MENÜ

Az aflatoxin járvány és a megoldás lehetőségei

Oldalszám: 43-45
Mesterházy Ákos, Tóth Beáta, Varga Mónika, Toldi Éva, Bagi Ferenc 2013.06.11.

Minőségi fordulat igénye a kukoricatermesztésben

Az aflatoxin különböző Aspergillus fajok, leginkább az  A. flavus által termelt toxinja, pontosabban egy toxincsoport (B1, B2, G1, G2), közülük a B1 a legfontosabb és ez fordul elő legnagyobb arányban. Erősen rákkeltő, mérgező vegyület és egyike azoknak, amellyel szemben a legkorábban állapítottak meg határértéket. Élelmiszerben az összes aflatoxin-tartalom 4 mg/kg, azaz négymilliárdod rész, takarmányban az ajánlott határérték 20 mg/kg, de tejelő állományban csak 5 mg/kg. Ha a már jól ismert dezoxinivalenollal hasonlítjuk össze, ott a humán felhasználásra kerülő búza szemtermésnél 1250 mg/kg, takarmányoknál állatfajoktól nagymértékben függ, de a különbséget jól mutatja. A legnagyobb problémát a tejben előforduló aflatoxin M1 és M2 okozza, ami a B1 és B2 tehénben átalakult változata és a határérték 0,05 mg/kg. A tejellátás biztonságos. A takarmánykeverők és a vásárlók már csak toxinkontroll alapján veszik meg a kukoricát, akinek saját termésű takarmánya van, annak felhasználhatóságát saját magának kell ellenőriznie. A tejfelvásárlók minden beszállított tételt ellenőriznek, és a nem megfelelőt visszaküldik.

Ha az élelmiszer-biztonsági kockázat minimális is, de a gazdasági kár igen jelentős. Egyrészt a nem beminősülő kukoricatételek felhasználása kétséges, ennek egy részét kevésbé érzékeny állatfajokkal még hasznosítani lehet, a határértéket jelentősen meghaladó tételek viszont nagy valószínűséggel nem használhatók fel. Jelentős többletköltséget okoz az aflatoxinkötő adalékok alkalmazása, akár többszörös dózisban is, és ilyen mértékben már káros élettani hatásai is lehetnek. Továbbá az etanol iparnak is az alacsony aflatoxin-tartalmú alapanyag kell, mert a száraz törkölyben a szem aflatoxin-tartalma 2–3-szorosára koncentrálódik, azaz pontosan a gyengébb minőségű tételek feldolgozására alkalmatlan. A probléma mind a kis-, mind a nagygazdaságok számára egyformán nagy gond és az is látszik, hogy akár eltérő megoldások lehetnek optimálisak részükre.

 

A kórokozó

Maga a kórokozó nem volt ismeretlen, raktári penészként tartották nyilván. Toxinvizsgálatok Magyarországon sok éve folynak, de komolyabb mértékű előfordulását nem mérték. Az elmúlt években mi is vizsgáltunk szántóföldi eredetű mintákat, de 2012 kivételével kimutatható mennyiséget nem találtunk. Bár 2007-ben már találtunk kisméretű járványra utaló jeleket, ennek csak figyelemfelhívó jellege volt, hogy számítanunk kell ennek a problémának a növekedésére. A gomba sok évtizede megvan a hazai kukorica mikroflórában. Nem csak raktári tételekből, hanem szabad szemmel teljesen hibátlannak látszó szemekből is sikerült jelentős arányban (30–40%) izolálni (1. kép). Az ép szemeket nézve azonban enyhe csíkoltság felfedezhető, ami akár egy enyhe felületi fertőzés következménye is lehet.

 

 

 43_1 AFLATOXIN KUKORICA

 

 

43_2 AFLATOXIN KUKORICA

 

 1. kép: Aspergillus flavus fertőződés szemmel láthatólag ép szemekből

 

 

A betegség

Az Egyesült Államok déli részén, ill. Afrikában már évtizedek óta jelen van és sokéves kutatási háttérrel rendelkeznek. Találtak rezisztenciakülönbségeket is, amelyeket a nemesítésben is fel lehetett használni. Azonban sokkal közelebb, a déli határoknál is jelentős változások voltak. Észak-Olaszországban már egy évtizede küszködnek a szántóföldi fertőződés következményeivel, mérsékelt sikerrel. A Vajdaságban is évek óta jelen van, 2012-ben ott is jelentős járvány volt, de Románia déli területei sem mentesek.

  

A betegség kifejlődésének a meleg, párás, esős időjárás kedvez virágzáskor, az érzékeny fázis nagyjából 5–10 napig tart, az ennél későbbi fertőzések már sokkal rosszabb eséllyel indulnak meg. A természetes fertőződést a bibék közvetítik a cső különböző részeibe, egy csövön akár 10–20 független gócot is látni lehet (2. kép).

