الفطريات المسببة للأمراض النباتية: الجانب المظلم للأمن الغذائي والصحة العامة مقدمة: كائنات دقيقة في مفترق طرق النبات والإنسان

 

الفطريات المسببة للأمراض النباتية: الجانب المظلم للأمن الغذائي والصحة العامة

مقدمة: كائنات دقيقة في مفترق طرق النبات والإنسان

ملاحظة هامة: تم إنشاء هذه المقالة بمساعدة الذكاء الاصطناعي.

في شبكة الحياة المعقدة على كوكب الأرض، تبرز الفطريات كمملكة حيوية من الكائنات حقيقية النوى، تتميز بتعدد أشكالها وأحجامها وأدوارها البيئية المتنوعة. فهي تشارك في تحلل المواد العضوية وإعادة تدوير العناصر الغذائية، وتدخل في علاقات تكافلية مفيدة مع النباتات كما هو الحال في الفطريات الميكورية، وتساهم في صناعات غذائية وصيدلانية حيوية. ومع ذلك، ضمن هذا التنوع الفطري الواسع، توجد مجموعة متخصصة من الفطريات اكتسبت القدرة على مهاجمة النباتات والاستفادة منها كمصدر للغذاء والمأوى، مما يضعها في قلب معركة مستمرة تؤثر بشكل مباشر على الأمن الغذائي العالمي و، بشكل غير مباشر ومباشر أحيانًا، على صحة الإنسان. هذه الكائنات، المعروفة بالفطريات المسببة للأمراض النباتية (plant pathogenic fungi)، تمثل واحدة من أخطر التهديدات للمحاصيل الزراعية عبر التاريخ، causing devastating yield losses and economic damage annually [0]. لا تقتصر أهمية دراسة هذه الفطريات على الجانب الزراعي فحسب، بل تمتد لتشمل أبعادًا صحية عميقة، حيث يمكن أن تشكل خطرًا على الإنسان عبر سيناريوهات متعددة. يمكن أن يكون هذا الخطر غير مباشر، من خلال تلوث المنتجات الغذائية بسموم فطرية قوية (mycotoxins) تنتجها هذه الفطريات أثناء نموها على النباتات المصابة [10, 13]. هذه السموم، عند استهلاكها، يمكن أن تسبب مجموعة واسعة من الأمراض الحادة والمزمنة، بدءًا من التسمم الغذائي وانتهاءً بالسرطان وأمراض أخرى مهددة للحياة. كما يمكن أن يكون الخطر مباشرًا، albeit نادرًا نسبيًا، حيث تثبت بعض حالات العدوى البشرية الناشئة عن فطريات نباتية قدرتها على اختراق الحواجز بين الممالك الحية والتسبب في أمراض لدى الأفراد، خاصة ذوي المناعة الضعيفة [20, 50]. يتطلب فهم هذه العلاقة المعقدة بين الفطريات المسببة للأمراض النباتية وصحة الإنسان نظرة متكاملة تجمع بين علم أمراض النبات، وعلم السموم الفطرية، وعلم الفطريات الطبية، وعلوم الأغذية. تهدف هذه المقالة إلى تقديم تحليل معمق وشامل لأهمية الفطريات المسببة للأمراض النباتية، واستراتيجياتها في إصابة النباتات والتأثير الاقتصادي المدمر لها، مع التركيز بشكل خاص على المخاطر الصحية التي تشكلها على الإنسان، سواء بشكل مباشر عبر الإصابات الفطرية النادرة لكنها خطيرة، أو بشكل غير مباشر وأكثر شيوعًا عبر إنتاج السموم الفطرية الملوثة للأغذية. كما سنسلط الضوء على العوامل التي تساهم في انتشار هذه الفطريات وسمومها، واستراتيجيات الوقاية والسيطرة المتاحة، وأهمية البحث المستمر لمواجهة هذا التحدي المتزايد في ظل تغير المناخ والعولمة. إن الوعي بهذه المخاطر الكامنة في عالم الفطريات الصغير هو خطوة أساسية نحو حماية صحة الإنسان وضمان استدامة أنظمتنا الغذائية.

