Mesterházy Ákos
Gabonatermesztési Kutató Kht., Szeged
Bevezetés
Az élelmiszerbiztonság, azaz az egészségre károsan nem ható, biztonságosan és kockázat nélkül fogyasztható élelmiszerek, ill. a takarmányok biztonságának kérdése az utóbbi évtizedben kapott különleges hangsúlyt és jelentõsége folyamatosan nõ.Nem véletlen, hogy az Európai Unió EU 5-ös, most futó kutatási programjában az élelmiszerbiztonsági kérdések kulcsszerepet kaptak. A kiterjedt problémakörnek csak része, de igen fontos, hogy a világon igen sok helyen törtek ki igen jelentõs kárt okozó gomba eredetû fertõzések következtében elõálló mikotoxikózisok, amelyek ugyan nem ragályosak, de igen jelentõs, milliárdos károkat okoztak az állattenyésztésben, s mint késõbb kiderült, többnyire az emberre és állatra is igen ártalmasak és igen komoly élelmiszer, ill. takarmánybiztonsági kérdést jelentenek. Hazánkban a búza legutóbb 1996-1999 között szenvedett jelentõs területre kiterjedõ kalászfuzárium járványt, s a közvetlen és közvetett károkat 1998-ban mintegy 25 milliárd Ft-re becsültem. Az USA-ban és Kanadában 1993-2000 között évente felléptek pusztító járványok, az összesített károk itt is milliárdosak, de dollárban. Kínában sok millió hektáron minden évben jelentkezik, de nincs a földgolyónak olyan része, ahol kisebb-nagyobb gyakorisággal ne károsítana. Ugyanez érvényes a kukoricára is, amely toxikológiailag a búzánál is rosszabb helyzetben van.
A szennyezett gabonatermékek közvetlen emberi és állati felhasználásán túl az igen jelentõs részben gabonát felhasználó állattenyésztés is veszélyeztetett, a gyengébb gyarapodásból, reprodukciós zavarokból, esetleg elhullásból eredõ gazdasági problémák is igen nagy súllyal esnek latba. A toxinok állati termékekben is jelentkezhetnek, s könnyû belátni, hogy az állati takarmányozásban felhasznált alapanyagok révén az élelmiszerbiztonság is közvetetten érintett, hiszen az állati termékekben kimutatható toxinok az emberi fogyasztásra szánt élelmiszerek minõségét is befolyásolhatják.
Külön probléma a biotermékek kérdése, ugyanis a gondok hatványozottabban jelentkezhetnek, minthogy a hatékony növényvédõszerek túlnyomó többségének felhasználása tiltott. A dolog azért ellentmondásos, mert a gyenge mérgeknek számító gyorsan lebomló fungicideknél százszor-ezerszer mérgezõbb és igen ellenálló, nem bomlékony gombatoxinok valahogy elkerülték a bioélelmiszereket elõállító szervezetek és felhasználók figyelmét, és ezzel pontosan az a lakossági réteg vált kiemelten veszélyeztetetté, amelyik a természetes élelmiszerekben bízik. Ne felejtsük el, a mikotoxinok is természetes anyagok, de távolról sem ártalmatlanok.
A legnagyobb problémát Magyarországon a Fusarium fajok okozzák, az élelmiszer- és takarmánybiztonságot ezek fenyegetik leginkább. Egészen a legutóbbi egy-két évtizedig Európában velük szemben rezisztencianemesítés nem folyt, Magyarország kivételével, ahol a rezisztenciaviszonyok tanulmányozásának 30 éves hagyománya van. Az össze többi fontos kutatóprogram 10-20 évvel késõbb indult, részben éppen a magyar eredmények alapján. Amellett, hogy az általános problémákat is tárgyaljuk, kiemelten a búza kalászfuzárium kérdéskört tárgyaljuk, ugyanis itt áll rendelkezésre a legtöbb eredmény, ezért modellnövénynek tartjuk.
Mint számos más területen, itt is a megelõzés a legolcsóbb eljárás és ez fog állni a jelen tanulmány középpontjában is. Természetesen kitérünk a válságkezelés lehetséges módozataira is, amivel a már bekövetkezett problémák minél kisebb veszteséggel történõ megoldására is teszünk javaslatot.
