doi: 10.15389/agrobiology.2018.5.969rus
УДК 633.854.78:632.4:615.9
ПРИЧИНЫ КОНТАМИНАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПАРТИЙ
СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА (Helianthus annuus L.) МИКОТОКСИНАМИ
А.А. БУРКИН, М.И. УСТЮЖАНИНА, Е.В. ЗОТОВА, Г.П. КОНОНЕНКО
В последние годы в нашей стране отчетливо прослеживается тенденция к устойчивому росту масштабов производства подсолнечного масла. Для побочной продукции маслобойных и маслоэкстракционных отраслей — жмыхов и шротов, которые традиционно востребованы как ценное сырье для комбикормов, в процессе многолетнего мониторинга установлены высокие риски контаминации микотоксинами (Г.П. Кононенко с соавт., 2018). В числе возможных причин чаще всего называют нарушения технологии производства и хранения конечной продукции, однако проблема санитарного качества масличных семян, поступающих от сельхозпроизводителей, остается без внимания. Целью работы стало сравнение контаминации микотоксинами основных семян и сорной примеси в производственных партиях, предназначенных для выработки подсолнечного масла. Средние образцы масличных семян из хозяйств Белгородской, Воронежской, Курской и Липецкой областей урожая 2016 года фракционировали на семена и сорную примесь (по ГОСТ 22391-2015) для раздельного изучения характера их контаминации. Также обследовали партию семян, складированную после уборки в два отсека, в одном из которых произошло отключение вентиляционной системы и, как следствие, возникли очаги самосогревания. Кроме того, анализировали вегетирующие растения подсолнечника, отобранные в июне-сентябре 2016 и 2017 годов в подсобных хозяйствах Московской, Тверской, Воронежской и Ростовской областей. Наземные части (n = 65) срезали на высоте 5 см от поверхности почвы, высушивали в затененном проветриваемом помещении и размельчали цельными. Другую часть растений (n = 29) перед размолом разделяли на листья, стебли и корзинки. В группе микотоксинов, определяемых методом иммуноферментного анализа, были Т-2 токсин (Т-2), диацетоксисцирпенол (ДАС), дезоксиниваленол (ДОН), зеараленон (ЗЕН), фумонизины (ФУМ), альтернариол (АОЛ), афлатоксин В1 (АВ1), стеригматоцистин (СТЕ), циклопиазоновая кислота (ЦПК), эмодин (ЭМО), охратоксин А (ОА), цитринин (ЦИТ), микофеноловая кислота (МФК), PR-токсин (PR) и эргоалкалоиды (ЭА). В семенах практически повсеместно встречался АОЛ, несколько реже — МФК и ЭМО, остальные микотоксины не обнаружены. Напротив, в примесях, наряду с АОЛ, ЭМО и МФК, достаточно часто содержались фузариотоксины (Т-2, ДАС, ЗЕН), несколько реже — ЦПК и ЦИТ, в немногих случаях — ДОН, СТЕ, ЭА и PR. Диапазоны содержания АОЛ, ЭМО и МФК были заметно шире и средние значения по выборке достоверно превышали найденные в семенах. Впервые описанный факт множественной и интенсивной контаминации сорной примеси имеет важное практическое значение, поскольку экспериментально обосновывает необходимость тщательной очистки семян подсолнечника, поставляемых на дальнейшую переработку. В дополнительных экспериментах с вегетирующими растениями подсолнечника показано наибольшее содержание микотоксинов в листьях и корзинках по сравнению со стеблями. Установлено резкое возрастание накопления микотоксинов как в семенах, так и в примесях в условиях самосогревания, обсуждается роль грибов родов Alternaria и Penicillium в процессах порчи собранного урожая.
Ключевые слова: Helianthus annuus, подсолнечник, семена, сорная примесь, микотоксины, Fusarium, Alternaria, Aspergillus, Penicillium, иммуноферментный анализ.
REASONS OF CONTAMINATION OF PRODUCTION LOTS
OF SUNFLOWER (Helianthus annuus L.) SEEDS BY MYCOTOXINS
A.A. Burkin, M.I. Ustyuzhanina, E.V. Zotova, G.P. Kononenko
In recent years, in our country there has been a clear trend towards sustainable growth in the production of sunflower oil. During long-term monitoring high risks of contamination with mycotoxins are established for the by-products of oil and oil-extracting industries, oil cakes and meals, which are traditionally in demand as valuable raw materials for mixed fodders (G.P. Kononenko et al., 2018). Among the possible reasons of contamination are the violations of the technology of production and storage of the final products, but the problem of the sanitary quality of oil seeds coming from the farms remains without attention. The purpose of our work was to survey the lots destined for the production of oil by comparing the contamination with mycotoxins of the main seeds and typical accompanying impurities.The average samples of sunflower oil seeds from the farms of the Belgorod, Voronezh, Kursk and Lipetsk regions of the 2016 year crop were fractionated into seeds and impurities (according to GOST 22391-2015) for separate study of their contamination. We also examined a batch of seeds stored after cleaning in two compartments, in one of which there was a shutdown of the ventilation system and, as a result, self-warming foci arose. In addition, sunflower growing plants that were collected in June-September 2016 and 2017 in the subsidiary farms of the Moscow, Tver, Voronezh and Rostov regions were analyzed for mycotoxins. Ground parts (n = 65) were cut at a height of 5 cm from the soil surface, dried in a shaded ventilated room and crushed whole. Another part of the plants (n = 29) was divided into leaves, stems and baskets before grinding. The mycotoxins group containing T-2 toxin (T-2), diacetoxycirpenol (DAS), deoxynivalenol (DON), zearalenone (ZEN), fumonisins (FUM), alternariol (AOL), aflatoxin B1 (AB1), sterigmatocystin (STE), cyclopiazonic acid (CPA), emodin (EMO), ochratoxin A (OA), citrinin (CIT), mycophenolic acid (MPA), PR toxin (PR) and ergot alkaloids (EA) were determined by the enzyme immunoassay. Our tests show that in seeds AOL is almost universally encountered, MPA and EMO are somewhat less frequent, the remaining mycotoxins are not detected. In contrast, in impurities, in addition to AOL, EMO and MPA, fusariotoxins (T-2, DAS, ZEN) are often enough, whereas CPA and CIT are more rare, and DON, STE, EA occur in a few samples. The ranges of AOL, EMO and MPA content are significantly wider and the average values for the samples are significantly higher than those found in the seeds. The newly discovered fact of multiple and intensive contamination of impurities with mycotoxins has a great practical importance, as it is an experimental justification for the need for thorough harvest cleaning for further processing. Additional experiments with vegetating sunflower plants show the maximum content of mycotoxins in leaves and pseudanthium (sunflower head) as compared to stems. A sharp increase in the mycotoxin accumulation both in seeds and in impurities occurs under self-warming conditions. The obtained results show that fungi of the genera Alternaria and Penicillium can cause damage to the harvested crop. We will elucidate their role in more detail in further studies.
Keywords: Helianthus annuus, sunflower, seeds, impurities, mycotoxins, Fusarium, Alternaria, Aspergillus, Penicillium, enzyme immunoassay.
Всероссийский НИИ ветеринарной санитарии, гигиены
и экологии — филиал ФГБНУ ФНЦ ВИЭВ РАН |
Поступила в редакцию |
