Факторы, влияющие на накопление фузариозных микотоксинов в зерне

Крупенько Н. А.; Жуковский А. Г.; Халаев А. Н.; Комарава Н. В.; Почицкая И. М.

Факторы, влияющие на накопление фузариозных микотоксинов в зерне

Крупенько Н. А.,

Жуковский А. Г.,

Халаев А. Н.,

Комарава Н. В.,

Почицкая И. М.

2022

https://doi.org/10.29235/1817-7204-2022-60-1-46-58

Проблема накопления микотоксинов в зерне является одной из наиболее широко изучаемых в настоящее время, так как данные метаболиты представляют серьезную угрозу для здоровья теплокровных животных и человека. Продуцирование микотоксинов грибами р. Fusarium, которые являются возбудителями фузариоза колоса, зависит от ряда факторов, а среди мер по снижению их накопления химический метод относится к числу наиболее эффективных. В статье представлены результаты исследований факторов, влияющих на накопление микотоксинов в полевых условиях. В опыте с искусственной инокуляцией колосьев озимой пшеницы грибом F. culmorum оценивали влияние обработки фунгицидами из класса триазолов на развитие фузариоза колоса и содержание микотоксинов. Более высокая биологическая эффективность (83,2–79,2 %) в снижении развития болезни отмечена у препарата Осирис, КЭ. Применение фунгицидов обусловило повышение показателей хозяйственной эффективности по сравнению с вариантом без обработки, в том числе урожайности на 12,3–12,8 %. В вариантах с защитой колоса содержание ДОН было в 2,0–2,1 раза ниже по сравнению с контролем. В условиях естественного поражения различных сортов зерновых культур (озимые пшеница и тритикале, яровой ячмень) фузариозом колоса отмечено депрессивное его проявление. Установлено, что яровой ячмень независимо от сорта более устойчив к накоплению микотоксинов, в частности ЗЕН. Содержание микотоксинов в зерне озимых пшеницы и тритикале варьирует в зависимости от сорта и продолжительности хранения. Полученные данные послужат основой для обоснования мероприятий по снижению накопления микотоксинов в зерне. Благодарности. Исследования выполнены при поддержке БРФФИ в рамках научно-исследовательского проекта «Комплексная оценка накопления микотоксинов в процессе хранения пищевых продуктов» (договор № Б19МЛДГ-009).

Крупенько Н. А., Жуковский А. Г., Халаев А. Н., Комарава Н. В., Почицкая И. М. Факторы, влияющие на накопление фузариозных микотоксинов в зерне. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наук. 2022;60(1):46-58. https://doi.org/10.29235/1817-7204-2022-60-1-46-58

Цитирование

Список литературы

1. Анализ результатов мониторинга загрязнения микотоксинами продовольственного зерна урожаев 2005– 2016 гг. / И. Б. Седова [и др.] // Успехи мед. микологии. – 2018. – Т. 19. – С. 329–330.

2. Сезонна динаміка накопичення мікотоксинів у зерні кукурудзи / О. В. Камінська [та iн.] // Біоресурси і природокористування. – 2020. – Т. 12, № 1–2. – С. 47–55. https://doi.org/10.31548/bio2020.01.006

3. Integrated control of Fusarium head blight and deoxynivalenol mycotoxin in wheat / L. Shah [et al.] // Plant Pathology. – 2018. – Vol. 67, N 3. – P. 532–548. https://doi.org/10.1111/ppa.12785

4. Parry, D. W. Fusarium ear blight (scab) in small grain cereals – a review / D. W. Parry, P. Jenkinson, L. McLeod // Plant Pathology. – 1995. – Vol. 44, N 2. – P. 207–238. https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.1995.tb02773.x

5. Composition and predominance of Fusarium species causing Fusarium head blight in winter wheat grain depending on cultivar susceptibility and meteorological factors / T. Birr [et al.] // Microorganisms. – 2020. – Vol. 8, N 4. – Art. 617. https:// doi.org/10.3390/microorganisms8040617

6. Molecular and morphological diversity of Fusarium species in Finland and northwestern Russia / T. Yli-Mattila [et al.] // Europ. J. of Plant Pathology. – 2004. – Vol. 110, N 5/6. – P. 573–585. https://doi.org/10.1023/b:ejpp.0000032397.65710.69

7. Wheat infecting Fusarium species in Poland – their chemotypes and frequencies revealed by PCR assay / Ł. Stepień [et al.] // J. of Appl. Genetics. – 2008. – Vol. 49, N 4. – P. 433–441. https://doi.org/10.1007/bf03195644

8. Wolny-Koładka, K. Species composition and molecular assessment of the toxigenic potential in the population of Fusarium spp. isolated from ears of winter wheat in southern Poland / K. Wolny-Koładka, A. Lenart-Boroń, P. Boroń // J. of Appl. Botany a. Food Quality. – 2015. – Vol. 88, N 1. – P. 139–144.