A téma feldolgozása nem új Magyarországon sem. Mesterházy és mtársai (1972, 1993) már részletesen taglalták a gombafertõzést és a toxikológiai problémákat, azok állategészségügyi és humán hatásait, s a 90-es években is számos összefoglaló tanulmány született magyar nyelven (Kovács 1998, Kovács és Mesterházy 1998, Mesterházy 1997, 1999) annak érdekében, hogy a szakmai közvéleményt a kor színvonalán tájékoztassuk.A gombaméregtan születése 1960, amikor Blount (1960) egy új pulykabetegséget írt le, amit a késõbb aflatoxinnak nevezett gombaméreg okozott és nemsokára kimutatták rákkeltõ hatását is (Barnes és Butler 1964). A kutatás igen gyorsan fedezett fel újabb és újabb másodlagos gomba eredetû anyagcseretermékeket. Riley (1998) szerint 1971-ben Turner már 500 gombafaj 1200 másodlagos anyagcsereterméket rendszerezett, Turner és Alderigde szerint 1983-ban számuk már 2000 felett volt 1100 gombafajból, ami fajonként átlagosan kettõt jelentett. Hawksworth (1991) 69000 gombafajban, amely mintegy 5 %-a a létezõ gombafajoknak, mintegy másfél millióra becsülte a másodlagos anyagcseretermékeket, de más konzervatív becslés is százezres nagyságrendet becsült. 1983-ra az ismert anyagcseretermékek száma már elérte a 3200-at és Riley (1998) adatai szerint 1996-ra már túlhaladta az 5400-at, 2001-ig pedig ugyanilyen ütemben bõvülhetett. Ez viszont még töredéke csak a becsült anyagcseretermékek számának. Ez mutatja egyben, hogy a gyorsan gyarapodó ismeretek ellenére is inkább csak a kezdetén tartunk a munkának. Cole és Cox (1981) mintegy 300 vegyületet tartott gombatoxinnak és más szerzõkkel együtt (Riley 1998) úgy gondolják, hogy az ismert másodlagos anyagcseretermékek mintegy 10 %-a rendelkezik mérgezõ tulajdonságokkal. Így ma 6-800 körüli toxikus gomba anyagcseretermékkel kell számolni. Ezeknek nagyjából a felét-harmadát ismerjük
A mezõgazdasági gyakorlatban azonban ez a szám lényegesen kisebb, ugyanis csak azon gombanemzetségek és fajok jöhetnek számításba, amelyek a terményeket a szántóföldön vagy a raktározás alatt károsítani képesek, tehát azok, amelyek betegségeket tudnak kiváltani.
Ma a legfontosabb méregtermelõk a Fusarium, Aspergillus, Penicillium és Alternaria nemzetségek fajai. A gabonaféléket mind a négy fertõzni tudja, de toxikológiai problémákat leginkább az elsõ három okoz, míg az Alternaria fajok elsõsorban a zöldség-gyümölcsfélékben okoznak jelentõs toxinszennyezést. A problémát bonyolítja, hogy ugyanazon faj számos, egymástól igen eltérõ toxint is képes elõállítani.
Korábban a gabonaszemekbõl izolálható gombákat szántóföldi és raktári eredetû csoportokra osztották fel. Bár ez érvényét nem veszítette el teljesen, kiderült, hogy a jellegzetes szántóföldi kórokozónak tartott Fusarium nemzetség fontos raktári betegséget is okozni tud és számos, a képzõdéséhez hideget igénylõ toxin a kalászos gabonáknál éppen a raktári körülmények között emelkedik lényegesen (zearalenon, T-2 toxin), de kukoricában ezek már betakarításkor is igen fontosak lehetnek. Kiderült továbbá, hogy az Aspergillus flavus, jellegzetesen raktári kórokozóként ismert gomba, az aflatoxin termelõje az érzékeny kukorica hibrideket a szántóföldön is fertõzni tudja, és a betakarított termésben már igen jelentõs aflatoxin koncentráció mérhetõ, ha forró, száraz nyarak vannak. Erre különösen az USA-ban vannak bõséges adatok.
E dolgozatban elsõsorban a Fusarium fajokat tárgyaljuk. A fontosabb méreganyagokat termelõ Fusarium fajokat Chelkowski (1998) alapján mutatjuk be (1. táblázat).
1. táblázat. Fusarium fajok Nelson et al. (1983) szerint mikotoxinjaik és elõfordulásuk gabonafélékben, elõfordulás magyar viszonyokra módosítva.
Fusarium faj Elõfordulás gabonafélékben Fertõzõképesség kalászokon Mérgezõ anyagcsere termékek F. graminearum +++++ Erõs DON, 3AcDON, 15AcDON, NIV, ZON, DeDON F. culmorum ++ Erõs DON, 3AcDON, NIV, ZON, F. avenaceum +++ Mérsékelt MON F. crookwellense ++ Erõs NIV,FUS, ZON F. poae +++ Mérsékelt NIV, FUS F. sporotrichioides ++ Mérsékelt T-2, HT-2, NEO F. tricinctum + Gyenge MON F. chlamydosporum + Gyengem MON F. semitectum + szaprofita BEA F. equiseti ++ szaprofita FUCH, ZON F. acuminatum + Gyenge T-2, MON F. moniliforme ++++m Mérsékeltm FB1, FB2, FB3, FU-C F. subglutinans +++++m Mérsékelt MON, BEA, FUP F. proliferatum ++ m Gyenge FB1, FB2, MON, BEA, FUS F. anthophilum + m Szaprofita MON F. solani ++ Szaprofita MON F. oxysporum ++ Szaprofita MON Microdochium nivale (F. nivale) +++ Mérsékelt nincs Elõfordulás: +++++ igen gyakori, ++++ gyakori, +++ közepes gyakoriság, ++ ritkán fordul elõ, + igen ritka, m kukoricán
Toxinok és: DON: deoxynivalenol 46.4, AcDON: acetyl deoxynivalenol, NIV: nivalenol 4.8, ZON: zearalenon 1000, DeDON: dideoxynivalenol, MON: moniliformin, FUS: fusarenon, NEO: neosolaniol, BEA: beauvericin, FUCH: fusarochromanon, FB: fumonisin B, FU-C: fusarin C, FUP: Fusaproliferin, T-2: T-2 toxin, HT-2: HT-2 toxin.
