LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETO VETERINARIJOS AKADEMIJA
VETERINARINĖS MAISTO SAUGOS PROGRAMA MAISTO SAUGOS IR KOKYBĖS KATEDRA
MILDA BOČKUTĖ
Fumonizinai kukurūzuose ir kukurūzų produktuose
MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS
Darbo vadovė: doc. dr. V. Baliokonienė
2
PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ
Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas „Fumonizinai kukurūzuose ir kukurūzų
produktuose“.
1. Yra atliktas mano pačios;
2. Nebuvo naudotas kitame universitete Lietuvoje ir uţsienyje;
3. Nenaudojau šaltinių, kurie nėra nurodyti darbe, ir pateikiu visą panaudotos literatūros sąrašą.
2015 m. Balandţio 15 d. Milda Bočkutė
(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)
PATVIRTINIMAS APIE ATSAKOMYBĘ UŢ LIETUVIŲ KALBOS TAISYKLINGUMĄ ATLIKTAME DARBE
Patvirtinu lietuvių kalbos taisyklingumą atliktame darbe.
2015 m. Balandţio 15 d. Milda Bočkutė
(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)
MAGISTRO BAIGIAMOJO DARBO VADOVO IŠVADOS DĖL DARBO GYNIMO
2015 m. Balandţio 15 d. Doc. Dr. V. Baliukonienė
(data) (darbo vadovo vardas, pavardė) (parašas)
Magistro baigiamojo darbo recenzentas
(vardas, pavardė) (parašas)
Magistro baigiamųjų darbų gynimo komisijos įvertinimas:
2015m Balandţio 15d.
(data) (gynimo komisijos sekretorės (-riaus) vardas, pavardė) (parašas) Magistro baigiamasis darbas yra įdėtas į ETD IS
3 TURINYS Santrumpos... 4 Summary ... 5 Santrauka ... 6 Įvadas ... 7 1 Literatūros apţvalga ... 9
1.1 Pelėsinių grybų paplitimas kukurūzuose ... 9
1.1.1 Aspergillus spp. ... 10
1.1.2 Penicillium spp. ... 11
1.2 Fusarium spp... 11
1.2.1 Veiksniai lemiantys mikotoksinų atsiradimą kukurūzuose ... 13
1.2.2. Fumonizinai ... 14
1.2.3 Fumonizinų poveikis ţmogui ... 17
1.2.4 Fusarium spp. produkuojami kiti mikotoksinai ... 18
1.3 Prevencinės priemonės prieš fumonizinus kukurūzuose ... 20
2 Tyrimo atlikimo vieta ir metodika 3 Tyrimo rezultatai ... 27
3.1 Kukurūzų grūdai iš burbuolių ... 27
3.1.1 Kukurūzų grūdų iš burbuolių uţkrėstumas pelėsiniais grybais ... 27
3.1.2 Kukurūzų grūdų iš burbuolių uţterštumas gyvybingomis pelėsinių grybų sporomis ... 28
3.1.3 Kukurūzų grūdų iš burbuolių tarša pelėsiniais grybais skirtinguose regionuose ... 31
3.1.4 Kukurūzų grūdų iš burbuolių uţsikrėtimas gyvybingomis pelėsinių grybų sporomis skirtinguose regionuose... 33
3.1.5 Kukurūzų grūduose, iš burbuolių, aptiktos fumonizinų koncentracijos skirtinguose regionuose ... 36
3.2 Kukurūzų iš saugyklų tarša pelėsiniais grybais ir fumonizinais ... 38
3.3 Kukurūzų produktų tarša pelėsiniais grybais ir fumonizinais ... 40
4 Rezultatų aptarimas ... 43
5 Išvados ... 46
4
Santrumpos
FAO - Maisto ir Ţemės Ūkio organizacija FB1 – Fumonizinas B1
FUM – Fumonizinai
Cv – Įvairavimo koeficientas
DLK – Didţiausias leidţiamas kiekis
ELISA – Imunofermentinės analizės metodas
KSV/g - Kolonijas sudarantys vienetai 1 g mėginio
LSMU VA – Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Veterinarijos akademija OTA – Ochratoksinas A
p - Patikimumo kriterijus
ppb - Milijardinė dalis (part per bilion) - μg/kg σ – Vidutinis kvadratinis nuokrypis
Spp. – Rūšis, įeinanti į aukštesnį taksoną Sx – Aritmetinio vidurkio paklaida Xv – Aritmetinis vidurkis
ZEA – Zearalenonas
5
Summary
The research work was written by Milda Bočkutė. Supervisor : Violeta Baliukonienė. Tittle of the thesis Fumonisins in corn and corn products.
Research was made in Lithuanian University of Health Sciences, Veterinary Academy, Food Safety and Quality Department. Final work preparation time: 2013 10 01 – 2015 05 01. There are 52 pages, 4 tables, 34 charts
The aim of this study is to investigate corn for common fungi and tribal diversity and their
products contamination by fumonisins which are produced and imported in Lithuania.
Objectives:
Investigate detected fungal genera diversity of corn. Compare different origins of corn Fusarium infection.
Investigate the maize and maize products contamination of fumonisins.
Research was conducted using randomly selected samples of corn from various places in Lithuania in 2013 autumn period (September-October), corn products from Lithuania supermarket (corn flakes, crackers, popping corn) 2013m winter and autumn period. Collected grain maize n = 32 grain and n = 10 samples. Collected samples were determined fumonisins (FUM) concentration.
Corn grains of corncob collected from the fields of Lithuania, samples established the highest average pollution,, Other '' fungi of the genus -29.6 ± 4.76% (min. - 0%, max. - 75%, σ = 20, 77; CV = 70.16%). Penicillium spp. average of contamination- 27.8 ± 4.38% (min. - 0%; max. - 68%; σ = 19.1%; CV = 68.7%). Fusarium spp. - 21.6 ± 4% (min. 0% max. - 56%, σ = 19, CV = 88%). The lowest percentage average of Aspergillus spp.contamination - 21 ± 3.89% (min. - 0%, max. - 57%, σ = 16.95%; CV = 80.7%).
6
Santrauka
Darbą parašė Milda Bočkutė. Magistro darbo pavadinimas – Fumonizinai kukurūzuose ir kukurūzų produktuose. Darbo vadovė – Violeta Baliukonienė.
Darbo atlikimo vieta – Lietuvos Sveikatos Mokslų Universitetas, Veterinarijos akademija, Maisto saugos ir kokybės katedra.
Magistro darbas susideda iš 52 puslapių, 4 lentėlių, 35 diagramų. Darbo paruošimo laikas: 2013 10 01 – 2015 05 01.
Darbo tikslas: Ištirti Lietuvoje išaugintuose ir importuotuose kukurūzuose paplitusių
mikromicetų genčių įvairovę bei įvertinti kukurūzų ir jų produktų uţterštumą fumonizinais.
Darbo uţdaviniai:
Įvertinti aptinkamų ant kukurūzų mikromicetų rūšių įvairovę.
Palyginti įvairios kilmės kukurūzų uţsikrėtimą Fusarium gentimi.
Ištirti kukurūzų bei kukurūzų produktų uţterštumą fumonizinais.Tyrimui naudoti atsitiktinai atrinkti kukurūzų mėginiai iš įvairių Lietuvos vietų 2013 m. rudens laikotarpyje (rugsėjo-spalio mėn.), kukurūzų produktai iš Lietuvos prekybos centrų (kukurūzų dribsniai, trapučiai, spraginimo kukurūzai) 2013m. Rudens- ţiemos laikotarpiu. Surinkta n=32 grūdų ir n=10 kukurūzų produktų mėginių. Surinktuose mėginiuose buvo nustatytos fumonizinų (FUM) koncentracijos.
Kukurūzų grūdų iš burbuolių, rinktų iš Lietuvos laukų, mėginių nustatytas uţterštumas vidutiniškai didţiausias yra ,,Kitomis‘‘ pelėsinių grybų gentimis –29,6±4,76% (min. – 0 %; max. – 75%; σ = 20,77; CV=70,16%). Penicillium spp. uţkrėstumo vidurkis – 27,8±4,38% (min. – 0%;
max. – 68%; σ = 19,1%; CV=68,7%). Fusarium spp.- 21,6±4%(min. 0%;max. – 56%; σ = 19; CV =
88%). Maţiausią procentinę dalį sudaro Aspergillus spp. – 21 ±3,89%( min. – 0%; max. – 57%; σ =
7
Įvadas
Maisto ir Ţemės Ūkio organizacija (FAO) apskaičiavo, kad nuo 25% iki 50% viso pasaulio grūdų yra uţteršti mikotoksinais (Lewis, 2005; Wagacha, 2008). Pelėsiniai grybai sukelia produktų kokybės pablogėjimą ir yra atsakingi uţ didelius ekonominius nuostolius (Souza, 2005).
Grūdų produktai yra viena pagrindinių ţaliavų tiek ţmogaus mitybos produktų, tiek pašarų gamyboje, todėl grūdų kokybei uţtikrinti turi būti kontroliuojama visa grūdų gamybos ir perdirbimo grandinė – nuo pirminės grūdų gamybos iki grūdų produktų realizavimo vartotojui (Cast, 2003; Černauskas, 2012).
Ţinoma apie 250 grybų rūšių, galinčių gaminti mikotoksinus (Bakutis, 2007). Šiuo metu jau yra apie 400 grybų metabolitų, kurie organizmą veikia toksiškai (Calvo, 2005). Net apie šimtą antrinių metabolitų gamina Fusarium genties grybai, kurių dalis gali neigiamai įtakoti ţmonių ir gyvulių sveikatą (Visconti, 2001). Nustatyta, kad Lietuvos klimato sąlygos ypač palankios
Fusarium genties grybams plisti (Mankevičienė, 2012). Fusarium išskiriami toksinai daţniausiai
aptinkami kukurūzuose, tačiau jų sporos yra plačiai paplitusios bei randamos ir ant kitų javų: kviečių, aviţų, mieţių, ryţių, rugių, sorgo ir sojų pupelių (EFSA, 2011).
Fumonizinai – tai Fusarium spp. produkuojami toksinai natūraliai paplitęs, Afrikoje, Pietų Amerikoje, bet dėl besikeičiančių klimatinių sąlygų, pelėsinių grybų prisitaikymo ir geografinio paplitimo plėtimosi, jų aptinkama ir vidutinių platumų klimato juostoje. Lietuvoje plačiausiai paplitę ir daugiausiai problemų sukelia Fusarium genties grybai (Gaurilčikienė, 2005). Nuo 2007 metų Komisijos Reglamentas (EB) Nr. 1881/2006, kuriame grieţtai nustatytos Fumonizinų didţiausios leistinos koncentracijos kukurūzuose ir jų produktuose. Jie yra atsparūs maisto perdirbimo metu esančioms sąlygoms, todėl tai sąlygoja didelį pavojų ţmonių ir gyvūnų sveikatai (Scott, 2012).
