Исследователи разрабатывают быстрый тест для выявления токсинов в зерновых культурах
Fusarium (FHB) — грибковое заболевание, влияющее на развитие ядра, приводит к миллионам долларов ежегодных потерь канадских зерновых культур, таких как ячмень, пшеница и овес.
В условиях потепления и интенсивных методов ведения сельского хозяйства фузариоз распространился по большим территориям. Зараженное зерно часто имеет более низкое качество и массу ядра и может быть непригодным для потребления человеком и животными.
Это происходит потому, что в процессе заражения фузариозом образуются микотоксины, такие как дезоксиниваленол (DON), которые в тяжелых случаях могут снизить рыночную стоимость урожая до нуля. Животные, потребляющие корм, содержащий высокий уровень DON, могут иметь замедленный рост, а также снижение фертильности и иммунитета. В худших случаях токсины могут привести к гибели животного. Также замечено долгосрочное воздействие на здоровье человека от употребления микотоксинов в пищу.
Так как микотоксины, такие как DON, не разрушаются во время обработки, измельчение или выпекание, тестирование зараженного кормового зерна на концентрацию DON становится критически важным. Чтобы ограничить количество микотоксинов в продуктах питания и кормах, в нормативных документах указаны максимально допустимые концентрации, и, если эти пределы превышены, продукты не могут быть проданы.
Селекция для низкой концентрации DON в зерновых культурах является важной мерой борьбы с болезнью, сказал исследователь Липу Ванг. «Проблема заключалась в том, что у селекционеров и исследователей не было быстрого и точного измерения DON», — сказал он.
Ванг и исследователь Ренди Катчер из программы CDC по патологии злаков и льна придумали новый способ тестирования на уровень DON, который включает одностадийную экстракцию микотоксинов с использованием химического растворителя ацетонитрила с последующей прямой инъекцией токсинов в масс-спектрометр для их идентификации и количественной оценки. Этот метод исключает длительный процесс разделения соединений и снижает стоимость, обеспечивая при этом высокую чувствительность и точность по сравнению с другими методами.
«Анализ, который раньше занимал 20 минут для каждой пробы, теперь может быть выполнен менее чем за две минуты, что очень важно при тестировании тысяч образцов», — сказал Ван. «Этот новый метод предлагает селекционерам гораздо более эффективный способ выбора линий пшеницы или ячменя, которые накапливают меньше дезоксиниваленола».
По словам Катчера, возможное использование нового метода зерновыми компаниями может повысить качество обеспечения зерновой промышленности на внутреннем и внешнем рынках.
«Наши клиенты не хотят никаких загрязнений, никаких токсинов в зерне», — сказал Катчер. «Это также может помочь в принятии решения, следует ли использовать зерно в качестве корма для животных».
Исследовательская группа в настоящее время использует новый тест на микотоксины в своей программе патологии растений, используя масс-спектрометр в Колледже фармации и питания. Они стремятся расширить диагностическое тестирование с участием научных сотрудников, заинтересованных производителей зерна.
Команда также разработала способ выявления и количественного определения других токсинов, предоставляя мощный инструмент для обнаружения новых типов микотоксинов в недавно разработанных сортах зерновых культур.
Источник: Университет Саскачевана; фото: pixabay.com
