Кукуруза и микотоксины

 Кукуруза и микотоксины

Кукуруза – важнейшая злаковая культура, применяемая в животноводстве. Благодаря высокой питательной ценности зерно кукурузы входит в рацион животных. Вместе с тем, кукуруза – это один из наиболее благоприятных субстратов для развития микроскопических грибов, в том числе и имеющих санитарное значение. Среди последних особенно опасны токсинообразующие микромицеты.

Грибы «полевые» и «плесени хранения»

В настоящее время известно, что среди грибов, поражающих зерно кукурузы, представлены как «полевые» (патогены, облигатные и факультативные паразиты, эпифиты), так и «плесени хранения». Для свежеубранного зерна, а также зерна, хранящегося непродолжительное время, санитарное значение имеют, главным образом, представители первой из указанных групп, и, прежде всего, виды Fusarium. На зерне после длительного хранения, а также подвергшемся порче в этот период, преобладают плеснеобразующие грибы (аспергиллы, пенициллы и др.), вытесняющие «полевую» флору.

В одной из первых работ группы российских ученых (Е.А.Пирязева, Л.С.Малиновская, А.А.Буркин, Г.П.Кононенко, Н.А.Соболева, 2000) по изучению содержания микотоксинов и пораженности зерна кукурузы урожая 1997-2000 гг. микроскопическими грибами, дана подробная характеристика санитарно-микологического состояния фуражной кукурузы. Результаты анализа показали, что микрофлору зерна кукурузы составляют как «плесени хранения», обнаруживаемые, как правило, в зерне любого вида, так и «полевые» грибы, среди которых доминируют темноокрашенные гифомицеты и фузарии. В числе последних преобладают представители вида F.moniliforme и его разновидность F.moniliforme var. subglutinans. Это объясняется их выраженными фитопатогенными свойствами, способностью поражать вегетирующие злаки и, в первую очередь, зерно кукурузы, а также способностью успешно конкурировать, в отличие от фузариев других видов, с «плесенями», развивающимися в зерне в процессе его хранения. Этот вид и его разновидность занимают особое место среди токсинообразующих грибов рода Fusarium из-за способности к биосинтезу нескольких групп токсинов, относящихся к нетрихотеценовому ряду, таких как фумонизины, зеараленон, фузарины, монилиформин и др. Отдельные виды и группы «плесеней хранения», присутствующие в составе микофлоры зерна кукурузы, также потенциально токсигенны. Это Aspergillus flavus, A.glaucus Gr. и Penicillium spp.

Оценка контаминации

Была проведена также оценка контаминации зерна кукурузы микотоксинами, содержание которых регламентировано в зерновых кормах. Выяснилось, что преобладают фузариотоксины – они были обнаружены в 68,2% проб, тогда как токсины «плесеней хранения» только в 8% проб. Среди фузариотоксинов преобладал фумонизин В1, продуцируемый видом Fusarium moniliforme и его разновидностью. Этот токсин был обнаружен в 50 пробах из 60, содержащих фузариотоксины, но без превышения ПДК.

Т-2 токсин, который является продуктом метаболизма грибов других видов из рода Fusarium, главным образом, F.sporotrichioides, был обнаружен в 68% проб. Значительная распространенность этого токсина свидетельствует о том, что образующие его виды могут принимать участие в поражении зерна кукурузы примерно в той же мере, что и F.moniliforme, но затем, по-видимому, уступают ему по конкурирующей способности с «плесенями хранения».

Зеараленон, который относят также к метаболитам грибов рода Fusarium, был обнаружен в 32% проб, контаминированных фузариотоксинами.

В нескольких случаях отмечалось высокое содержание в зерне Т-2 токсина и зеараленона, превышающее нормативы.

В пробах зерна, содержащих какой-либо один фузариотоксин, чаще обнаруживали фумонизин В1, Т-2 токсин встречался реже, а зеараленон вообще отсутствовал. При сочетанной контаминации наиболее типичным было одновременное присутствие всех трех токсинов, а также комбинация из фумонизина В1 и Т-2 токсина.

Как уже было сказано, степень заражения токсинами «плесеней хранения» в целом была гораздо меньшей, чем фузариотоксинами. Из 88 исследованных проб афлатоксин В1 был найден только в двух, охратоксин А – в четырех, стеригматоцистин – в одной. В отдельных пробах контаминация зерна охратоксином А и стеригматоцистином была выше предельно допустимой.

Всему виной фузариозы

Результаты микотоксикологического исследования свидетельствуют о том, что основная роль в контаминации зерна микотоксинами принадлежит фузариозному поражению кукурузы, которое может происходить как в период вегетации растений, так и во время их послеуборочного хранения. Значительная контаминация зерна фумонизином В1, Т-2 токсином и зеараленоном и сверхнормативные уровни контаминации могут создавать реальную угрозу здоровью сельскохозяйственных животных. Вторичная микрофлора, развивающаяся в зерне в условиях длительного хранения, также вносит свой вклад в загрязнение его микотоксинами. Длительное поступление в организм таких токсинов, как афлатоксин В1, охратоксин А и стеригматоцистин может быть причиной загрязнения животноводческой продукции и снижению ее санитарного качества.