Grūdų uţterštumo Fusarium mikotoksinais sunku išvengti net ir taikant geriausias prevencines priemones ţemės ūkyje (Jouany, 2007; Rempe, 2013).
Geriausia kukurūzuose Fusarium infekcijos prevencija ir patekimo uţterštų fumonizinais kukurūzų produktų į maisto grandinę sustabdymas – Codex Alimentarius standartų laikymasis, tyrimai ir švietimo, informavimo veikla (Codex Alimentarius Commission, 2012).
8
Darbo tikslas: Ištirti Lietuvoje išaugintuose ir importuotuose kukurūzuose Fusarium genties
paplitimą, bei įvertinti kukurūzų ir jų produktų uţterštumą fumonizinais.
Darbo uţdaviniai:
Įvertinti aptinkamų ant kukurūzų mikromicetų paplitimą.
Palyginti įvairios kilmės kukurūzų uţsikrėtimą Fusarium gentimi.9
1 Literatūros apžvalga
1.1 Pelėsinių grybų paplitimas kukurūzuose
Kukurūzai (Zea mays L.) yra vienas iš svarbiausių grūdų ţmogaus ir gyvūnų mityboje, kaip maisto, pašarų ir perdirbtų produktų šaltinis (Garsia, 2012). Sėklomis plintantys pelėsiniai grybai ,,puola‘‘ kukurūzus augimo ir sandėliavimo laikotarpiais. Palankiomis sąlygomis pelėsiniai grybai sukelia daugelį ligų: šaknų, stiebo, burbuolės, branduolio puvinius, vytimą ir išdţiūvimą (Mohana, 2010).
Grūdai yra paţeidţiami genotoksiškų mikroskopinių grybų kaip: Aspergillus, Fusarium ir
Penicillium gentimis. Kukurūzuose pelėsinių grybų metabolitai maţina kokybę grūdų spalvos,
maistinės vertės pakitimu ir toksiškų junginių atsiradimu. Mikotoksinai gaminami, transportavimo, laikymo ir perdirbimo metu (Murphy, 2006).
Kukurūzų grūdai yra jautrūs patogeno Aspergillus flavus infekcijoms (Dolezal, 2013). Apskaičiuota, kad dėl aflatoksinų kukurūzuose netenkama 225 milijonų dolerių Jungtinėse Amerikos Valstijose ir 932 milijonų dolerių Kenijoje (Betran, 2003; Chepkirui, 2013).
Tyrimo metu rastos Fusarium rūšys: F. solani, F. oxysporum, F. moniliforme, F. nivale, F.
avenaceum, F. proliferatum, F. culmorum, F. graminearum, F. subglutinans; Aspergillus rūšys: A. flavus, A. flavipes, A. parasiticus, A. fumigatus, A. sparsus, A. nidulans, A. versicolar, A. ochraceus, A. niger, A. tamari ; Penicilium rūšys: P. rubrum, P. purporogenum, P. islandicum, P. rugulosum, P .expansum, P. citrinum, P. viriidicatum, P. claviforme, P. wortmani, P. digitatum, P. cyclopium
(Chepkirui, 2013).
Baltieji inbrydiniai kukurūzai turi polinkį turėti didesnį kiekį fumonizinų nei geltonieji inbrydiniai kukurūzai, tačiau vis dar galima rasti panašių atsparumo, fumonizinų kaupimuisi, bruoţų su geltonaisiais. Saldieji kukurūzai taip pat turi maţesnį atsparumą F. verticillioides infekcijoms nei lauko kukurūzai. Jie yra suskirstyti į 61 atsparius inbrydinius kukurūzus. Daugelis šių gali būti panaudoti atsparumo gerinimui F. verticillioides infekcijoms ir fumonizinų kaupimosi maţinimui, sukryţminant pačius atspariausius (Santiago, 2013). Genetinio tobulinimo pagalba formuojasi veiksmingi ir ekologiškai saugūs būdai sumaţinantys fumonizinų kiekį kukurūzuose (Eller et al., 2008).
10
1.1.1 Aspergillus spp.
A. flavus plačiai paplitęs aplinkoje. Tai daţnai aptinkamas pelėsinis grybas, kuris svarbus
ekonominiu, medicininiu poţiūriu, pripaţinta kaip svarbiausia, šios genties mikromicetų rūšis. A.
parasiticus maţiau paplitęs, bet juo daţnai uţteršiami maisto produktai ir maistas (Dykstehin‘s ir
kt., 2007). Kukurūzų ir medvilninės sėklos daţniausiai šių mikromicetų paţeidţiamos kultūros. Anksčiau buvo manoma, kad invazija pirmiausiai įvyksta netinkamai dţiovinant ar laikant javus, nes šie faktoriai yra svarbūs aflatoksinų formavimuisi drėgno klimato zonose (Frisvad ir kt., 2005). Visi aflatoksinai pasiţymi kancerogeniniu poveikiu (Skurdenienė et al., 2007).
A. niger sukelia kukurūzo grūdo puvinį ir produkuoja fumonizinus (Palencia, 2010). Buvo
įrodyta, kad fumonizinus gaminantys grybai, F. verticillioides, gali pašalinti Aspergillus rūšis, pavyzdţiui, A. niger nuo kolonizacijos kukurūzuose, bet tai priklauso nuo optimalios temperatūros ir konkretaus vandens aktyvumo lygio (Palacios-Cabrera, 2005). Soares (2013) Portugalijos regione atliko tyrimą norėdamas identifikuoti kokią dalį Aspergillus atmainų sudaro ,,juodieji‘‘ Aspergillus (vienas iš jų A. niger). Rezultatai parodė, kad iš galimų 270 atmainų, iš mėginių išskirtų, sudarė 77%, juodieji‘‘ Aspergillus, iš jų – 14% gamino ochratoksiną A, 39% - fumoniziną FB2. Palencia (2010), tirė Aspergillus pelėsinių grybų rūšinę įvairovė kukurūzuose. Tyrimai parodė, kad
11
1.1.2 Penicillium spp.
Lietuvos klimatinėmis sąlygomis sandėliuose plačiausiai išplitę Penicillium ir Aspergillus genčių pelėsiniai grybai. Vien tik Penicillium genties grybų identifikuota per 100 rūšių (Stankevičienė, 2003). Penicillium spp. plačiai paplitęs ir nustatytas dirvoţemyje, yrančioje augalijoje, ir ore. Tai labai daţnas maistą gadinantis mikroorganizmas. Infekcijos ţmonėms ir gyvūnams daţniausiai sukelia įkvepiamos sporos. Ji prasideda kaip plaučių liga, bet gali išplisti į gretimas kraujagysles, ir toliau plisti po organizmą. Penicillium produkuoja įvairių ţalingų mikotoksinų kaip ochratoksinus, citrininą, patuliną (Pitt, 2009).
1.2 Fusarium spp.
Fusarium gentis – labiausiai paplitusi šiauriniuose vidutinio klimato regionuose. Daţniausiai
aptinkami grūduose, auginamuose švelnaus klimato regionuose Amerikoje, Europoje ir Azijoje (Yazar, Omurtag, 2008). Fusarium spp. sukelia javų ligą – fuzariozę. Ypač palankios sąlygos javams uţsikrėsti šia liga, kaip vyrauja drėgni ir šilti orai. Kai temperatūra svyruoja nuo 16 iki 30°C, o sporoms sudygti pakanka 12 valandų drėgno periodo. Derliui prognozuoti fuzariozę galima tuo atveju, jei varpų ţydėjimo metu drėgmė pasėliuose laikosi 2 – 4 paras, oro temperatūra svyruoja nuo 22°C iki 27°C (Semaškienė, 2006).
Įvairūs aplinkos veiksniai sumaţina augalų apsaugines funkcijas ir sąlygoja grūdų uţkrėtimą toksinus produkuojančiais mikromicetais (Satin, 2005). Pavyzdţiui: sausas ir šiltas pavasaris skatina Fusarium mikroskopinių grybų sporų gamybą, o lietus birţelio mėnesį išplatina mikromicetų sporas javų varpose. Javų ţydėjimo metu yra didţiausia uţsikrėtimo tikimybė
Fusarium pelėsiniu grybu, o lietūs ir šiluma skatina uţsikrėtimo didėjimą javų brendimo metu
(Bakutis, 2009). Fusarium toksinių koncentracijos grūduose kiekvienais metais gali įvairuoti atsiţvelgiant į klimatines sąlygas Šiais mikroskopiniais grybais grūdiniai augalai uţkrečiami dar augimo laikotarpiu, bet jų augimas ir toksinų išskyrimas taip pat galimas ir po derliaus nuėmimo netinkamai laikant grūdus (EFSA, 2011).
Fusarium genties grybai ilgai egzistuoja dirvoţemyje, kai nėra augalo-šeimininko. Ši
galimybė susidaro dėl jų gyvenimo ypatumų: ilgalaikio egzistavimo dirvoje, aktyvios vegetacijos, saprotrofinio mitybos būdo bei ląstelinių struktūrų įvairovės.
Daţniausiai aptinkamos ir daugiausia nuostolių padarančios Fusarium rūšys Lietuvoje ir pasaulyje:
12 F. oxysporum Schltdl. tyrinėjama jau daugiau negu 100 metų. Nustatyta apie 100 šios
rūšies formų, sukeliančių įvairių augalų (150) tracheomikozinį vytulį.
F. graminearum Schwabe - pagrindinis miglinių augalų ligų sukėlėjas visame
pasaulyje, sukelia varpų fuzariozę, gamina deoksinivalenolį, zearalenoną ir kt.
F. culmorum (W.G.Sm.) Sacc. - vienas pagrindinių augalų šaknų puvinių ir varpų
fuzariozės sukėlėjų bei deoksinivalenolio, zearalenono, T-2 /HT-2 toksinų ir kt. toksinų gamintojų.
F. avenaceum (Fr.) Sacc. rūšis pastaraisiais metais labai daţnai aptinkama ant javų
grūdų. Sukelia varpų fuzariozę bei yra mikotoksinų beauvericino ir eniatino gamintoja. F. poae (Peck) Wollenweber, F. langsethiae, F. sporotrichioides Sherb., F. tricinctum
(Corda) Saccardo rūšys daţnai aptinkamos Lietuvoje ant aviţų, mieţių, kviečių grūdų ir siejamos su mikotoksinų T-2 ir HT-2 gamyba.
