ومن جهة اخري ترتبط البيانات المتاحة ب 2-di- ethylhexyl phthalateوتم توليدها باستخدام اما مستويات التعرض القصوي او النقل الجوي airborneاو عن طريق الفم.وقبل تبني هذه الطريقة التي تعتمد علي المرقم الحيوي فان العلاقة بين التعرض الغذائي والاخراج البولي يجب ان ترسخ ولقد استخدمت قياسات نواتج تمثيل البول في

التعيين المأخوذ اليومي من .di-2-(ethylhexyl

:Nitrosamines

يتكون nitrosaminesمن مركبات كثيف )طياره وغير طياره( كما ان هذه المركبات المختلفة تسبب امراض صحية متنوعة فهي معروفة بانتاج الأورام الخبيثة )سرطان الرئة وسرطان المعدة وسرطان القولون( والمرقمات الحيوية للتعرض تشمل المرقمات الحيوية البولية والنشاط الزائد لانزيم cytosine – methyltransferaseوتعديلات الحامض النووي DNAوالاستفادة من المقرمات الحيوية المرشحة المتنوعة تنعقد بتعدد مركبات nitrosaminesالموجودة في العديد من الأنواع الغذائية.

ولقد لوحظ ان الاستهلاك العالي للأغذية المحتوية علي نترات او نيتريت ربما تزيد من التعرض

لمركبات nitrosaminesوالتعرض للمرض.

تتكون مركبات chloropropanolsمن تحلل البروتين وتستخدم كتوابل وفاتحات شهية وعند دراسة التأثيرات المزمنه في فئران F 344لوحظ ان الجرعات العلنية من 3-monochloro-

٣٧٨

) 1,2propanadiol-(3MCPOانتجت أورام خبيثة بالكليتان في اناث وذكور هذه الفئران .ويعتبر 3-McPDمركب سام معمليا in vitroوغير سام تجريبيا بداخل الحيوان in vivoولقد وجد ان المستويات المنخفضة جدا من هذا المركب موجودة في الأطعمة .ومكونات الغذاء تكونت نتيجة لعمليات التصنيع أو التخزين ونظريا الكميات الصغيرة من 3-MCPDتستطيع ان تمر من بعض المواد الملامسة للغذاء الي داخل الغذاء وحاليا لا يوجد اي مرقمات حيوية للتعرض لمركب 3-

MCPDفي الانسان.

تستخدم كلا من أنواع ال (O.m-and P) Xylenesفي الصناعة وتكنولوجيا الادوية كمذيبات بالإضافة الي ذلك فانه من المعروف ان عديد من مكونات الغذاء يحدث لها تكسير "تحلل" اثناء التصنيع لكي تعطي هذه المركبات او المركبات المشابهه لها فعلي سبيل المثال عند درجات الح اررة العالية نسبيا)٧٠م( تجتاز الكاروتينات سلسلة من تفاعلات التحلل لكي تنتج مدي من المنتجات من ضمنها المركبات العطرية وخاصة الطولوين والزيلين xyleneولقد وجد m-xyleneفي تجهيزات الاغذية الملونه التجارية حتي مستوي ٢٠٠مللجرام/كيلو جرام .في البول كمؤشر للكشف والتعرض ويمثل الممتص من xyleneحوالي %٩٥منه ممثلا في الكبد ويحول الي حامض %٨٠–٧٠ methylhippunمن الممثل غذائيا يتم اخراجه في البول خلال ٢٤ساعه.

ولقد فشلت الدراسات البحثية التي اجريت علي الحيوان في امدادنا بدليل علي ان xyleneمركبا يسبب السرطان او له تأثيرات تناسلية ولكن هذه الدراسات اكدت ان لل xyleneتأثيرات علي اعضاء كثيرة بالجسم مثل الكبد والكليتان والقناة التنفسية .ومن ثم يقترح من هذه الدراسات أن ايزوميرات حامض methylhippuricتعتبر مرشحات واعدة كمرقمات حيوية بولية للكشف عن