 

 

 43_3 AFLATOXIN KUKORICA

2. kép: természetes fertőződés, a bibeközvetítéssel létrejövő sokhelyű fertőzés

 

Mi volt az oka a 2012-es járványnak?

2012-ben a hibridek összetétele országosan nem tért el lényegesen a korábbiaktól, az agrotechnika, a betakarítás és a tárolás sem volt lényegesen más. Ezért a probléma nagyobbik részét az igen forró és tartós időjárásban kell keresni, amely felerősítette azokat az eddig meglévő hiányosságokat, amelyek egyébként korábban nem vezettek ilyen súlyú problémákhoz. Az mindenesetre látszik, hogy a globális felmelegedés miatt erre más években is számítani lehet, tehát minden szempontból fel kell készülni, lényegesen feszesebb technológiai fegyelmet kell minden vonalon megvalósítani. Az eddigi tapasztalatok alapján a fajtakérdés csak egy probléma, a teljes technológiát át kell tekinteni és alapos fejlesztésekre lesz szükség, hogy az esetlegesen bekövetkező járványnak kedvező feltételek se tudjanak lényeges takarmánybiztonsági kockázatokat eredményezni. Vagyis minőségi fordulatra van szükség a teljes vertikumban. Ehhez pedig szemléletváltásra van szükség. Vegyük sorra a fontosabb teendőket.

 

A fajtakérdés

2007-ben ugyan járvány nem volt, de a korábbinál szokatlanul erősebb fertőzést figyeltünk meg és 2008-ban már megindítottuk a mesterséges inokulációs kísérleteket is. A harmadik ábrán egy erősen fertőzött és egy igen alacsony fertőzöttségű hibridet mutatunk be (3. kép). Az adatok azt mutatják, hogy van olyan ellenállóságkülönbség is, amit érdemes kiaknázni.

 

 44_1 AFLATOXIN KUKORICA

 

3. kép: jó ellenállóságú és fogékony hibrid Aspergillus flavus-szal szembeni tünetei, 2008.

 

A vizsgálatok során az 50%-os nővirágzás után 3, 5 és 11 nappal végeztünk inokulációt. A 11. napon kapott eredmények sokkal kisebb fertőzést mutattak, vagyis az inokuláció időpontját valahol 4–5 nappal kell a virágzás után időzíteni. A gomba egyébként inkább gyenge fertőzőképességű, az egyes izolátumok toxintermelése igen változatos, a toxint nem termelőktől a kiemelt toxintermelőkig minden átmenet előfordul. Adataink szerint 1–2 százalékos fertőzöttség, pl. 600 szem/cső esetében 6–12 Aspergillus okozta szemmel már a határértéket tízszeresen meghaladó aflatoxin-szennyezést is okozhat.

2012-ben egy szerb–magyar pályázatnak köszönhetően már mesterséges fertőzéses kísérletre is volt módunk Szegeden és Újvidéken. Minden fajból 2–2 izolátumot használtunk, ami az eredmények pontosságát növelte. A kísérlet a három toxikus Fusarium faj mellett az Aspergillusra is kitért, mivel akár takarmánybiztonsági, akár élelmiszerbiztonsági problémák miatt nekünk mind a négyre szükségünk van. Az eredmények szerint (4. kép, az összefüggések a táblázatban) a két fontos deoxynivalenol és zearalenon termelő fajjal szemben (F. graminearum, F. culmorum), mint annyi korábbi kísérletben is történt, a genetikai háttér közös. Ezt a r = 0.84-es összefüggés igen jól alátámasztja.

 

 

44_2 AFLATOXIN KUKORICA


4. kép: kukoricahibridek ellenállósága négy toxikus csőpenész kórokozóval szemben (Fg= F. graminearum, Fc = F. culmorum, Fv = F. verticillioides és Afl = Aspergillus flavus). Az eredménytáblázatot lásd alább

 

 

44_3 AFLATOXIN KUKORICA

 

 

 

A másik fontos következtetés az, hogy az A. flavus és a F. verticillioides-szel szembeni ellenállóság, az irodalmi adatoknak megfelelően, ugyancsak sok hasonlóságot mutat. A kontroll átlagnál magasabb F. verticillioides és A. flavus összefüggése arra utal hogy a természetes fertőződést leginkább e két faj okozta, ezt egyébként a tünetek is alátámasztották, kérdéses esetben izoláltuk a kórokozót és meghatároztuk hovatartozását. A rezisztencia ebben a kísérletben, ahogy az összefüggések is mutatják, nincsenek feltétlenül szinkronban. Az 5. és 6. kép a hibridsor legfertőzöttebb és legtisztább tagját mutatja be.