F. equiseti (Corda) Saccardo taip pat labai daţnai aptinkama Fusarium rūšis,
pasiţyminti fitopatogeniniu poveikiu ir gebėjimu gaminti trichotecenų grupės mikotoksinus. Mogensen (2009) iš kukurūzų ir jų produktų išskyrė Fusarium spp. Ir nustatė, kad F.
napiforme, F. proliferatum, F. dlaminii, F. verticillioides, F. nygamai, F. oxysporum
gamina fumonizinus. Viena F. proliferatum padermė gamino didţiausią kiekį fumonizinų.
Mokslinėje literatūroje nurodoma, kad Fusarium grybai tampa daug agresyvesni tiek fitopatogeniškumo, tiek toksinų gamybos atţvilgiu šiais atvejais:
pereidami iš laukinių augalų į kultūrinius;
iš maţai produktyvios veislės į labiau produktyvią; iš vienos intensyvios veislės į kitą;
kai pasikeičia augalų rūšis (pavyzdţiui, pereina nuo kukurūzų ant kviečių) dėl kitų fiziologinių stresų (staigiai pasikeitusių klimato sąlygų, neteisingo augalų apsaugos priemonių naudojimo ir kt.) (Mankevičienė, 2012).
Fusarium pelėsiniai grybai, kaip ir kiti mikroskopiniai grybai, maisto medţiagas savo
vystymuisi ir dauginimuisi absorbuoja iš kitų gyvų ar negyvų organizmų. Nustatyta, kad augaluose esantys aliejai virsta į nevirškinamus grybinius angliavandenius ir gali turėti įtakos vitaminų sumaţėjimui. Be to, Fusarium genties grybai produkuoja įvairius mikotoksinus, tokius kaip deoksinivalenolį, nivalenolį, T-2, HT-2 toksinus, zearalenonus ir fumonizinus ir dar daug kitų cheminių junginių, kurių poveikis ţmonių ir gyvūnų sveikatai neţinomas.
13 Dauguma Fusarium rūšių pasiţymi fitopatogeninėmis savybėmis ir yra pavojingos ne tik migliniams, bet ir darţovėms, vaisiniams ir dekoratyviniams augalams, spygliuočiams. Gali sukelti įvairias augalų ligas, kaip šaknų, stiebų, grūdų ir vaisių puvinius.
Fusarium grybais uţkrėsti grūdai akivaizdţiai pakinta: grūdų masė yra maţesnio tankio ir joje
aptinkamas (priklausomai nuo taršos laipsnio) skirtingas fuzariozinių („susiraukšlėjusių") grūdų kiekis. Daţnai visoje nukultų grūdų masėje galima pamatyti rausvos spalvos grūdų, kurių paviršius padengtas susiformavusiomis grybų tolimesnio dauginimosi struktūromis. Tokius grūdus su aiškiais poţymiais atskirti lengviausia. Tačiau pastaraisiais metais, pasaulinių tyrimų duomenimis, pasitvirtino faktas, kad 5-7 proc. aptinkamų Fusarium grybų bei jų gaminamų toksinų ant grūdų yra be matomų išorinių fuzariozės poţymių. Tai aiškinama tuo, kad sukėlėjas plinta tarpląstelinėje terpėje, nesudarydamas matomų infekcijos poţymių. Beicai neuţmuša vidinės infekcijos, ir ji lokalizuojasi vidiniuose grūdų sluoksniuose. Vidinė infekcija išsilaiko 2-3 metus ir paţeisti grūdai gali būti uţteršti toksinais (Mankevičienė, 2012).
Lietuvoje plačiausiai paplitę ir daugiausiai problemų sukelia Fusarium genties grybai. 2003– 2004 m. iš kviečių ir mieţių derliaus išskirtos net 9 šio grybo rūšys (Bakutis, 2007). Fusarium
verticillioides yra labiausiai paplitęs pelėsinis grybas rastas kukurūzuose Ispanijoje.( Butrón et al.,
2006) Tikslus tikrųjų producentų identifikavimas bei jų paplitimo ištyrimas yra labai svarbus (Gaurilčikienė ir kt., 2005).
Atlikus mokslinius tyrimus su ţiurkėmis, Fusarium pelėsinių grybų išskiriamo toksino kancerogeninis poveikis nebuvo nustatytas, o tyrimai su pelėmis parodė, kad jų organizme zearalenonas sukėlė auglių susidarymą hipofizyje ir kepenyse (EFSA, 2011).
Fusarium genties toksikozės, tiesiogiai paveikiančios ţmones jau buvo ţinomos istoriniu
laikotarpiu, pvz., Atėnuose V amţiuje pr. m. e. Nustatyta, kad ţmonių, sergančių sisteminėmis
Fusarium genties sukeliamomis infekcijomis, mirtingumas siekia 70 proc., o ţmogaus
imunodeficito virusu infekuoti pacientai yra ypač imlūs Fusarium genties infekcijoms (Leslie ir kt., 2006).
1.2.1 Veiksniai lemiantys mikotoksinų atsiradimą kukurūzuose
• Meteorologinės sąlygos. Nustatyta, kad 5 mm ir daugiau kritulių per dieną gali padidinti išplitimo riziką, ypač kai oro temperatūra yra apie 25 °C. Jei javų ţydėjimo metu lyja, o oro temperatūra yra apie 22-27 °C, galima prognozuoti varpų fuzariozės protrūkį. Vėsesniu oru liga išplinta, jei ilgai laikosi didelė santykinė oro drėgmė. Jei dominuoja fuzariozės sukėlėjai - Fusarium
14 • Importuotos veislės. 2011-2012 metais Lietuvoje pastebėta, kad F. graminearum išplito ţymiai gausiau. Ankstesniais metais šis patogenas kaip varpų fuzariozės sukėlėjas buvo gana retas. Minėtas pelėsinis grybas galėjo būti atveţtas su javų sėklomis iš šiltesnių Europos regionų ir dabar greitai pas mus plinta.
• Priešsėlis. Jei priešsėlyje auginti kukurūzai ar vasariniai javai, pasėliuose pastebimai padidėja Fusarium genties grybo paţeidimų.
• Agrotechninės sąlygos. Jei taikoma neariminė sėja, pasėliuose gerokai padidėja Fusarium genties grybo paţeidimų (Mankevičienė, 2013).
Tyrimais nustatyta, kad Fusarium pelėsinių grybų plitimą gali lemti:
gamtinės sąlygos - 30 proc.; priešsėlis - 15-20 proc.;
ţemės dirbimo būdas - 15-20 proc.;
tręšimas mineralinėmis trąšomis - 10-15 proc.; tręšimas azotu - 7-10 proc.;
tręšimas mėšlu - 4-5 proc.; veislė - 7-10 proc.;
sėjos laikas ir sėklos norma - 4-5 proc.;
derliaus nuėmimo būdas, transportavimas ir kt. - 2-4 proc. (Mankevičienė, 2012).
1.2.2. Fumonizinai
Fumonizinai buvo atrastas Pietų Afrikoje 1988 metais. Fumonizinai yra šeima toksiškų ir karcinogeniškų mikotoksinų produkuojamų Fusarium verticillioides, tai daţnas pelėsinis grybas, kuriuo uţsikrėčia kukurūzai (Gelderblom, 2012), taip pat manoma, kad fumonizinus produkuoja
Aspergillus niger (Mogensen, 2009) ir Tolypocladum rūšys (Queiroz, 2012). Keletas studijų
parodė, kad uţsikrėtusių kukurūzų vartojimas yra susijęs su ţmonių stemplės vėţio atsiradimu Pietų Afrikoje ir Kinijoje (Marasas, 2004). Fumunizinas B1 (FB1) – labiausiai paplitęs mikotoksinas kukurūzuose visame pasaulyje (Domijan ir kt., 2007; Gelderblom ir kt., 2012). FB1 susijęs su ţmonių ir gyvūnų kepenų, inkstų vėţio atsiradimo skatinimu. (Gelderblom ir kt., 2008; Soriano ir kt., 2005; Stoev ir kt., 2012; Voss ir kt., 2006).
FB1 yra esteris iš propano-1,2,3-trikarboksirūgšties (TKR) ir 2 amino 12,16-dimetil-3,5,10,14,15-pentahidroksiaikozano, kuriame C14 ir C15 hidroksilo grupės yra esterifikuotos su
15 galine karboksilo grupe (TKR) (Soriano 2005). Fumonizinas B1 (FB1) – labiausiai paplitęs tarp fumonizinų gamtoje (Park, 2013).
FB2, FB3 IR FB4 yra maţiau paplitę ir struktūriškai skiriasi nuo FB1 hidroksilo grupių skaičiumi ir išsidėstymu. Fumonizinų struktūrinis panašumas į sfingoidines bazes kaip sfingozinas (So) ir sfingananas (Sa). Sfingolipidai – fosfolipidų struktūriniai analogai, kuriuose vietoje glicerolio yra aminoalkoholis -sfingozinas. Sa ir So yra puikūs poveikio biologiniai ţymenys, nustatomi kraujo serume, uţšaldytuose kepenų ar inkstų audiniuose (Voss, 2007).
1 pav. Fumonizinų struktūra
(http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fumonisin_B1_B2_B3_B4.svg Interneto prieiga 2014 03)
Fumonizinas B1 (R1=OH R2=OH)
Fumonizinas B2 (R1=H R2=OH)
Fumonizinas B3 (R1=OH R2=H)
Fumonizinas B4 (R1=H R2=H)
2 pav. Sfingozino, Sfinganino ir FB1 struktūros
16 Kadangi Fumonizinas B1 yra labai polinis toksinas, jis keliauja plazmine membrana, tikriausiai per aminorūgščių transporterius, ir sąveikauja su pavienėm ląstelių struktūrom ir sutrikdo ląstelių funkciją (Chuturgoon ir kt., 2014). Jis yra atsparus maisto perdirbimo metu esančioms sąlygoms, todėl tai sąlygoja didelį pavojų ţmonių (Scott, 2012). Pagrindinis biocheminis toksino poveikis yra inhibavimas keramido biosintezės, kuri sąlygoja sfingolipidų sumaţėjimą, tuo būdu ardomas lipidų metabolizmas ir procesus, kuriuose dalyvauja sfingolipidai (Van der Westhuizen, 2013).