9. Гагкаева, Т. Ю. Зараженность зерна пшеницы грибами Fusarium и Alternaria на юге России в 2010 году / Т. Ю. Гагкаева, Ф. Б. Ганнибал, О. П. Гаврилова // Защита и карантин растений. – 2012. – № 1. – С. 37–41.

10. Зараженность грибами рода Fusarium и контаминация микотоксинами зерна овса и ячменя на севере Нечерноземья / О. П. Гаврилова [и др.] // С.-х. биология. – 2009. – Т. 44, № 6. – С. 89–93.

11. Крупенько Н. А. Видовой состав грибов-возбудителей фузариоза колоса озимой пшеницы / Н. А. Крупенько // Научные стремления – 2018 : сб. материалов Междунар. науч.-практ. молодеж. конф. в рамках Междунар. науч.- практ. инновац. форума «INMAX’18» (Минск, 4–5 дек. 2018 г.) : в 2 ч. / Центр молодеж. инноваций, Мин. гор. технопарк. – Минск, 2018. – Ч. 2. – С. 12–13.

12. Effects of zearalenone and its derivatives on the innate immune response of swine / D. E. Marin [et al.] // Toxicon. – 2010. – Vol. 56, N 6. – P. 956–963. https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2010.06.020

13. Pestka, J. J. Deoxynivalenol: mechanisms of action, human exposure, and toxicological relevance / J. J. Pestka // Arch. of Toxicology. – 2010. – Vol. 84, N 9. – P. 663–679. https://doi.org/10.1007/s00204-010-0579-8

14. Development and validation of a liquid chromatography/atmospheric pressure photoionization-tandem mass spectrometric method for the analysis of mycotoxins subjected to commission regulation (EC) No. 1881/2006 in cereals / A. L. Capriotti [et al.] // J. of Chromatography A. – 2010. – Vol. 1217, N 39. – P. 6044–6051. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2010.07.018

15. Risk assessment of Fusarium mycotoxins in Lithuanian small cereal grains / A. Mankevičiene [et al.] // Food Control. – 2011. – Vol. 22, N 6. – P. 970–976. http://doi.org/10.1016/j.foodcont.2010.12.004

16. Xu, X. Effects of environmental conditions on the development of Fusarium ear blight / X. Xu // Europ. J. of Plant Pathology. – 2003. – Vol. 109, N 7. – P. 683–689. http://doi.org/10.1023/A:1026022223359

17. The occurrence of Fusarium species and mycotoxins in Kenyan wheat / J. Muthomi [et al.] // Crop Protection. – 2008. – Vol. 27, N 8. – P. 1215–1219. http://doi.org/10.1023/A:1026022223359

18. Прогноз зараженности семян озимой пшеницы фузариозной инфекцией / В. В. Чекмарев [и др.] // Защита и карантин растений. – 2012. – № 1. – С. 41–43.

19. Multilocus genotyping and molecular phylogenetics resolve a novel head blight pathogen within the Fusarium graminearum species complex from Ethiopia / K. O’Donell [et al.] // Fungal Genetics a. Biology. – 2008. – Vol. 45, N 11. – P. 1514– 1522. https://doi.org/10.1016/j.fgb.2008.09.002

20. Мониторинг грибов рода Fusarium link. и их микотоксинов на зерне пшеницы в Западной Сибири / Е. Ю. Торопова [и др.] // Агрохимия. – 2019. – № 5. – С. 76–82. https://doi.org/10.1134/S0002188119050119

21. Особенности образования дезоксиниваленола и зеараленона в зерне пшеницы, пораженной фузариозом колоса / Л. С. Львова [и др.] // Микология и фитопатология. – 1997. – Т. 31, вып. 6. – С. 52–58.

