אנו מביאים כאן מאמר מבוא לנושא ובהמשכו רשמים מכנס בינלאומי
טיפולי קרינה פיטוסניטריים מהווים אמצעי נוסף להבטחת יצוא של מספר מינים של פירות בין המדינות שמקבלות טיפולים ביבוא פרי: אוסטרליה, אינדונזיה, אנגליה, ארגנטינה, ארה"ב, דרום אפריקה, הודו, וייטנאם, מלזיה, מקסיקו, ניו-זילנד, סין, פיליפינים, פקיסטאן, צ'ילה, קנדה, רוסיה,תאילנד. נכון להיום מדינות האיחוד האירופי לא מייבאות מזון מוקרן.
אבל, במספר מדינות באירופה מחטאים מזון בהקרנה, ואירופה מובילה במחקר על קרינה ועל טיפולי קרינה. בנוסף, יש באיחוד האירופי מדינות (כמו בלגיה וצרפת) אשר מקבלות ייבוא של פרי מוקרן, ועקרונית מדינות אלה תוכלנה מתוכן להפיץ את הפרי לכל היבשת בלי להפר שום רגולציה של האיחוד; וכן, אנגליה האירופית, אינה שייכת לאיחוד ומקבלת פרי מוקרן. להבנתי, הגולל על יצוא פרי מוקרן לאירופה לא נסגר ויש לבדוק ולברר את הנושא האירופי עם גורמים המעורים בקשרי המסחר עם מדינות האיחוד.
שלא כמו הקרנה תעשייתית (שינויים פיזיקליים של החומר), או הקרנה לחיטוי (מפתוגנים), הקרנה פיטוסניטרית (נגד מזיקים) נעשית במינון נמוך בהרבה. בהקרנה זו, כל התוצרת צריכה לקבל לפחות את מינון הטיפול הגנרי – מכאן שחלק מהפרי מקבל קרינה גבוהה יותר כשסף ההקרנה המרבי המותר הוא 1,000 גריי (1kGy). הטיפול הפיטוסניטרי מתבצע בין שלושה קטבים: המינון הדרוש נגד המזיק (150 גריי לזבובי פירות), המינון המרבי המותר (1,000 גריי) והמינון המרבי שלא פוגע באיכות התוצרת.
ברמה המעשית, עלותו של מתקן הקרנה חשמלי היא סביב 10 – 20 מיליון דולר ומתקן כזה דורש אספקה יציבה של חשמל. עלות מתקן גמא (קובלט-60 רדיואקטיבי) בערך חצי.
אבל, מתקן כזה דורש אמצעי ביטחון (לסביבה ולמדינה). כמו כן, הקובלט שימושי למשך חמש שנים. על אף שהוא קורן גם אחר כך, עוצמתו נמוכה יותר מה שמאט את פעילות המתקן (ואת רווחיותו). למתקן גמא נדרש מקור אמין לאספקת הקובלט (למשל נורדיון בקנדה).
מפעל הקרנה משול לפיל רעב: כדי להיות רווחי, המפעל חייב לעבוד סביב השעון ולכן יש לתכנן תמהיל של מוצרים להקרנה באנרגיות שונות: החל מהקרנה פיטוסניטרית של תוצרת חקלאית לייצוא (מאות Gy) וכלה בהקרנה לעיקור/ חיטוי באנרגיה גבוהה של כמה קילו-גריי (Kgy). אין טעם להקים מפעל שלא יקרין רוב הזמן.
הקרנה פיטוסניטרית בישראל משולה לביצה והתרנגולת: לצורך אימוץ הקרינה כאמצעי טיפול דרושה, מעבר למתקן ההקרנה, היערכות של משרד החקלאות ושל מערך היצוא הישראלי, ויצירת הסכמים בינלאומיים (דו צדדיים) עם שוקי היעד. כל עוד אין היערכות כוללת והסכמים ושווקים ליצוא, אין הרבה מוטיבציה להקמת מתקן הקרנה בארץ. יחד עם זאת, מעבר לייצוא הפירות והחקלאות, התעשייה מהווה קליינטורה משמעותית ביותר למפעלים כאלו.