Manoma, kad vidutinė paros dozė FB1 gali svyruoti tarp 12 µg ir 140 µg, tačiau geografiniuose regionuose, kuriuose kukurūzai yra pagrindinis maistas (pvz, Pietų Afrika), dėl to gali padidėti iki 2500 µg (WHO, 2012). Tyrimai su gyvūnais parodė, kad FB1 yra kepenų kancerogenas, epidemiologiniai duomenys rodo, kad jis gali ţmogaus stemplės vėţio prieţastis (Alizadeh ir kt. 2012; Sun, 2007). Nors citotoksinis FB1 mechanizmas yra siejamas su sfingolipidų mechanizmo sutrikdymu, pagrindinis vėţio aktyvinimo prieţastys nėra ţinomos. Keletas bandymų su grauţikais parodė, kad FB1 skatina preneoplastinius pakitimus kepenyse, kurie manoma atlieka genotoksiškumo vaidmenį (Karuna, 2013; Domijan, 2008; Gelderblom, 2008).
Molekulinis dinaminis modelis FB1 parodė kad toksinas pasisavina daugialypias ilgaamţias dielektrines konformacijas, todėl gali sąveikauti su makromolekulėmis esančiomis ląstelėje (Momany, 2001). Tikėtina, kad FB1 gali sąveikauti su DNR bazių, ar struktūrinių komponentų chromatino, taip skatinant preneoplastinius fenotipą; Tačiau šiuo metu nėra eksperimentinis įrodymų šiuo klausimu Chuturgoon, 2014). Chuturgoon (2014) tyrė FB1 poveikį fermentams, dalyvaujančių chromatino palaikymui ir struktūriniam vientisumui DNR HepG2 ląstelėse. Karcinogenezės bruoţas yra netipinis DNR metilinimas (Stefanska, 2013). Tyrimų agentūra fumonizinus priskyrė 2B kancerogenų klasei (IARC, 2002; Rubert, 2013).
Buvo įrodyta, kad FB1 yra skaidomas paveikus termiškai (kepant, kepinant) ir šarmais (nikstamalizacija), tai būdas, kilęs iš tradicinių ispanų-meksikiečių valgio paruošimo būdų, kai kukurūzų grūdai yra merkiami, verdami kalkių vandenyje (kalcio hidrokside), lukštenami. Tokiu būdu yra pašalinamos trikarbalilinės rūgštys (TKR). t.y. FB1 šoninės grandinės, tokiu būdu paverčiant hidrolizuota FB1 maiste (Palencia, 2003; Park, 2013). Keletas leidinių teigė, kad fumonizinai jungiasi su komponentais kaip: baltymai, cukrai, krakmolu (So, 2009).
17 3 pav. Nikstamalizuoti kukurūzai (http://en.wikipedia.org/wiki/Nixtamalization. Interneto prieiga
2014 12)
1.2.3 Fumonizinų poveikis ţmogui
Organizmo jautrumas mikotoksinams priklauso nuo amţiaus, lyties, mitybos, toksino kiekio, sinergizmo, uţteršto produkto ar pašaro vartojimo trukmės ir kt. (Bakutis, 2007). Mikotoksinų poveikis ţmonėms ir gyvuliams gali būti tiesioginis arba netiesioginis. Tiesioginis pasireiškia tada, kai mitybos grandinėje dalyvauja produktas, kuriame vyksta mikotoksinų gamyba: sulėtėja augimas, susilpnėja imunitetas, sumaţėja atsparumas infekcijai, sumaţėja produktyvumas, atsiranda augliai ir pan. Ūmiu mikotoksikozės atveju, suvartojus didelį 10 mikotoksinų kiekį, gyvuliai ar paukščiai neretai nugaišta. Netiesioginis mikotoksinų poveikis pasireiškia tada, kai valgoma mikotoksinais uţkrėstą maistą. Kitaip tariant, mikotoksinai gaunami per tarpinius organizmus. Dėl to susilpnėja imunitetas ir atsparumas ligoms, sulėtėja augimas, pablogėja reprodukcija. Toksinų poveikis gali sumaţinti vakcinacijos efektyvumą (Bakutis, 2007).
Ankstesni epidemiologiniai tyrimai parodė koreliaciją tarp fumonizino B1 (FB1) ir ţmogaus stemplės vėţio Kinijoje, Irane ir Pietų Afrikoje. ,, Western Blotting‘‘ rezultatai parodė, kad FB1 ţymiai padidino baltymų ekspresiją D1 cikle ir sumaţino cikle E. Rezultatai parodė, kad taip stimuliuojama HEECs proliferacija. Maksimaliai proliferacijai HEECs ląstelių skatinama duodant 40 μmol/l FB1 per 96 val. Reikšmingai didėjanti proliferacija HEECs ląstelių buvo duodant 5, 10, 20 ir 40 μmol/l FB1 per 72 val. ( McKean, 2006; Marin, 2007).
Reto ir daţno susirgimo stemplės vėţiu pasitaikymo atvejai uţfiksuoti tam tikrose Pietų Afrikos regionuose turėjo koreliaciją su dideliu ir maţu kiekiu fumonizinų uţterštais kukurūzais ( Westhuizen, 2010). Daugybė tyrimų parodė, kad FB1 yra ţmogaus kancerogenas. FB1 slopina ţmogaus keratinocitų didėjantį dauginimąsi ir fibroblastų proliferaciją (Schwerdt, 2009). Ir dar sukelia DNR ţalą, apoptotiniu būdu ţmogaus fibroblastuose (Galvano, 2002). Kepenys ir inkstai
18 yra pagrindiniai organai taikiniai, bet skirtumas tarp dozės ir atsako priklauso nuo rūšies (jei tai gyvūnas), polinkio į jautrumą, lyties, amţiaus (Voss, 2007).
Be to, buvo įrodyta, kad FB1 skatina apoptozę ţmogaus proksimaliniuose kanalėlių kilmės ląstelėse (IHKE) (Seefelder, 2003) ir sukelia oksidacinį stresą ţmogaus ţarnyno ląstelių linijai Caco-2 (Kouadio, 2005). Neštumo metu paveikiamas embriono besivystančios smegenys ir stuburo smegenys - nervinio vamzdelio defektai (Bennett, 2003; Savolainen, Stockmann, 2008).
Kadangi nėra ţinoma veiksmingas gydymas nuo šios mikotoksikozės, prevencija yra labai svarbi (Voss, 2007).
1.2.4 Fusarium spp. produkuojami kiti mikotoksinai
Grūdų sandėliavimo metu toksiškų mikroskopinių grybų dauginimasis ir mikotoksinų gamyba priklauso nuo temperatūros, drėgmės, substrato, deguonies ir CO2 koncentracijos, sandėlių kenkėjų ir kitų faktorių (Satin, 2005; Bakutis, 2009).
Mikotoksinų sintezė susijusi su mikroskopinių grybų gebėjimu adaptuotis prie įvairių aplinkos sąlygų ir mitybinių substratų. Daugelis mikromicetų gali augti net anaerobinėmis sąlygomis (Prickett et al., 2000). Vystymosi metu mikromicetai į aplinką išskiria įvairius metabolitus: fermentus, organines rūgštis, lakiuosius alkoholius, ketonus, esterius, angliavandenius ir kitus toksiškus junginius (Krikštaponis, 2000).
Mikotoksinai, patenkantys į gyvulių ir paukščių organizmą su pašarais ar lesalais, sąlygoja ekonominius nuostolius, iš kurių svarbiausi yra produktyvumo sumaţėjimas, lėtiniai gyvybiškai svarbių vidaus organų paţeidimai, imuninės sistemos susilpnėjimas ir infekcinių susirgimų paūmėjimas. Plisdami mikroskopiniai grybai naudoja grūduose esančias maisto medţiagas, o jų išskiriami produktai trikdo virškinimo trakto funkcijas (Bryden, 2004).
Fuzariotoksinai - tai mikotoksinų „šeima", apimanti penkias toksinų metabolitų grupes: trichotecenus,
zearalenoną ir jo derivatus, fuzarinus,
fumonizinus
butenolidus (Sraigytė, 2009).
Šeriant gyvulius mikotoksinais uţterštais pašarais, dalis jų gali pereiti į gyvūninius maisto produktus (Romer TmLabs, 2000). Toksinų kiekiai nevalytuose, nerūšiuotuose grūduose būna ţenkliai didesni nei maistui atrinktoje valytoje produkcijoje. Šalutiniuose grūdų gamybos
19 produktuose (dulkėse, luobelėse ir kt.) toksinų kiekiai būna nuo 3 iki 30 kartų didesni nei valytuose grūduose. Valymas ir rūšiavimas, tai vieni iš pagrindinių būdų leidţiančių ţenkliai sumaţinti šių nepageidaujamų medţiagų kiekį ţaliavoje (iki 84 proc.) (EFSA, 2011).
ES komisijoje 2006 m. rugpjūčio 17 d. priimta rekomendacija (2006/57/EB) nurodo, kad, tiriant grūdų ir pašarų mėginius, tuo pačiu būtų ieškoma deoksinivalenolio (DON), zearalenono (ZEN), ochratoksino A, T-2 toksino, fumonizino. Labai svarbu įvertinti, kokiu mastu šie toksinai pasitaiko kartu.
Pastaruoju metu daug kalbama apie tai, kad viename grūdų mėginyje gali būti nustatyti keli mikotoksinai. Yra nustatyta, kad F. graminearum ir F. culmorum vienu metu gali gaminti DON, ZEA, T2 toksinus. Mūsų atlikti tyrimai parodė, kad didelė dalis ţieminių kviečių grūdų mėginių ir 100 proc. tirtų vasarinių kviečių grūdų mėginių buvo uţteršti 3 mikotoksinais. Nors tuomet nustatytos koncentracijos neviršijo leistinų ribų, tačiau tokius grūdus naudojant ţmonių mitybai, iškyla sveikatos sutrikimų pavojus. Pernai 3 proc. tirtų mėginių buvo aptikti du mikotoksinai, kurie abu viršijo leistinas ribas (Mankevičienė, 2013).
Tyrimai parodė, kad viename mėginyje gali būti keli mikotoksinai. Todėl galima daryti prielaidą, kad mikroskopinių grybų toksiniai metabolitai deoksinivalenolis, zearalenonas, T-2 toksinas, ochratoksinas A, aflatoksinas, nors ir nedidelėmis koncentracijomis, tačiau būdami kartu, gali turėti stipresnį toksinį poveikį negu vieno toksino didesnis negu leistina kiekis (Mankevičienė, 2014). Trichotecenams stabilūs neutralioje ir rūgštinėje aplinkoje, dėl šios jų savybės patekę į skrandį nehidrolizuojami (Paterson, 2010; Lima, 2010).
