2015 年6 月末和7 月初，歐洲的熱浪打破了月記錄，甚至是一些歷史記錄。天氣是決定是否會引發(fā)谷物遭受黃曲霉毒素污染問題的最重要因素。炎熱干燥的天氣會增加由曲霉屬真菌產(chǎn)生的黃曲霉毒素數(shù)量。
7 月6 日，( 西班牙) 馬德里創(chuàng)造了該月新的高溫紀(jì)錄，最高氣溫達(dá)39.9 ℃ (103.8 ℉ )，超過1995 年7 月24 日(39.5 ℃ ) 以來的高溫記錄。德國的歷史高溫記錄被7 月5 日的基欽根縣高溫推翻，最高氣溫達(dá)40.3 ℃ (104.5 ℉ )。
據(jù)法國氣象局稱，7 月的第一周法國氣溫就持平或突破了多個月的記錄和歷史記錄。報道稱，波蘭西部氣溫高達(dá)36 ℃ (97 ℉ )，而捷克西部氣溫突破了37.8 ℃。瑞典南部部分地區(qū)的氣溫達(dá)到32 ℃ (89.6 ℉ )。
據(jù)英國氣象局稱，倫敦希思羅機(jī)場的氣溫飆升至36.7 ℃ (98.1 ℉ )，創(chuàng)下7 月新高，不僅這一地方，英國的其他地區(qū)亦然。這也是威布爾頓歷史上最熱的一天，超過此前于1976年6 月26 日創(chuàng)下的34.6 ℃的高溫記錄。位于荷蘭東南偏遠(yuǎn)地區(qū)的馬斯特里赫特的氣溫上升至38.2 ℃ (100.8 ℉ )，創(chuàng)下全國7 月高溫的新記錄，超過2006 年韋斯特多珀37.1 ℃的最高溫度。
1 極端高溫非常適合黃曲霉毒素的形成
2015 年夏季，高于平常的氣溫和減少的積雪已經(jīng)影響到阿拉斯加和加拿大地區(qū)。在阿拉斯加，562 起火災(zāi)已經(jīng)燒焦了超過2 500 km2 的土地，日紀(jì)錄最多為一日6 起火災(zāi)。所有這些極端高溫和天氣情況( 高濕和干旱、強(qiáng)降雨、晝夜溫差過大)，非常有利于黃曲霉毒素的形成。對于玉米產(chǎn)區(qū)而言，這些情況可能是毀滅性的。據(jù)估算，在美國，由黃曲霉毒素造成的玉米產(chǎn)量減少，所產(chǎn)生損失約合225 萬美元/ 年。一般情況下，干旱會增加玉米中黃曲霉毒素的含量。炎熱干燥的年份( 如2015 年)，受到應(yīng)激的谷類作物中黃曲霉毒素水平可能會比正常年份高得多。
2 真菌的相互作用
霉菌毒素，特別是黃曲霉毒素是農(nóng)業(yè)部門一直關(guān)注的問題。某些季節(jié)和氣候條件，將農(nóng)業(yè)置于非常事態(tài)下。黃曲霉毒素是毒性很強(qiáng)的霉菌毒素，能夠抑制動物的發(fā)育，損害免疫系統(tǒng)，并能誘發(fā)癌癥，最終可能會造成死亡。一些曲霉菌屬的真菌在感染作物后會產(chǎn)生黃曲霉毒素，而這種感染在很大程度上會受到包括冰凍、干旱、降雨和氣溫變化在內(nèi)的天氣條件的影響。天氣也會影響真菌的黃曲霉毒素平均產(chǎn)生能力。污染不僅可發(fā)生在作物的生長期，也可發(fā)生在作物成熟后。
產(chǎn)黃曲霉毒素的真菌與在作物特定生長階段進(jìn)行的農(nóng)業(yè)作業(yè)和氣候因素相互作用，其通過對害蟲、谷物和作業(yè)時間的影響最終決定霉菌毒素污染的程度。在作物生長階段有利于引發(fā)高污染的農(nóng)業(yè)作業(yè)，可能會在作物成熟后或收獲前，亦或是收獲后的處理和貯存期消除污染。不同的真菌需要不同的生長條件，但霉菌毒素污染農(nóng)作物的風(fēng)險是相同的。溫暖的天氣會導(dǎo)致農(nóng)作物中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇產(chǎn)生量的增加，不過高于32 ℃的氣溫被認(rèn)為是安全的(Paterson，2011)。