האם זה כדאי לישראל? האם קרינה תאפשר להגיע לשווקים נוספים (אסיה) ואם היא תאפשר לייצא פרי שעד היום נמנענו מלייצאו (מנגו למשל) ואם קרינה תאריך חיי מדף של מוצרים רגישים (תות שדה/ ענבים) ותאפשר יצוא מוטס שלהם באופן שעדין יהיה רווחי, אז התשובה ברורה. בינתיים, ישראל יכולה לייצא פרי ארוז באופן מאובטח מחרקים (למשל טקסס בארה"ב) ולהקרינו שם, וכך לבדוק את היתכנותו וכדאיותו של מסלול ייצוא כזה. בטקסס עלות הקרנה לק"ג נאמדת על 33 סנט אבל בהסכמים על הקרנת כמויות גדולות, עלות זו עשויה לרדת לכדי 15 סנט.
והצרכן? לפי כל המחקרים, אם הקמעונאי ורשת השווק יציעו אותו למכירה על המדפים, הצרכן יקנה פרי מוקרן.
רשמים מכנס בינלאומי על קרינה פיטוסניטרית, בנגקוק, תאילנד 8-9.11.22
הכנס על הקרינה התעשייתית International Meeting on Radiation Processing (IMRP20) התקיים בבנגקוק, תאילנד, בחסות מספר גופים: הארגון הבינלאומי לקרינהInternational Irradiation Association (iia); חברות לטכנולוגיה מעקרת (STERIS – Applied Sterilization Technologies וחברת MEVEX); חברת IBA לפיתוח טכנולוגיות לקרינה חשמלית; חברת סטריג'ניק (Sterigenics) המפתחת פתרונות לעיקור; חברת נורדיון (Nordion) מהמובילות בייצור ואספקת קובלט-60 הרדיואקטיבי; ומכון אריאל (Aerial) הצרפתי, המוביל במחקר על קרינה חשמלית. השתתפו בכנס כ- 350 נציגים, רובם מהתעשייה ומהמחקר הקשור בקרינה. הכנס חולק לשלושה פורומים מקבילים: (א) טכנולוגיה של קרינה; (ב) עיקור באמצעות קרינה; (ג) קרינה פיטוסניטרית – הפורום בו השתתפתי.
מקובל היום שהקרינה הפיטוסניטרית היא תחליף טוב לטיפול בטבילה במים חמים (למנגו, למשל), לאיוד בחומרים בעלי השלכות אקולוגיות שליליות כמו מתיל ברומיד ולטיפול בפרי רגיש לקור. היום בטיפולים פיטוסניטריים, כמעט לא מדברים על אלומת אלקטרונים ישירה (קרינת בטא), מאחר וחדירתה לפירות מוגבלת למילימטרים עד סנטימטרים בודדים. לעומתה קרינת אנרגטית של פוטונים (חלקיקי אור) המבוססת או על פוטונים של גמא הנפלטים ממקור רדיואקטיבי (כמו קובלט-60), או על פוטונים של קרינת X (רנטגן) הנוצרים בתהליך המרה של קרינה חשמלית, חודרנית בהרבה ומסוגלת לעבור משטחי פרי שלמים. התוצרת המוקרנת בעולם מונה שורה של פירות: הדרים, מנגו, רימון, פיטאיה, ספוטה, גויאבה, גוארנה, רמבוטן, מנגוסטין וענבי מאכל.