20
1.3 Prevencinės priemonės prieš fumonizinus kukurūzuose
Mikotoksinai cheminiu ir fiziniu poţiūriu labai stabilūs junginiai (Skurdenienė, 2007). Tyrimais įrodyta, kad zearalenoną kurį laiką veikiant 150 0C temperatūra, jo kiekis sumaţėja labai neţymiai. Veikiant 200 C temperatūra pastebėtas ţenklesnis poveikis toksino struktūrai. Kaitinimas vandeniniuose tirpaluose ar esant šarminėms sąlygoms degradaciją sukėlė ir prie 150 C temperatūros, tuo tarpu paprasto verdančio vandens poveikis struktūrinių pokyčių nesukėlė (EFSA, 2011).
FAO/ WHO (2012) paskelbė, kad keliatas tyrėjų fumoniziną sunaikino juonizuojančiąja spinduoliuote 5-10 kGy diapazone, bet poveikis skiriasi, tad nėra garantijos, kad metodas yra visiškai patikimas.
Pastaruoju metu mikotoksinams eliminuoti iš maisto produktų ir pašarų vis plačiau taikoma biologinė detoksikacija. Šios detoksikacijos esmė yra mikro organizmų panaudojimas mikotoksinams biologiškai izoliuoti („surišti“), slopinti ar transformuoti į netoksiškus ar maţiau toksiškus junginius. Išskirta ir identifikuota daugiau kaip 20 bakterijų ir mielių rūšių, pasiţyminčių detoksikuojančiomis savybėmis (Shetty, 2006).
Nustatytas įvairių pieno rūgšties bakterijų rūšių poveikis Fusarium spp. gaminamų toksinų, tokių kaip zearalenono (ZEN) ir jo darinio α-zearalenono, taip pat aflatoksino B1, ochratoksino A ir fumonizinų B1 ir B2 kiekio sumaţėjimui. Mokslininkų nuomone, detoksikacijos procesai galimi dėl mikotoksinų sujungimo ir jų biosintezės slopinimo, susijusių su galimomis sąveikomis tarp pieno rūgšties bakterijų ir mikotoksinų. (El-Nezami, 2004; Haskard, 2001; Fuchs, 2007; Niderkorn, 2006; Čermauskas, 2012)
Monanthotaxis littoralis augalo eterinis aliejus (naudojant 26 -103 mg/ml) yra akvyvus
kovojant su Fusarium rūšimis kukurūzuose. Taip pat šio augalo flavanoidų mišinys(1-4 mg/ml) 3, 5-dihidroksi-7-medoksi antocianidinų ir 3, 7, 5’- trihidroksi antocianidinų izoliatai, parodė pastebimą antifungicidinį poveikį (Chepkirui, 2013). F. verticillioides buvo išskirtas iš kukurūzų 25 mėginių, Thippeswamy (2013) ištyrė 48 augalų antifungicinį poveikį prieš būtent šį pelėsinį grybą Ir daugiausiai ţadantys augalai buvo Prosopis juliflora ir Salacia oblonga.
Izotiocianatais (ITCS) yra natūralūs junginiai gaminami fermentinės hidrolizės būdu iš gliukozinolatų, kurie rasti augaluose iš Brassicaceae šeimos. Šie junginiai naudojami kaip maisto koncervantai. Tyrime buvo naudojama alilo, fenilo ir benzilo izotiocianatų fumigatų sistemos (500 μL/L) siekiant sumaţinti FB2 kiekį duonoje naudojant Gibberella moniliformis CECT 2987. Sumaţinimas FB2 duonos svyravo 90-99%, o jos biologinės svyravo 57-65%.Biologinės uţ FB2
-21 ITCS junginius rasti svyravo 33-71%, o iš FB2 biologinis prieinamumas ir iš FB2-ITCS aduktų svyravo nuo 0,6 iki 3,0% (Manyes, 2014).
Lietuvoje, kaip ir kitose Europos šalyse, veikia valstybinė kontrolės sistema – Valstybinė maisto ir veterinarijos tarnyba. Maisto ir pašarų kontrolės sistemoje dalyvauja ir Ţemės ūkio bei Sveikatos apsaugos ministerijų įstaigos. Tačiau valstybinė kontrolė iš esmės sutelkta didţiausių leidţiamų koncentracijų (DLK) viršijimo faktams nustatyti ir produktų realizacijai sustabdyti, kai viršyta DLK arba paţeisti kiti norminių aktų reikalavimai. Tačiau svarbios ir maţesnės uţ DLK koncentracijos, nes ţmonių ir gyvūnų sveikatai svarbiau ne tai, kiek maiste ar pašare mikotoksinų yra, o kiek jų organizmas gauna su maistu ar pašaru. Todėl labai svarbu įvertinti ir maţesnę taršą.
Visi ES teisės aktai remiasi atsekamumo ir rizikos prevencijos principais. Prevencija remiasi rizikos analizės procesu, kuris apima tris atskirus etapus: rizikos įvertinimą, rizikos valdymą ir pranešimus apie riziką nuo pirminės gamybos (išauginimo) iki perdirbimo, laikymo sandėliuose ir paskirstymo. Todėl labai svarbu tirti grūdus derlių nuimant, laikant sandėliuose ir gaminant įvairius maisto produktus ir pašarus (Mankevičienė, 2007).
Fumonizinų kiekis maisto produktuose ir pašaruose yra apribotas 59 šalyse, visame pasaulyje (FAO, 2012). Europos Sąjunga nustatė, kad neperdirbti kukurūzai, išskyrus neperdirbtus kukurūzus, skirtus perdirbti drėgnojo smulkinimo būdu – leidţiamas toksinų kiekis 4 000 g/kg. Kukurūzai, kukurūziniai maisto produktai skirti tiesiogiai ţmonėms vartoti, išskyrus toliau paminėtas produktų rūšis – 1 000 g/kg. Kukurūzų dribsniai ir kukurūziniai uţkandţiai – 800 g/kg, Kūdikiams ir maţiems vaikams skirti perdirbti kukurūzų produktai ir kūdikių maistas 200 g/kg (1126/2007/EC, 2007).
22
2 TYRIMŲ ATLIKOMO VIETA IR METODIKA
Mokslinis tiriamasis darbas atliktas – VA Maisto saugos ir kokybės katedros Gyvūnų gerovės tyrimų laboratorijoje.
Tiriamasis darbas pradėtas 2013 metų spalio mėnesį, siekiant nustatyti, kukurūzuose ir kukurūzų produktuose, fumonizinų koncentracijas. Ir ištirti uţkrėstumą pelėsiniais grybais.
Tyrimui naudoti atsitiktinai atrinkti kukurūzų mėginiai iš įvairių Lietuvos vietų 2013 m. rudens laikotarpyje (rugsėjo-spalio mėn.), kukurūzų produktai iš Lietuvos prekybos centrų (kukurūzų dribsniai, trapučiai, spraginimo kukurūzai) 2013m. Rudens- ţiemos laikotarpiu. Surinkta n=32 grūdų ir n=10 kukurūzų produktų mėginių. Surinktuose mėginiuose buvo nustatytos fumonizinų (FUM) (bendrai) koncentracijos.
23 1 lentelė. Kukurūzų grūdų mėginių iš laukų surinkimo vietos Lietuvoje
Eil. Nr. Mėginys Paėmimo vieta
1 Burbuolė Pagėgiai 2 Burbuolė Pavilkijys 3 Burbuolė Juknaičiai 4 Burbuolė Lukšiai 5 Burbuolė Gerdţiūnai 6 Burbuolė Stoniškiai 7 Burbuolė Valenčiūnai 8 Burbuolė Pajūris 9 Burbuolė Didţiuliai 10 Burbuolė Kelmė 11 Burbuolė Šeduva 12 Burbuolė Pociūnėliai 13 Burbuolė Dotnuva 14 Burbuolė Raseiniai 15 Burbuolė Labūnava 16 Burbuolė Šalčininkai 17 Burbuolė Vilkija 18 Burbuolė Laukuva 19 Burbuolė Elektrėnai
2 lentelė. Sandėlio kukurūzų mėginiai
Eil. Nr. Mėginys Kilmė
29 Sandėlio kukurūzai, ūkis 1 Lietuva
30 Sandėlio kukurūzai, ūkis 2 Lietuva
31 Sandėlio kukurūzai, ūkis 3 Lietuva
32 Sandėlio kukurūzai, ūkis 4 Lietuva
33 Sandėlio kukurūzai, ūkis 5 Lietuva
34 Sandėlio kukurūzai, ūkis 6 Lietuva
35 Sandėlio kukurūzai, ūkis 7 Lietuva
36 Sandėlio kukurūzai, ūkis 8 Lietuva
37 Sandėlio kukurūzai, ūkis 9 Lietuva
38 Sandėlio kukurūzai, ūkis 10 Lietuva
39 Sandėlio kukurūzai, ūkis 11 Lietuva
24 3 lentelė. Kukurūzų produktų mėginiai
Eil. Nr. Mėginys Kilmė
20 Valgomoji burbuolė iš prekybos centro Lietuva
21 Kukurūzų dribsniai Čekija
22 Kukurūzų dribsniai Lenkija
23 Kukurūzų dribsniai Lenkija
24 Kukurūzų dribsniai Vokietija
25 Kukurūzų dribsniai Vokietija
26 Spraginimo kukurūzai Ispanija
27 Spraginimo kukurūzai Argentina
28 Spraginimo kukurūzai Lenkija
41 Kukurūzų trapučiai Lietuva
42 Kukurūzų dribsniai, ekologiški Vokietija
4 lentelė. Burbuolių išvaizdos aprašymas Burbuolių išvaizdos aprašymas 1 Smėlio spalvos, nešvarus, apsigaubęs
2 Su juodom dėmėm, nepilnai apsigaubęs, smėlio spalvos 3 Ţalia, pradėjusi pelyti
4 Ţalia
5 Rausvos linijos ant lapų
6 Su juodom dėmėm, rausvom linijom 7 Nešvari, juodos dėmės, rausvos linijos 8 Smėlio spalvos su rausvom dėmėm 9 Padţiūvusi, su pelėsiu
10 Ţalia
11 Su rudom dėmėm 12 65% rausvos spalvos 13 Su rausvom dėmelėm 14 Ţalia, viršuje nėra kokurūzų
15 Nešvari, su juodom ir rausvom dėmėm 16 Ţalia
17 Matosi baltas pelėsis 18 Matosi baltas pelėsis 19 40% rausvos spalvos
25 Fumonizinų (FUM) nustatymui mėginiai imti atsitiktinai iš kukurūzų augimo laukų, prekybos centrų ir nustatyta tvarka iš sandėlių, atsiţvelgiant į esančios situacijos sąlygas, aplinkybes. Mėginiai buvo supilami į švarų indą, išmaišomi ir galutinis mėginys, nemaţesnio kaip 1 kg svorio, supilamas į švarų maišelį tolimesniam tyrimui.
