Вчера

Невидимый враг: как микотоксины разрушают урожай, вредят животным и человеку

Рекомендации по защите

Интенсификация сельского хозяйства, с одной стороны, позволила увеличить производство сельхозкультур, с другой — привела к возникновению новых проблем. Микотоксины — продукты жизнедеятельности плесневых грибов и результат хозяйственной деятельности человека — могут сделать зерно непригодным для употребления в пищу. Как предотвратить проблему и диагностировать заражение, редакция журнала Поле.РФ узнала у экспертов.

В зоне риска

Микотоксины — это токсины природного происхождения, которые могут выявляться в культурных растениях, зерне и продуктах переработки. Руководитель отдела по развитию портфеля культур компании Lidea Владимир Кушнаренков напоминает, что это продукты метаболизма некоторых плесневых грибов.

Президент Союза фитопатологов России, председатель ученого совета, член генсовета ассоциации «Народный фермер Кубани», к.б.н. Анатолий Таракановский
Президент Союза фитопатологов России, председатель ученого совета, член генсовета ассоциации «Народный фермер Кубани», к.б.н. Анатолий Таракановский
«Чаще всего причиной их появления становятся грибы родов Fusarium, Aspergillus и Penicillium», — уточняет президент Союза фитопатологов России, председатель ученого совета, член генсовета ассоциации «Народный фермер Кубани», к.б.н. Анатолий Таракановский.

С одной стороны, причина появления микотоксинов вполне естественна, с другой — проблема во многом спровоцирована хозяйственной деятельности человека.

Начальник департамента маркетинга АО Фирма «Август» Дмитрий Белов
Начальник департамента маркетинга АО Фирма «Август» Дмитрий Белов
«Те же грибы рода фузариум или альтернарии существовали всегда. Но человек, чаще всего выбирая сорта и гибриды по принципу их урожайности и постоянно засевая огромные площади всего несколькими селекционными разработками, которые в ряде случаев оказывались родственными, сбил естественные механизмы сопротивления распространению патогенов, создав более агрессивные условия для отбора подверженных патогенам культур», — поясняет начальник департамента маркетинга АО Фирма «Август» Дмитрий Белов.

Проблема в той или иной мере затрагивает обширный перечень сельскохозяйственных культур и продовольственной продукции.

Старший технический эксперт компании «Сингента» по болезням полевых культур, к.б.н. Мария Мустафина
Старший технический эксперт компании «Сингента» по болезням полевых культур, к.б.н. Мария Мустафина
«Плесневые грибы могут поражать злаки (пшеница, ячмень, рожь, тритикале, овес, просо), кукурузу, свеклу, подсолнечник, бобовые, орехи, специи, сухофрукты, фрукты, овощи, гречку, хлопок и кофейные бобы», — отмечает старший технический эксперт компании «Сингента» по болезням полевых культур, к.б.н. Мария Мустафина.

Антирейтинг культур

В растениеводстве существуют культуры, наиболее и наименее подверженные риску заражения. Своеобразный антирейтинг возглавляет кукуруза.

Руководитель отдела по развитию портфеля культур компании Lidea Владимир Кушнаренков
Руководитель отдела по развитию портфеля культур компании Lidea Владимир Кушнаренков
«По данным ФАО ООН, более 25% зерна кукурузы в мире загрязнено микотоксинами, — сетует Кушнаренков. — В зоне риска также пшеница и ячмень. А вот значительно меньше микотоксинами поражается сорго вследствие хорошей продуваемости метелки и специфической структуры зерна».

Эксперт добавляет, что опыт европейских сельхозпредприятий показывает, что при использовании в кормлении зерна сорго проблема микотоксинов практически нивелируется. 

На степень риска появлении в продукции растениеводства миктоксинов влияет не только биология культурных растений, но и агроклиматические условия. Чаще всего они заражают культуры, растущие во влажных и теплых условиях.

«Наиболее остро проблема стоит в субтропических и тропических странах, например, в Китае и Индии. Однако ряд микотоксикогенных грибов прекрасно развивается и в умеренном климате», — предупреждает Кушнаренков.
«В любом регионе нашей страны, где выращивают пшеницу, присутствуют фузариотоксины, если период от колошения до созревания зерна пришелся на влажную и теплую погоду», — приводит пример Мустафина.  
«Вместе с тем каждый регион страны формирует свой собственный набор наиболее распространенных микотоскинов и степени их вредоносности в зависимости от климатических условий, насыщенности севооборотов теми или иными культурами и даже способов обработки почвы», — дополняет Белов.
«При этом риски повышаются при обильных осадках в период 2-3 недель до уборки, при уборке влажного зерна и хранении в неподходящих условиях», — отмечает Таракановский. 