מהמצב בעולם – יבשת אוסטרליה מחולקת לשלושה אזורים נפרדים מבחינת הסגר. לכן יש להם די הרבה מוצרים שעוברים טיפולי קרינה פיטוסניטריים. בווייטנאם פועלים שלושה מתקני קרינה ולאחרונה ארה"ב אישרה לווייטנאם לייצא אליה פומלו מוקרן. בנוסף, בווייטנאם התחילו להקרין ענבי מאכל. בעוד שטיפול קור בענבים ממושך מאוד, קרינה מאפשרת את יצוא הענבים בדרכי אוויר והגעתם המהירה לשווקים, מה שהופך את התהליך לכלכלי. לדרום אפריקה יש בעיות מקומיות. בציר הענבים שם תלוי בעונה, במזג האוויר ובגשמים. כל איחור בבציר, עלול לפגוע בכל שרשרשת ההובלה של הענבים מהכרם לבית האריזה. בתאילנד, מצאו שקרינה משפיעה טוב יותר על צבע המנגו בהשוואה למנגו לא מוקרן. בפקיסטן, המנגו עובר לפני ההקרנה את מארז בית האריזה (שטיפה, טיפול נגד פטריות ואחסון) ולכן אחרי ההקרנה הפרי מאוד איכותי ורווחי.
חשמל – בעיה נוספת ממנה סובלת דרום אפריקה היא חוסר יציבות באספקת החשמל. כיוון שאין מספיק חשמל, המדינה מבצעת הפסקות חשמל יזומות ומתוכננות מראש שבין השאר משביתות את מפעל ההקרנה בקייפטאון (HEPRO) שעל אף שהוא מבוסס על קובלט-60 רדיואקטיבי, הפעילות בו תלויה במערכות חשמליות לשינוע והובלה. פרי קטוף על כל שרשרת האריזה והיצוא שלו, לא יכול "לחכות" לחידוש אספקת החשמל והחזרת המפעל לפעולה. על בעיה זו יש להוסיף את זה שהקובלט דועך (זמן מחצית החיים שלו הוא 5.27 שנים, כלומר -מקור שהפליטה שלו היום 100%, יפלוט בעוד 5.27 שנים רק 50%, ובעוד 10.54 שנים 25% וכן הלאה). לכן כל חודש יש לתקן את משך ההקרנה ע"י תוספת זמן שתפצה ותשמור על המינון הדרוש. הפסקות החשמל ועצירת הפעילות לא עוצרת את הדעיכה של הקובלט ולכן מסרבלות ומייקרות עוד יותר את כל התהליך.
גלי X – בניו-זילנד מטפלים בקרינה פיטוסניטרית בתפוחים. מטעמים של יחסי ציבור הם לא משתמשים במונח "טיפולי קרינה" אלא במונח "טיפול בגלי-X" הידידותי (?) יותר.
שרשרת הקירור – שמירה על טמפרטורה נמוכה של הפרי לאורך כל תהליך האריזה והשיווק חשובה מבחינת הבטיחות הביולוגית (התפתחות מזיקים בפרי) ופחות מבחינת איכות הפרי.
מינון גנרי – בשנת 2007 הוחלט שמינון קרינה בן 150 גריי טוב נגד כל זבובי הפירות. החלטה זו הפכה הרבה מחקרים שבקשו לקבוע את המינון היעיל לכל מין של זבובי פירות – ללא רלוונטיים. השאיפה היום היא ליצור מינון גנרי כזה למזיקים נוספים. קורי פנקה (Cory Penca) מה-USDA הציג תרשים של המינונים הדרושים לקטילת מגוון של חרקים. מהתרשים עולה שהמינון המרבי לקטילת כל החרקים מתכנס ל 400 גריי. למטרה זו בשנה האחרונה אני מעורב למחקר למציאת מינון קרינה יעיל נגד עשים.