.xylenes

-١١المرقمات الحيوية فيتامين د : Vitamin D Biomarkers هناك تأثيرات عديدة علي الامداد بفيتامين Dوتأثيرات منتجاته التمثيلية لخلايا الجسم .ومن المعروف ان التعرض لاشعة الشمس يخلق فيتامين Dداخل جسم الانسان والحيوان ومن ثم يصعب قياس المأكول من هذا الفيتامين .وبالتالي فان البحث عن مرقمات حيويه حساسة ومتخصصة لحالة فيتامين Dاصبح له اولوية .وكثير من المرقمات الحيوية درست بحثيا لتزويدنا بمعلومات عن الامداد بفيتامين Dودوره الوظيفي والحالة الصحية او المرض ،ولقد ركزت البحوث علي الدور المركزي لفيتامين Dفي تمثيل الكالسيوم وحديثا اقترحت المرقمات الحيوية الأدوار الاخري لفيتامين Dمثل افراز هرمون الانسولين والاستجابة المناعية الفطرية وعلي اية حال جميع المرقمات الحيوية لفيتامين Dلها تحديدات بسبب العوامل الفسيولوجية الكثيرة والصعوبات التي

تؤثر عليها.

تركيز فيتامين د (25-Hydroxyvitamin Dفي البلازما :

يعتبر تركيز فيتامين د 25 oH Dبالبلازما مرقما حيويا مفيدا لفيتامين د بسبب طول فترة نصف الحياة التي يمتلكها في الدورة وتركيزاته ليست تحت التنظيم الاتزاني homeostaticومن ثم هذا المرقم الحيوي يعكس امداد فيتامين Dواستخدامه لفترة زمنيه اطول كما ان تركيز هذا الفيتامين في البلازما يتوقف علي كمية هذا الفيتامين الواصلة الي الكبد وكمية الفيتامين المنتجة بواسطة الكبد وفترة نصف الحياة للفيتامين في البلازما .وكل هذه الأمور تتأثر بعوامل كثيرة مثل كمية فيتامين Dالداخلة للجسم عن طريق الجسم والامعاء وكمية دهن الجسم والعضلات ونشاط الفيتامين وانتاج DBPفي الكبد وتركيز DBPفي البلازما والعوامل التي تؤثر علي توصيل فيتامين Dالي الكبد وكفاءة الممثل الخلوي من هذا الفيتامين ومعدل تحوله الي oH 2 D

٣٧٩

او 25,25 OH 2Dويجب ان يؤخذ في الحسبان هذه الاعتبارات عند تفسير تركيزات فيتامين D في البلازما الاحتياج الفسيولوجي الزائد ،دهن الجسم ،تخفيف الدم hemodilutionوتأثيرات العمر .والمرض وسوء التغذية علي وظائف الكبد والكليتين .ومجال الصحة العامة لفيتامين D يحتاج الي بحوث لتقدير وتنقية تفسير تركيز فيتامين Dبالبلازما ولقد لوحظ ان المدي الذي عنده يفسر تركيز فيتامين Dبالبلازما كفايته لامداد فيتامين Dمن أجل تغطية الاحتياجات الوظيفية يعتمد علي عوامل كثيرة وهي الممثل من فيتامين Dبواسطة الخلايا المستهدفة ،معدل تحول الفيتامين 1,25(oH)2d, 24,25(oH)2dتوصيل الفيتامين بالكليتان الي الانسجة المستهدفة، وتعبير FDRفي الانسجة المستهدفة ،استجابة الخلايا لل VDRالمنشطة ،وكفاءة احداث مسارات تمثيلية ،وبسبب ذلك هناك بحوث عن المرقم الحيوي الذي يعكس استجابة الجسم لفيتامين .D ومما سبق يمكن معرفة المرقمات الحيوية بانها مؤشرات ادلة لتغيرات الاجهزة والاعضاء والانسجة والبناءات الخلوية والتحت خلوية والتكامل الوظيفي والتي يمكن استخدامها لمراقبة الصحة والتعرض للمركبات في الافراد والجماعات وقياسات المأكول المببنيه علي تحليل الغذاء وجداول المأكول الغذائي اثبتت انها خطوة اولي مفيدة ولكن قيمتها تحدد بواسطة دقتها والهدف من بحوث المرقمات الحيوية في الصحة والمرض يجب ان يكون هو استخدام هذه المرقمات لتطوير التدخلات الوقائية للأستخدام في المجتمعات الانسانية والتعدادات البشرية ...ومن جهة اخري يمكن تحسين الصحة عن طريق التدخل الغذائي dietary interventionفقط ولكن هذا الهدف يحتاج الي رقي في فهم الأدوار الوظيفية للمركبات الغذائية وتحسن اكثر في التكنيكات التحليلية لقياس ودراسة هذه

العمليات.

