Mikotoksyny – niewidzialny wróg ziarna

Obecność niepożądanych organizmów i wytwarzanych przez nie toksyn skutkuje utratą jakości ziarna, niejednokrotnie dyskwalifikując je jako surowiec do dalszego przetwarzania. Porażone ziarno jest przyczyną złej jakości wytworzonych z niego produktów, pogorszenia wartości przemiałowej i wypiekowej mąki, powoduje także zmianę barwy, smaku, konsystencji i struktury produktów, np. wypieków. W przypadku ziarna siewnego porażenie grzybami pleśniowymi może prowadzić do uszkodzenia ziarniaków i zarodków, a przez to do utraty zdolności kiełkowania.

Najistotniejszymi pod względem toksykologicznym mikotoksynami są ochratoksyna A, deoksyniwalenol, zearalenon i fumonizyna B1. Zostały one wyróżnione jako najczęściej zanieczyszczające płody rolne, produkty spożywcze i pasze.

Ochratoksyna A wytwarzana przez pleśnie z rodzaju Aspergillus i Penicillium, nazywane pleśniami przechowalniczymi, często pojawia się w ziarnie zbóż po żniwach, w warunkach nieprawidłowego przechowywania, Wyższe stężenia tej mikotoksyny odnotowuje się zwykle po kilku miesiącach przechowywania w warunkach podwyższonej wilgotności (powyżej 15%) oraz w ziarnie niewłaściwie oczyszczonym przed złożeniem w magazynie, tj. zawierającym duże ilości ziaren uszkodzonych, nasion chwastów i zanieczyszczeń mineralnych.

Drugą grupę najczęściej występujących mikotoksyn stanowią deoksyniwalenol, zearalenon i fumonizyna, wytwarzane przez gatunki pleśni Fusarium. Porażeniu ulegają zwykle zboża (pszenica, jęczmień, żyto, pszenżyto, owies), kukurydza oraz niejednokrotnie rośliny motylkowe. Wzrost porażenia pleśniami Fusarium, poza czynnikami klimatycznymi,  jest skutkiem upraw w monokulturach i stosowania uproszczonych systemów uprawy, gdzie zarodniki mogą się rozwijać na resztkach pożniwnych. Efektem zainfekowania fusariozą jest niższa jakość ziarna i spadek plonowania spowodowany mniejszą ilością drobniejszych ziaren w kłosie. Wzrost ilości mikotoksyn wytwarzanych przez pleśnie Fusarium pojawia się również podczas przechowywania zainfekowanego zboża, szczególnie podczas dłuższego składowania przy wyższej wilgotności oraz w wyższej temperaturze. Przy zwiększeniu temperatury z 14⁰C do 22-24⁰C poziom mikotoksyn może wzrosnąć dziesięciokrotnie. Warto też pamiętać, że szkodliwe gatunki pleśni mogą przetrwać w nasionach kilka lat i są niejednokrotnie przenoszone z materiałem siewnym.

W sprzyjających warunkach temperatury i wilgotności ilość zarodników grzybów pleśniowych szybko wzrasta. Wiadomo jednak, że jeżeli w porę zwalczane będzie na polu źródło zakażeń osiągnąć można znaczne ograniczenie obecności mikotoksyn w zebranym ziarnie. Podobny skutek można też osiągnąć przez właściwe zabiegi pożniwne i prawidłowe magazynowanie. Przestrzeganie warunków produkcji i przechowywania jest kluczem do zmniejszenia ilości toksycznych metabolitów produkowanych przez grzyby. Dlatego, aby zapobiec ich namnażaniu się, na polu wykonuje się zabiegi ochrony roślin, wykorzystując odpowiednio dobrane fungicydy. Do zwalczania chorób fuzaryjnych najczęściej polecane są substancje czynne z grupy chemicznej triazole, np. tebukonazol, metkonazol, protiokonazol, flusilazol.  Pełna lista środków grzybobójczych przeznaczonych do stosowania w poszczególnych uprawach znajduje się w Rejestrze Środków Ochrony Roślin dostępnym np. na  stronie Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi.

By zapobiec rozprzestrzenianiu się mikotoksyn należy przestrzegać zasad dobrej praktyki rolniczej. Istnieje bowiem wiele czynników, które zwiększają ryzyko porażenia zbóż, a których można uniknąć bądź ograniczyć zachowując prawidłowe zasady produkcji.

Jedną z przyczyn zwiększonej ilości mikotoksyn jest duży udział zbóż w strukturze zasiewów, uprawa w monokulturze lub uproszczone płodozmiany. Takie prowadzenie upraw sprzyja przenoszeniu zarodników za pośrednictwem resztek pożniwnych lub gleby. Kiedy w płodozmianie pojawiają się rośliny strączkowe, okopowe lub rzepak, przełamujące monokulturę, wpływa to istotnie na ograniczenie porażenia fuzariozą i zmniejszenie poziomu szkodliwych mikotoksyn w ziarnie.

Uproszczone technologie upraw, w tym siew bezpośredni w mulcz, zwiększają ryzyko presji chorób grzybowych, gdyż pozostające bez przykrycia glebą resztki pożniwne są doskonałym miejscem do rozwoju pleśni. Z badań wynika, że ziarno zebrane z uprawy uproszczonej może zawierać kilka razy więcej mikotoksyn niż pochodzące z uprawy tradycyjnej. Z drugiej strony wiadomo, że uproszczone technologie uprawy są stosowane powszechnie, miedzy innymi ze względów ekonomicznych. Należy zatem pamiętać, że łączenie tych systemów z uproszczonymi płodozmianami niesie ze sobą zwiększone zagrożenie ze strony grzybów z rodzaju Fusarium.

Rozwiązaniem ograniczającym poziom zarażenia upraw grzybami fuzaryjnymi może być dobór właściwych odmian do uprawy. Hodowcy pracują nad uzyskaniem odmian o podwyższonej odporności na choroby, warto więc wybierać te odmiany, które pozwolą wyprodukować zdrowe ziarno.

Skażenie żywności mikotoksynami jest istotnym problemem zdrowotnym. Spożywanie produktów zanieczyszczonych mikotoksynami niesie ze sobą niebezpieczeństwo chorób ostrych lub przewlekłych. Zależy to od rodzaju mikotoksyn, rodzaju pleśni od których pochodzą, ich stężenia i wielu innych czynników, nigdy jednak nie pozostaje bez wpływu. Długotrwałe przyjmowanie produktów o niskim stężeniu toksyn może nie wywoływać skutków natychmiastowych, ale ich kumulowanie w efekcie może zwiększać ryzyko zachorowania na nowotwory.

Całkowite wyeliminowanie skażeń mikotoksynami produktów spożywczych i pasz nie jest możliwe, gdyż grzyby są powszechnie występującymi mikroorganizmami. Można jedynie ograniczać ich ilość i kontrolować poziom skażeń. Stojąc na straży zdrowia ludzi i zwierząt ustalono, zarówno na poziomie unijnym jak i krajowym, maksymalne dopuszczalne poziomy mikotoksyn w surowcach, produktach spożywczych i paszach. Określono także metody pobierana próbek do badań i wskazano wiarygodne i sprawdzone metody analityczne.

G_N