Объекты контроля

Благодаря почти 40-летним мировым исследованиям характер контаминации фузариотоксинами зерна кукурузы в основных ареалах возделывания хорошо известен.

Одна из первых в России работа по оценке зерна кукурузы разной сортовой принадлежности, географического происхождения, условий и сроков уборки и хранения была выполнена той же группой исследователей (Кононенко, Буркин, 2008). Тогда была изучена контаминация зерна кукурузы урожаев 2002-2005 гг. на основных территориях ее возделывания в Российской Федерации: фузариотоксинами – Т-2 токсином, 8-оксотрихотеценами группы 4-дезоксиниваленола, зеараленоном и фумонизинами группы В.

Результаты исследования показали, что в зерне кукурузы из Центрального, Приволжского и Южного федеральных округов доля образцов, содержащих анализируемые фузариотоксины, достигала 90-100 %. Причем риск загрязнения зерна кукурузы в центральной части европейской России тогда был связан преимущественно с Т-2 токсином. В Южном федеральном округе во все годы исследования наиболее частыми контаминантами зерна были фумонизины. Загрязнение зерна кукурузы 4-дезоксиниваленолом и зеараленоном в Южном округе встречалось редко или вообще отсутствовало.

Микотоксикологическое исследование фуражного зерна кукурузы, продолжавшееся в лаборатории микотоксикологии ВНИИ ветеринарной санитарии, гигиены и экологии (г. Москва) на протяжении двадцати лет (с 1998 по 2018 гг.), показало устойчивую загрязненность токсинами фузариевых грибов, чаще Т-2/НТ-2 токсинами, фумонизинами и несколько реже – 4-дезоксиниваленолом и зеараленоном в количествах, создающих риск интоксикаций животных. Была также выявлена контаминация циклопиазоновой кислотой, цитринином, микофеноловой кислотой и охратоксином А.

Таким образом, выявление содержания Т-2 токсина и фумонизинов группы В следует считать приоритетным критерием контроля безопасности при возделывании зерна кукурузы в России.

В мировом агропроизводстве зерно кукурузы принято относить к приоритетным объектам микотоксикологического контроля, так как возможно интенсивное поражение этой культуры высокотоксигенными грибами рода Fusarium, что представляет угрозу для здоровья сельскохозяйственных животных. В связи с этим микологический анализ и контроль фуражной кукурузы на содержание микотоксинов должны быть обязательными при оценке ее санитарного качества.

Коротко о главном

  1. Зерно кукурузы может быть значительно контаминировано грибами, относящимся к роду Fusarium и к темноокрашенным гифомицетам, а также плеснеобразующими грибами рода Aspergillus и Penicillium.
  2. Для зерна с интенсивным поражением «плесенями хранения» установлена возможность загрязнения охратоксином А и стеригматоцистином в количествах, превышающих нормативные.
  3. Контаминация зерна кукурузы фузариотоксинами фумонизином В1, Т-2 токсином и зеараленоном довольно значительна и может представлять угрозу для здоровья сельскохозяйственных животных.

 

Возможно, вам это будет интересно:

Уральский научно-исследовательский ветеринарный институт отмечает 90-летие

Уральский научно-исследовательский ветеринарный институт отмечает 90-летие

В настоящее время ученые института занимаются решением проблем, связанных с изучением особенностей проявления эпизоотического процесса, молекулярно-генетических свойств возбудителей и разработкой специфических средств профилактики, лечения и методов диагностики распространенных инфекционных болезней животных и птиц.

БиоКом на Фестивале #ВМЕСТЕЯРЧЕ

БиоКом на Фестивале #ВМЕСТЕЯРЧЕ

Знакомство школьников и молодёжи с биотехнологиями и возобновляемой энергетикой – одна из главных активностей российско-финляндского проекта «Биоком», который реализуется с мая 2019 г. в рамках Программы приграничного сотрудничества «Россия – Юго-Восточная Финляндия 2014-2020». За это время эксперты проекта дважды приняли участие во Всероссийском Фестивале энергосбережения и экологии #ВместеЯрче (2019 год – г. Луга, 2020 год – г. Гатчина).

Форумы «ПротеинТек 2020», «ПроПротеин 2020» – о трендах и будущем мясной индустрии

Форумы «ПротеинТек 2020», «ПроПротеин 2020» – о трендах и будущем мясной индустрии

23-24 сентября 2020 года в Москве активно обсуждались инновационные и стратегические вопросы производства мяса, создание прорывных промышленных технологий в пищевой промышленности в рамках международных Форумов по производству и использованию кормовых растительных, микробных, животных протеинов «ПротеинТек 2020» и новых пищевых протеинов «ПроПротеин 2020»

Раз в неделю мы отправляем дайджест с самыми популярными новостями.