Зараженность зерна овса грибами Fusarium и Alternaria и ее сортовая специфика в условиях северо-запада России
Автор: Гаврилова О.П., Ганнибал Ф.Б., Гагкаева Т.Ю.
Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology
Рубрика: Микобиота зерновых культур: региональные аспекты
Статья в выпуске: 1 т.51, 2016 года.
Бесплатный доступ
Овес посевной ( Avena sativa L.) широко возделывается в зонах умеренного климата, в том числе на севере Европы. Обычно он рассматривался как кормовая культура, однако в последние годы значительно возросла востребованность овса в качестве исходного сырья при производстве пищевой продукции. Высокие пищевые и кормовые качества, а также разнообразные возможности использования обусловили значительный интерес к этой зерновой культуре. Обилие и видовой состав микобиоты - важные факторы, определяющие качество зерна. Грибы рода Fusarium образуют токсичные вторичные метаболиты, способные негативно воздействовать на здоровье потребителей зерновой продукции. Грибы рода Alternaria имеют несколько меньшее значение как фитопатогены и источники контаминации зерна злаков. Целью нашего исследования стало определение зараженности грибами Fusarium и Alternaria зерна овса, выращенного в 2014 году на северо-западе России. Мы провели оценку зараженности грибами 56 образцов зерна овса из пяти областей региона: по 7 образцов из Архангельской и Псковской областей, 20 - из Вологодской, 12 - из Ленинградской и 10 - из Новгородской области. Образцы (кроме несортовых или безымянных) относились к 14 сортам: Адамо, Аргамак, Борец, Borrus, Кречет, Лев, ЛОС-3, Скакун, Скорпион, Теремок, Фухс, Черниговский, Черниговский 83 и Яков. После поверхностной стерилизации семена раскладывали на картофельно-сахарозную агаризованную среду. Учитывали число колоний грибов, выросших из зерновок. Идентификацию грибов по морфолого-культуральным признакам проводили с использованием отечественных и зарубежных определителей. Рассчитывали зараженность образца зерна грибами и долю конкретного вида (%) в комплексе патогенов рода Fusarium или Alternaria в каждом образце. Микологический анализ выявил присутствие в микобиоте различных видов грибов, относящихся к родам Alternaria, Aspergillus, Bipolaris, Cladosporium, Epicoccum, Fusarium, Penicillium и др. Наиболее распространенными оказались грибы Fusarium и Alternaria. Зараженность грибами рода Fusarium обнаружена у 88,9 % образцов овса (средняя зараженность зерна варьировала от 6,1 до 18,7 %, максимальное значение составило 64,0 %), грибами Alternaria - у 91,0 % образцов (от 1,5 до 48,0 %, максимальное значение - 85,0 %). С наибольшей частотой среди фузариевых грибов встречались виды F. poae, F. sporotrichioides и F. langsethiae - продуценты трихотеценовых микотоксинов. С низкой частотой встречаемости на территории Северо-Западного региона были выявлены F. anguioides, F. avenaceum, F. graminearum, F. incarnatum, F. subglutinans, F. tricinctum. Гриб F. langsethiae впервые обнаружен на территории Архангельской области - самой северной точки ареала этого вида на территории России. Показана высокая положительная связь между выявлением F. langsethiae и T-2/HT-2 токсинов в зерне. Грибы рода Alternaria в основном были представлены видами A. tenuissima и A. arborescens (66-86 % от общего числа изолятов Alternaria ). По зараженности зерна грибами Fusarium к группе высоко восприимчивых сортов овса были отнесены Лев, Адамо, Яков, Кречет (средняя зараженность более 20 %). Отмечена также достоверно более высокая зараженность грибами Alternaria у сорта Лев по сравнению с другими сортами овса. Полученные данные дополняют недавно опубликованные результаты токсикологического анализа, который выявил микотоксины в зерне из всех областей Северо-Западного региона России: Т-2/НТ-2 токсины были обнаружены в 60,7 % образцов, дезоксиниваленол - в 62,5 %, альтернариол содержали 29,0 % проанализированных образцов овса (А.А. Буркин с соавт., 2015).
