|
2015 年6 月末和7 月初，欧洲的热浪打破了月记录，甚至是一些历史记录。天气是决定是否会引发谷物遭受黄曲霉毒素污染问题的最重要因素。炎热干燥的天气会增加由曲霉属真菌产生的黄曲霉毒素数量。 7 月6 日，( 西班牙) 马德里创造了该月新的高温纪录，最高气温达39.9 ℃ (103.8 ℉ )，超过1995 年7 月24 日(39.5 ℃ ) 以来的高温记录。德国的历史高温记录被7 月5 日的基钦根县高温推翻，最高气温达40.3 ℃ (104.5 ℉ )。 据法国气象局称，7 月的第一周法国气温就持平或突破了多个月的记录和历史记录。报道称，波兰西部气温高达36 ℃ (97 ℉ )，而捷克西部气温突破了37.8 ℃。瑞典南部部分地区的气温达到32 ℃ (89.6 ℉ )。 据英国气象局称，伦敦希思罗机场的气温飙升至36.7 ℃ (98.1 ℉ )，创下7 月新高，不仅这一地方，英国的其他地区亦然。这也是威布尔顿历史上最热的一天，超过此前于1976年6 月26 日创下的34.6 ℃的高温记录。位于荷兰东南偏远地区的马斯特里赫特的气温上升至38.2 ℃ (100.8 ℉ )，创下全国7 月高温的新记录，超过2006 年韦斯特多珀37.1 ℃的最高温度。 1 极端高温非常适合黄曲霉毒素的形成 2015 年夏季，高于平常的气温和减少的积雪已经影响到阿拉斯加和加拿大地区。在阿拉斯加，562 起火灾已经烧焦了超过2 500 km2 的土地，日纪录最多为一日6 起火灾。所有这些极端高温和天气情况( 高湿和干旱、强降雨、昼夜温差过大)，非常有利于黄曲霉毒素的形成。对于玉米产区而言，这些情况可能是毁灭性的。据估算，在美国，由黄曲霉毒素造成的玉米产量减少，所产生损失约合225 万美元/ 年。一般情况下，干旱会增加玉米中黄曲霉毒素的含量。炎热干燥的年份( 如2015 年)，受到应激的谷类作物中黄曲霉毒素水平可能会比正常年份高得多。 2 真菌的相互作用 霉菌毒素，特别是黄曲霉毒素是农业部门一直关注的问题。某些季节和气候条件，将农业置于非常事态下。黄曲霉毒素是毒性很强的霉菌毒素，能够抑制动物的发育，损害免疫系统，并能诱发癌症，最终可能会造成死亡。一些曲霉菌属的真菌在感染作物后会产生黄曲霉毒素，而这种感染在很大程度上会受到包括冰冻、干旱、降雨和气温变化在内的天气条件的影响。天气也会影响真菌的黄曲霉毒素平均产生能力。污染不仅可发生在作物的生长期，也可发生在作物成熟后。 产黄曲霉毒素的真菌与在作物特定生长阶段进行的农业作业和气候因素相互作用，其通过对害虫、谷物和作业时间的影响最终决定霉菌毒素污染的程度。在作物生长阶段有利于引发高污染的农业作业，可能会在作物成熟后或收获前，亦或是收获后的处理和贮存期消除污染。不同的真菌需要不同的生长条件，但霉菌毒素污染农作物的风险是相同的。温暖的天气会导致农作物中脱氧雪腐镰刀菌烯醇产生量的增加，不过高于32 ℃的气温被认为是安全的(Paterson，2011)。 赤霉病(FusariumHeadBlight，FHB) 的严重程度与扬花( 花期) 直至谷粒形成中的蜡熟阶段的天气条件有关。降水量和麦田的含水量会促进镰刀菌属真菌的感染(Kiecana 等，1987)。在有利的气候条件下，可能有超过10 ％的谷穗会被感染，从而引发严重疾病。发生严重的赤霉病不仅会减少粮食产量，而且会降低粮食品质。英国作物监测部门开发了一款智能手机应用程序，该软件能够根据多个指标对小麦质量进行监测。可在谷物中产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇的镰刀属真菌的风险因素见表1。 3 与其他营养成分竞争 另一个重要因素是黄曲霉和寄生曲霉与其他真菌物种竞争养分的能力。特别是，轮枝样镰刀菌在玉米雌穗中似乎会与黄曲霉进行竞争；黄曲霉可以在温和气候条件、高温和干旱条件下成为主导菌(EFSA，2013)。轮枝样镰刀菌以及串珠镰刀菌可以产生烟曲霉毒素，且主要是烟曲霉毒素B1。除了气温，还有其他一些因素同样会影响玉米轮枝样镰刀菌穗腐病的发生，如旱灾、虫害、其他真菌性病害、种植时期以及玉米的基因型(Parsons 和Munkvold，2010)。