A mikotoxinok jelenléte napjainkban egyre nagyobb kihívást jelent a mezőgazdaság és az élelmiszeripar számára. A klímaváltozás következtében gyakoribbá váló szélsőséges időjárási jelenségek, valamint a világkereskedelem gyors változásai kedvezőbb feltételeket teremthetnek a toxintermelő penészgombák terjedéséhez. Mindez nemcsak a termelők, hanem a fogyasztók számára is fontos kérdés, hiszen a mikotoxinok az élelmiszerlánc bármely pontján megjelenhetnek.
A probléma súlyát növeli, hogy a terményekbe már bekerült toxinok eltávolítása rendkívül nehéz, sok esetben pedig nem is lehetséges a szokásos élelmiszeripari feldolgozási eljárásokkal. Ezért a szakemberek egyre inkább egyetértenek abban, hogy a leghatékonyabb védekezés a megelőzés. A növényvédelmi előrejelzés, a fertőzési kockázatok nyomon követése és a megfelelő termesztéstechnológiai döntések kulcsszerepet játszanak a mikotoxinok elleni küzdelemben.
Miért veszélyesek a mikotoxinok?
A mikotoxinok bizonyos penészgombák által termelt, mérgező másodlagos anyagcseretermékek. A legismertebb toxintermelő gombák az Aspergillus, a Penicillium és a Fusarium nemzetségekbe tartoznak. Ezek a gombák jellemzően polifágok, számos mezőgazdasági kultúrát képesek megfertőzni, a gabonaféléktől kezdve a kertészeti növényeken át egészen a takarmánynövényekig.
különböző laborkísérletek eredményein alapuló szakirodalmi források adatait összevetve.
Rövidítések: DON: deoxinivalenol, FB: fumonizinek, OTA: ochratoxin A, OTB: ochratoxin B, ZEN:
zearalenon
A helyzetet tovább bonyolítja, hogy egy növényen gyakran egyszerre több gombafaj is jelen lehet. Ezek kölcsönhatásba léphetnek egymással: előfordulhat, hogy egyes fajok segítik, míg mások gátolják egymás fejlődését. Ráadásul ugyanaz a gombafaj a környezeti feltételektől függően többféle mikotoxint is termelhet.
A gombák megjelenését és elszaporodását számos tényező befolyásolja. A biotikus tényezők közé tartoznak például a gombafajok közötti kölcsönhatások, a fertőzést terjesztő rovarok, valamint a növények genetikai ellenálló képessége. Ez utóbbi miatt a megfelelő fajta kiválasztása önmagában is hozzájárulhat a fertőzés kockázatának csökkentéséhez. Emellett más növénykórokozók jelenléte is szerepet játszhat, mivel a legyengült növények általában fogékonyabbak a toxinogén gombák fertőzésére.
A toxinogén penészgombák megjelenését a biotikus tényezők mellett számos abiotikus (élettelen) környezeti feltétel is befolyásolja. Ezek közül a legfontosabb a hőmérséklet és a nedvesség, illetve a levegő relatív páratartalma. A gombák számára ugyanis a megfelelő vízellátottság gyakran fontosabb tényező, mint maga a tápanyagforrás.
A nedvesség döntő tényező
Tárolás során a termény és a környező levegő folyamatos nedvességcserében áll egymással. Ha a tárolótér levegője szárazabb, mint a termény, akkor a termény vizet veszít. Ha viszont a levegő páratartalma magasabb, a termény nedvességet vehet fel a környezetéből. Idővel a két rendszer egyensúlyi állapotba kerül, amely jelentősen befolyásolja a penészgombák fejlődésének lehetőségét.
A nedvesség mellett a hőmérséklet a másik legfontosabb környezeti tényező, amely meghatározza a toxinogén gombák növekedését és mikotoxin-termelését. A mezőgazdasági szempontból kiemelt jelentőségű Fusarium fajok többsége a közepes hőigényű, úgynevezett mezofil gombák közé tartozik. A legtöbb faj számára a 20–32 °C közötti hőmérséklet biztosítja a legkedvezőbb feltételeket, ugyanakkor a hűvösebb környezetet is viszonylag jól tolerálják.