٣٨٠

ثانيا :المرقمات الحيوية الصماء للهرمونات الداخلية للنمو وتطبيقاتها في

الاستزراع المائي

Endocrine Biomakers Of Growth And Applications to

Aquaculture

من أجل منتجي الاستزراع المائي يعتبر تقليل تكلفة الانتاج لأدني حد من الأمور الهامة للمنافسة في الأسواق العالمية ونظ ار لان الاستجابات الهرمونية لكلا من التغيرات البيئية والوراثية تتحكم في نمو الاسماك والفقاريات الاخري فان تقييم هذه الادلة الهرمونية تفيد في ترسيخ المرقمات الحيوية من أجل النمو .ولذلك سوف نبني ايضا مواقع )عوامل( هرمونية لتفهم التباين في النمو والتي سوف تساعد المنتجين بفاعلية في أنظمة التربية من أجل الاستزراع السمكي .ولعمل هذا يستلزم تقديم عن الاستفادة من عوامل هرمونية معينه مثل المرقمات الحيوية للنمو في الاستزراع السمكي في المياه الدافئة والمياه الباردة وتحليلها من أجل استخدامها في الصناعة .والأسماك مثل الثدييات من حيث التحكم الهرموني للنمو الذي يتم من خلال هرمون النمو GHوالانسولين المشابه لعامل

النمو .IFG anix

تتكامل كلا من العوامل الداخلية )العوامل الغذائية والعوامل الهرمونية( والعوامل الخارجية )درجة الح اررة وفترة الاضاءة( عن طريق الهيبوثالامس مما يؤدي الي تنبيه )تحرر هرمون النمو( وتثبيط somatostatinsالاشارات للخلايا المنتجة لهرمون النمو في الفص الامامي للغدة النخامية.

وتحت الظروف البنائية فأن هرمون النمو المفرز من الغدة النخامية يدخل الدورة ويرتبط بمستقبلات هرمون النمو الكبدية فيحدث تنبيه لهذا التخليق وتحرر IGF-1الي داخل تيار الدم.

عامل النمو المشابه لهرمون الانسولين عبارة عن سلسلة من الببتيد العديد وهو مسئولا عن تمييز وتوالد الخلايا ،وتنبيه العملية المرتبطة باطالة الهيكل ونمو الجسم ومن ثم فان مستويات هرمون النمو والعامل IGFيتم التحكم فيها للمحافظة علي حالة ثبات النمو .بينما العامل IGF-1مسئولا عن معظم الببتيد الدائر circulating peptideولهرمون النمو أهمية في تنبيه تخليق العامل IGF-Iفي الانسجة غير الكبدية والتي من امثلتها العضلة الهيكلية .ولقد اقترح ان هرمون النمو له تأثيرات بنائية علي هذه الانسجة وخاصة في الحيوانات الثديية ونظ ار لان معظم عامل IGF-1 الموجود في فراغ الخلية الخارجي والبلازما يتحد مع البروتينات IGFBPsفان هذه البروتينات تعتبر معدلات modulatorsلتأثيرات العامل IGFوهذه البروتينات الحاملة لا تزيد فقط من فترة نصف الحياة للعامل IGFولكنها تعدل من نقلها من الفراغ الوعائي vascular spaceالي الأنسجة المستهدفة لتقدير توزيع النسيج وتثبيط نشاط العامل IGFكما انها تربط العامل IGF-1 مع اصول مشابهه لمستقبل IGFولقد لوحظ ان التسلسل الكودي IGFBP-3يصاحبه حالات بناء وربما يسهل تأثيرات العامل IGFبينما تأثيرات التسلسل الكودي IGFBP-5تكون أقل وضوحا.

ويجب تذكر ان 40-50 KDa IGF BPاكثر تشابها ل IGFBP-3في الثدييات بناء علي الاستجابات الفسيولوجية والوزن الجزيئي ونوع الجليكوسيد ويعتبر تسلسل حمض الاميني اكثر تجانسا IGFBP-3مع الانسان .ويعتبر التحكم الهرموني للنمو معقدا ولهذاالسبب هذه المقالة العلمية لا تعتزم أن تكون مرجعا شاملا لمحور GM – IGFأو تحكمها للنمو في الأسماك ولكنها سوف تركز علي بعض العوامل الرئيسية التي تعتبر اكثر تطبيقا في صناعة الاستزراع السمكي مع

الاخذ في الاعتبار تحسن النمو.

٣٨١