Fumonizinų koncentracijai nustatymui turimi mėginai buvo uţšaldomi -20°C temperatūroje iki tyrimo.
Išorinis procentinis grūdų, kukurūzų produktų uţterštumas mikromicetais Išorinis procentinis uţterštumas mikromicetais nustatytas naudojantis tiesioginio sėjimo metodu (Trojanovska, 1991). Tyrimams iš kiekvieno mėginio imama po 50 grūdų (arba gabalėlių), kurie sterilioje patalpoje išdėlioti Petri lėkštelėse ant sterilios agarizuotos Čapeko (ČA) terpės su chloramfenikoliu.. Vienoje Petri lėkštelėje išdėliota ratu 9 grūdai ir viduryje – 1 grūdas. Sėjimai atliekami 5-iose Petri lėkštelėse. Lėkštelės inkubuojamos 26 ±2°C temperatūroje 7 – 10 parų. Augančios mikromicetų kolonijos vertinamos 7–10 vystymosi parą. Grybų morfologiniai poţymiai tirti šviesiniu mikroskopu, remiantis įvairiais apibūdinimais (Samson et al., 1988; Lugauskas ir kt., 2002). Nustatyta kokios mikromicetų gentys auga ir apskaičiuota procentinė jų sudėtis.
Tyrimai buvo atlikti vadovaujantis Lietuvos standartu LST ISO 7954:1998E. Mikrobiologija. Mielių ir pelėsinių grybų skaičiavimas. Bendrieji nurodymai. Kolonijų skaičiaus nustatymas 25°C temperatūroje.
Kiekybinis kukurūzų grūdų ar produkto uţkrėstumas mikromicetų pradais (KSV/g) nustatytas skiedimo būdu. Atsveriama 10 g mėginio sumalama, talpinama į 90 ml distiliuoto vandens kolbutę ir maišoma 20 min. Atliekami mėginio skiedimai iki – 1:1000. Gavus reikiamą praskiedimą, imamas 1 ml skiedinio ir sėjama į Petri lėkštelę – uţpylimo būdu, panaudojantagarizuotą Čepeko (ČA) terpę su chloramfenikoliu. Petri lėkštelės inkubuojamos 26±2°C temperatūroje 7-10 parų. Augančios mikromicetų kolonijos vertinamos 7, 10 vystimosi parą. Po to apskaičiuojama mikromicetų gyvybingų sporų skaičius grame kukurūzų grūdų ar produkte. Grybų morfologiniai poţymiai tirti šviesiniu mikroskopu, remiantis įvairiais apibūdinimais (Lugauskas ir kt., 2002). Nustatyta kokios mikromicetų gentys auga ir apskaičiuoti kolonijas sudarantys vienetai 1 g mėginio pagal formulę: X = N x P Čia: X – gyvybingų mikromicetų sporų skaičius grame (KSV/g); N – kolonijas sudarančių vienetų skaičius Petri lėkštelėje; P – skiedimo laipsnis.
26 Fumonizinų (FUM) nustatymas RIDASCREEN®FAST Fumonisin testu, pagal pateiktą metodiką . 0,5 kg kukurūzų grūdų ar jų produktų mėginys sumalamas Romer Series II malūnu ir sumaišomas. 5 g sumalto mėginio dedama į uţsukamą indą su 25 ml 70% metanolo tirpalu, kratoma kratyklėje 3 min. (max. greičiu), filtruojama per Whatman No. 1 filtrą. Pagaminti ekstraktai praskiedţiami 1:14 (1+13) su distiliuotu vandeniu. Naudojama 50 µl praskiesto filtrato į kiekvieną testo (43) šulinėlį. 5 kontrolės standartų naudojama po 50 µl (0 ppb, 0,222 ppb, 0,666 ppb, 2 ppb, 6 ppb). Įpilama konjugato fermento į kiekvieną šulinėlį po 50 µl, tuomet 50 µl antikūnų ir atsargiai judinant laikiklį pirmyn ir atgal, sumaišoma. Inkubuojama kambario temperatūroje 10 min. Apvertus laikiklį iš kiuvečių išpilamas tirpalas, kad visas tirpalas susigertų į absorbuojantį popierių. Tokiu būdu kiuvetės praplaunamos 3 kartus po 250 µl distiliuoto vandens. Įpilama po 100 µl substrato/chromogeno tirpalo ir atsargiai judinant laikiklį pirmyn ir atgal, sumaišoma. Inkubuojama 5 min. kambario temperatūroje. Reakcija sustabdoma įpilant po 100 µl ,,sustabdymo‘‘ tirpalo. Švelniai pamaišoma. Absorbcija matuojama optinio tankio nuskaitymo prietaisu Stat Fax 303 Plus (Neogen, JAV), panaudojant 450 nm filtrą. Mikotoksinų koncentracijos buvo apskaičiuotos pagal absorbciją, panaudojus kalibracinę kreivę.
Statistinis duomenų apdorojimas. Statistinis duomenų apdorojimas. Tyrimo duomenys įvertinti ir grafiškai pateikti naudojant „Microsoft Excel“ 7,0 programą, ,,R 2.9.2.“ . Apskaičiuoti gautų duomenų aritmetiniai vidurkiai (Xv), vidurkių paklaidos (Sx), vidutiniai kvadratiniai nuokrypiai (σ), variacijos koeficientas (Cv). Duomenys buvo statistiškai apdoroti su WinExel programa.
27 21%
21%
28% 30%
Fusarium spp Aspergillus spp Penicillium spp Kitos
3 TYRIMO REZULTATAI
3.1 Kukurūzų grūdai iš burbuolių3.1.1 Kukurūzų grūdų iš burbuolių uţkrėstumas pelėsiniais grybais
Tyrimas pradėtas nuo laukuose augančių ir nokstančių kukurūzų, norint įvertinti pirminį pelėsinių grybų uţkrėstumą, kuris turi didelės reikšmės tolimesniai grūdų, produktų kokybei.
5 pav. Lietuvoje rinktų kukurūzų grūdų iš burbuolių uţkrėstumas (%) pelėsinių grybų
gentimis
Didţiausias procentinis Fusarium spp. uţkrėstumas nustatytas grūduose iš burbuolės Nr. 19 – 55% (paimtos iš Elektrėnų, 40% rausvos spalvos). Visai Fusarium spp. grūduose iš burbuolių neaptikta 32% mėginių; Aspergillus spp. didţiausias uţkrėstumas nustatytas Nr. 6 mėginyje – 57% (iš Stoniškių, su juodom dėmėm, rausvom linijom), Aspergillus spp. neaptikta – Nr. 16 mėginyje, tai sudarė 5% visų mėginių. Penicillium spp. didţiausias procentins uţkrėstumas nustatytas Nr. 5 mėginyje – 68% (Gerdţiūnai, rausvos linijos ant lapų), Penicillium spp. neaptikta –Nr. 6 mėginyje. Kitų pelėsinių grybų didţiausias procentinis uţkrėstumas nustatytas Nr. 1 burbuolė - 75% (Pagėgiai, Smėlio spalvos, nešvarus), Kitų pelėsinių grybų neaptikta - Nr. 5 mėginyje.
6 pav. Lietuvoje rinktų kukurūzų
grūdų iš burbuokių pelėsinių grybų genčių bendras (%)vidurkis
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Mėginiai
Kitos pelėsinių grybų gentys Penicillium spp.
Aspergillus spp. Fusarium spp.
28 Kukurūzų grūdų iš burbuolių, rinktų iš laukų, mėginių uţterštumas vidutiniškai didţiausias yra ,,Kitomis‘‘ (galimos kitos pelėsinių grybų gentys - Mucor spp., Alternaria spp., Rhizopus spp.
Cladosporium spp. ir t.t.) pelėsinių grybų gentimis – 29,6±4,76% (min. – 0%; max. – 75%; σ = 20,77; CV=70,16%. Penicillium spp. uţkrėstumo vidurkis – 27,8±4,38% (min. – 0%; max. – 68%; σ
= 19,1%; CV=68,7%). Fusarium spp.- 21,6±4% (min. 0%;max. – 56%; σ = 19; CV = 88%), kuris
ţinomas labiau kaip lauko pelėsiniu grybu. Maţiausią procentinę dalį sudaro Aspergillus spp. – 21 ±3,89% ( min. – 0%; max. – 57%; σ = 16,95%; CV=80,7%).
3.1.2 Kukurūzų grūdų iš burbuolių uţterštumas gyvybingomis pelėsinių grybų sporomis
7 pav. Lietuvoje rinktų kukurūzų grūdų iš burbuolių uţterštumas gyvybingomis Fusarium
spp. sporomis
Uţterštumas gyvybingomis Fusarium spp. sporomis didţiausias aptiktas Nr. 4 mėginyje. (Lukšiai) – 6667 KVS/g (min. – 0 KVS/g; σ = 1760,07; CV =26,4%). Uţterštumo Fusarium spp.
neaptikta 42% visų mėginių.
8 pav. Uţkrėstumas gyvybingomis Fusarium spp. sporomis (Bočkutė, 2015) 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 K VS /g
29 9 pav. Lietuvoje rinktų kukurūzų grūdų iš burbuolių uţterštumas gyvybingomis
Aspergillus spp. sporomis
Didţiausias gyvybingų Aspergillus spp. sporų uţterštumas aptiktas Nr. 7 (Valenčiūnai) – 1333 KVS/g (min. – 0 KVS/g; σ = 407,89; CV =30,6%). Uţterštumas Aspergillus spp. neaptiktas
47% visų mėginių.
10 pav. Lietuvoje rinktų kukurūzų grūdų iš burbuolių uţterštumas gyvybingomis
Penicillium spp. sporomis
Didţiausias Penicillium spp. sporinis uţkrėstumas nustatytas Nr.8 (Pajūris) ir Nr.12 (Pociūnėliai) mėginiuose po 1333 KVS/g (min. – 0 KVS/g; σ = 456,77; CV =34,27%). Uţterštumas
Penicillium spp. neaptiktas 47% visų mėginių.