 

 

44_4 AFLATOXIN KUKORICA

 

5. kép: az SzM 20 hibrid reakciója különböző Fusarium fajokkal és Aspergillus flavus-szal szemben, 2012. (Fg= F. graminearum, Fc = F. culmorum, Fvert = F. verticillioides és Term. = természetes fertőződés)

 

 

 45 AFLATOXIN KUKORICA
 

6. kép: az MKK9 hibrid reakciója különböző Fusarium fajokkal és Aspergillus flavus-szal szemben, 2012. (Fg= F. graminearum, Fc = F. culmorum, Fvert = F. verticillioides és Term. = természetes fertőződés)

 

Más 2012-es kísérleteinkből, ahol ugyancsak több kórokozóval dolgoztuk (ez világszerte ritkaságnak számít) találtunk számos olyan hibridet, amely hasonló reakciót mutatott a különböző fajokkal szemben, de jelentős eltérések is vannak. A négy toxikus gombafajjal szemben ezért nincs feltétlen azonos rezisztencia háttér, azaz a nagyon változó kórokozó populációtól függően nem tudunk minden kórokozóval szemben szelektálni, azaz marad lyuk a rendszerben. A legjobbak között van a 4. képen bemutatott a SzeTC465 (SZM8), a Sarolta (SZM2), vagy a Sze521 (SZM10). Amire itt szükség van az egyrészt a fajtaminősítés ilyen irányú reformja, másrészt a már elismert hibridek ellenállóságának ismerete. Ez irányban elkezdődött egy közös gondolkozás, reméljük, hogy eredményre is fog vezetni. A nemesítés is felismerte, hogy ez versenyképességi tényező, a termelők pedig ugyancsak eljutottak erre a gondolatra.

 

Agronómia

Azok a termelők, akik 10–15 tonnát meg tudnak termelni hektáronként, rendelkeznek a legfontosabb ismeretekkel. Megjegyezném, hogy a virágzáskori öntözés jelentősen növelheti a fertőzöttséget, ezért célszerű a nővirágzás előtt vagy két héttel utána az öntözést elvégezni. Fungicides hatékony védelem ma nem áll rendelkezésre, a rovarkártevőkkel szembeni védekezésnek van értelme, minthogy a rovarfertőzés a toxikus gombaszennyezést jelentősen növelni tudja. 

 

Betakarítás

A mai gyakorlat szerint a betakarított terményt szükség szerint szárítják és utána vagy silóba, vagy síktárolóba helyezik el. Ha a tétel szárítás előtt órákig a betonplaccon áll, az már akkor is súlyos minőségi kárt okozhat, ha a pótkocsin a szem még kifogástalan volt. Táblánként és hibridenként az elkülönített kezelés nem általános gyakorlat, ezért ha egy adott tábla súlyosabban fertőződött, az a másik tábláról származó egészséges termést is tönkre tudja tenni. Mivel az adott kukoricatömeg rendkívül inhomogén, ezért igen nagy a mintavételi hiba, szakértők szerint az összes hiba 88%-a származik a mintavételből, a többi pedig az analitikai módszerekből stb. ered. Szabványos mintavételnél is lehet 30–40% különbség ugyanazon tétel különböző időpontban vett átlagmintái között. Ezért célszerű a táblát aratás előtt átjárni, néhány száz csövet táblánként megnézni és ennek alapján dönteni. Nagyon fontos a betárolás előtti toxinmérés, nagyobb toxintartamú tételt gyorsan fel kell használni, nehogy később gondot okozzon. Ugyancsak célszerű rostán átengedni a terményt, hogy a fertőződésre sokkal hajlamosabb tört szemek már be se kerüljenek a tárolóba. Ha a szántóföldi fertőzöttség már jelentős, akkor betárolás előtt a fajsúly szerinti szeparálás is szóba jöhet, ehhez a szükséges berendezések megvannak. Az ilyen tételeket mindenképpen külön kell tárolni. Van arra is engedélyezett eljárás, hogy közvetlenül a betárolás előtt a tételt sterilizáljuk, így mikrobiológiailag sokkal kevésbé aktív anyag kerülhet a tárolóba, jobb tárolási kilátásokkal.