היעד (end-point) – חרקים שעברו קרינה פיטוסניטרית לא מתים מיד. לרוב התמותה מתרחשת מאוחר יותר – בשלב הבקיעה (אם הוקרנו ביצים) או במהלך ההתנשלות וההתגלמות (אם הוקרנו זחלים) כשבכל מקרה גם אלו השורדים, יהיו עקרים ולא יוכלו להתרבות ולהוות איום. מבחינת ההסגר – המטרה הושגה. מבחינת הפיקוח – מפקח שיפתח פרי נגוע ברימות אחרי הקרינה, ימצא רימות חיות (לכאורה) ולא יוכל להבחין בין רימות מוקרנות (שדינם נחרץ) לרימות לא מוקרנות. לכן בפיקוח מתמקדים בבדיקת הנגיעות של הפרי לפני ההקרנה ובטיב טיפול ההקרנה שהפרי קיבל (נתוני הדוזימטריה). יש לציין שבעוד שבשיטת החרקים המעוקרים – העקרות (בלבד!) היא היעד לקבלת חרקים שמתנהגים רגיל, מחזרים רגיל ומזדווגים רגיל אבל שבפועל לא מסוגלים להפרות נקבות – בטיפול פיטוסניטרי עקרות אינה יעד רצוי, מאחר וחרקים מעוקרים שיגיעו לבגרות ויסתובבו בשטח, עלולים להילכד במערכת הניטור והגילוי. מאחר ולא ניתן לדעת במהירות אם החרקים במלכודות מעוקרים, לכידתם תקפיץ את כל מערכות הזיהוי וההגנה שתגרורנה תגובה יקרה מאוד שלא לצורך. לכן בניסויים לבדיקת טיפולי קרינה, השאיפה היא שהחרקים ימותו לפני הגעתם לבגרות – זה היעד.
DUR = Maximum to minimum dose ratio – ביצירת מינון גנרי, השאיפה היא לקבוע את המינון המיטבי שמשמיד את המזיק. מבחינת איכות התוצרת, יש בעיה ליצור מנעד קטן בין קרינת המינימום (שתבטיח את השמדת המזיק) לקרינת המקסימום שמקבלת התוצרת בשל חוסר האחידות בשדה הקרינה. כיוון שכל מתקני הקרינה בעולם הם רב-תכליתיים (בנויים גם להקרנת פרי וגם להקרנה תעשייתית במינון גבוה בהרבה), תופעת המנעד (מינימום-מקסימום) חמורה יותר. הבעיה מקבלת משנה חשיבות כאשר הקרינה הפיטוסניטרית המרבית המותרת נקבעה על 1,000 גריי = 1 קילו-גריי.
למה קילו? – בעוד שחריגה מטה מהמינון המינימלי אסורה, מאחר שהיא עלולה להביא לכך שיישרדו מזיקים בפרי, לאיסור החריגה מעל המינון המותר של 1 קילו-גריי (1000 גריי), אין הצדקה מדעית; במיוחד כאשר מזון אחר שאינו פרי, כמו בשר, עופות, מוצרי חלב ואף רגלי צפרדעים, עובר עיקור באמצעות הקרנה במינון פי עשרה ויותר גבוה מקילו-גריי. מעבר לכך, אם מינון הקרינה גבוה מדי הוא יפגע באיכות ובטעם הפרי, והצרכנים וטעמם יחליטו אם לקנותו או להשאירו על המדף.
אותי (ולא רק אותי) זה משכנע, אבל לפי שעה לא נראה שהרגולציה תשנה את הרף הזה בקרוב.
האם פרי מוקרן מסוכן? – זו שאלה שחוזרת על עצמה בכל פעם ומכל כיוון והתשובות שלי, האנטומולוג, לא מספקות. אז הלכתי לשני פיזיקאים של קרינה: פלורנט קונץ (Florent Kuntz) ממכון אריאל בצרפת, ופיטר רוברטס (Peter Roberts) מניו-זילנד ושאלתי אותם את השאלה הזו באופן שונה: נניח שאני רוצה לגרום לפרי להיות רדיואקטיבי (שהרי זה הפחד), האם זה אפשרי ואם כן, מה עלי לעשות?