A Fusarium fajok által termelt toxinok száma ennél lényegesen nagyobb, a zearalenon csoportba legalább 16 változat tartozik, de a trichotecének száma is már 80 felé közelít. A gyakorlatban azonban a felsõrolt toxinok a jellemzõek, s igen gyakori, hogy az aláhúzással jelölt fõ toxin mellett más már az adott tételben kimutatható mennyiségben már ritkábban fordul elõ. A F. moniliforme csoport m –el jelzett tagjai elsõsorban kukoricán dominánsak vagy gyakoriak, a kalászosokon azonban viszonylag ritkák. Toxicitásukat (LD50) a 2. táblázat tartalmazza.
2. táblázat. Fontosabb Fusarium toxinok toxicitása Abramson (1998) szerint
Vegyület Állatfaj LD50 (mg/kg) A típusú trichotecének T-2 toxin patkány 5.2 csirke 5 HT-2 toxin csirke 7.2 Diacetoxyscirpenol patkány 7.3 csirke 3.8 B típusú trichotecének Deoxynivalenol (DON) egér 46 3-acetil-DON egér 34 15-acetil-DON egér 34 Nivalenol patkány 19.5 Fusarenon-X egér 4.5 csirke 33.8 Nem trichotecének Moniliformin naposcsibe 4 Fumonisin B1 ló 1-4 (súlyos agykárosodás) Ösztrogének Zearalenon egér >5000 Természetesen az idézett adatokon túl is van számos irodalmi adat forgalomban, többnyire az itt megadott értékekhez közel. elõfordulnak azonban nagyobb eltérések is, így pl. a nivalenol esetében Vesonder és Golinski (1989) 4.1-es értéket ad meg.
A betárolt terményekben a fontosabb gombafajokat és toxinjaikat azonosították Abramson (1998) foglalta össze (3. táblázat).
3. táblázat. Tárolt termékekben elõforduló gombatoxinok és toxicitásuk szájon át adagolva (Abramson 1998)
Mikotoxin Gombafaj Termény LD50 mg/kg Aflatoxin B1 A. flavus kukorica 7.2, patkány A. parasiticus diófélék A. nominus gyapotmag Ciklopiazonsav A. flavus A. tamari kukorica 36.0, patkány P. griseofulvum földimogyoró P. communae sajt P. camembertii Ochratoxin A P. verrucosum Búza 22, patkány A. ochreaceus Árpa A. ostianus rizs Citrinin P. verrucosum búza 56.0, pulyka P. citrinum A. terreus Patulin P. expansum alma 35.0, egér P. griseofulvum Penicillinsav P.aurantiogriseum Kukorica 90.0, csirke P. aurantiovirens bab 600.0, egér P. cyclopium P. freii P. viridicatum Penitrem A P. crustotum Búzakenyér 10.0, egér P. melanoconidium Dió sajt Szekalonsav P. oxalicum kukorica 25.0, patkány Viomellein P. freii árpa P. cyclopium P. viridicatum Xanthomegnin P. freii P. cyclopium P. viridicatum Mint látható, az LD50 értékeket természetesen tiszta toxin bejuttatásával, leggyakrabban egereken és patkányokon végzik, de mások is elõfordulhatnak. Az egyes állatfajokon tapasztalt értékek azok érzékenységének függvényében többszörösen is eltérhetnek egymástól. Éppen ezért fontos, hogy a kapott adatokat az emberre és a gazdasági állatokra is vonatkoztatni lehessen, amire az orvostudományban már jól bevált eljárások vannak. Az állatoknál ezt kísérletes úton is lehet ellenõrizni, az embernél viszont csak közvetett eljárások lehetségesek, mint pl. a vér immunrendszerben szerepet játszó fehérvértestjeinek érzékenységét lehet toxinokkal szemben tesztelni (Berek et. al. 2000), vagy nõi méh vagy emlõsejteken lehet mérni a zearalenon hatását az ösztrogén receptorokra. Az idegrendszerre való hatást pl. patkány idegsejttenyészeten is lehet tesztelni. Ezek az eljárások természetesen az állatoknál is rendelkezésre állnak, de a közvetlen toxinnal fertõzött takarmányok etetése is kísérleti gyakorlat.
Ha azonban azokat a toxinokat vesszük számba, amelyek világszerte igen súlyos problémát okoznak, akkor a szám nem nagy, a deoxynivalenol, a zearalenon, a fumonisin B1, az aflatoxin B1, az ochratoxin A és a tenauzonsav érdemlik ki az elsõ számú közellenség címét.
Az aflatoxin elsõ lépésben aktiválja az anyagcserét, módosítja a DNS állományt, sejt deregulációt okozva, amely sejthalálhoz, ill. alapvetõen megváltozott sejtfolyamatokhoz vezet (szétrobbantja a makromolekula szintézist, sejt deregulációt, majd sejthalált váltva ki). Igen erõs rákkeltõ.A deoxynivalenol elsõ lépésben a fehérjeszintézist gátolja, felborítja a citokinin szabályozást, megváltoztatja a sejt proliferációt és sejthalálhoz vezet. Igen erõs immunrendszer gátló.