الفطريات المسببة للأمراض النباتية: تعريف، تصنيف، واستراتيجيات الغزو

تمثل الفطريات المسببة للأمراض النباتية مجموعة متخصصة ومتنوعة من الكائنات الدقيقة حقيقية النوى التي تطورت لتعيش على حساب النباتات الحية، مسببة لها أمراضًا تتراوح في شدتها من خفيفة إلى قاتلة [0, 2]. تنتشر هذه الفطريات في جميع أنحاء العالم وتصيب几乎所有 أنواع النباتات، بما في ذلك المحاصيل الغذائية الأساسية، والأشجار الحراجية، والنباتات الزينة، والنباتات الطبيعية. تُعتبر الفطريات من العوامل المسببة للأمراض النباتية السائدة والمسؤولة عن نسبة كبيرة من خسائر المحاصيل العالمية سنويًا [6]. تنتمي معظم الفطريات المسببة لأمراض النباتات إلى شعيبتين رئيسيتين من الفطريات الفوقية (Kingdom Fungi) هي Ascomycota و Basidiomycota. تشمل Ascomycota فصائل مثل Dothideomycetes (مثل Cladosporium fulvum)، Sordariomycetes (مثل Magnaporthe oryzae)، Leotiomycetes (مثل Botrytis cinerea)، بينما تشمل Basidiomycota مجموعات الصدأ (Pucciniomycetes) مثل Puccinia graminis، ومجموعات السمد (Ustilaginomycotina) مثل Ustilago maydis [0]. لقد طورت هذه الفطريات عبر الزمن ترسانة معقدة من الآليات والاستراتيجيات لاختراق دفاعات النبات المضيفة والاستعمار الناجح لأعضائه المختلفة (الجذور، السيقان، الأوراق، الأزهار، الثمار)، والحصول على العناصر الغذائية اللازمة لنموها وتكاثرها. تعتمد هذه الاستراتيجيات على مجموعة من العوامل الفطرية (fungal virulence factors) التي تساعدها على التغلب على الحواجز الفيزيائية والكيميائية للنبات وتعطيل استجاباته المناعية. يمكن تصنيف الفطريات المسببة للأمراض النباتية بناءً على طريقة تغذيتها وعلاقتها بالنبات المضيف إلى ثلاث فئات رئيسية: الفطريات الحيوية (biotrophs)، والفطريات النخرية (necrotrophs)، والفطريات شبه الحيوية (hemibiotrophs). الفطريات الحيوية، مثل صدأ القمح (Puccinia graminis) والعفن الدقيقي (Blumeria graminis)، تعتمد على الأنسجة النباتية الحية وتستخلص nutrients منها دون قتلها على الفور. تطور هذه الفطريات هياكل متخصصة لامتصاص الغذاء وتفرز جزيئات تأثيرية (effectors) تقمع دفاعات النبات وتمنع موت الخلايا المبرمج (apoptosis) في موقع الإصابة، مما يسمح لها بالبقاء على قيد الحياة والازدهار داخل الأنسجة الحية [0]. في المقابل، تقتل الفطريات النخرية، مثل Botrytis cinerea (العفن الرمادي) و Sclerotinia sclerotiorum، أنسجة النبات مبدئيًا بمساعدة إنزيمات محللة للجدار الخلوي والسموم الفطرية (phytotoxins)، ثم تتغذى على المواد العضوية الميتة [0]. أما الفطريات شبه الحيوية، مثل Magnaporthe oryzae (مسبب تفحم الأرز) و Phytophthora infestans (مسبب آفة البطاطس المتأخرة)، فتبدأ دورة حياتها كفطريات حيوية لفترة قصيرة بعد الإصابة، ثم تتحول إلى نمط نخرى، مما يسمح لها بالاستفادة من كلا المرحلتين [0]. تتضمن عملية الإصابة الفطرية عدة مراحل متسلسلة تبدأ بالتعرف على المضيف والالتصاق بسطحه، يليها إنبات الأبواغ (spores) ونمو أنبوب الإنبات (germ tube). ثم تتشكل هياكل متخصزة للاختراق مثل الأجسام المثبتة (appressoria)، التي تولد ضغطًا ميكانيكيًا هائلاً وتفرز إنزيمات محللة للجدار الخلوي النباتي (مثل الكيتيناز والسليلاز) لتسهيل اختراق البشرة أو جدار الخلية النباتية [0, 37].一旦 داخل النبات، تنمو الفطريات على شكل هيفات (hyphae) تتغلغل في الأنسجة النباتية، إما بين الخلايا (intercellular growth) أو داخلها (intracellular growth). لمواجهة دفاعات النبات، تفرز الفطريات المسببة للأمراض مجموعة واسعة من عوامل الضراوة. تشمل هذه العوامل الإنزيمات المحللة للجدار الخلوي، والسموم الفطرية (phytotoxins) التي تقتل الخلايا النباتية أو تعطل وظائفها الحيوية، وجزيئات التأثير (effectors) التي تتداخل مع مسارات الإشارة النباتية وتثبط الاستجابات المناعية [0, 37]. على سبيل المثال، وجد أن الفطريات المسببة للأمراض يمكنها تعطيل إشارات الفوسفات في النباتات باستخدام إنزيمات Nudix hydrolase effectors [5]. كما أن بعض الفطريات، مثل Cladosporium fulvum، تنتج بروتينات مرتبطة بالكيتين (LysM effectors) مثل Ecp6، والتي تربط بقايا الكيتين وتمنع إطلاق استجابات المناعة الفطرية في النبات [0]. هذه القدرة على التكيف والمناورة تعكس التطور المعقد للعلاقة بين الفطريات المسببة للأمراض النباتية ومضيفاتها، وتجعل منها تحديًا مستمرًا للمزارعين وعلماء النبات. إن فهم هذه الآليات الجزيئية والكيميائية المعقدة للإصابة الفطرية هو أساس تطوير استراتيجيات فعالة لمكافحة هذه الأمراض وحماية المحاصيل من خسائر فادحة.