תשובתם:ראשית הם לא ממליצים לנסות את זה במתקנים של גמא (קובלט 60) כי לקרינה זו אין עוצמה מספיקה כדי לחולל עירור של יסודות כימיים שיהפוך אותם לאיזוטופים רדיואקטיביים. שנית, קרינת רנטגן בעוצמה גבוהה (מעבר לעוצמה המסחרית הרגילה), תוכל לעורר רדיואקטיביות במידה מסוימת, אבל נניח (למען השאלה) שכן מקרינים פרי ברנטגן בעוצמה החריגה הזו, מה אז יקרה?
תשובתם:כל רקמה ביולוגית פולטת קרינה רדיואקטיבית טבעית, מאחר וברקמה יש באופן טבעי איזוטופים רדיואקטיביים של יסודות שונים. למשל, ולא רק, האיזוטופ המוכר של הפחמן, פחמן 14. זהו איזוטופ רדיואקטיבי הנמצא באופן טבעי בכל רקמה ביולוגית. מדידת השאריות שלו במאובנים משמשת לקביעת גילם הגיאולוגי. בפרי שיוקרן בעוצמה גבוהה, אטומים יהפכו לרדיואקטיביים. אבל, ויש כאן אבל חשוב: משך חייהם של פחמן וזרחן כרדיואקטיביים המהווים את הרוב, קצרצר, ותוך דקות או שעות הם ייעלמו. מעט האיזוטופים שייווצרו מיסודות כבדים יותר ברקמה ואשר להם חיי רדיואקטיביות ארוכים, יפלטו מעט קרינה שתיבלע על רקע הקרינה הטבעית של הרקמה ולא ניתן יהיה למדוד את משמעותה.
הפוסטר שלנו – בכנס הוצגו 50 פוסטרים על נושאים שונים. אחד מהם היה הפוסטר שלנו.
רקע על רגל אחת – בשנים האחרונות, בשת"פ עם שור-ואן הקרנות בע"מ ועם חוקרים מהמחלקה לאחסון בוולקני, בדקנו כמה היבטים של השפעת הקרינה הפיטוסניטרית על פירות שונים. מצאנו, למשל, שקרינה לא פוגעת באיכות של הדרים, מנגו ורימון אבל פוגעת באבוקדו (בשל רמות השמן בפרי). מצאנו שאלומת אלקטרונים (קרינת בטא) לא חודרת פרי הדר, ואפילו מנדרינות קטנות יש להקרין משני הצדדים כדי לקבל אחידות. עם נתונים אלה, בשת"פ עם ד"ר רון פורת מהמחלקה לאחסון בוולקני, רצינו לראות מה קורה לאיכות של פרי מוקרן גם לאחר אחסון ממושך.
הפוסטר שלנו היווה סיכום של עבודה זו: "השפעות מאוחרות של טיפולי קרינה על מנדרינה 'אורי'". הראינו בו שבדיקות איכות מקובלות של מנדרינות – שנחשפו לשני מינונים של קרינה, הועברו לאחסון בקור (5°C) למשך 4 ו- 9 שבועות ולאחר מכן הוצאו לשבוע או שבועיים "חיי מדף" ב- 20°C – מראות שאין לקרינה השפעה ניכרת על איכות ה'אורי', ובכך נתנו עקרונית אור ירוק להקרנת אורי.
אגב, הצרכנים לא אוהבים חיי מדף ארוכים. מאחר שפרי עם חיי מדף ארוכים מקשה עליהם להבחין בין פרי טרי לפרי שאוחסן.