Невидимая глазу проблема

«Интоксикация, к которой приводит отравление организма микотоксинами при употреблении в пищу зараженной продукции, в зависимости от степени поражения и самого токсина может вести к нарушению репродуктивных функций, генетическим мутациям, а также провоцирует онкофактор», — предупреждает Белов.

Высокая опасность микотоксинов связана и с тем, что их невозможно обнаружить визуально.

«Каждый грибной микроорганизм в первую очередь создает оптимальные для себя условия питания, выделяя соответствующие токсины. В зависимости от его профиля иногда для этого требуется лишь устранение конкуренции со стороны других грибов или бактерий, что не ведет к нарушению развития самого растения и изменению внешнего вида зерновки. В этом и заключается их коварность — на глаз поражение определить невозможно», — продолжает эксперт.
«Микотоксины также не меняют вкус, цвет и запах полученных из растений или зерна продуктов, — отмечает Кушнаренков. — Более того, большинство микотоксинов химически стабильны и сохраняются даже после термообработки».

По его словам, для диагностики микотоксинов используют современные, но довольно дорогостоящие методы, такие как высокоэффективная жидкостная хроматография и иммуноферментный анализ. Например, в компании «Сингента» микотоксины в зерне колосовых культур определяют с использованием конкурентного непрямого иммуноферментного анализа (ИФА).

Собственной лабораторией располагает и агрохолдинг «Лазаревское» как предприятие, производящее продукцию из собственного сырья по принципу «от поля до прилавка». Здесь анализируют пробы зерна и кормов на каждом этапе производства.

Без лабораторной диагностики не обойтись еще и потому, что разнообразие микотоксинов очень велико. Так, по словам Кушнаренкова, только три основных рода токсигенных грибов Aspergillus, Fusarium и Penicillium продуцируют более 400 видов микотоксинов.

«Наиболее высокой опасностью для человека и животных отличаются, например, афлатоксин В1 (канцероген самого высокого — I класса), Т-2 токсин, дезоксиниваленол (DON), фумонизин, зеараленон», — напоминает эксперт.

Мустафина дополняет этот список также охратоксином А, стеригматоцистином, патулином, эргоалкалоидами спорыньи.

При этом, напоминает Таракановский, существует максимально допустимый уровень (МДУ) токсина (мг/кг) в пищевых продуктах и кормах для животных рекомендован комиссией Codex Alimentarius ФАО ООН. Только продукты питания и корма, полученные из продуктов, которые соответствуют соответствующим МДУ, могут быть признаны токсикологически приемлемыми.

Спасти нельзя утилизировать

В 2023 году с проблемой микотоксинов в кукурузе столкнулись в агрохолдинге «Лазаревское» из Тульской области.

Глава агрохолдинга «Лазаревское» Кристина Романовская
Глава агрохолдинга «Лазаревское» Кристина Романовская
«Несмотря на соблюдение всех мер предосторожности, был обнаружен объем кукурузы, зараженной микотоксинами. Их появление было спровоцировано неблагоприятными погодными условиями, сложившимися в период осенней уборки урожая. Проливные дожди и последовавшие заморозки привели к повышению влажности зерна убранной кукурузы, что, к сожалению, повлекло за собой образование микотоксинов и сделало невозможным дальнейшее использование этого объема для производства кормов. Зараженная кукуруза была утилизирована», — поделилась глава агрохолдинга Кристина Романовская. 

Таракановский отмечает, что наличие микотоксинов выше порога МДУ делает зерно непригодным к использованию.

«Такое зерно либо утилизируется, либо разбавляется партиями со здоровым зерном, доводя уровень предельно допустимой концентрации до минимального или допустимого значения», — дополняет Мустафина.

Из физических методов детоксикации зараженного зерна Таракановский выделяет экструзию — воздействие давлением 50 атм и температурой 100–160°C, которые разрушают до 90% микотоксинов, и СВЧ-обработку (двойное воздействие (120 сек при 915 ГГц), которая снижает уровень Т-2 токсина и охратоксина А до 70%. 