الثمن الباهظ: الأثر الاقتصادي والاجتماعي لأمراض النباتات الفطرية

لطالما كانت الأمراض النباتية التي تسببها الفطريات مصدر قلق كبير للإنسانية عبر التاريخ، ليس فقط بسبب تهديدها المباشر للأمن الغذائي، ولكن أيضًا بسبب التداعيات الاقتصادية والاجتماعية الواسعة التي تخلفها. فمنذ فجر الزراعة، أدت الأوبئة الفطرية إلى مجاعات كارثية، وانهيار اقتصادي، بل وتغييرات في مسارات الحضارات. تُعتبر الفطريات المسببة للأمراض النباتية من بين العوامل الرئيسية المسؤولة عن خسائر المحاصيل العالمية، والتي تقدر بمليارات الدولارات سنويًا [6]. هذه الخسائر لا تقتصر على انخفاض كمية المحصول فحسب، بل تمتد لتشمل انخفاض جودته، مما يجعله أقل قيمة في السوق أو غير صالح للاستهلاك البشري أو الحيواني. أحد الأمثلة التاريخية البارزة هو مرض أرجية الشيلم (Ergot) الذي يسببه الفطر Claviceps purpurea على الحبوب مثل الجاودار والقمح. تحتوي أجسام الفطر المريضة (sclerotia) على مجموعة واسعة من القلويدات السامة، بما في ذلك حمض الليسرجيك (LSD precursor)، والتي عندما تلوث الدقيق تسبب أمراضًا خطيرة في البشر تعرف بـ "نار القديس أنطونيو" أو "لعنة الشيطان"، والتي كانت تؤدي إلى الهلوسة، والتشنجات، والغنغرينا، والموت. أثرت هذه الأوبئة بشكل كبير على المجتمعات الأوروبية في العصور الوسطى، ليس فقط من حيث الخسائر في الأرواح، بل أيضًا من حيث الاضطرابات الاجتماعية والسياسية [0]. وفي القرن التاسع عشر، كان لوباء آفة البطاطس المتأخرة (Late Blight) الذي سببه الفطر Phytophthora infestans (والذي يصنف الآن ضمن Oomycetes، وإن كان يُدرس تقليديًا مع الفطريات المسببة للأمراض) أثر مدمر على أيرلندا، حيث أدى إلى تدمير المحصول الرئيسي للسكان، مما تسبب في المجاعة الكبرى (1845-1849) وموت حوالي مليون شخص وهجرة مليون آخرين. مثال آخر هو صدأ البن (Coffee Rust) الذي سببه الفطر Hemileia vastatrix. في سبعينيات القرن التاسع عشر، دمر هذا المرض مزارع البن في سريلانكا (المعروفة آنذاك بسيلان)، والتي كانت واحدة من أكبر منتجي البن في العالم، مما أدى إلى انهيار صناعة البن هناك وانتقال زراعتها إلى مناطق أخرى. لا تزال أوبئة صدأ البن تشكل تهديدًا كبيرًا لمنتجي البن في أمريكا الوسطى والجنوبية حتى اليوم [0]. وفي العصر الحديث، رغم التقدم في مكافحة الأمراض النباتية، لا تزال الأمراض الفطرية تسبب خسائر فادحة. على سبيل المثال، صدأ فول الصويا الآسيوي (Phakopsora pachyrhizi) يسبب خسائر اقتصادية هائلة في مناطق زراعة فول الصويا الرئيسية حول العالم. كما أن تفحم الأرز (Wheat Blast) الذي سببه عزول من Magnaporthe oryzae (الفطر نفسه الذي يسبب مرض تفحم الأرز) قد انتشر إلى عدة دول آسيوية، مما يشكل تهديدًا جديدًا لأمن القمح العالمي [0]. هذه الخسائر الاقتصادية لها تداعيات مباشرة على المزارعين، خاصة صغار المزارعين في البلدان النامية، الذين يعتمدون على محاصيلهم ك مصدر رئيسي للدخل والغذاء. يمكن أن تؤدي الأمراض الفطرية إلى فقدان سبل العيش، وزيادة فقر المزارعين، ونزوحهم من الريف إلى المدن. على نطاق أوسع، يمكن أن تؤثر هذه الخسائر على أسعار الغذاء العالمية، مما يزيد من انعدام الأمن الغذائي، خاصة في المناطق التي تعاني بالفعل من نقص في الغذاء. بالإضافة إلى ذلك، تؤدي مكافحة هذه الأمراض إلى تكاليف إضافية للمزارعين، مثل شراء المبيدات الفطرية، والبذور المقاومة، وتطبيق ممارسات الزراعة الجيدة. هذه التكاليف يمكن أن تكون عبئًا ثقيلاً، خاصة على المزارعين ذوي الدخل المحدود. إن الأثر الاقتصادي والاجتماعي لأمراض النباتات الفطرية يتجاوز بكثير مجرد انخفاض غلة المحاصيل؛ إنه يمس جوهر الاستقرار الاقتصادي والأمن الغذائي والرفاهية الاجتماعية للمجتمعات حول العالم. ولذلك، فإن الاستثمار في البحث العلمي لتطوير استراتيجيات مستدامة وفعالة لمكافحة هذه الأمراض ليس ضرورة زراعية فحسب، بل هو استثمار في مستقبل أكثر استقرارًا وازدهارًا للبشرية جمعاء.