A fumonisinek a szfinganin N-acetiltranszferáz aktivitást gátolják, a lipidszintézist blokkolják, ami sejt deregulációhoz, ill. sejthalálhoz vezet.
Az ochratoxinok a fenilalanin szintézist teszik mûködésképtelenné, redukálódik a PEPCK, csökken a glikoneogenezis, majd sejthalál a végállomás. Egyben fehérje és DNS szintézis gátlás is végbemegy. Különösen a vese reagál érzékenyen.
A zearalenon az ösztrogén receptorokra kötodik, ösztrogén választ vált ki és felborítja nemi hormonok egyensúlyát. Méh és petefészek duzzadás, méh elõreesés, abortálás gyakori következmény, pusztulás ritkán kíséri.
A T-2 toxin ugyancsak igen erõs fehérjeszintézis gátló, transiens Ca2+ ionokat hoz létre, aktiválja az endonukleázokat és sejtpusztulást okoz.
Bár számos itt most nem felsorolt toxin hatásmechanizmusa is ismert, az eddigi felsorolásból látható, hogy igen eltérõ módon hatnak. Ez az alapja annak, hogy hatásuk összeadódhat a szervezetben, hiszen egy több toxint tartalmazó étel vagy takarmány egyszerre több ponton támadhatja hatásosan azt.
A természetes eredetû és mesterségesen adott toxin közötti hatás igen eltérõ lehet. Például az állatkísérletekben 5-10-szeres koncentrációban kellett deoxynivalenolt adni az állatoknak, hogy a természetes szennyezés 1 ppm-es hatását reprodukálni tudják (Miller és Trenholm 1994). Ez, és más adatok arra utalnak továbbá, hogy inkább a szinergista, összeadódó változat a jellemzõ, de az is biztosnak látszik, hogy ehhez számos ismert, vagy eddig nem ismert méreganyag, ill. a méreg hatását elõsegítõ, de önmagában kevéssé toxikus anyag is jelen lehet. Ezen a téren igen jelentõs kutatómunka áll még elõttünk.Ez egyben az egyik szakmai oka annak, hogy az egészségügyi határértékek megadása rendkívül nehéz, ugyanis az adott búza tételben lévõ 1 ppm DON egészen más mérgezõképességgel rendelkezhetik, mint egy másik, ugyancsak 1 ppm DON tartalmú tételben. Ehhez viszont még legalább néhány fontos méreganyag mennyiségét is meg kellene vizsgálni, hogy a valósághoz közelálló képet kapjunk. A fentiek miatt ezért a határértékek megállapításánál a természetes szennyezettségû tétel mérgezõképességét is figyelembe veszik, így reálisabb értékeket lehet megállapítani. E problémák miatt azonban az adott szabályozás eredményességét illetõen a vélemények már erõsen szórnak.
A másik ok az, hogy mely tüneteket tekintünk mérvadónak az egészségügyi határérték megállapításakor. A klinikai tünetek kialakulásához szükséges méregmennyiség az egyik határérték megadás alapja. A lényeg az, hogy azt a legnagyobb toxinkoncentrációt célszerû választani, ami az adott esetben még nem okoz klinikai tüneteket. Ezzel a gond az, hogy nemcsak klinikai tünetek léteznek, hanem igen kis mennyiségû toxin okozhat lényeges gátlást az immunrendszerben. Így pl. Berek et al. (2001) szerint az emberi immunrendszert már 50 ppb DON, T-2 toxin, fusarenon-X vagy nivalenol már 80 %-ig gátolja, ami huszonnegyed része pl. a DON élelmiszeripari célokra felhasználható búza szemtermés magyar egészségügyi normájának (1200 ppb, vagy 1.2 ppm). Hasonló eredmények sertésen is vannak (Kovács et al. 1998, Kovács 2001). Vannak rákkeltõ toxinok is, pl. az aflatoxin, ahol a klinikai tünetek alatti mennyiség tartós felvételének lehetnek igen komoly következményei. Ezen toxinok esetében tehát a rákkeltõ, ill. immunválaszt befolyásoló koncentráció kellene, hogy mérvadó legyen, ez az oka a rendkívül alacsony limiteknek. Arra is vannak adatok, hogy a folyamatos toxinfelvétel során a kezdeti nagyobb visszaesés után az állatok mintegy adaptálódnak, de a termelés színvonala az eredeti szintre nem áll vissza. Ezt a DON esetében tapasztalták, a zearalenonnál ilyen adatról nem tudok.
A magyar szabályozás, függetlenül a más országokban folyó vitáktól, már évek óta bevezetett toxin határértékeket az élelmiszeripari termékeknél. Így a 17/1999. (VI.16.) EüM rendelet 4. sz.melléklete megadja a fontosabb toxinok élelmiszerekben megengedhetõ határértékeit. Ez a korábbi, 1995-ös rendelet frissített változata. Az aflatoxin változatok és az Ochratoxin A értékeket megadja, a deoxynivalenolnál (DON) az étkezési korpánál 1200 ppb, a lisztek, õrlemények, müzlik esetében 1000 ppb a határérték. Ugyanitt a zearalenon 100 és a T-2 toxin 300 ppb-s értékkel rendelkezik. Fontos, hogy a patulin koncentrációját is korlátozza, határérték 50 ppb. A többi toxinról szó sem esik.