22. Biological control as a strategy to reduce the impact of mycotoxins in peanuts, grapes and cereals in Argentina / S. N. Chulze [et al.] // Food Additives a. Contaminants. Part A. – 2015. – Vol. 32, N 4. – P. 471–479. https://doi.org/10.1080/19 440049.2014.984245

23. Management of Fusarium head blight of wheat and barley / S. N. Wegulo [et al.] // Crop Protection. – 2015. – Vol. 73. – P. 100–107. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2015.02.025

24. Effect of dose rate of azoxystrobin and metconazole on the development of Fusarium head blight and the accumulation of deoxynivalenol (DON) in wheat grain / S. R. Pirgozliev [et al.] // Europ. J. of Plant Pathology. – 2002. – Vol. 108, N 5. – P. 469–478. https://doi.org/10.1023/A:1016010812514

25. Klix, M. B. Comparison of the declining triazole sensitivity of Gibberella zeae and increased sensitivity achieved by advances in triazole fungicide development / M. B. Klix, J. A. Verreet, M. Beyer // Crop Protection. – 2007. – Vol. 26, N 4. – P. 683–690. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2006.06.006

26. Efficacy of triazole-based fungicides for Fusarium head blight and deoxynivalenol control in wheat: a multivariate meta-analysis / P. A. Paul [et al.] // Phytopathology. – 2008. – Vol. 98, N 8. – P. 999–1011. https://doi.org/10.1094/PHYTO-98-9-0999

27. Effect of fungicides on the development of Fusarium head blight, yield and deoxynivalenol accumulation in wheat inoculated under field conditions with Fusarium graminearum and Fusarium culmorum / M. Haidukowski [et al.] // J. of the Science of Food a. Agriculture. – 2005. – Vol. 85, N 2. – P. 191–198. https://doi.org/10.1002/jsfa.1965

28. Differential control of head blight pathogens of wheat by fungicides and consequences for mycotoxin contamination of grain / D. R. Simpson [et al.] // Europ. J. of Plant Pathology. – 2001. – Vol. 107. – P. 421–431. https://doi.org/10.1023/A:1011225817707

29. Ramirez, M. L. Impact of environmental factors and fungicides on growth and deoxynivalenol production by Fusarium graminearum isolates from Argentinian wheat / M. L. Ramirez, S. N. Chulze, M. Magan // Crop Protection. – 2004. – Vol. 23, N 2. – P. 117–125. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2003.07.005

30. Boyacioglu, D. Effect of three systemic fungicides on deoxynivalenol (vomitoxin) production by Fusarium graminearum in wheat / D. Boyacioglu, N. S. Hettiarachchy, R. W. Stack // Canad. J. of Plant Science. – 1992. – Vol. 72, N 1. – P. 93–101.

31. Bala, B. K. Drying and storage of cereal grains / B. K. Bala. – 2nd ed. – Chichester : Wiley Blackwell, 2016. – 352 p.

32. Контаминация зерна в Западной Сибири грибами Alternaria и их микотоксинами / А. С. Орина [и др.] // Вест. защиты растений. – 2021. – Т. 104, № 3. – С. 153–162. https://doi.irg/10.31993/2308-6459-2021-104-3-15019

33. Буга, С. Ф. Особенности патогенеза колоса озимой пшеницы (Triticum aestivum Z.) при инокуляции грибами Fusarium spp. / С. Ф. Буга, О. В. Артемова, А. Г. Ильюк // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. аграр. навук. – 2005. – № 4. – С. 71–76.

34. Ильюк, А. Г. Вредоносность фузариоза колоса озимой пшеницы / А. Г. Ильюк, С. Ф. Буга // Защита растений : сб. науч. тр. / Ин-т защиты растений Нац. акад. наук Беларуси. – Минск, 2006. – Вып. 30, ч. 1 : Стратегия и тактика защиты растений. – С. 227–230.

35. Effect of application timing of metconazole on Fusarium head blight development and mycotoxin contamination in wheat and barley / H. Tateishi [et al.] // J. of Pesticide Science. – 2014. – Vol. 39, N 1. – P. 1–6. https://doi.org/10.1584/jpestics. D12-077

Источник

Информация

Автор

Крупенько Н. А. Институт защиты растений, Национальная академия наук Беларуси
Жуковский А. Г. Институт защиты растений, Национальная академия наук Беларуси
Халаев А. Н. Институт защиты растений, Национальная академия наук Беларуси
Комарава Н. В. Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию
Почицкая И. М. Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию

Страницы

46-58

Год издания

2022

Ключевые слова

Коллекции

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наук