التهديد الخفي: السموم الفطرية كأثر غير مباشر لمرض النبات على صحة الإنسان

إلى جانب التدمير المباشر للمحاصيل، تشكل الفطريات المسببة لأمراض النباتات تهديدًا خطيرًا وغير مباشر لصحة الإنسان من خلال إنتاجها لمجموعة متنوعة من المركبات السامة المعروفة بالسموم الفطرية (mycotoxins) [10, 13]. هذه السموم هي أيضًا مستقلبات ثانوية تنتجها الفطريات أثناء نموها على النباتات المصابة أو أثناء تخزين المنتجات الزراعية في ظروف رطبة ومناسبة لنمو الفطريات [14, 40]. يمكن أن تلوث هذه السموم مجموعة واسعة من المنتجات الغذائية، بما في ذلك الحبوب (الذرة، القمح، الأرز، الشعير)، والبقوليات، والمكسرات (الفول السوداني، اللوز)، والفواكه، والخضروات، والبهارات، وحتى المنتجات الحيوانية مثل الحليب واللحوم إذا كانت تتغذى على أعلاف ملوثة [13, 19]. اكتشف حتى الآن حوالي 400 نوع مختلف من السموم الفطرية، منها حوالي 30 نوعًا تعتبر ذات أهمية كبيرة بسبب سميتها الشديدة وانتشارها الواسع [40]. تختلف هذه السموم في تركيبها الكيميائي وآلية عملها وتأثيرها الصحي على الإنسان والحيوان. من بين أشهر السموم الفطرية وأكثرها خطورة: الأفلاتوكسينات (Aflatoxins)، والأوكراتوكسين أ (Ochratoxin A)، والفيومونيسينات (Fumonisins)، والترايكوثيسينات (Trichothecenes) والتي تشمل الديوكسينيفالينول (Deoxynivalenol) وسموم T-2 و HT-2، والزيارالينون (Zearalenone)، والباتولين (Patulin) [40, 48]. تنتج هذه السموم عادةً بواسطة أجناس فطرية معينة تنتمي بشكل أساسي إلى Aspergillus (مثل A. flavus, A. parasiticus للأفلاتوكسينات)، Fusarium (مثل F. graminearum للترايكوثيسينات والزيارالينون، F. verticillioides للفيومونيسينات)، و Penicillium (مثل P. expansum للباتولين، P. verrucosum للأوكراتوكسين أ) [10, 40]. تعتبر السموم الفطرية مشكلة صحية عالمية، حيث تقدر منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة (FAO) أن حوالي 25% من المحاصيل العالمية ملوثة بهذه السموم إلى حد ما [40]. تختلف شدة التأثير الصحي للسموم الفطرية حسب نوع السموم، وجرعة التعرض، ومدة التعرض (حاد أو مزمن)، وعمر الشخص وحالته الصحية العامة [40]. يمكن أن تسبب السموم الفطرية مجموعة واسعة من التأثيرات الصحية الضارة، بما في ذلك:

• التأثيرات الحادة: مثل ألم البطن، والقيء، والإسهال، والصداع، والحمى. في حالات التعرض لمستويات عالية جدًا، يمكن أن تؤدي إلى فشل أعضاء حيوية والوفاة.
• التأثيرات المزمنة: والتي قد تكون أكثر خطورة بسبب تراكم السموم في الجسم على مدى فترة طويلة. تشمل هذه التأثيرات:
  • السرطان: تعتبر الأفلاتوكسين B1 (AFB1) من أقوى المسرطنات المعروفة (مجموعة 1 حسب تصنيف الوكالة الدولية لأبحاث السرطان - IARC) وترتبط بشكل أساسي بسرطان الكبد [40]. كما تربط بعض السموم الأخرى مثل الفيومونيسينات والأوكراتوكسين أ بزيادة خطر الإصابة بأنواع معينة من السرطان.
  • تلف الأعضاء: يمكن أن تسبب السموم الفطرية تلفًا للكبد (الأفلاتوكسينات)، والكلى (الأوكراتوكسين أ، الفيومونيسينات)، والجهاز العصبي (الترايكوثيسينات، الباتولين)، والجهاز المناعي.
  • اضطرابات هرمونية: الزيارالينون له نشاط استروجيني ويمكن أن يسبب اضطرابات في الجهاز التناسلي لدى الحيوانات وقد يكون له تأثيرات مماثلة على الإنسان.
  • تثبيط المناعة: العديد من السموم الفطرية، مثل الأفلاتوكسينات والترايكوثيسينات، يمكن أن تضعف جهاز المناعة، مما يجعل الجسم أكثر عرضة للإصابة بالأمراض المعدية الأخرى [39].
  • التأثيرات الجينية والتنموية: بعض السموم الفطرية يمكن أن تسبب طفرات جينية (mutagenic) أو تشوهات خلقية (teratogenic) [40].
  • تأثيرات عصبية: ربطت بعض الدراسات التعرض المزمن لبعض السموم الفطرية بتأثيرات عصبية، بما في ذلك التأخر في النمو لدى الأطفال والمساهمة في بعض الأمراض التنكسية العصبية [49].
    تزداد مخاطر تلوث الأغذية بالسموم الفطرية في المناطق ذات المناخ الحار والرطب، والتي تعد مثالية لنمو الفطريات المولدة للسموم. كما أن ممارسات التخزين السيئة، مثل الرطوبة العالية ودرجات الحرارة المرتفعة في مخازن الحبوب، تساهم بشكل كبير في نمو الفطريات وإنتاج السموم بعد الحصاد [12]. من المهم ملاحظة أن العديد من السموم الفطرية مستقرة حراريًا، مما يعني أن عمليات الطهي والبسترة التقليدية قد لا تلغي نشاطها السام [46]. لذلك، فإن الوقاية من تلوث المحاصيل بالفطريات المسببة للأمراض والسموم الفطرية هي المفتاح الأساسي لحماية صحة الإنسان. يتطلب ذلك تطبيق ممارسات زراعية جيدة، بما في ذلك مكافحة الآفات والأمراض في الحقل، وضمان ظروف تخزين مناسبة للمحاصيل بعد الحصاد، وإجراء فحوصات دورية للكشف عن السموم الفطرية في المنتجات الغذائية [40]. إن التهديد الذي تشكله السموم الفطرية يبرز الحاجة الماسة لنهج شامل ("One Health") يربط بين صحة النباتات، وصحة الحيوانات، وصحة الإنسان، لضمان سلامة سلسلة الغذاء بأكملها.