Fontos azonban, hogy nem létezik egyetlen, minden életfolyamatra érvényes „ideális” hőmérséklet. Ugyanazon gombafaj esetében eltérhet a növekedés, a szaporodás és a mikotoxin-termelés optimális hőmérsékleti tartománya. Előfordulhat például, hogy egy gomba a leggyorsabban egy adott hőmérsékleten növekszik, miközben a legtöbb toxint ennél valamivel magasabb vagy alacsonyabb hőmérsékleten termeli.
DON: deoxinivalenol, FB: fumonizinek
A gombák hőmérsékleti igényeit általában három fontos értékkel jellemzik: a minimum-, az optimum- és a maximum-hőmérséklettel. A minimumhőmérséklet alatt a gomba növekedése vagy szaporodása már nem figyelhető meg, bár életfolyamatai nem feltétlenül állnak le teljesen. Az optimumhőmérséklet az a tartomány, ahol a növekedés a legintenzívebb, míg a maximumhőmérséklet fölött a gomba már nem képes tovább fejlődni vagy szaporodni.
A szakirodalomban közölt hőmérsékleti értékeket azonban nem szabad merev határértékekként kezelni. Az egyes fajokon belül jelentős eltérések lehetnek a különböző izolátumok között, és a laboratóriumi kísérletek eredményeit számos egyéb tényező is befolyásolhatja. Emiatt a minimum- és optimumértékek gyakran csak közelítőleg adhatók meg, és inkább egy hőmérsékleti tartományt jelölnek, mintsem egyetlen pontos értéket. A természetes környezetben ráadásul a nedvesség, a tápanyagellátottság, a gazdanövény állapota és más környezeti tényezők együttesen határozzák meg, hogy egy adott gombafaj milyen sikerrel képes megtelepedni és toxint termelni.
A tárolásnál nincs mozgástér
A bemutatott táblázatokból látszik, hogy a toxintermelő gombák többsége csak magas vízaktivitás (a w ≈ 0,95–0,999) mellett képes növekedni és mikotoxinokat termelni, ezért a gabonák biztonságos tárolása alacsony nedvességtartalmú, száraz környezetben szükséges. A gyakorlatban ez legfeljebb 60–65% relatív páratartalmat és 10–15 °C alatti tárolási hőmérsékletet jelent, amely jelentősen gátolja a gombák szaporodását. (Hosszú távú tárolásnál még megfelelőbb az 5–10 °C közötti hőmérséklet.) A magasabb páratartalom és melegebb környezet kombinációja már kismértékű nedvességingadozás mellett is elősegítheti a penészgombák elszaporodását és a toxinképződést.
A klímaváltozás új kockázatokat hoz
A klímaváltozás egyre nagyobb kihívást jelent a toxinogén gombák elleni védekezésben. Ennek egyik oka, hogy a gyakoribbá váló időjárási szélsőségek – például az aszályok, a hirtelen lezúduló nagy mennyiségű csapadék vagy a heves viharok – jelentős stresszt okoznak a növények számára. A stresszhatások gyengíthetik a növények általános állapotát, ezáltal fogékonyabbá tehetik őket a különböző kórokozókkal, köztük a mikotoxinokat termelő gombákkal szemben.
A klímaváltozás ugyanakkor nemcsak a gazdanövényeket érinti, hanem közvetlenül a gombák életfeltételeit is befolyásolja. A hőmérséklet, a páratartalom és más környezeti tényezők változása kedvezőbb feltételeket teremthet egyes toxinogén fajok számára, elősegítve növekedésüket, terjedésüket és mikotoxin-termelésüket. Éppen ezért kiemelten fontos megérteni, hogy mely környezeti tényezők és azok milyen kombinációi növelik leginkább a fertőzés és a toxinképződés kockázatát.
