Плесневые грибы являются причиной порчи продуктов питания и кормов, а микотоксины относятся к наиболее ядовитым природным субстанциям. Но есть и хорошие новости. По данным немецких ученых, угрозу заражения микотоксинами продуктов питания и кормов можно уменьшить.
Иметь дело с грибами очень неприятно и очень опасно: четверть мирового урожая уничтожается плесневыми грибами еще до того, как продовольствие попадает к потребителю. А сколько продуктов портится из-за них уже в домашнем хозяйстве! К тому же продукты жизнедеятельности грибов принадлежат к наиболее опасным природным веществам. На сегодня учеными описано около 400 микотоксинов. Чаще всего в токсикологически значимых концентрациях в наших широтах встречаются альфатоксины, охратоксины, некоторые трихотецены (DON и зеараленон), различные алкалоиды спорыньи и токсины грибов рода Alternaria.
ПРОКЛЯТИЕ ФАРАОНОВ
Широкое распространение токсинов, образуемых плесневыми грибами, фатально влияет на здоровье человека и животных. Высокие концентрации микотоксинов обладают остротоксичным действием, поэтому, например, афлатоксины и токсин Т2 причисляют к оружию массового поражения. Даже небольшое содержание микотоксинов в продукции растениеводства может повлечь за собой тяжелые последствия. Имеются в виду органические поражения тканей, органов и систем человеческого организма, а также онкологические заболевания.
По оценкам исследователей, около 4% случаев возникновения рака вызвано употреблением в пищу микотоксинов. Наличие микотоксинов в кормах даже в низких концентрациях приводит к задержкам роста и нарушениям в репродуктивной сфере животных. Вследствие общего снижения иммунитета возрастает количество инфекционных заболеваний и протекают они тяжелее.
В Европе продукты питания, а также корма регулярно проходят проверку на содержание микотоксинов. При превышении норм ПДК такая продукция изымается. В регионах, где не налажен подобный контроль, от отравлений микотоксинами могут погибать люди, как это случилось в Кении в 2004 году, когда после употребления в пищу кукурузы, зараженной афлатоксинами, погибло более 100 человек. Смертельной опасности, которую таят плесневые грибы, подвергся исследователь древностей лорд Карнарвон: после вскрытия гробницы фараона Тутанхамона он стал жертвой «проклятия фараонов». Утверждают, что в гробнице лорд вдохнул споры плесени, что и привело его к скорой смерти.
В ПРАВИЛЬНОМ СВЕТЕ
Для роста и образования микотоксинов вредным грибам требуется влага. Плесневые грибы рода Fusarium, заражение которыми происходит преимущественно в поле, развиваются при величине активности воды Aw свыше 0,87, а складские грибы в зависимости от температуры могут расти и производить токсины уже при Aw, равной 0,82. По этой причине сушка заложенного на хранение зерна имеет столь важное значение. Сложность заключается в том, что, несмотря на гибель самих грибов после термической обработки, их токсины сохраняют устойчивость при температурах до 300°C. Проблемой микотоксинов занимаются во многих научных лабораториях мира, а ученым из Университета Карлсруэ (ФРГ) удалось эффективно затормозить развитие плесневых грибов.
Оружием биологов стал свет. Совершенно случайно обнаружилось, что голубой спектр света влияет на развитие изучаемых в лаборатории микроорганизмов. Из-за проведения строительных работ биологи Института питания им. Макса Рубнера вынуждены были переезжать со своими многочисленными коллекциями плесневых грибов в другое здание. Их предыдущее рабочее помещение было слабо освещено, а новая лаборатория оказалась очень светлой. В ней некоторые культуры неожиданно прекратили свой рост. До этого момента ученые института пробовали воздействовать на грибы и микотоксины, изменяя температуру окружающей среды. Теперь же они изменили методику: сконструировали специальный бокс, в котором можно было менять интенсивность освещения и диапазон длин волн.
«Оказалось, что для каждого вида грибов существует свой спектр света, который тормозит их развитие, – поясняет д-р Шмидт-Хейдт. – Так, грибы рода Fusarium не любят красного света, а пенициллиновые плесени – голубого. Слабый голубой свет тормозит образование токсинов, а сильный – их рост. Очень интенсивный голубой свет для пенициллиновой плесени оказывается губительным».
Предотвращение образования микотоксинов за счет воздействия света – многообещающее открытие. Поможет ли это уже сегодня решить вопросы качества хранения зерна? «Хранение больших объемов зерна на складе связано с определенными сложностями, поскольку свет может «работать» только там, куда он проникает», – размышляет д-р Шмидт-Хейдт. В этой области необходимы дальнейшие исследования. Ученые из Карлсруэ уже представляют себе хлебницы или холодильники, оснащенные специальными лампами голубого спектра для защиты продуктов питания от заплесневения. И даже в условиях небольших складов в странах третьего мира угроза развития плесневых грибов может быть снижена путем использования специальных цветных стекол. Но чтобы убедиться в пригодности новой технологии для хранения промышленных объемов зерна, нужно рассчитать нужое количество энергии.
ВСЕ ЗАВИСИТ ОТ ДОЗЫ
В Институте им. Юлиуса Куна ученые также работают над проблемой уменьшения содержания микотоксинов в зерновых продуктах. В странах Евросоюза для ряда микотоксинов установлены пороговые значения, содержание других регулируется в профилактическом режиме. Поскольку микотоксины становятся ядом в зависимости от дозы, официальные контролирующие органы снова и снова пересматривают эти пороговые значения.
Например, при загрязнении зерна спорыньей ПДК по микотоксинам указывается в весовых долях (0,05 весовых процента). Однако было доказано, что взаимосвязи между количеством токсинов и размером рожка спорыньи нет. Так, попадаются крупные рожки, которые содержат небольшое количество токсинов, в то время как более мелкие могут содержать токсин в гораздо более высокой концентрации.
На практике некоторые партии зерна отзываются с рынка как зараженные микотоксинами, несмотря на то, что уровень концентрации последних не представляет угрозы для человека и животных, в то время как другие партии, где уровень микотоксинов остается ниже нормируемого, могут быть опасны ввиду высокой концентрации указанных загрязнителей. Возможный выход из такой ситуации предложили ученые Института им. Юлиуса Куна. В пробах различных сортов ржи и тритикале, собранных по всей Германии, было достоверно доказано наличие шести разных микотоксинов. В скором времени во всех пробах зерна в Германии будут проверять наличие этих шести главных микотоксинов, что позволит полнее выявить картину суммарной нагрузки по соответствующим загрязнителям.
САМАЯ ВАЖНАЯ ЗАДАЧА
Эти и другие исследования позволяют надеяться на то, что угрозу заражения микотоксинами продуктов питания и кормов постепенно удастся ослабить. Но и в дальнейшем важной задачей растениеводов при производстве зерна останется борьба с токсинопродуцирующими грибами. Выбор сортов, устойчивых к фузариозу колоса, широкие севообороты с разумной долей кукурузы и зерновых, соответствующая обработка почвы, применение эффективных фунгицидов в правильные агротехнические сроки, соблюдение гигиенических условий хранения продукции на складе – все это становится существенной частью стратегии контроля микотоксинов в зерне и кормах.
Юлия Райнхардт, журнал Agrarmanager