Овес, сорта, зараженность зерна, микотоксины, грибы fusarium и alternaria
Короткий адрес: https://sciup.org/142133652
IDR: 142133652 | DOI: 10.15389/agrobiology.2016.1.111rus
Список литературы Зараженность зерна овса грибами Fusarium и Alternaria и ее сортовая специфика в условиях северо-запада России
- Decker E.A., Devin J., Rose D.J., Stewart D. Processing of oats and the impact of processing operations on nutrition and health benefits. British Journal of Nutrition, 2014, 112: S58-S64 ( ) DOI: 10.1017/S000711451400227X
- СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов». М., 2002.
- Гаврилова О.П., Гагкаева Т.Ю., Буркин А.А., Кононенко Г.П. Зараженность грибами рода Fusarium и контаминация микотоксинами зерна овса и ячменя на севере Нечерноземья. Сельскохозяйственная биология, 2009, 6: 89-93.
- Bernhoft A., Clasen P.E., Kristoffersen A.B., Torp M. Less Fusarium infestation and mycotoxin contamination in organic than in conventional cereals. Food Additives and Contaminants, 2010, 27: 842-852 ( ) DOI: 10.1080/19440041003645761
- Lindblad M., Börjesson T., Hietaniemi V., Elen O. Statistical analysis of agronomical factors and weather conditions influencing deoxynivalenol levels in oats in Scandinavia. Food Additives and Contaminants, 2011, 29(10): 1566-1571 ( ) DOI: 10.1080/19440049.2011.647335
- Fredlund E., Gidlund A., Sulyok M., Börjesson Th., Krska R., Olsen M., Lindblad M. Deoxynivalenol and other selected Fusarium toxins in Swedish oats -occurrence and correlation to specific Fusarium species. International Journal of Food Microbiology, 2013, 167: 276-283 ( ) DOI: 10.1016/j.ijfoodmicro.2013.06.026
- Twaruzek M., Blajet-Kosicka A., Wenda-Piesik A., Pa1ubicki J., Grajewski J. Statistical comparison of Fusarium mycotoxins content in oat grain and related products from two agricultural systems. Food Control, 2013, 34: 291-295 ( ) DOI: 10.1016/j.foodcont.2013.05.010
- Jani Hajnal E., Orčić D., Torbica A., Kos J., Mastilovi J., Škrinjar M. Alternaria toxins in wheat from the Autonomous Province of Vojvodina, Serbia: a preliminary survey. Food Additives and Contaminants: Part A, 2015, 32(3): 361-370 ( ) DOI: 10.1080/19440049.2015.1007533
- Буркин А.А., Кононенко Г.П. Иммуноферментный анализ альтернариола. Иммунопатология, аллергология, инфектология, 2010, 1: 187.
- Буркин А.А., Кононенко Г.П., Гаврилова О.П., Гагкаева Т.Ю. Микотоксикологическое обследование зерна овса и продуктов его переработки. Современная микология в России, 2015, 5: 221-223.
- Ostry V. Alternaria mycotoxins: an overview of chemical characterization, producers, toxicity, analysis and occurrence in foodstuffs. World Mycotoxin, 2008, 1: 175-188 ( ) DOI: 10.3920/WMJ2008.x013
- Logrieco A., Moretti A., Solfrizzo M. Alternaria toxins and plant diseases: an overview of origin and occurrence. World Mycotoxin, 2009, 2: 129-140 ( ) DOI: 10.3920/WMJ2009.1145
- Scott P.M., Zhao W., Feng S., Lau B.P.-Y. Alternaria toxins alternariol and alternariol monomethyl ether in grain foods in Canada. Mycotoxin Research, 2012, 28: 261-266 ( ) DOI: 10.1007/s12550-012-0141-z
- Vučković J.N., Brkljača J.S., Bodroža-Solarov M.I., Bagi F.F., Stoj-šin V.B., Ćulafić J.N., Aćimović M.G. Alternaria spp. on small grains. Food and Feed Research, 2012, 39(2): 79-88.