A Magyar Takarmánykódex legújabb kötelezõ elõírásairól az FVM 47/2001. (VI. 25.) rendelete igazít el, ennek melléklete az 1, 2. és 3. táblázat tartalmazza a jelenleg érvényes határértékeket. Ezek kötelezõ érvényûek. Ezt a szabályozást már az Európai Közösségek joganyagának átvételével határozták meg. Az egyedüli említett toxin az aflatoxin, erre részletes határértékek vannak, azonban az összes többi toxinra határérték nincs, említve sincsenek. A korábban meglévõ szabályozást azért nem tünteti fel, mert igen komoly viták vannak folyamatban a határértékekkel kapcsolatban, javasolva a korábbi limitek jelentõs szigorítását, ami viszont jelentõs ellenállásba ütközik, nem véletlenül.
A témakörben könyvtárnyi irodalom áll rendelkezésre. Gareis (1989) európai adatokat összegezve 43.8 ppm-es maximumot talált búzában, 6.3 ppm-et árpában és zabban, 67 ppm-et kukoricában és 1.3 ppm-et keveréktakarmányokban. A T-2 toxin maximuma 5.8 ppm, a zearalenoné kukoricában pedig 278 ppm. Az USA-ban Jelinek 2000 minta alapján 41-3410 ppb talált a 80-as évek elején, a 90-es évek járványainál azonban a maximumok a 25-30 ppm-et is elérték DON-ból. Japánban a DON és NIV együttes jelenléte volt jellemzõ 49, ill. 18,4 ppm-es maximumokkal.Magyarországon a 90-enes évek elején a búza szemtermésében a DON átlagértékek fél ppm körül voltak (Mesterházy et al. 1995), de az 1998-as és 1999-es járvány után a lisztben is 1 ppm-es átlagos DON koncentrációt mértek. Amerikai adatok szerint az õrlés során a lisztbe a szem DON tartalmának 10-30 %-a jut be, azaz az 1 ppm-es lisztben mért koncentrációhoz legalább 3-6 ppm DONt tartalmazó búza kellett. A korpa viszont az a frakció, ahol a toxin akár az eredeti kiinduló érték tízszeresét is elérheti, azaz ha pl. 0.5 ppm DON tartalmú búzát õrlünk, a korpa egyes frakcióinak DON tartalma akár 3-5 ppm is lehet, ami 3-5-szöröse az EüM 2001. évi hivatkozott rendeletének mértékének (1.2 ppm). Azaz a toxikológiai határértékeket többszörösen, akár nagyságrendekkel meghaladó toxinkoncentráció természetesen fertõzõdött gabonában.
Rafai (1998) több ezer minta alapján megbízható képet ad a hazai helyzetrõl, amelynek alapján a helyzet minden, csak nem megnyugtató.
A mesterséges fertõzéses kísérleteknél az értékek természetesen lényegesen magasabbak. DON esetében 200 ppm-et is mértünk, míg zearalenonból kukoricában a 10000 ppm-et megközelítõ értéket is kaptunk.
A már rendelkezésre álló adatok alapján azt kell mondanunk, hogy a mérgezõ gomba anyagcseretermékeket a szemestermények, de más élelmiszer alapanyagok természetes alkotórészének kell tekinteni. Elõfordulásuk a szabad szemmel egészségesnek látszó termékben általában igen kis mértékû, ami messze az egészségi károsító szint alatt van (Sinha és Bathnagar 1998), de ez a klinikai tünetekre vonatkozik. A problémát többnyire azon tételek felhasználása jelenti, és ezek a több százezer tonnát is elérhetik, ahol a mikrobiológiai minõségromlás már észlelhetõ és több-kevesebb toxintartalom is jelen van.
Azok a rezisztens törzsek, amelyeket az elmúlt évtizedekben teszteltünk vagy állítottunk elõ, még a fertõzõdésre legoptimálisabb körülmények között is egészségesek maradtak, vagy csak minimális fertõzõdést szenvedtek el. A szántóföldi eredetu betegségek esetében egyértelmû e gombafajokkal szembeni rezisztencia hiánya vagy alacsony mértéke. Ezt természetesen az ökológiai és agronómiai feltételek igen jelentõsen befolyásolják.A szántóföldi fuzáriumfertõzés megelõzését ellenálló fajtákkal, amelyek növényvédelmet nem igényelnek, ill. olyan fajtákkal, amelyek a közepesen ellenálló csoportban, optimális agrotechnikával, hatékony növényvédelemmel, igaz jelentõs ráfordítással, de a mikrobiológiai szennyezést és a toxinfelhalmozódást nem engedik a határértékek fölé.
Jelenleg ugyanis az a gyakorlat, hogy a fertõzött terményt, ha maguk már nem is használják fel, a piacon értékesítik, gyakorlatilag a problémát exportálják. Az búzaexportban már évek óta érvényesülnek a toxinlimitek, pl. DON esetében 0.5 ppm, a belföldi forgalomban a maradék „felszívódik” és megjelenik az élelmiszerekben és a takarmányban és a létezõ határértékek ellenére gyakorlatilag semmi sem garantálja ma ezen tételek elzárását a takarmány- és élelmiszerpiacról.