赤霉病(FusariumHeadBlight，F(xiàn)HB) 的嚴(yán)重程度與揚花( 花期) 直至谷粒形成中的蠟熟階段的天氣條件有關(guān)。降水量和麥田的含水量會促進(jìn)鐮刀菌屬真菌的感染(Kiecana 等，1987)。在有利的氣候條件下，可能有超過10 ％的谷穗會被感染，從而引發(fā)嚴(yán)重疾病。發(fā)生嚴(yán)重的赤霉病不僅會減少糧食產(chǎn)量，而且會降低糧食品質(zhì)。英國作物監(jiān)測部門開發(fā)了一款智能手機(jī)應(yīng)用程序，該軟件能夠根據(jù)多個指標(biāo)對小麥質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測。可在谷物中產(chǎn)生脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的鐮刀屬真菌的風(fēng)險因素見表1。
3 與其他營養(yǎng)成分競爭
另一個重要因素是黃曲霉和寄生曲霉與其他真菌物種競爭養(yǎng)分的能力。特別是，輪枝樣鐮刀菌在玉米雌穗中似乎會與黃曲霉進(jìn)行競爭；黃曲霉可以在溫和氣候條件、高溫和干旱條件下成為主導(dǎo)菌(EFSA，2013)。輪枝樣鐮刀菌以及串珠鐮刀菌可以產(chǎn)生煙曲霉毒素，且主要是煙曲霉毒素B1。除了氣溫，還有其他一些因素同樣會影響玉米輪枝樣鐮刀菌穗腐病的發(fā)生，如旱災(zāi)、蟲害、其他真菌性病害、種植時期以及玉米的基因型(Parsons 和Munkvold，2010)。產(chǎn)煙曲霉毒素的真菌可以發(fā)現(xiàn)于所有玉米種植地。在北美，德克薩斯州和東南部各州的玉米感染此類真菌的風(fēng)險高于中部和中西部各州的玉米；而且，煙曲霉毒素一直是“玉米帶”最常見的霉菌毒素(Wu，2011)。然而，能夠加劇煙曲霉毒素危害的最為重要的因素是谷物蟲害和降雨。
黃曲霉毒素污染可劃分為兩個截然不同的階段，第一階段是感染生長期的玉米，第二階段是在玉米成熟后污染加劇(Cotty，2001)。生長期的玉米往往對由黃曲霉菌感染和隨后的黃曲霉毒素污染有很強(qiáng)的抗性，除非環(huán)境條件既有利于真菌的生長又會提高作物的易感性。
在污染的第一階段中，鳥類、哺乳動物、昆蟲、物理因素( 如冰雹) 或干熱條件對生長期玉米造成的傷害，會產(chǎn)生嚴(yán)重的污染(Cotty 和Lee，1990)。污染的第二階段可以發(fā)生在從玉米的成熟至被消費的任何時期(Cotty，2001)。在這一階段中，第一階段感染的玉米和成熟后感染的玉米，毒素均有所增加。當(dāng)成熟的玉米暴露于溫暖、潮濕的條件下，不論是在田間還是在運輸、貯存或使用( 如在飼養(yǎng)場的地上) 的過程中，第二階段感染均由此發(fā)生(Cotty，1991)。然而，每年的情況都不同，且黃曲霉毒素的污染量將取決于特定年份的天氣，而不是取決于環(huán)境的變化。
4 黃曲霉毒素帶來的經(jīng)濟(jì)損失巨大