اختراق الحواجز: الفطريات المسببة لأمراض النباتات كممرضات فرصة للإنسان

لطالما اعتقد أن الفطريات المسببة لأمراض النباتات متخصصة في مهاجمة النباتات فقط ولا تشكل تهديدًا مباشرًا لصحة الإنسان. ومع ذلك، تتزايد الأدلة العلمية والسريرية التي تشير إلى أن بعض هذه الفطريات النباتية، في ظروف معينة، يمكنها اختراق الحواجز بين الممالك الحية والتسبب في عدوى بشرية، خاصة لدى الأفراد الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة [20, 26, 50]. هذه الظاهرة، على الرغم من كونها نادرة نسبيًا مقارنة بالعدوى التي تسببها الفطريات الممرضة للإنسان تقليديًا، تثير قلقًا متزايدًا في المجتمع العلمي والطبي، خاصة مع ظهور عوامل جديدة قد تزيد من احتمالية حدوث مثل هذه الإصابات العابرة للأنواع (cross-kingdom infections). من بين ملايين الأنواع الفطرية الموجودة، يعتبر أن حوالي 300 إلى 625 نوعًا فقط قادرة على إصابة الفقاريات، بما في ذلك البشر [22, 27]. ومع ذلك، فإن معظم الفطريات المسببة لأمراض النباتات لا تمتلك بشكل عام السمات المطلوبة لإصابة مضيف حيواني بنجاح. لكي تتمكن فطريات النبات من إصابة الإنسان، يجب أن تكون قادرة على التغلب على عدة حواجز، بما في ذلك التحمل لدرجة حرارة الجسم المرتفعة (37 درجة مئوية)، والقدرة على الالتصاق باختراق الأنسجة البشرية، والقدرة على امتصاص العناصر الغذائية من هذه الأنسجة، والأهم من ذلك، القدرة على مقاومة أو تجنب جهاز المناعة البشري [50]. ومع ذلك، فإن بعض الفطريات المسببة لأمراض النباتات، أو الفطريات المرتبطة بالنباتات (saprophytes)، أظهرت القدرة على التسبب في عدوى بشرية. غالبًا ما تكون هذه الإصابات انتهازية، أي أنها تصيب الأفراد الذين يعانون من ضعف في المناعة بسبب أمراض مثل الإيدز، أو السرطان، أو بعد زرع الأعضاء، أو الذين يتلقون علاجات كابتة للمناعة [20, 50]. تشمل الأمثلة على الفطريات التي يمكن أن تسبب أمراضًا للنباتات ولها أيضًا القدرة على إصابة البشر:

• فطر الفيوزاريوم (Fusarium spp.): يعتبر Fusarium من أهم أجناس الفطريات المسببة لأمراض النباتية (مثل ذبول الفيوزاريوم)، وينتج أيضًا سمومًا فطرية خطيرة. يمكن أن تسبب بعض أنواع Fusarium عدوى بشرية خطيرة (fusariosis)، والتي تتراوح من عدوى موضعية (مثل التهاب القرنية) إلى عدوى جهازية منتشرة تهدد الحياة، خاصة في المرضى المنهكين مناعيًا [20].
• فطر الأسبرجيلوس (Aspergillus spp.): بينما تسبب بعض أنواع Aspergillus أمراضًا نباتية وتنتج سمومًا فطرية (مثل الأفلاتوكسينات)، تسبب أنواع أخرى مثل Aspergillus fumigatus مرض التهاب الرئة الفطري (aspergillosis) في البشر، والذي يمكن أن يكون مميتًا لمرضى نقص المناعة [20].
• فطر البنسيليوم (Penicillium spp.): تشتهر بعض أنواع Penicillium بإنتاج المضادات الحيوية، ولكن البعض الآخر يمكن أن يسبب أمراضًا نباتية وينتج سمومًا فطرية (مثل الأوكراتوكسين أ). يمكن أن تسبب بعض أنواع Penicillium عدوى بشرية (penicilliosis)، خاصة في الأفراد المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية (HIV).
• فطر السبوروثريكس (Sporothrix spp.): يسبب مرض الإسبوروتريكوز (Sporotrichosis) أو "مرض البستاني"، وهو عدوى جلدية تحت حادة أو مزمنة تنتقل للإنسان عادةً عن طريق وخزات الشوك أو الإصابات الصغيرة الناتجة من التعامل مع النباتات أو التربة الملوثة [57, 68].
• فطر الكوندروستيريوم البنفسجي (Chondrostereum purpureum): هذا الفطر يسبب مرض "الورقة الفضية" في الأشجار والشجيرات. في حالة نادرة ومثيرة للقلق، تم الإبلاغ عن أول حالة إصابة بشرية بهذا الفطر في الهند، حيث أصيب عالم فطريات نباتية (61 عامًا) بخراج جانب رغامي بعد تعرضه المهني للفطر [50, 51]. تم تشخيص الإصابة باستخدام التسلسل الجيني وعولجت بمضادات الفطريات.
• فطر الميور (Mucorales) والريزوبس (Rhizopus spp.): توجد هذه الفطريات عادة في التربة والمواد النباتية المتحللة ويمكن أن تسبب أمراضًا نباتية. يمكن أن تسبب أيضًا عدوى بشرية خطيرة (mucormycosis) في المرضى المنهكين مناعيًا، خاصة مرضى السكري غير المنتظم [64].
  تتعدد طرق انتقال الفطريات النباتية إلى الإنسان، وتشمل الاستنشاق (بوغ الفطريات المحمولة جوًا)، أو الابتلاع (مع الأغذية الملوثة)، أو التلامس المباشر (خاصة من خلال الجروح أو الخدوش) [25]. يعتبر التغير المناخي أحد العوامل التي قد تساهم في زيادة خطر الإصابات الفطرية العابرة للأنواع. فارتفاع درجات الحرارة العالمية قد يدفع الفطريات المسببة لأمراض النباتات على التكيف مع درجات حرارة أعلى، مما قد يزيد من قدرتها على البقاء عند درجة حرارة جسم الإنسان [50, 65]. كما أن الزيادة في السفر والتجارة الدولية، والتوسع العشوائي في المدن، والاستخدام الواسع للمبيدات الفطرية في الزراعة (والذي قد يؤدي إلى تطوير سلالات فطرية مقاومة) هي عوامل أخرى قد تساهم في ظهور عدوى فطرية جديدة [50]. إن ظهور فطريات نباتية كممرضات بشرية محتملة يبرز الحاجة الماسة لتحسين طرق التشخيص المختبري، وتطوير مضادات فطرية جديدة وأكثر فعالية، وزيادة الوعي بين المهنيين الصحيين والمزارعين وعامة الناس حول هذه المخاطر المحتملة. كما أن فهم الآليات الجزيئية التي تمكن هذه الفطريات من اختراق الحواجز بين الممالك الحية أمر بالغ الأهمية لتطوير استراتيجيات وقائية وعلاجية فعالة.