1. A búza rezisztencianemesítése Fusarium fajokkal szemben
Az elmúlt idõszakban a búza rezisztenciaviszonyainak tanulmányozásában és a rezisztencianemesítésben jutottunk a legmesszebb. Az eddigi vizsgálatok azt igazolják, hogy a fuzárium rezisztencia a búzában nem fajspecifikus, hanem legalább 6-8 fajjal szemben ad védelmet egyidejuleg. Ennek alátámasztására a 2001-es adatokat mutatom be (1. ábra). Ha tehát a búza ellenálló pl. F. graminearummal szemben, ugyanilyen rezisztens lesz a többivel szemben is. A kutatómunka azt is igazolta, hogy a toxintartalom arányos a betegség mértékével és a legellenállóbb genotípusokban még a legagresszívabb izolátumok sem tudtak jelentõsebb fertõzõdést vagy toxintartalmat elõidézni.2. Fungicidhasználat.
A 2000. év az utolsó, amelyrõl már rendelkezünk teljes adatsorral (4. táblázat), amely szerint a kalászfertõzöttség, termésveszteség, szemfertõzöttség és DON tartalom igen szoros kapcsolatban állnak. Ebben az évben igen száraz idõjárás uralkodott, ezért a fertõzöttségi értékek a korábbi évek színvonala alatt maradt. Így a Kalász és a Zugoly a korábbi évek fertõzöttségének negyedét mutatta. Az adatokat a toxintartalom szerint rangsoroltuk. A legjobb anyagok fertõzésmentesek vagy minimális fertõzöttséget mutatnak, a fogékonyabbaknál azonban a DON és a kalász-, vagy szemfertõzöttségi értékek jelentõsebb. Érdekes volt a Petur, amelynek szántóföldi adatai még jók voltak, de a szemfertõzöttség vagy DON tartalom már mutatta, hogy nem sorolható az ellenállóbb fajták közé. A kísérlet során a kalászfertõzési adatokat egyrészt a hagyományos öt értékelés átlagával adtuk meg, de kiszámoltuk a görbe alatti területet is (AUDPC), ami újabban terjed. A korrelációs együtthatók mutatják, hogy a két érték között igen szoros, 0.99 feletti szorosságú kapcsolat van, s ami még fontosabb, a két érték azonos korrelációkat mutat a szemfertõzöttséggel és DON tartalommal is. Ezeket az eredményeket a korábbi, itt nem idézett évek adatai is alátámasztják. Azaz a két érték egyenlõ értékû, azzal a megkötéssel, hogy az átlagérték közérthetõbb.
4. táblázat. Fajták és fajtajelöltek kalászfuzárium reakciói, 2000
Parc. Genotípus Kalászfert. AUDPC Szemfert. Term.veszt. DON sz. % % % ppm 137 Sumey 3 0 0 0 3.7 040 Ttj/81F379 1 10 0.8 16 0131 Wuhan 6B 0 0 0 7.2 0.09151 Sgv/NB//MM/Sum3 2 27.1 0 19.7 0.1173 Sum3/81.60//KÕ 1 17.5 0 3.3 0.11176 Sum3/81.60//KÕ 0.7 12.9 0 5 0.13154 Sgv/NB//MM/Sum3 0 0 0 10.1 0.2146 Sgv/NB//MM/Sum3 0 0 0 18.7 0.2144 Frontana 0 0 0 8.9 0.35114 B1201 0 0 1 12.5 0.46171 RSt//MM/NB 0.3 4.2 0.1 16 0.49130 Wuhan 2 0 0 0.2 -4.1 0.52139 NB 0 0 0 7.7 0.6492 Forrás 5.1 65.6 6.6 15.3 0.91222 Kimon 8.9 135 5.3 3.6 0.961 Öthalom 4.3 74.6 3.4 37.4 0.9891 Tenger 3.1 48.3 0 7.7 0.9978 Góbé 4.3 77.3 1 23.3 1.0613 Zugoly 5.3 79.2 9.1 31.5 1.2545 Sgv/NB//MM/Sum3 1.4 13.8 0 12.8 1.33230 SJ9812.49 24.3 386.2 40.8 33.1 1.3779 Bagoly 6.3 95 5.5 18.8 1.494 Attila fj. 4.3 57.5 0 18.1 1.51187 Ttj/RC103 