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阿尔比特降低谷类作物上的真菌毒素
来源: | 作者:华丰德盛 | 发布时间: 2020-10-15 | 611 次浏览 | 分享到:
世界一直面临霉菌毒素的严重问题,尽管有记载的历史可以追溯到一百多年前。其实中世纪就知道人和动物霉菌毒素中毒的病例。据国际粮农组织的估计显示,世界上多达四分之一的食物含有真菌毒素。每年有10亿吨的农产品存在霉菌毒素污染的潜在风险.

近年来,世界一直面临霉菌毒素的严重问题,尽管有记载的历史可以追溯到一百多年前。其实中世纪就知道人和动物霉菌毒素中毒的病例。据国际粮农组织的估计显示,世界上多达四分之一的食物含有真菌毒素。每年有10亿吨的农产品存在霉菌毒素污染的潜在风险。在俄罗斯,近年来受霉菌毒素污染的谷物数量增加了十倍。在俄罗斯中部, 切诺佐姆和伏尔加地区,高达45.0-74.7%的谷物样品被镰刀菌属真菌所污染。对饲料、植被、各种农产品食品的分析表明,微观真菌污染高达80-100%,其中40-60%是真菌毒素。检测到霉菌毒素超过危险浓度的比例是21%。有超过30%的饲料和其他农产品被霉菌毒素污染。由于霉菌毒素引起的疾病,牲畜部门因牲畜的生产力和繁殖率降低而遭受严重的经济损失。俄罗斯大部分地区镰刀菌和链格孢属真菌对谷物形成严重污染,粮食生产地区霉菌毒素问题已经非常严峻,控制产粮区的质量已成为巨大难题。

迄今为止,有超过250种真菌产生数百种霉菌毒素,其中单端孢菌毒素、黄曲霉毒素、展青霉素、赭曲霉毒素和玉米赤霉烯酮是最常见的对人类和动物健康有害的物种。单端孢菌素组的代表包括毒素,例如T-2、二乙酰氧基木脂醇、HT-2、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、nivalenolroridine Akrotocin。它们由腐生的真菌(Stachybotrys alternans)以及植物病原真菌(Trichoderma roseumMyrothecium verrucariaFusarium spp。)产生。从饲料和食品原料中分离出主要的T-2毒素产生者,这些原料会在农业动物和人类中引起食源性毒性。这些包括Fusarium poae、F.acumination、F.sporotrichioides、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON,呕吐毒素)主要由禾谷镰刀菌(F. graminearum),镰刀菌(F. culmorum),F.nivale的各种菌株产生。应该强调的是,同一种真菌可以合成几种真菌毒素。单端孢菌素具有致畸、细胞毒性、免疫抑制、皮肤毒性、影响造血器官、中枢神经系统、引起白细胞减少、出血综合征、引发人和动物的许多食物霉菌毒素。这种毒性是由于它们抑制蛋白质生物合成引起。在镰刀菌真菌产生的真菌毒素中,特别考虑到欧盟的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)、玉米赤霉烯酮和伏马菌素。赭曲霉毒素ABC由赭曲霉(Aspergillus ochraceus)和青霉(Penicillium viridicatum)产生。赭曲霉毒素A是毒性最大的一种,而它最常见于食物中。该组的霉菌毒素具有肾毒性,致畸和免疫抑制作用。它们抑制蛋白质合成并中断糖原代谢。赭曲霉毒素引发猪的肾脏疾病。猪对镰刀菌产生的真菌毒素非常敏感。疾病通常出现在冬季和春季,并且在大多数情况下带有区域特性。在急性疾病的情况下,动物在食用含有毒素的食物后15-20小时内死亡。T-2毒素对家禽的毒性作用不同,取决于其存在的持续时间和饲料中的浓度。例如,如果饲料中存在T-2毒素连续14-18天,则产蛋量和蛋重会减少。除了上述症状外,长期使用含有霉菌毒素的饲料会导致蛋壳变薄,孵化率降低,结肠粘膜和胃部病变。重要的是,饲料中同时存在霉菌毒素如黄曲霉毒素和T-2毒素具有最大的免疫抑制作用-协同作用。