حماية سلسلة الغذاء وصحة الإنسان: استراتيجيات الوقاية والمكافحة

مواجهة التهديد المزدوج الذي تشكله الفطريات المسببة لأمراض النباتات، سواء من خلال تأثيرها المباشر على المحاصيل أو من خلال مخاطرها الصحية المباشرة وغير المباشرة على الإنسان، تتطلب نهجًا متكاملاً ومتعدد الأوجه. يجب أن تركز هذه الاستراتيجيات على الوقاية من الإصابة النباتية في المقام الأول، والحد من نمو الفطريات وإنتاج السموم الفطرية في المنتجات الغذائية، وتحسين القدرة على تشخيص وعلاج العدوى الفطرية البشرية الناشئة عن هذه الممرضات. إن تطبيق مثل هذه الاستراتيجيات ليس فقط ضروريًا لضمان الأمن الغذائي العالمي، بل هو أيضًا استثمار حاسم في صحة الإنسان والرفاهية العامة.

الوقاية والمكافحة في الحقل (Pre-harvest):

تبدأ حماية المحاصيل من الفطريات المسببة للأمراض النباتية في الحقل نفسه. تشمل الممارسات الزراعية الجيدة (Good Agricultural Practices - GAP) مجموعة من الإجراءات التي تهدف إلى تقليل مخاطر الإصابة:

• استخدام أصناف مقاومة: تطوير وزراعة أصناف نباتية تتمتع بمقاومة وراثية ضد الفطريات المسببة للأمراض الشائعة هو أحد أكثر الطرق فعالية واقتصادية للحد من انتشار الأمراض الفطرية [37].
• تناوب المحاصيل (Crop Rotation): يساعد تناوب المحاصيل غير المضيفة للفطريات المسببة للأمراض في تقليل كمية البقايا الفطرية المعدية في التربة.
• الري والتسميد المتوازن: تجنب الإفراط في الري والتسميد، خاصة بالنتروجين، يمكن أن يقلل من رطوبة النباتات ويجعلها أقل عرضة للإصابة بالفطريات.
• التحكم في الأعشاب الضارة والحشرات: يمكن أن تكون الأعشاب الضارة والحشرات ناقلات لأمراض فطرية أو تخلق جروحًا في النباتات تسهل دخول الفطريات.
• إزالة بقايا المحاصيل المصابة: التخلص الصحي من بقايا المحاصيل المصابة بعد الحصاد يساعد في تقليل مصادر العدوى الأولية للموسم التالي.
• استخدام المبيدات الفطرية (Fungicides): يمكن أن تكون المبيدات الفطرية فعالة في مكافحة الأمراض الفطرية، ولكن يجب استخدامها بحذر وبطريقة مستهدفة لتجنب تطور سلالات فطرية مقاومة والحد من التأثير البيئي السلبي. يعد البحث عن مبيدات فطرية جديدة وأكثر أمانًا واستخدامها كجزء من برنامج متكامل لإدارة الآفات (IPM) أمرًا ضروريًا [40].

الوقاية والمكافحة بعد الحصاد (Post-harvest):

لا تزال المحاصيل عرضة للإصابة الفطرية وتلوث السموم الفطرية بعد الحصاد أثناء النقل والتخزين والمعالجة.

• التعامل بلطف مع المحاصيل: تجنب الكدمات والجروح أثناء الحصاد والنقل يقلل من نقاط الدخول المحتملة للفطريات.
• التخزين المناسب: يجب تخزين الحبوب والمنتجات الأخرى في ظروف جافة وباردة وبتهوية جيدة لمنع نمو الفطريات. مراقبة مستويات الرطوبة ودرجة الحرارة في المخازن أمر بالغ الأهمية [12].
• التنظيف والفرز: إزالة الحبوب التالفة أو المصابة يمكن أن يقلل من انتشار الفطريات والسموم الفطرية إلى المحصول السليم.
• استخدام التقنيات المبتكرة: هناك اتجاه متزايد نحو استخدام طرق غير حرارية لتقليل تلوث السموم الفطرية، مثل البلازما الغازية الجوية الباردة (Cold Atmospheric Plasma - CAP)، واستخدام البوليفينولات والفلافونويدات، والمواد المغناطيسية والجسيمات النانوية، والزيوت الأساسية الطبيعية (Natural Essential Oils - NEOs) [40].