9.5 146.7 9.5 7.8 1.697 Véka 6.6 109.4 4.8 11.2 1.93184 Ttj/81F379 0.8 12.5 1.2 5.4 1.9898 Holló fj. 8.1 132.3 10 25.2 2.58232 Pentium 24.3 383.3 2.3 10 2.67190 RSt 13.2 216.7 10.1 18.4 2.7224 Aristos 22.8 363.910.7 1.6 3.01115 Jbj 50 12.1 184.4 21.1 14.3 3.04138 MM 14.9 231.7 32.5 39.3 3.3395 Kunság 3.5 54.6 9.7 17.6 3.5142 Ttj/RC103 14 212.3 16.9 31.2 3.6389 Szivárvány 8.7 139.2 13.8 15.6 3.8108 Cipó 11 176.9 14.7 12.3 3.8175 Malmos 9.5 149.6 14.7 32 4.5180 Sas 1.7 27.1 14.3 5.1 4.5144 Zu//Sgv-GTxPdj2/Uhr 7.7 107.3 12.5 22.4 4.6696 Jászság 2.9 44.2 9 11.3 4.98105 Kanizsa fj. 16.2 256.9 13.7 43.3 5.1167 GKT5/Sz1500… 28 443.8 25 31.6 5.21101 Tündér fj. 6.7 106.7 8.8 34.9 5.36113 Ttj 9.8 159.6 12.1 21.8 5.4577 Kalász 15.2 246 16 40.3 5.4882 Héja fj. 13.7 214.8 18 18.5 5.5683 Garaboly 5.8 89.6 13.3 19 5.5974 Csörnöc 17 258.8 24.3 24.8 6.12116 Mura 7.1 106.7 11.8 20.1 6.26228 SJ9811.53 31.2 503.7 32.2 32.9 6.5886 Margit fj. 12.1 176.9 26.3 38.6 8.49104 Verecke 10.3 159.2 28.9 16.2 8.5441 85.92/Zu 12.5 199 23.8 33.8 8.87158 Sgv/NB//MM/Sum3 30.9 490.6 36.7 34.2 9.1876 Élet 6.6 105.8 24.2 21.4 10.03109 Mérõ 5.1 79.6 26.3 15.8 10.88118 Diadur 22.9 380 23.6 30.2 11.968 GKT5/Sz1500… 34.5 553.8 22.8 29.3 15.587 Jutka fj. 13.4 212.3 30.8 36.6 16.13111 Petur 8.8 132.5 5.4 34.8 17.3Átlag 9.2 144.5 11.7 19.8 4.1SZD 5 % 4.3 25.4 9.7 15.9 8.45*június 1. Korrelációs együtthatók Kalászfert. % AUDPC Szemfert. % Term.veszt.% DON ppm AUDPC 0.9991*** Szemfertõzöttség % 0.7302*** 0.7252*** Termésveszteség % 0.5159*** 0.5127*** 0.5976*** DON ppm 0.5233*** 0.5228*** 0.6341*** 0.5255*** Fert. Idõ V. 0.72714*** 0.7256*** 0.34868* 0.0853ns 0.1411ns *** P >0.001 n=49 Sikerült továbbá a rezisztencianemesítés során elõállítani számos õszi búza törzset is, amelyek igen magas szintû rezisztenciával rendelkeznek és termõképességük is megfelelõ. E törzseknek elvégeztük a többi fontos betegséggel (szárrozsda, levélrozsda, sárgarozsda, lisztharmat, némely esetben Septoria tritici levélfoltosság, vírusbetegségek) szembeni rezisztenciavizsgálatát is, amelybõl kiderült, hogy a törzsek között több olyan van, amely a 2001-es adatok szerint Fusarium mellett a fent említett betegségekkel szemben is jó vagy kiváló ellenállóságot mutat (5. táblázat). Itt már látható, hogy a fertõzöttségi szintek lényegesen nagyobbak a 2000. évinél, de a tendencia hasonló. Közöttük jó termõképességuek is vannak, sajnos a minõség nem mindig megfelelõ. Ezekkel azonban már a takarmányozási problémákat meg lehetne oldani. Látható, hogy a fuzáriummal szemben legellenállóbb törzseknél fertõzés nincs, vagy alig van, míg a legfogékonyabb kontrollok AUDPC értéke 800, ill. 1000 fölé is kúszik, átlagos fertõzöttségük pedig az 50 %-ot is meghaladhatja. A vastagon szedettek általános rezisztenciája több betegséggel szemben is jó vagy kiváló. Itt különösen a sárgarozsda értékekre hívom fel a figyelmet, amelyek egyes fogékony fajtákon 2001-ben igen erõs fertõzést okoztak.