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 K VS /g Mėginiai 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 K VS /g Mėginiai
30 11 pav. Lietuvoje rinktų kukurūzų grūdų iš burbuolių uţterštumas kitų pelėsinių grybų
spp. gyvybingomis sporomis
Didţiausias gyvybingų ,,Kitų‘‘ pėlėsinių grybų sporų uţterštumas aptiktos Nr. 9 ( Didţiuliai) mėginyje– 3000 KVS/g (min. – 0 KVS/g; σ = 780,23; CV =26%). Uţterštumo neaptikta 53% visų
mėginių.
12 pav. Fumonizinų koncentracija kukurūzų grūduose iš burbuolių Lietuvoje, mg/kg
Fumonizinų kiekis svyravo nuo 0,031 mg/kg (Nr.18 mėginyje) iki 0,214 mg/kg (Nr. 11 mėginyje) CV=67%. 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 K VS /g Mėginiai 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 m g/ kg Mėginiai
31 0% 20% 40% 60% 80% 100% 2 4 5 7 Mėginiai Kitos spp. Penicillium spp. Aspergillus spp. Fusarium spp.
3.1.3 Kukurūzų grūdų iš burbuolių tarša pelėsiniais grybais skirtinguose regionuose
Siekiant išnagrinėti augančių ir nokstančių kukurūzų uţsikrėtimą buvo pasirinkta apţvalga pagal regionus: Ţemaitiją, Suvalkiją, Aukštaitiją, Dzūkiją.
13 pav. Ţemaitijos regione rinktų kukurūzų grūdų iš burbuolių procentinis uţkrėtimas
pelėsiniais grybais
Kurkurūzų grūduose iš burbuolių, rinktose iš Ţemaitikos regiono laukų, didţiausias procentinis Fusarium spp. uţkrėstumas Nr. 8 mėginyje – 46,3% (iš Pajūris, smėlio spalvos su rausvom dėmėm (vid. 17,7±6,4%; min. 0%; σ = 19,2%; CV = 108,4%). Uţterštumo neaptikta 33%
visų mėginių. Aspergillus spp. didţiausią uţkrėstumą turėjo Nr. 6 mėginys – 56,8% ((vid. 24,95±7,44%;min. 0%; σ = 22,31%; CV = 89,34%) Stoniškių, su juodom dėmėm, rausvom linijom).
Aspergillus spp. Uţsikrėtimo neaptikta 11% visų mėginių. Penicillium spp. didţiausias procentinis
uţkrėstumas buvo nr. 18 mėginys – 57,2% (( vid. 19,7±5,86%;min. 0%; σ = 17,58%; CV = 89,23%)
Laukuva, matosi baltas pelėsis), uţkrėstumo neaptikta 11% visų mėginių. Didţiausias kitų pelėsinių grybų procentinis uţterštumas buvo nr. 14 mėginyje (Raseiniai, ţalia) - 64,6%,(vid. 26,54±7,46%; min. 0%; σ = 22,39%; CV = 84,36%) uţterštumo neaptikta 11% visų mėginių.
19 pav. Suvalkijos regione
surinktų kukurūzų burbuolių (%) uţkrėstumas pelėsiniais grybais 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 1 3 6 8 9 10 14 17 18 Mėginiai Kitos spp. Penicillium spp. Aspergillus spp. Fusarium spp.
32 Kurkurūzų grūduose iš burbuolių, rinktose iš Suvalkijos regiono laukų, didţiausias procentinis Fusarium spp. uţkrėstumas buvo nr. 7 mėginyje – 37,2% (( vid. 11,47±8,81%;min. 0%; σ = 17,63%; CV = 153,70%) Valenčiūnai, murzinas, juodos dėmės, rausvos linijos), uţkrėstumo
neaptikta 22% visų mėginių; Aspergillus spp. didţiausias uţkrėstumas buvo nr. 5 mėginyje– 31,8%(( vid. 17,47±4,81%; min. 11,10%; σ = 9,63%; CV = 55,12%) Gerdţiūnai, rausvos linijos ant
lapų), uţkrėstumo neaptikta 11% visų mėginių; Penicillium spp. didţiausias procentinis uţterštumas buvo nr. 5 mėginyje – 68,2% ((vid. 45,70±9,04%;min. 27,90%; σ = 18,08%; CV = 39,56%)
Gerdţiūnai, rausvos linijos ant lapų), uţkrėstumo neaptikta 11% visų mėginių; Kitų pelėsinių grybų didţiausias procentinis uţkrėstumas buvo nr. 4 mėginyje- 43,5% (( vid.25,35±9,69%;min. 0%; σ = 19,39%; CV = 76,49%) Lukšiai, ţalia), uţkrėstumo neaptikta 11% visų mėginių.
22 pav. Dzūkijos regione surinktų kukurūzų grūdų iš burbuolių (%) uţkrėstumas
pelėsiniais grybais
Dzūkijos regione surinktose kukurūzų grūduose iš burbuolių, Fusarium spp. uţkrėstumas svyravo nuo 20% iki 55,80 %( vid. 37,9±17,90%; σ = 25,31%; CV = 66,78%); Aspergillus spp.
uţkrėstumas svyravo nuo 0 % iki 32,6%(vid. 16,30±16,3%; σ = 23,05%; CV = 141,41%);
Penicillium spp. uţkrėstumas svyravo nuo 9,3% iki 60%( vid. 34,65±25,35%; σ = 35,85%; CV =
103,46%); Kitų spp. uţkrėstumas svyravo nuo 2,30% iki 20% ( vid. 11,15±8,85%; σ = 12,52%; CV
= 112,29%). 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 16 19 Mėginiai Kitos spp. Penicillium spp. Aspergillus spp. Fusarium spp.
33 25 pav. Aukštaitijos regione surinktų kukurūzų grūdų iš burbuolių (%) uţkrėstumas
pelėsinias grybais
Aukštaitijos regione surinktose kukurūzų grūduose iš burbuolių, Fusarium spp. uţkrėstumas svyravo nuo 14,3% iki 40,7 %( vid. 32,48±6,19%; σ = 12,39%; CV = 38,13%); Aspergillus spp.
uţkrėstumas svyravo nuo 5,1 % iki 28%( vid. 13,83±4,99%; σ = 9,97%; CV = 72,14%); Penicillium
spp. uţkrėstumas svyravo nuo 16% iki 30%( vid. 22,50±3,19%; σ = 6,38%; CV = 28,35%); Kitų
spp. uţkrėstumas svyravo nuo 16% iki 42,8%( vid. 31,2±5,83; σ = 11,65%; CV = 37,34%).
3.1.4 Kukurūzų grūdų iš burbuolių uţsikrėtimas gyvybingomis pelėsinių grybų sporomis skirtinguose regionuose
26 pav. Ţemaitijos regione rinktų kukurūzų grūdų iš burbuolių gyvybingų pelėsinių grybų
sporų uţkrėstumas, KVS/g 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 11 12 13 15 Mėginiai Kitos spp. Penicillium spp. Aspergillus spp. Fusarium spp. 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 K VS /g Mėginiai Kitos spp. Penicillium spp Aspergillus spp Fusarium spp
34 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 2 4 5 7 K VS /g Mėginiai Kitos Penicilium spp. Aspergilus spp. Fusarium spp.
Didţiausias gyvybingų Fusarium spp. sporų uţkrėstumas aptiktas nr. 6,8 mėginiuose – 3667 KVS/g ( vid. 1074,1±502,5 KVS/g; min. 0 KVS/g; σ = 1507,4 KVS/g; CV = 139,9), uţkrėstumo
neaptikta 33% visų mėginių. Didţiausias gyvybingų Aspergillus spp sporų uţkrėstumas buvo nr. 17 mėginyje – 1000 KVS/g (vid. 481,6±112,7 KVS/g; min. 0 KVS/g σ = 338,1 KVS/g; CV = 70,2)
uţkrėstumo neaptikta 22% visų mėginių. Didţiausias gyvybingų Penicillium spp. sporų uţkrėstumas buvo nr. 8 mėginyje – 1333 KVS/g (vid. 444,44±166,7 KVS/g; min. 0 KVS/g; σ = 499,9 KVS/g; CV = 112,5), uţkrėstumo neaptikta 44% visų mėginių. Didţiausias ,,Kitų‘‘ pelėsinių
grybų gyvybingų sprorų uţkrėstumas buvo nr.9 mėginyje – 3000 KVS/g (vid. 703,6±339,9 KVS/g; min. 0 KVS/g; σ = 1019,8 KVS/g; CV = 144,96), uţkrėstumo neaptikta 44% visų mėginių.
20 pav. Suvalkijos regione
surinktų kukurūzų grūdų iš burbuolių gyvybingų sporų uţterštumas
pelėsiniais grybais, KVS/g
Suvalkijos regione surinktose kukurūzų grūduose iš burbuolių gyvybingų Fusarium spp. sporų uţkrėstumas didţiausias buvo nr.4 mėginyje – 6667 KVS/g (vid.2000 ±1587 KVS/g; min. 0 KVS/g; max. – 6667 KVS/g; σ = 3174,2 KVS/g; CV = 158,7 KVS/g ), uţkrėtimo neaptikta 50% visų mėginių; Aspergillus spp. – didţiausias buvo nr. 7 mėginyje, 1333 KVS/g (vid. 416,5±315,4
KVS/g; min. 0 KVS/g; max. – 1333 KVS/g; σ = 630,8 KVS/g; CV = 151,46 KVS/g ), uţkrėtimo neaptikta 50% visų mėginių; Penicillium spp. – didţiausias uţkrėstumas buvo nr.5mėginyje, 667 KVS/g (vid. 250±159,6 KVS/g; min. 0 KVS/g; max. – 667 KVS/g; σ = 319,3 KVS/g; CV = 127,7 KVS/g ), uţkrėstumo neaptikta 50% visų mėginių; Kitų spp. – didţiausias uţkrėstumas buvo nr.2 mėginyje,1333 KVS/g (vid. 500±319,1 KVS/g; min. 0 KVS/g; max. – 1333 KVS/g; σ = 638,2 KVS/g; CV = 127,63 KVS/g ), uţkrėstumo neaptikta 50% visų mėginių.
35 0 500 1000 1500 2000 11 12 13 15 K VS /g Mėginiai Kitos spp. Penicillium spp. Aspergillus spp. Fusarium spp.