食品和饲料中的霉菌毒素含量差异很大,可以达到数百微克/千克,这就是为什么它们的含量受到许多国家的监管。俄罗斯的食品原料和食品质量及安全的卫生要求标准(SanPin 2.3.2.1078-01)为谷物中的T-2毒素水平限制在0.1 mg/kg,并规定在婴儿谷物中的标准(<0.005毫克/千克)。如果小麦籽粒含有不超过0.7mg/kg的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON),则可用于食品生产。谷物、谷物制品,坚果,种子,油籽,脂肪,油,蛋白质分离物中玉米赤霉烯酮的最大允许浓度为1毫克/千克,婴儿食品和膳食食品中则完全不应含有。面包谷物,包括小麦,黑麦,燕麦,大麦,大米和粗粉,薄片,小麦粉,面食,中赭曲霉毒素A的含量不应超过0.005毫克/千克。

表1. 2010 - 2011年田间试验中阿尔比特对谷物收获的真菌毒素污染的影响

作物

测试地点,年份

处理方式

真菌毒素(毫克/公斤)

赭曲霉毒素

Т-2

НТ-2

冬小麦

OSC Chapaev breeding 农场, 克拉斯诺达尔边疆区, 2010-2011

空白对照

<0.0001

<0.005

<0.005

喷洒阿尔比特(40毫升/公顷)在分蘖期和除草剂混用

<0.0001

<0.005

<0.005

(100*)

-100

-100

冬小麦

国家生物防治研究所  克拉斯诺达尔边疆区, 2010-2011

空白对照

<0.0001

<0.005

0.012

和戊唑醇混用做种子处理,丙环唑+环唑醇叶面喷洒

<0.0001

<0.005

0.022 

-100

-100

-183.3

阿尔比特种子处理:40毫升/吨 两次叶面喷洒:40毫升/公顷

<0.0001

<0.005

0.012 

-100

-100

-100

春大麦

Orjol Nobel-Agro LLC,奥廖尔州, 2011

空白对照

<0.0001

<0.005

2次多菌灵叶面喷洒

0.00231

<0.005

-2310

-100

两次叶面喷洒:阿尔比特40毫升/公顷+多菌灵叶面喷洒

<0.0001

<0.005

-100

-100

冬小麦

L.I. Tumakov’s 农场,坦波夫州, 2010-2011

空白对照

0.003

<0.005

<0.005

阿尔比特种子处理:30毫升/吨

<0.0001

<0.005

<0.005

-3.3

-100

-100

燕麦

国家植物保护研究所,沃罗涅日州, 2011

空白对照

0.0199

0.0577

阿尔比特种子处理:20毫升/吨

0.0144

0.0430 

+叶面喷洒:20毫升/公顷

-72.4

-74.5

使用常规的直接作用的杀菌剂保护作物免受霉菌毒素污染并不总是有效的,因为毒素不仅由植物病原物产生,而且还由腐生的,内生的霉菌产生。此外,我们的研究表明,化学杀菌剂的应用甚至可能导致小麦中赭曲霉素和HT-2毒素产量的增加(表1)。也许这是由于对非产毒微生物的抑制。在这方面,免疫杀菌剂(包括生物刺激素阿尔比特)的应用似乎很有希望。生物刺激剂的免疫效果使其能够控制那些不通过疾病症状表现出来的植物病原真菌的发育。特别是,这适用于在谷物穗中发育的产毒真菌。根据之前的研究,阿尔比特对镰刀菌枯萎病的防治效果在35-45%之间,对抗链格孢菌枯萎病率高达50%。除此之外,阿尔比特没有一般的生物毒性作用。

我们的工作目的是评估阿尔比特处理对谷物收获中霉菌毒素含量的影响。在国家认证的实验室普希奇诺检测,莫斯科州中,使用常规的基于HPLC的技术,鉴定谷物样品中的霉菌毒素。样品取自俄罗斯不同地区的田间试验。初步研究结果如表1所示。在谷物污染超过阈值水平的情况下,已经发现在推荐剂量中应用阿尔比特可以在检测化学农药残留时降低赭曲霉素和单端孢霉烯的含量。