- Ostry V., Skarkova J., Nedelnik J., Ruprich J., Moravcova H. Occurrence of Alternaria and Fusarium mycotoxins in winter wheat from domestic crop in year 2003. Mycotoxin Research, 2005, 21(1): 23-25 ( ) DOI: 10.1007/BF02954809
- Lehmann L., Wagner J., Metzler M. Estrogenic and clastogenic potential of the mycotoxin alternariol in cultured mammalian cells. Food and Chemical Toxicology, 2006, 44: 398-408 ( ) DOI: 10.1016/j.fct.2005.08.013
- Fleck S.C., Burkhardt B., Pfeiffer E., Metzler M. Alternaria toxins: Altertoxin II is a much stronger mutagen and DNA strand breaking mycotoxin than alternariol and its methyl ether in cultured mammalian cells. Toxicology Letters, 2012, 214: 27-32 ( ) DOI: 10.1016/j.toxlet.2012.08.003
- Andersen B., Frisvad J.C. Natural occurrence of fungi and fungal metabolites in moldy tomatoes. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2004, 52(25): 7507-7513 ( ) DOI: 10.1021/jf048727k
- Andersen B., Thrane U. Differentiation of Alternaria infectoria and Alternaria alternata based on morphology, metabolite profiles, and cultural characteristics. Canadian Journal of Microbiology, 1996, 42: 685-689 ( ) DOI: 10.1139/m96-093
- Кононенко Г.П., Буркин А.А. О контаминации фузариотоксинами зерна злаков, используемых на кормовые цели. Сельскохозяйственная биология, 2009, 4: 89-93.
- Гагкаева Т.Ю., Гаврилова О.П., Левитин М.М., Новожилов К.В. Фузариоз зерновых культур. Защита и карантин растений, 2011, 5: 69-120.
- Gerlach W., Nirenberg H. The genus Fusarium -a pictorial atlas. Mitt. Biol. Bundesanst. Berlin-Dahlem, Land Forstwirtsch, 1982.
- Simmons E.G. Alternaria. An Identification Manual. Utrecht, CBS, 2007.
- Ганнибал Ф.Б. Мониторинг альтернариозов сельскохозяйственных культур и идентификация грибов рода Alternaria. Mетод. пос./Под ред. М.М. Левитина. СПб, 2011.
- Гагкаева Т.Ю., Гаврилова О.П. Особенности поражения овса фузариозом (обзор). Сельскохозяйственная биология, 2011, 6: 3-10.
- Гагкаева Т.Ю., Гаврилова О.П., Левитин М.М. Биоразнообразие и ареалы основных токсинопродуцирующих грибов рода Fusarium. Биосфера, 2014, 6(1): 36-45.
- Ганнибал Ф.Б. Мелкоспоровые виды рода Alternaria на злаках. Микология и фитопатология, 2004, 38(3): 19-28.
- Ганнибал Ф.Б. Alternaria spp. в семенах зерновых культур в России. Микология и фитопатология, 2008, 42(4): 359-368.
- Гагкаева Т.Ю., Ганнибал Ф.Б., Гаврилова О.П. Зараженность зерна пшеницы грибами Fusarium и Alternaria на юге России в 2010 году. Защита и карантин растений, 2012, 1: 37-41.
- Гаврилова О.П., Гагкаева Т.Ю., Буркин А.А., Кононенко Г.П. Фузариоз зерновых культур на Волосовском государственном сортоучастке Ленинградской области. Вестник защиты растений, 2009, 3: 37-43.
- Левитин М.М. Изменение климата и прогноз развития болезней растений. Микология и фитопатология, 2012, 46(1): 14-19.
- Kosiak B., Torp M., Skjerve E., Andersen B. Alternaria and Fusarium in Norwegian grains of reduced quality -a matched pair sample study. International Journal of Food Microbiology, 2004, 93(1): 51-62 ( ) DOI: 10.1016/j.ijfoodmicro.2003.10.006
- Müller M.E.H., Urban K., Köppen R., Siegel D., Korn U., Koch M. Mycotoxins as antagonistic or supporting agents in the interaction between phytopathogenic Fusarium and Alternaria fungi. World Mycotoxin Journal, 2015, 8(3): 311-321 ( ) DOI: 10.3920/WMJ2014.1747