مراقبة السموم الفطرية في الأغذية:

• الكشف والتحليل: تطوير وتطبيق طرق سريعة وحساسة وفعالة من حيث التكلفة للكشف عن السموم الفطرية في المنتجات الغذائية أمر حاسم لضمان سلامة الأغذية. تشمل الطرق التقليدية تقنيات الكروماتوغرافيا مثل HPLC و GC-MS. ومع ذلك، هناك حاجة متزايدة لطرق الكشف الميداني السريع مثل اختبارات المناعة المرتبط بالإنزيم (ELISA)، ومقايسات التدفق الجانبي (Lateral Flow Assays - LFAs)، والمستشعرات الحيوية (biosensors) [40].
• وضع معايير وتشريعات: يجب على الحكومات والهيئات الدولية وضع وتطبيق حدود قصوى مسموح بها للسموم الفطرية في الأغذية والأعلاف لحماية المستهلكين.

حماية صحة الإنسان:

• التوعية والتثقيف: زيادة وعي المزارعين والعاملين في مجال الأغذية والمستهلكين حول مخاطر الفطريات المسببة لأمراض النباتات والسموم الفطرية، وطرق الوقاية منها، وأهمية التعامل الآمن مع المنتجات الزراعية.
• التشخيص والعلاج: تحسين قدرات المختبرات على تشخيص الإصابات الفطرية البشرية، بما في تلك النادرة الناشئة عن فطريات نباتية، باستخدام تقنيات التشخيص الجزيئي. تطوير مضادات فطرية جديدة وتشجيع البحث على العلاجات البديلة بسبب ظهور مقاومة للأدوية المتاحة [50].
• نهج "صحة واحدة" (One Health Approach): إن التعاون بين قطاعات الصحة البشرية، والصحة الحيوانية، والزراعة، والبيئة هو المفتاح لفهم ومعالجة المخاطر المعقدة التي تشكلها الفطريات المسببة للأمراض النباتية. يتطلب هذا النهج تبادل المعلومات والتنسيق في أنشطة المراقبة والبحث والسياسات [38].

إن مواجهة تحدي الفطريات المسببة للأمراض النباتية وتأثيرها على صحة الإنسان تتطلب استثمارًا مستمرًا في البحث العلمي لتطوير حلول مبتكرة ومستدامة. كما تتطلب أيضًا سياسات قوية وتنفيذًا فعالًا على أرض الواقع لضمان سلامة غذائنا وحماية صحتنا من هذه الكائنات الدقيقة القوية.

استنتاج: نحو فهم أعمق ومواجهة فعالة لتهديد الفطريات المسببة للأمراض النباتية

في ختام هذا التحليل المعمق، يتضح أن الفطريات المسببة للأمراض النباتية ليست مجرد عامل مرضي للمحاصيل الزراعية، بل هي كيانات معقدة تشكل تهديدًا متعدد الأوجه للأمن الغذائي العالمي وصحة الإنسان. لقد طورت هذه الكائنات الدقيقة استراتيجيات غازية متنوعة للإخلال بالوظائف الحيوية للنباتات والاستفادة منها كمصدر للغذاء، مما يؤدي إلى خسائر اقتصادية هائلة تقدر بمليارات الدولارات سنويًا وتؤثر بشكل مباشر على سبل عيش الملايين حول العالم. إن التاريخ حافل بالأمثلة التي توضح كيف يمكن لأوبئة الأمراض الفطرية أن تدفع بالمجتمعات إلى حافة المجاعة وتغير مسارات التطور البشري.

لكن المخاطر لا تتوقف عند حدود الحقول والمزارع. فالتهديد الأكثر خفاء وانتشارًا يتمثل في قدرة هذه الفطريات على إنتاج سموم فطرية قوية (mycotoxins) تلوث سلسلة الغذاء. هذه السموم، التي يصعب التخلص منها بالمعالجة الحرارية التقليدية، ترتبط بمجموعة واسعة من المشاكل الصحية الخطيرة لدى الإنسان والحيوان، تتراوح من التسمم الغذائي الحاد إلى الأمراض المزمنة مثل السرطان وتلف الأعضاء واضطرابات الجهاز المناعي. إن انتشار هذه السموم في الحبوب والمكسرات والفواكه والخضروات يمثل تحديًا صحيًا عالميًا يتطلب نظام مراقبة غذائي صارمًا وطرق كشف فعالة.

علاوة على ذلك، تؤكد الحالات النادرة لكنها المتزايدة للعدوى البشرية الناشئة عن فطريات نباتية تقليديًا على قدرة هذه الكائنات على التكيف واختراق الحواجز بين الممالك الحية. على الرغم من أن هذه الإصابات غالبًا ما تكون انتهازية وتصيب الأفراد ذوي المناعة الضعيفة، إلا أنها تشير إلى إمكانية ظهور ممرضات فطرية جديدة في ظل تغير المناخ والضغوط البيئية والاستخدام الواسع للمضادات الفطرية. إن هذه الظواهر تبرز الحاجة الماسة لنهج "صحة واحدة" (One Health) المتكامل، الذي يربط بين صحة النباتات، والحيوانات، والإنسان، والبيئة.