23 pav. Dzūkijos regione surinktų kukurūzų grūdų iš burbuolių gyvybingų sporų
uţkrėstumas pelėsiniais grybais
Dzūkijos kukurūzų grūdų iš burbuolių gyvybingų sporų uţkrėstumo nerasta nr. 16 mėginyje. 19 mėginyje Fusarium spp. gyvybingų sporų uţkrėstumas buvo 667 KVS/g (vid.333,5 ±335,5
KVS/g; min. 0 KVS/g; σ = 471,6 KVS/g; CV = 141,42 ),; Aspergillus spp.- 667 KVS/g (vid.333,5
±333,5 KVS/g; min. 0 KVS/g; σ = 471,64 KVS/g; CV = 141,42 ),; Penicillium spp. – 337 KVS/g (vid.166,5 ±166,5 KVS/g; min. 0 KVS/g; σ = 235,47 KVS/g; CV = 141,42 ),; Kitų spp – uţkrėstumo neaptikta.
26 pav. Aukštaitijos regione
surinktų kukurūzų grūdų, iš burbuolių, gyvybingų sporų uţkrėstumas pelėsiniais grybais, KVS/ g
Aukštaitijos kukurūzų grūdų iš burbuolių Fusarium spp. gyvybingų sporų uţkrėstumas didţiausias buvo nr. 11 ir nr. 13 mėginiuose – 667 KVS/g (vid. 333,5±192,5 KVS/g; min. 0 KVS/g; σ = 385,1 KVS/g; CV = 115,44); Aspergillus spp. – uţkrėstumo neaptikta. Penicillium spp.
didţiausias gyvybingų sporų uţkrėstumas buvo nr. 12 mėginyje – 1333 KVS/g (vid. 416,5±315,4
KVS/g; min. 0 KVS/g; σ = 630,8 KVS/g; CV = 151,46), uţterštumo neaptikta 50% visų mėginių.
Kitų spp. didţiausias gyvybingų sporų uţkrėstumas buvo nr. 12 ir nr. 15 mėginiuose 333 KVS/g (vid. 166,5±96,1 KVS/g; min. 0 KVS/g; σ = 192,3 KVS/g; CV = 115,47), uţkrėstumo neaptikta 50%
visų mėginių. 0 500 1000 1500 2000 16 19 K VS /g Mėginiai Kitos spp. Penicillium spp. Aspergillus spp. Fusarium spp.
36 0,095 0,1 0,105 0,11 0,115 0,12 0,125 0,13 2 4 5 7 m g/ kg Mėginiai
3.1.5 Kukurūzų grūduose, iš burbuolių, aptiktos fumonizinų koncentracijos skirtinguose regionuose
18 pav. Ţemaitijos regione rinktose kukurūzų grūduose iš burbuolių aptiktos
fumonizinų koncentracijos, mg/kg
Fumonizinų koncentracija Ţemaitijos regiono kukurūzų grūduose iš burbuolių svyravo nuo 0,052 mg/Kg iki 0,031 mg/Kg (vid. 0,047±0,003 mg/kg;; σ = 0,01 mg/kg; CV = 172,3 ).
21 pav. Suvalkijos regione
surinktuose kukurūzų grūduose iš burbuolių aptiktos fumunizinų koncentracijos, mg/kg
Fumonizinų koncentracija Suvalkijos regione svyravo nuo 0,107 mg/Kg iki 0,127 mg/Kg (vid. 0,118±0,005 mg/kg; σ = 0,01mg/kg; CV = 8,49 ). 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 1 3 6 8 9 10 14 17 18 m g/ kg Mėginiai
37 24 pav. Dzūkijos regione surinktose kukurūzų grūduose iš burbuolių aptiktos
fumonizinų koncentracijos, mg/kg
Fumonizinų koncentracija Dzūkijos reginione surinktose kukurūzų burbuolėse svyravo nuo 0,039 mg/Kg iki 0,041 mg/Kg (vid. 0,04±0,001 mg/kg;; σ = 0,001mg/kg; CV = 0,04 ).
27 pav. Aukštaitijos regione suriktose kukurūzų grūduose iš burbuolėse aptiktos
fumonizinų koncentracijos, mg/kg
Fumonizinų koncentracija svyravo nuo 0,057 mg/Kg iki 0,214 mg/Kg (vid. 0,168±0,37 mg/kg;; σ = 338,1mg/kg; CV = 44,31 ).
Procentinis uţkrėstumo vidurkis Fusarium spp. buvo didţiausias Dzūkijoje (37,9%), didţiausias Aspergillus spp. – Ţemaitijoje (24,9%), Penicillium spp. – Suvalkijoje (45,7%), Kitų spp. – Aukštaitijoje (31,2%). Fumonizinų kiekio vidurkis didţiausias - Aukštaitijoje 0,168 mg/kg.
0,038 0,039 0,04 0,041 16 19 m g/ kg Mėginiai 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 11 12 13 15 m g/ kg Mėginiai
38 0 500 1000 1500 2000 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 K VS /g Mėginiai Kitos spp. Penicillium spp Aspergillus spp Fusarium spp
3.2 Kukurūzų iš saugyklų tarša pelėsiniais grybais ir fumonizinais
Apsauga nuo mikotoksinus gaminančių pelėsinių grybų prasideda jau lauko sąlygomis, tačiau nuėmus derlių, sandėliavimo metu būtini papildomi veiksniai apsaugantys pašarus nuo mikotoksinų padidėjimo, yra reguliarus pašarų kokybės tyrimas, paţangių grūdų perdirbimo technologijų įdiegimas ir cheminių medţiagų naudojimas (Skurdenienė, 2007).
28 pav. Saugyklose laikytų kukrūzų grūdų (%) uţterštumas pelėsiniais grybais
Saugyklose laikytų kukurūzų Fusarium spp. didţiausias procentinis uţkrėstumas buvo nr. 35 mėginyje –62,1 % ( vid. 15,80±5,72%;min. – 0%; σ = 19,82%; CV = 125,44%);; uţrėstumas
neaptikta 42% visų mėginių; Aspergillus spp.didţiausias pro uţkrėstumas buvo nr. 37 mėginyje – 80% ( vid. 30,84±6,37%;min.- 0%; σ = 22,1; CV = 71,49%), uţkrėstumas neaptikta 8% visų
mėginių;Penicillium spp. didţiausias procentinis uţkrėstumas buvo nr.30 mėginyje - 60,9% ( vid. – 17,65±6,4%;min.- 0%; σ = 22,19%; CV = 125,72%); , uţkrėstumas nepatiktas 60% visų mėginių;
Kitų spp.procentinis uţkrėstumas didţiausias buvo nr.36 mėginyje – 88% ( vid. 36,54±8,56%;min. -0%; σ = 29,65%; CV = 81,14%), uţterštumo neaptikta 17% visų mėginių.
29 pav. Saugyklose laikytų kukrūzų grūdų gyvybingų sporų uţterštumas pelėsiniais grybais, KVS/g 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Mėginiai Kitos Penicillium spp Aspergillus spp Fusarium spp
39 Sandėlio kukurūzų Fusarium spp.didţiausias gyvybingų sporų uţkrėstumas buvo nr. 38 ir nr. 40 mėginiuose - 1000 KVS/g (vid. 333,4±110,12 KVS/g; min. 0 KVS/g; σ = 365,24 KVS/g; CV =
109,56), uţkrėstumo neaptikta 42% visų mėginių; Asperigillus spp. didţiausias gyvybingų sporų uţkrėstumas buvo nr.29 ir nr.37 mėginiuose – 1000 KVS/g(vid. 454,5±112,6 KVS/g; min. 0 KVS/g; σ = 373,44 KVS/g; CV = 82,15 ) , uţkrėstumo neaptikta 25% visų mėginių; Penicillium spp.
didţiausias gyvybingų sporų uţkrėstumas buvo nr. 34 mėginyje - 667 KVS/g (vid. 212,18±92,95
KVS/g; min. 0 KVS/g; σ = 308,27 KVS/g; CV = 145,28 ), uţkrėstumas neaptiktas 67% visų
mėginių; Kitų spp. gyvybingų sporų uţkrėstumas buvo tik 34 mėginyje – 667 KVS/g (vid. 60,64±60,64 KVS/g; min. 0 KVS/g; σ = 201,1 KVS/g; CV = 331,68 ), 92% visų mėginių
uţkrėstumo nebuvo. Mėginyje nr.40 buvo didţiausias gyvybingų sporų uţkrėstumas.
30 pav. Saugyklose laikytuose kukurūzų grūduose aptikti fumonizinų koncentracijos,
mg/kg
Ištyrus 12 kukurūzų mėginių, paimtų iš įvairių Lietuvos ţemės ūkio įmonių saugyklų fumonizinų (bendrai) buvo nustatyta ţemiau aptikimo ribos, tai prilyginome, kaip nuliui.
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 m g/ K g Mėginiai
40
3.3 Kukurūzų produktų tarša pelėsiniais grybais ir fumonizinais
Šiame tyrime iš kukurūzų produktų pasirinkta: Kukurūzų dribsniai, ekologiški kukurūzų dribsniai, kukurūzų trapučiai ir valgomoji kukurūzų burbuolė. Norint pagaminti ,,saugų‘‘ produktą visada būtina pasirinkti ,,saugias‘‘ ţaliavas.
31 pav. Kukurūzų produktų (%) uţkrėstumas pelėsinias grybais
Kukurūzų produktų Fusarium spp. didţiausias procentinis uţkrėstumas buvo nr. 24 mėginyje - 53,2%, uţterštumas neaptiktas 55% visų mėginių;Aspergillus spp.didţiausias procentinis uţkrėstumas buvo nr. 26 mėginyje - 48,8% ,uţkrėstumas neaptiktas 9% visų mėginių; Penicillium
spp. didţiausias procentinis uţkrėstumas buvo nr. 21 – 66,7%,uţkrėstumas neaptiktas 18% visų
mėginių; Kitų spp. didţiausias procentinis uţkrėstumas buvo nr.23 – 68,6% , 100 % mėginių buvo uţkrėsti.
32 pav. Kukurūzų dribsnių uţkrėstumas pelėsiniais grybais (Bočkutė, 2015)
Atlikus tiesioginį kukurūzų dribsnių uţsikrėtimo pelėsinias grybais tyrimą (32 pav.), buvo nustatyta kad dominavo Penicillium spp. ir kiti pelėsiniai grybai.
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 20 21 22 23 24 25 26 27 28 41 42 Mėginiai Kitos Penicillium spp Aspergillus spp Fusarium spp