产烟曲霉毒素的真菌可以发现于所有玉米种植地。在北美，德克萨斯州和东南部各州的玉米感染此类真菌的风险高于中部和中西部各州的玉米；而且，烟曲霉毒素一直是“玉米带”最常见的霉菌毒素(Wu，2011)。然而，能够加剧烟曲霉毒素危害的最为重要的因素是谷物虫害和降雨。 黄曲霉毒素污染可划分为两个截然不同的阶段，第一阶段是感染生长期的玉米，第二阶段是在玉米成熟后污染加剧(Cotty，2001)。生长期的玉米往往对由黄曲霉菌感染和随后的黄曲霉毒素污染有很强的抗性，除非环境条件既有利于真菌的生长又会提高作物的易感性。 在污染的第一阶段中，鸟类、哺乳动物、昆虫、物理因素( 如冰雹) 或干热条件对生长期玉米造成的伤害，会产生严重的污染(Cotty 和Lee，1990)。污染的第二阶段可以发生在从玉米的成熟至被消费的任何时期(Cotty，2001)。在这一阶段中，第一阶段感染的玉米和成熟后感染的玉米，毒素均有所增加。当成熟的玉米暴露于温暖、潮湿的条件下，不论是在田间还是在运输、贮存或使用( 如在饲养场的地上) 的过程中，第二阶段感染均由此发生(Cotty，1991)。然而，每年的情况都不同，且黄曲霉毒素的污染量将取决于特定年份的天气，而不是取决于环境的变化。 4 黄曲霉毒素带来的经济损失巨大 由曲霉属霉菌产生的黄曲霉毒素B1 在反刍动物体内被代谢为黄曲霉毒素M1。黄曲霉毒素B1 的来源包括玉米、花生和棉籽。当泌乳母牛摄入含高水平黄曲霉毒素的饲料时，会将黄曲霉毒素B1 代谢为黄曲霉毒素M1，并将其通过尿液和牛奶排出。由于全球气候的不断变化和世界不同地区天气条件的差异，由废弃污染牛奶造成的经济损失无法进行预测，但损失真实存在且很严重。 黄曲霉毒素B1 是已知的致癌性最强的天然化合物( 欧洲食品安全局，2004)。黄曲霉毒素M1 在动物产品( 如牛奶) 中的污染率较高。鲜奶要定期检查黄曲霉毒素M1，在美国含量高于0.5 μg/kg 或在欧盟高于0.05 μg/kg 的鲜奶被认为是不合格奶，这样的鲜奶不能作为食品供人食用。污染牛奶必须被销毁，乳品生产者不仅损失了奶品利润，而且还要负担妥善处理污染牛奶的成本。大量玉米因为黄曲霉毒素含量不达标在入库时被拒收。众所周知，当牛奶的黄曲霉毒素M1 污染水平超过安全值( 欧盟为0.05 μg/kg，美国为0.5 μg/kg) 时，生产商必须销毁奶罐中的牛奶。 5 预防方法 如果存在黄曲霉毒素污染问题，对这非常敏锐的农民可能会考虑种植替代作物( 如高粱)。虽然和玉米相比，高粱不太容易受黄曲霉毒素的污染，但一般会生产可以替代饲料中玉米和其他原料的谷物。当牛奶中黄曲霉毒素M1 的检测水平较高时，以下两种实用方法可以解决该问题： ●用无黄曲霉毒素污染的饲料替代污染的饲料。重要的是，目前就黄曲霉毒素而言，欧盟和美国FDA 一般不允许将含有黄曲霉毒素的饲料或饲料原料与未污染饲料混合以将最终的混合饲料的黄曲霉毒素污染水平降低到可被用作人类食品或动物饲料的可接受水平。 ●在现有的奶牛饲料中添加特殊的饲料添加剂，以便在动物消化道的消化过程中有效地吸附黄曲霉毒素B1。此类饲料添加剂的效率与减少黄曲霉毒素的总摄入量和转化成黄曲霉毒素M1 的量有关。 6 结论 常规的作物监测可提供大量的地理方面的数据，这些数据在描述天气对跨区域、跨国甚至跨大陆霉菌毒素污染的影响上非常有用。对天气影响的认识不仅有利于更好地进行监测，而且有利于借助根据天气情况进行调整的管理策略来提高成本- 效益比。近来，玉米和棉籽的严重污染事件凸显了天气影响的重要性，以及调整种植周期和管理措施的必要性，以避免出现与黄曲霉毒素相关的损失。尽管在谷物的生长、收获和贮藏期采取了大量的努力和预防性措施，然而霉菌毒素污染的几率仍然居高不下。因此，收获后采取有效的脱毒措施显得非常重要。在动物饲料中添加特殊的饲料添加剂是一种可以预防霉菌毒素中毒的普遍方法。□□ 原题名：Mycotoxins: what to expectnext year?( 英文) 原作者：Radka Borutova( 兽医学博士) |
|
|