Az ilyen ismeretek gyakorlati jelentősége is nagy. Szántóföldi körülmények között segíthetnek a fertőzési kockázat előrejelzésében, valamint a növényvédelmi beavatkozások megfelelő időzítésében. A tárolás során pedig hozzájárulhatnak olyan körülmények kialakításához, amelyek gátolják a penészgombák elszaporodását, és csökkentik a mikotoxinok képződésének esélyét.
A szántóföldi és a tárolási fertőzések között szoros kapcsolat áll fenn. Számos gombafaj már a termesztés során megfertőzheti a növényt, majd a betakarítást követően a tárolás alatt is fennmaradhat, vagy tovább szaporodhat. Emiatt ugyanaz a faj egyes térségekben elsősorban tárolási problémaként, máshol pedig szántóföldi kórokozóként jelentkezhet.
A hosszú távú éghajlati folyamatok vizsgálata egyre fontosabb szerepet kap a mikotoxin-kockázatok előrejelzésében. A hőmérséklet és a páratartalom változásai mellett a légköri szén-dioxid-koncentráció növekedése is hatással lehet a toxinogén gombák életfolyamataira és toxintermelésére. Ezek a hatások gombafajonként eltérőek lehetnek: míg egyes fajok növekedésének és terjedésének kedvezhetnek, mások fejlődését visszafoghatják. A klímaváltozás hatásainak jobb megértése ezért nemcsak a jelenlegi kockázatok kezelését segítheti, hanem a jövőben várható új mikotoxinfertőzések felismerésében és megelőzésében is.
A klímaváltozás és a globalizálódó kereskedelem jelentősen hozzájárul ahhoz, hogy a különböző növényi kórokozók és károsítók új területeken jelenjenek meg. Ez a folyamat a mikotoxinokat termelő gombák esetében is megfigyelhető. A nemzetközi árumozgás és a szaporítóanyagok kereskedelme elősegítheti egyes toxinogén gombafajok terjedését, így azok olyan térségekben is megjelenhetnek, ahol korábban nem fordultak elő vagy csak ritkán okoztak problémát.
A mikotoxinok és a toxintermelő gombák terjedésében a vadon élő állatoknak is szerepük lehet. Egyes madárfajok, a vaddisznók, valamint a kisebb rágcsálók kapcsolatba kerülhetnek fertőzött növényi részekkel vagy takarmányokkal, és hozzájárulhatnak a gombák terjesztéséhez. Különösen a rágcsálók jelentenek kockázatot a tárolókban, mivel a gombaspórák mechanikai terjesztésével elősegíthetik a termények fertőződését.
Bár a mikotoxinokkal kapcsolatos kutatások hagyományosan elsősorban a haszonállatokra – például a sertésekre, szarvasmarhákra és a baromfira – összpontosítottak, az utóbbi években egyre nagyobb figyelem irányul a vadon élő állatfajok szerepére is. A kutatók ma már a teljes ökológiai rendszert vizsgálják annak megértése érdekében, hogy a mikotoxinok és a toxintermelő gombák milyen útvonalakon maradhatnak fenn és terjedhetnek a környezetben.
A természetes növénytársulások és a mezőgazdasági területek között szintén szoros kapcsolat áll fenn. Vizsgálatok kimutatták, hogy a gyomokkal erősen fertőzött területek, a gondozatlan táblaszegélyek vagy a művelésből kivont földek olyan fertőzési forrásként szolgálhatnak, ahonnan a toxintermelő gombák könnyen átterjedhetnek a termesztett növényekre. Emiatt a megfelelő területhasználat és a gyomszabályozás nemcsak a terméshozam, hanem a mikotoxin-kockázat csökkentése szempontjából is fontos szerepet játszik.
SZÁM DOROTTYA NÖVÉNYORVOS, AGRÁRMÉRNÖK TANÁR
MezőHír Tudástár: mikotoxinok megelőzése – A mikotoxinok toxintermelő penészgombák másodlagos anyagcseretermékei, amelyek gabonában, kukoricában és takarmányban szántóföldi fertőzésből vagy hibás tárolásból jelenhetnek meg; megelőzésük alapja a fertőzési kockázat előrejelzése, a nedvesség, hőmérséklet és páratartalom kontrollja.