«Традиционные физические и химические методы удаления микотоксинов могут приводить к серьезной потере питательных веществ сельскохозяйственных культур. Начали развиваться методы биологической детоксикация микотоксинов — биосорбция и биодеградация. Однако простые и экономичные методы для детоксикации кормов с высокой концентрацией микотоксинов пока не разработаны», — добавляет Кушнаренков.

Заем с выплатой в конце срока

Получите деньги в течение 5 рабочих дней без лишних документов

Комплексный подход к решению проблемы микотоксинов

Полностью исключить возможности заражения сельхозпродукции миктоксинами невозможно, в том числе потому, что это может произойти как в период вегетации, так и в период уборки и даже при хранении. Однако доступные сегодня технологии позволяют взять проблему под контроль и снизить риски.

Опытом контроля заражения сельхозпродукции микотоксинами поделились в агрохолдинге «Лазаревское», который до 60% своего урожая направляет на переработку на собственный комбикормовый завод, а готовый продукт идет не только на нужды животноводческого кластера предприятия, но и на продажу.

«Среди агротехнических норм и приемов, которые практикуем, можем выделить исключение монокультур и чередование культур, устойчивых к грибным заболеваниям, применение перед началом сева глубокой вспашки, способствующей уничтожению растительных остатков, в которых могут сохраняться грибы. Также внимание уделяется правильному внесению удобрений, особенно калийных и фосфорных, так как они повышают устойчивость растений к болезням. Применение фунгицидов в период вегетации может снизить риск заражения грибковыми заболеваниями, поэтому мы выбираем эффективные препараты и соблюдаем сроки и нормы внесения. Уборка производится в оптимальные сроки, что исключает перестой зерна в поле. Сразу после культуру необходимо очистить от примесей и высушить до безопасной влажности — обычно это 14-15%», — рассказала Романовская.

Кушнаренков напоминает, что, поскольку проблема микотоксинов сложна — десятки очень разных по биологии грибов могут выделять сотни микотоксинов, — то и подход к ее решению нужен системный. 

«Комплексное управление микотоксинами должно начинаться в поле до уборки урожая. Использование устойчивых сортов или культур, менее восприимчивых к заражению, таких как сорго, фунгицидов, борьба с насекомыми-вредителями — все это имеет значение», — заверяет он.

Среди агротехнических мероприятий в порядке убывания вклада в сдерживание развития фузариоза зерновых культур Мустафина приводит следующие аспекты: выбор предшественника, систему обработки почвы, азотное питание, срок сева, нормы высева, способы уборки, послеуборочные мероприятия.

Белов в свою очередь особое значение отводит начальному этапу сельхозпроизводства: фиотэкспертизе посевного материала и предпосевной фунгицидной обработке семян. Важен и правильный менеджмент растительных остатков с целью ускорения их разложения, работа по повышению супрессивности почв (свойство здоровой почвы подавлять фитопатогены и другие вредные организмы — прим. ред.), включая обогащение биома почвы за счет внесения полезных микроорганизмов

«Обработка фунгицидами по вегетации для защиты от грибов рода фузариум оптимальна в период цветения, но этот период довольно короткий и в зависимости от сортов и сроков сева может проходить неравномерно. Поэтому при небольших площадях и/или хорошей обеспеченности соответствующей техникой рекомендуется опрыскивание в фазу начала цветения. Если хозяйство большое, высевает много сортов и/или не располагает достаточным парком сельхозмашин, чтобы обработать всю площадь за 1-2 суток, то рекомендуется приступать к обработке в фазу полного колошения», — говорит эксперт.

Не менее важен для обработок от фузариоза колоса выбор форсунок и действующих веществ препаратов.

«Лучше выбирать двухфакельные форсунки или с измененным углом атаки для более качественного покрытия вертикальной поверхности. Оптимальны фунгициды из класса триазолов на основе тебуконазола, протиоконазола и метконазола», — обращает внимание Белов.    

Несмотря на превалирующую роль мониторинга и контроля патогенов в поле, Таракановский напоминает о значимости своевременной уборки урожая и послеуборочных мероприятий.

«Убирайте зерно при влажности 12–14%. Если зерно влажное (более 18%), просушивайте его до 12–12,5%. Обязательно удаляйте поврежденные и проросшие зерна, а также поддерживайте влажность зерна ниже 14% и температуру ниже 10°C в хранилище. Не забывайте про вентиляцию для предотвращения конденсата», — рекомендует эксперт.

Читайте также

Что-то пошло не так

Что-то пошло не так