דוזימטריה –חשיבות הדוזימטריה (מדידת מינון) קריטית ועוברת כחוט השני לאורך נושא טיפולי הקרינה. מעבר לבדיקות שנערכות על כל מטען שעובר הקרנה, כל מתקן הקרנה נבדק בשגרה גם כדי לוודא שהוא אכן מחולל קרינה כנדרש (OQ – Operational Qualification) בסדרת בדיקות בהן ממפים את שדה הקרינה שבחלל ההקרנה (בונקר) ואת תנודתיות הקרינה שבתוך השדה; וכן בבדיקות ספציפיות למוצר המוקרן (PQ – Performance Qualification), בדיקות בתנאים של הפעלה ושל סימולציות של מטען אמיתי, שמוודאות שההקרנה במתקן ניתנת כראוי לכלל נפח המטען. כל הבדיקות הללו מבוססות על דוזימטריה מדויקת ואמינה. אמינות המדידות מושפעת מההקרנה: דוזימטרים של אלנין, למשל, יש לכייל בקרינה אותה הם אמורים למדוד. כיול דוזימטרים באלומת אלקטרונים ושימוש בהם בקרינת גמא (קובלט 60) עלול להתבטא ב-30% שגיאה בקריאות.
הסכמי מסחר – מעבר להסכמים הדו-צדדיים בין מדינות למסחר בתוצרת מוקרנת (אתם מקרינים לנו ואנחנו נקרין לכם), יש לוודא שהצדדים מדברים באותה שפה של קרינה: אם מדובר בגלי X, שני הצדדים מחויבים להשתמש באותה עוצמת הקרנה. כלומר, אם במדינה האחת יש מתקן הקרנה בעוצמה של 5 מיליון וולט בלבד, המדינה השנייה חייבת להקרין בעוצמה זו, גם אם באפשרותה להקרין בעוצמה של 7.5 מיליון וולט (שמקצר את הטיפול ומשפר את ההספק של המתקן).
איפה ישראל? – איב הנון (Yves Hénon) מ- IIA בצרפת, שאל אותי איפה ישראל עומדת בנושא הקרינה הפיטוסניטרית, מאחר והוא יודע על יוזמה ישראלית להקמת מפעל הקרנה (גמא) בארץ. הסברתי לו שכל עוד באירופה, המהווה יעד חשוב מאוד ליצוא הישראלי, לא מקבלים יבוא של תוצרת חקלאית מוקרנת – אין תמריץ לקידום הנושא. יתרה מכך, הבעתי בפניו חשש ישראלי מהסכמי הסחר הדו צדדיים: יצוא של סחורה מוקרנת, עלול לעודד יבוא לא פרופורציוני של סחורה מוקרנת שעלול להציף את השוק. איב הפנה אותי עם חששותיי לבן (Benjamin Reilly), מסטריטק (Steritech) אוסטרליה, שחקר את הנושא. בן טוען שזה שהשוק הישראלי לא מוצף כבר עתה בייבוא, מראה שהיבוא והיצוא תלויים בעוד גורמים מאזנים ובולמים שידאגו לכך שההקרנה לא תשנה את זה.יישומי קרינה נוספים – הקרנת פלסטיק לשיפור תהליך המחזור שיביא לצמצום פסולת הפלסטיק; שימוש בקרינה לטיהור מים מחיידקים מזהמים ומרעלנים (מחקר בטקסס); טיפול בבוצה ובמי שפכין (נושא דומה למה שהציגו בזמנו פקס-גול משער הגולן); השתקת חיסון (כמו החיסון נגד זיקה) על ידי חשיפתו לקרינה; שימוש באלומת אלקטרונים חלשה להשמדת מיקרואורגניזמים על פני הזרע ולשיפור הנביטה: מתקן קטן יחסית ונייד יכול לטפל בקצב של טון זרעים לשעה ויש אפשרות לטפל באופן דומה גם במזון לבעלי חיים, מוצרים אבקתיים ותבלינים. בכלל, המעבר מבונקר מאסיבי וקבוע למתקני הקרנה קטנים וניידים עשוי לחולל מהפכה בתחום.
