doi: 10.15389/agrobiology.2022.5.1001rus
УДК 633.85:581.192.6:579.222:543.9
Работа выполнена в рамках договора о сотрудничестве ФНЦ ВИК им. В.Р. Вильямса и ВНИИВСГЭ — филиал ФГБНУ ФНЦ ВИЭВ РАН от 17 марта 2021 года.
ПРОФИЛЬ МИКОТОКСИНОВ, ТИПИЧНЫЙ ДЛЯ ОРИГИ-НАЛЬНЫХ (РЕПРОДУКЦИОННЫХ) СЕМЯН РАПСА МАСЛИЧНОГО
Г.П. КОНОНЕНКО1 ✉, В.Т. ВОЛОВИК2, А.А. БУРКИН1, С.Е. СЕРГЕЕВА2
Для семян рапса Brassica napus L. ssp. oleifera (Metzg.) Sinsk — третьего по значимости источника растительного масла в мире существуют специальные требования к послеуборочной обработке (быстрое высушивание до стандартной влажности из-за угрозы массового заплесневения при хранении) (J.T. Mills, 1987; J.T. Mills, R.N. Sinha, 1980). Все известные случаи обнаружения микотоксинов в семенах этой культуры связывают либо с инфицированием растений в поле, либо с воздействием неблагоприятных факторов при уборке (I. Brazauskiene с соавт., 2006; A. Manke-viciene с соавт., 2011, L. Wu с соавт., 2017). В настоящем исследовании впервые получено подтверждение того, что для семян рапса не свойственно присутствие токсичных метаболитов грибов родов Fusarium, Alternaria, Penicillium, Aspergillus, Myrothecium и ряда других. Цель работы — микотоксикологическое обследование семян рапса масличного, полученных с соблюдением надлежащих фитосанитарных и технологических условий при выращивании, уборке и хранении. Оригинальные (репродукционные) семена были собраны с опытных участков лаборатории кормовых культур и систем полевого кормопроизводства ФНЦ ВИК им. В.Р. Вильямса в 2009-2021 годах. После измельчения в лабораторной мельнице 158 образцов анализировали по унифицированной методике с помощью аттестованных коммерческих и исследовательских иммуноферментных тест-систем (ГОСТ 31653-2012). Для экстракции применяли смесь ацетонитрила и воды в объемном соотношении 84:16 при расходе 5 мл на 1 г навески. Микотоксины (Т-2 токсин, дезоксиниваленол, зеараленон, фумонизины группы В, эргоалкалоиды, альтернариол, роридин А, афлатоксин В1, стеригматоцистин, циклопиазоновую кислоту, эмодин, охратоксин А, цитринин, микофеноловую кислоту, PR-токсин) определяли в экстрактах после 10-кратного разбавления буферным раствором. В семенах урожаев 2009-2020 годов, сбор которых проходил при обычных погодных условиях и без нарушений режимов высушивания и хранения, микотоксины не были обнаружены. Лишь у одного образца ярового рапса (сорт Бизон, 2019 год) была выявлена слабая загрязненность микофеноловой кислотой и в составе микобиоты идентифицирован продуцирующий ее микромицет Aspergilluspseudoglaucus Blochwitz. В семенах сбора 2021 года, который проходил при повышенной температуре и влажности, в 67,5 % образцов яровых и в 25,6 % озимых культур установили контаминацию фоновыми количествами эргоалкалоидов (от 2 до 12 мкг/кг). Кроме того, в 28,6 % образцов ярового рапса показано присутствие альтернариола, в основном в малых количествах (от 8 до 32 мкг/кг) и реже с более выраженным накоплением (от 46 до 775 мкг/г). В одном из образцов ярового рапса, который дольше других хранили в недосушенном состоянии, выявили наибольшее загрязнение альтернариолом и интенсивное инфицирование грибом Alternaria tenuissima (Nees et T. Nees:Fries) Wiltshire с экспериментально подтвержденной способностью к токсинообразованию. Таким образом, при соблюдении фитосанитарных и технологических правил выращивания и хранения семян рапса нет оснований для беспокойства по поводу угрозы их контаминации токсинами, продуцируемыми грибами родов Fusarium, Alternaria, Penicillium, Aspergillus, Myrothecium и других. Все выявленные случаи загрязненности семян микотоксинами относились к образцам, собранным при сочетании неблагоприятных погодных условий или нарушениях правил хранения.
Ключевые слова: рапс масличный, семена, микотоксины, иммуноферментный анализ.
A TYPICAL MYCOTOXIN PROFILE FOR ORIGINAL (REPRODUC-TIVE) OILSEED RAPE SEEDS
G.P. Kononenko1 ✉, V.T. Volovik2, A.A. Burkin1, S.E. Sergeeva2
For rapeseed, the world’s third largest source of vegetable oil, there are special requirements for post-harvest processing, which are rapid drying to the required moisture content due to the threat of mass mold during storage (J.T. Mills, 1987; J.T. Mills, R.N. Sinha, 1980). The authors of publications explained all known cases of mycotoxin detection in seeds of this crop by either infection of plants in the field or by the impact of unfavorable factors during harvesting (I. Brazauskiene et al., 2006; A. Mankeviciene et al., 2011, L. Wu et al., 2017). In this study, for the first time, we have confirmed that the presence of toxic metabolites of fungi of the genera Fusarium, Alternaria, Penicillium, Aspergillus, Myrothecium and a number of others is not typical for seeds of this crop. The purpose of this work was mycotoxicological examination of oilseed rape Brassica napus L. ssp. oleifera (Metzg.) Sinsk seeds under proper phytosanitary and technological conditions during cultivation, harvesting and storage. Original (reproduction) seeds were harvested in 2009-2021 from experimental plots (the Laboratory of fodder crops and field feed production systems, the Williams Federal Research Center, Moscow Province). After grinding in a laboratory mill, 158 samples were analyzed by a unified methodology using certified commercial and research enzyme immunoassay test systems (GOST 31653–2012). For extraction, a mixture of acetonitrile and water was used (84:16 v/v), 5 ml per 1 g sample. Mycotoxins (T-2 toxin, deoxynivalenol, zearalenone, fumonisins of group B, ergot alkaloids, alternariol, roridin A, aflatoxin B1, sterigmatocystin, cyclopiazonic acid, emodin, ochratoxin A, citrinin, mycophenolic acid, PR-toxin) were determined in extracts after 10-fold dilution with phosphate-salt buffer solution (pH 7.4) with Tween 20. The analyzed mycotoxins were not found in the seeds of the 2009-2020 harvests collected under normal weather conditions and without violations of the drying and storage regimes. For only one sample of spring rapeseed (Bison variety, 2019), weak contamination with mycophenolic acid was detected and the producer Aspergillus pseudoglaucus Blochwitz was identified in the mycobiota. In the seeds of the 2021 harvested under elevated temperature and humidity, contamination with ergot alkaloids (from 2 to 12 μg/kg = ppb) was found in 67.5 % of spring and 25.6 % of winter crops. In addition, 28.6 % of spring rape samples contained alternariol, mainly in low concentrations (from 8 to 32 ppb) and rarely with a more pronounced accumulation (from 46 to 775 ppb). In one spring rapeseed sample which was stored in an under-dried state for the longest time, the greatest contamination with alternariol occurred and intensive infection with the fungus Alternaria tenuissima (Nees et T. Nees:Fries) Wiltshire were determined with an experimentally confirmed ability to toxin formation.
Keywords: oilseed rape, seeds, mycotoxins, enzyme immunoassay.
1Всероссийский НИИ ветеринарной санитарии, |
Поступила в редакцию |