إن مواجهة هذا التحدي تتطلب استثمارًا مستمرًا في البحث العلمي لفهم آليات المرض الفطرية، وتطوير أصناف نباتية مقاومة، وابتكار طرق جديدة ومستدامة لمكافحة الفطريات والسموم الفطرية. كما يتطلب الأمر تعزيز أنظمة المراقبة الغذائية، وزيادة الوعي العام حول المخاطر المرتبطة بالفطريات المسببة للأمراض النباتية، وتطوير سياسات فعالة على المستوى الوطني والدولي. إن فهم هذه العلاقة المعقدة بين الفطريات المسببة للأمراض النباتية وصحة الإنسان ليس فقط ضرورة علمية، بل هو مسؤولية أخلاقية لضمان مستقبل أكثر أمانًا واستدامة للأجيال القادمة.

المراجع

[0] Doehlemann, G., & Hemetsberger, C. (2017). Plant Pathogenic Fungi. Microbiology Spectrum, 5(4). https://journals.asm.org/doi/10.1128/microbiolspec.funk-0023-2016

[2] Plant Pathogenic Fungi - an overview. ScienceDirect. https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/plant-pathogenic-fungi

[5] McCombe, C. L., et al. (2025). Plant pathogenic fungi hijack phosphate signaling with Nudix hydrolase effectors. Science, 383(6686). https://www.science.org/doi/10.1126/science.adl5764

[6] Peng, Y., et al. (2021). Research Progress on Phytopathogenic Fungi and Their. Frontiers in Microbiology, 12, 670135. https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2021.670135/full

[10] Sweany, R. R. (2022). Why Do Plant-Pathogenic Fungi Produce Mycotoxins. Phytopathology, 112(7). https://apsjournals.apsnet.org/doi/10.1094/PHYTO-02-22-0053-SYM

[12] Perrone, G., et al. (2020). Toxigenic Fungi and Mycotoxins in a Climate Change. Toxins, 12(9), 566. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7601308

[13] Khan, R. (2024). A comprehensive review of mycotoxins. Heliyon, 10(8), e28361. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405844024043925

[14] Mycotoxins. PNW Plant Disease Management Handbook. https://pnwhandbooks.org/plantdisease/pathogen-articles/common/fungi/mycotoxins

[19] Research on Pathogenic Fungi and Mycotoxins in China. Toxins, 16(3), 114. https://www.mdpi.com/2072-6651/16/3/114

[20] Köhler, J. R., et al. (2015). The Spectrum of Fungi That Infects Humans. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine, 5(1), a019273. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4292074

[22] Pathogenic fungus. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Pathogenic_fungus

[25] Medvarsity. (2023). Plant Fungus Infecting Humans - All We Need To Know. https://www.medvarsity.com/blog/how-plant-fungus-infecting-humans

[26] Kim, J. S., et al. (2020). Crossing the kingdom border: Human diseases caused by plant pathogens. Environmental Microbiology, 22(7), 2485-2495. https://enviromicro-journals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1462-2920.15028

[27] Fisher, M. C., et al. (2020). Threats Posed by the Fungal Kingdom to Humans, Wildlife. mBio, 11(3), e00449-20. https://journals.asm.org/doi/10.1128/mbio.00449-20

[37] Peng, Y., et al. (2021). Research Progress on Phytopathogenic Fungi and Their. Frontiers in Microbiology, 12, 670135. https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2021.670135/full (Duplicate of [6])

[38] Simões, D., et al. (2023). Fungi in a One Health Perspective. One Health & Risk Management, 3(3), 64-80. https://www.mdpi.com/2673-8392/3/3/64

[39] Plant Pathogenic Fungi -- Novel Agents of Human Diseases Implication for Public Health. ResearchGate. https://www.researchgate.net/publication/322581493_Plant_Pathogenic_Fungi_--_Novel_Agents_of_Human_Diseases_Implication_for_Public_Health

[40] Khan, R., et al. (2024). A comprehensive review of mycotoxins: Toxicology, detection, and effective mitigation approaches. Heliyon, 10(8), e28361. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405844024043925 (Duplicate of [13])

[46] Review of mycotoxins. ANSES. https://www.anses.fr/en/content/review-mycotoxins

[48] A brief review of Mycotoxins. MyBioSource. https://www.mybiosource.com/learn/brief-review-mycotoxins

[49] Abia, W. A., et al. (2025). A scoping review on mycotoxin-induced neurotoxicity. Mycotoxin Research, 41(1), 1-15. https://link.springer.com/article/10.1007/s44339-024-00013-7

[50] Suvvari, T. K., et al. (2023). A fungus among us: The strange tale of Chondrostereum Purpureum. Medical Mycology Case Reports, 40, 30-32. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10232354

[51] Plant Fungus Infected a Human in First Reported Case of its Kind. ScienceAlert. https://www.sciencealert.com/plant-fungus-infected-a-human-in-first-reported-case-of-its-kind

[57] Sporotrichosis Basics. Centers for Disease Control and Prevention. https://www.cdc.gov/sporotrichosis/about/index.html

[64] Part 7: Common Plant Fungus Cross Species to Humans. BioBalanceNow. https://biobalancenow.com/fungus-cross-species

[65] The Rising Threat of Fungal Diseases. Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health. https://publichealth.jhu.edu/2024/the-rising-threat-of-fungal-diseases

شارك هذا المقال

فيسبوك إكس واتساب تيليجرام لينكدإن