由曲霉屬霉菌產(chǎn)生的黃曲霉毒素B1 在反芻動物體內(nèi)被代謝為黃曲霉毒素M1。黃曲霉毒素B1 的來源包括玉米、花生和棉籽。當(dāng)泌乳母牛攝入含高水平黃曲霉毒素的飼料時，會將黃曲霉毒素B1 代謝為黃曲霉毒素M1，并將其通過尿液和牛奶排出。由于全球氣候的不斷變化和世界不同地區(qū)天氣條件的差異，由廢棄污染牛奶造成的經(jīng)濟(jì)損失無法進(jìn)行預(yù)測，但損失真實存在且很嚴(yán)重。
黃曲霉毒素B1 是已知的致癌性最強(qiáng)的天然化合物( 歐洲食品安全局，2004)。黃曲霉毒素M1 在動物產(chǎn)品( 如牛奶) 中的污染率較高。鮮奶要定期檢查黃曲霉毒素M1，在美國含量高于0.5 μg/kg 或在歐盟高于0.05 μg/kg 的鮮奶被認(rèn)為是不合格奶，這樣的鮮奶不能作為食品供人食用。污染牛奶必須被銷毀，乳品生產(chǎn)者不僅損失了奶品利潤，而且還要負(fù)擔(dān)妥善處理污染牛奶的成本。大量玉米因為黃曲霉毒素含量不達(dá)標(biāo)在入庫時被拒收。眾所周知，當(dāng)牛奶的黃曲霉毒素M1 污染水平超過安全值( 歐盟為0.05 μg/kg，美國為0.5 μg/kg) 時，生產(chǎn)商必須銷毀奶罐中的牛奶。
5 預(yù)防方法
如果存在黃曲霉毒素污染問題，對這非常敏銳的農(nóng)民可能會考慮種植替代作物( 如高粱)。雖然和玉米相比，高粱不太容易受黃曲霉毒素的污染，但一般會生產(chǎn)可以替代飼料中玉米和其他原料的谷物。當(dāng)牛奶中黃曲霉毒素M1 的檢測水平較高時，以下兩種實用方法可以解決該問題：
●用無黃曲霉毒素污染的飼料替代污染的飼料。重要的是，目前就黃曲霉毒素而言，歐盟和美國FDA 一般不允許將含有黃曲霉毒素的飼料或飼料原料與未污染飼料混合以將最終的混合飼料的黃曲霉毒素污染水平降低到可被用作人類食品或動物飼料的可接受水平。
●在現(xiàn)有的奶牛飼料中添加特殊的飼料添加劑，以便在動物消化道的消化過程中有效地吸附黃曲霉毒素B1。此類飼料添加劑的效率與減少黃曲霉毒素的總攝入量和轉(zhuǎn)化成黃曲霉毒素M1 的量有關(guān)。
6 結(jié)論
常規(guī)的作物監(jiān)測可提供大量的地理方面的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在描述天氣對跨區(qū)域、跨國甚至跨大陸霉菌毒素污染的影響上非常有用。對天氣影響的認(rèn)識不僅有利于更好地進(jìn)行監(jiān)測，而且有利于借助根據(jù)天氣情況進(jìn)行調(diào)整的管理策略來提高成本- 效益比。近來，玉米和棉籽的嚴(yán)重污染事件凸顯了天氣影響的重要性，以及調(diào)整種植周期和管理措施的必要性，以避免出現(xiàn)與黃曲霉毒素相關(guān)的損失。盡管在谷物的生長、收獲和貯藏期采取了大量的努力和預(yù)防性措施，然而霉菌毒素污染的幾率仍然居高不下。因此，收獲后采取有效的脫毒措施顯得非常重要。在動物飼料中添加特殊的飼料添加劑是一種可以預(yù)防霉菌毒素中毒的普遍方法?！酢?/span>
原題名：Mycotoxins: what to expectnext year?( 英文)
原作者：Radka Borutova( 獸醫(yī)學(xué)博士)
聯(lián)系客服