进一步更详细的研究是在燕麦中进行的。燕麦被动物和人类(即食谷物)以几乎未加工的形式食用,

因此与其他谷物相比,该作物中的霉菌毒素含量至关重要。此外,我们之前的经验表明,燕麦谷物中的毒素浓度高于其他谷物(表1)。

在评估阿尔比特对谷物中霉菌毒素总含量的影响时,图片显示了低用量下阿尔比特抗霉菌毒素活性的最大值,以及60毫升/吨(公顷)剂量下的最低值(见图1)。
              

这里获得的数据与2011年燕麦实验(表1)一致,我们推荐以20毫升/吨种子+ 20毫升/公顷的剂量施用阿尔比特以减少收获燕麦中的霉菌毒素含量。 在2011年的实验中,阿尔比特处理中的霉菌毒素含量降低了约25%,2012年实验中霉菌毒素含量降低了40-60%。 相反,施用其他剂量的阿尔比特会增加一些霉菌毒素对谷物的污染。

因此,所进行的研究结果表明阿尔比特对谷物收获中的真菌毒素具有显著影响。 20毫升/吨(公顷)阿尔比特的剂量对降低燕麦产品中的真菌毒素效果最好,30-40毫升/吨(公顷)的标准使用剂量对于谷物(小麦,大麦)产量提高是最佳的。

1997年以来,阿尔比特已成功在阿穆尔州,别尔哥罗德,布良斯克,弗拉基米尔,伏尔加格勒,沃洛格达,沃罗涅日,伊万诺沃,伊尔库茨克,卡卢加,克麦罗沃,基洛夫,利佩茨克,莫斯科,下诺夫哥罗德,新西伯利亚,鄂木斯克,奥伦堡州,奥廖尔,彭扎,彼尔姆,罗斯托夫,梁赞,萨马拉,萨拉托夫,斯维尔德洛,坦波夫,托木斯克,图拉,秋明,扬诺夫斯克,车里雅宾斯克,雅罗斯拉夫州,鞑靼斯坦,巴什基尔,楚瓦什,卡巴尔达尔卡尔和莫尔多瓦,阿勒泰,克拉斯诺达,彼尔姆,滨海共和国和斯塔夫罗波尔克拉斯(总共在俄罗斯的50个地区)和50多个国家,从芬兰和瑞士到中国和美国的农场使用面积超过200万公顷(图2)。对阿尔比特的高需求的主要体现在年销售额的稳定增长。
        

阿尔比特不仅成功地被俄罗斯使用,而且还成功地被外国先进农场和农业公司所应用。在乌克兰,我们的客户应该提到敖德萨州

的农业公司布尔古治,基辅州的巴里希夫斯卡谷物公司,扎卡帕蒂亚州的冰山有限公司,Shampan'Ukrainy SA,知名的农业控股公司,如Kernel,Agroprodinvest,Luckygrain,AgroInvest Ukraina,Krajevid Invest,Chimk等。在拉脱维亚,全国最大的农场SIA«Uzvara-lauks», LPKS Agrario协会。在爱沙尼亚,Nuudi Talu农场(该国油菜籽产量最高者)。在保加利亚,Deroni一家着名的蔬菜种植企业;在西班牙一个种植橄榄和葡萄藤的大型合作社 - Sociedad Cooperativa Nuestra Senora de la Cabeza,Los Remedios - Piscat,S.C.A。以及SCA VIRGEN DE LA OLIVA。在捷克共和国,Rolnicka a.s.和其他属于全国油菜种植者协会SPZO的成员,全国主要种子处理公司OSEVA,Druzina和Limagrain(全国各地农民种子处理设施)的农场也被列入。阿尔比特也被立陶宛和丹麦的大型农业控股公司Linas Agro Group AB,RWA Raiffeisen Agro d.o.o使用。 (奥地利 - 克罗地亚)。