 

Tárolás

A csarnok- vagy silós tárolásnál célszerű hő- és páratartalom-mérőket beépíteni, így a komolyabb minőségromlás kezdetéről is már idejében értesülünk és a nagyobb kár megelőzhető. Mindkét változatnál normál levegő van, ez a termény és a kórokozók számára is alacsony szintű élettevékenységet megenged és akár toxinfelhalmozódás is bekövetkezhet. Ez bármelyik toxinra igaz. Kiváló tárolási technológia mellett a komolyabb minőségi probléma elkerülhető. Vannak azonban olyan új technológiák is, amelyek olcsók, a terményt gyakorlatilag hermetikusan lezárják (pl. fóliaalagutas tárolás), ahol mind a termény, mind a mikrobák tevékenysége leáll, így a betároláskori minőség megőrzésének esélye jobb. A módszerrel adott esetben toxincsökkenést is el lehet érni, ez a munka még kísérleti fázisban van. Van már hűtött technológia is, ez drágább, ez is segíthet a minőség megőrzésében. A nagy csarnokokban ezeket a fóliahurkákat biztonsággal lehet tartani. Természetesen további eljárások is léteznek. A kitárolásnál ugyancsak toxikológiai kontrollra van szükség. Ennek alapján lehet dönteni a felhasználási irányokról.

 

Silókukorica

A fajtakérdés itt is fontos. A betakarításnál már sok helyütt hagynak 40–50 cm-es tarlót, hogy a talajszennyezés kisebb legyen, s ha szárkorhadás volt, ami sok esetben toxinszennyezéssel jár, az se rontsa a betárolt takarmány minőségét. Ha a táblán leszáradt foltok vannak, ezek anyagát célszerű inkább szemesként külön levágni. A légmentes lezárás alapkövetelmény. Ugyancsak az is, hogy a megnyitott silófal függőleges legyen, ez a mikrobiológiai romlást lényegesen csökkenteni tudja. A betonalapon silómaradvány nem maradhat. A toxintartalom mérése mind betároláskor, mind kitároláskor fontos, ez dönt a takarmány felhasználhatóságáról. Itt is vannak olyan módszerek, amelyek kisebb egységeket kezelnek és kisebb toxikológiai kockázatot mutatnak.

 

Toxinmentesítés

Pillanatnyilag nincsenek hatékony eljárásaink. Az azonban látszik, hogy a szennyezett termékek gazdaságos kivezetésének egyik lehetséges módja. Nagyon fontos lenne, mert gazdaságosan felhasználhatóvá tenne olyan tételeket, aminek most ilyen hasznosítása nem lehetséges. Végül olyan nem élelmiszeripari vagy állattenyésztési felhasználási formák is kellenének, ahol ezeket a tételeket gazdaságosan, vagy csak minimális veszteséggel lehessen felhasználni, és ez nem feltétlenül a biogáz vagy erőművi felhasználás.

 

Összefoglalás

A magyar kukoricatermesztés gondjait a jelenlegi aflatoxin problémakör a felszínre hozta. Az a felfogás a múlté, hogy a kukorica a legegészségesebb növény, ezért a termőképességen túl komoly gond nem lehet, és a többi is csak annyiban érdekes, amennyiben az a termést befolyásolja. Az idei év igazolta, hogy azoknak a termelőknek, akik a kukoricájukat nem tudták eladni, vagy a feltakarmányozott toxinszennyezett kukoricából, esetleg silóból származó tejet nem vették át, hirtelen mindeggyé vált, hogy 6, 10 vagy 13 tonna/ha termést takarítottak be. Azt gondoljuk, hogy minden tekintetben át kell gondolnunk az egész technológiát és az egész fajtapolitikát. Önmagában sem az agronómia, sem a fajta, sem a betakarítás, a tárolás, a feldolgozás nem fogja megoldani a problémát. Ezeket az elemeket jól működő rendszerré kell összefűzni. Minden kornak a maga lehetőségein belül ezt a rendszert újra kell építeni, az egyes elemeket korszerűsíteni kell vagy jobbra cserélni. A cél azonban változatlan: nagy hozzáadott érték, jövedelmezőség. Ez jelentős kutatás nélkül nem fog menni. A cél nem megoldhatatlan. A hibridek között nagyok a különbségek, az információk egy része 1–2 év múlva már felhasználható lesz. A fajtaminősítés eredményei 3–4 évvel később jelentkeznek, a nemesítés még lassúbb. Az új technológiák nem feltétlenül drágábbak, akár olcsóbbak is lehetnek. Ha a paraszti gazdaságok 100 évvel ezelőtt az élelmiszer-biztonsági problémát a kor technológiai és tudásszintjén meg tudták oldani, akkor ez sokkal több tudás, nagyobb anyagi erő, fejlettebb ipar mellett sem lehet megoldhatatlan probléma.

 

Mesterházy Ákos, Toldi Éva, Varga Mónika és Tóth Beáta (Gabonakutató Kft., Szeged), Bagi Ferenc (Agricultural University, Dept Plant Pathology, Novi Sad – Mezőgazdasági Egyetem, Növényvédelemtani Tanszék, Újvidék)