5. táblázat. Fuzárium rezisztenciaprogram törzseinek betegségellenállósága, 2001
Parc. Genotípus Kalászfuzárium Liszharmat Levélrozsda Sárgarozsda sz. AUDPC Átlag V. 29. VI. 14. VI. 22 VI. 14. 149 Sumey-3 0 0S60,7 S30 n MRt 194 Sum3/81.60//Kõ 0 0MS5,5-7 MS10 MS50 MS5 207 S42 0 0S60,7 MS10 MS20 Rt 243 Sgv/NB//MM/Sum3 0 0MS5,5 MS5 MS5 MRt 175 SgvNB/MMSum3 0.8 0.1MS20,5 MSt S60 MRt 161 Nobeoka Bozu, NB 1.3 0.1S10,3 MS10 MS30 MS30 177 SgvNB/MMSum3 2.5 0.2MS20,5 MSt MS10 Rt 206 S21 CIMMYT 2.5 0.1MS20,7(9) 0 MRt 0 145 Wuhan2 3 0.2S40,5-7 MS30 S40 MS20 237 FHB R 9 0.6MS30,7 0 0 MRt 147 Wuhan 6B 10 0.8S70,7 S30 S50 MS10 159 Sum3/81.61//Kõ 12.3 0.6MRt,3 S5 S5 MRt 29 81.61//RSt/NB 29.4 6MSt,5 0 MS5 MS5 192 Wuhan42B 37.7 2.1S60,7 S10 n S70 30 81.60//NB/Kõ 51.4 4.5MSt,3 0 MR5 MR10 242 Sgv/NB//MM/Sum3 65 3.4MSt,5 MS20 MS20 MRt 151 Sgv/NB//MM/Sum3 72.7 3.7MRt,3 MSt MS5 MS5 143 DH Peking8 81.3 18.3S50,7 S10 S20 S90 208 FHB143 95 5.8MS5,5 0 0 MR10 26 85.92-Zu 95.1 13.90 MRt MRt MRt 153 SgvNB/MMSum3 99.8 60 MR5 MS10 0 27 TTj/RC103 117.9 16.7MS40,5 0 0 0 28 Csb/Zu 149.3 17.8MS10,5 S30 S60 S100 209 Bence 192.2 10.6MS10,5 S10 S30 MR5 173 Frontana 243 14.3MS10,5 MS30 MS40 MR10 186 Zu/85.50 265.8 14.9MSt,3 S30 S90 MRt 205 MN93.413 275.2 15.6S30,7 MRt MRt MRt 199 Zu/RSt 317.5 18.4MRt,4 MSt MR5 MRt 184 SgvNB/MMSum3 337.5 18.2MS10,5 S10 S30 MS20 197 Zu/3/ GT/Pdj2//Uhr 371 19.6MS20,5 MS5 MS10 MRt 234 Csb/81.60 373.1 19.9MS5,3 MRt MR5 MS20 235 RSt//MM/NB 427.3 24.9MSt,5 0-S20 0-S20 MRt 239 Zu/4/Sgv/3/GT/Pdj2//Uhr 459.8 23.6MRt,5 S5 S30 MSt 182 SgvNB/MMSum3 504.8 27.9MRt,5 MRt MRt Rt 225 Kontra 654.3 35MSt,5 SS100 n 0 198 89.1061.2/SgvNG.. 702.5 36.9MRt,3 MSt MS10 0 181 SgvNB/MMSum3 775 40MSt,5 MS-S20 Ms-S30 MRt 187 Ke/Sorbas 802.3 41.2MS2,5 S30 S40 MS10 191 Csb/Wuhan2 856.4 43.5MS2,3 S20 S50 0 211 MM 866.6 44MRt (9) MRt MRt MR30 218 P8635 1064.1 52.6MS5,3 MS10 MS40 MSt Átlag 274.76 15.73n=levélzet elhalt a fertõzés miatt
R= rezisztens, MR=mérsékelten rezisztens, MS=mérsékelten fogékony, S= fogékony, SS= igen fogékonyFolyamatosan teszteljük a fajták és fajtajelöltek ellenállóképességét is, ezek 2001-es eredményeit az 6. táblázatban adjuk meg. Látható, hogy több olyan fajta van, amely már lényeges elõrelépést jelent a korábbi fogékony standardokhoz képest, a kérdés az, hogy sikerül-e a piacon irányukban keresletet generálni.
6. táblázat. Néhány szegedi búzafajta és fajtajelölt betegségellenállósága, 2001
Parc. Genotípus Kalászfuzárium V. 29 VI.14. VI. 22. VI. 14. sz. Név vagy kód AUDPC Átlag Eg Pr Pr Ps 97 Véka 59.7 4.8 S30,5 S30 S40 MS30 117 Bánkúti 1201 41.7 4.9 MS40,7 0 MS10 MS20 133 34/2000 fj. 34.5 6.1 MS5,5 MR5 MS30 0 112 Mérõ 65.1 6.8 MSt,3 MSt MS80 MRt 131 11/2000 fj. 73.3 8.1 0 MS10 n S30 107 Várkony fj. 64.3 9.9 MSt,3 MS5? MS20 MS5 98 Holló 132.5 12.2 0 S20 S40 S40 121 Kapos 78.5 12.3 MS5,3 MR5 MR5 MRt 130 10/2000 fj. 180 15.8 0 Ms-s5 MS40 MSt 138 GK2000 fj. 174.9 16.1 MS-S10,5 MS60 S50 MS5 124 Csörnöc 114 16.2 0 MR5 S20 MS-S20 89 Tenger 210.5 16.6 0 MS20 n MS30 125 Rába 157.6 17.2 MSt,5 MS5 S30 S20 100 Csalogány 153.1 17.3 0 MSr MS10 MR5 99 Hattyú 169.4 18.1 M20,5 S10 MS30 0 77 Góbé 210.6 18.5 0 MS10 n MS10 101 Tündér 171.9 18.9 MS5,5 S30 S90 MSt 108 Patak 174.6 19.1 05,3 0 MRt 0 114 Petur 182.5 19.2 MS5,3 MS20 MS30 MRt 126 Marcal 235.9 20.4 MS5 MS30 MS20 0 76 Kalász 234.5 21.1 0 MS5 MS20 MS30 106 Örs fj. 216.8 21.5 MSt,3 MS5 S40 MS10 136 Torontál 196.8 21.7 MS20,5 MS5 S80 MR5 92 Attila 257.8 22 MS5,5 0 MRt MSt 122 Lendva 194.8 22 MS5,3 S10 MS30 S20 87 Smaragd 223.5 22.2 MS20,3 MSt MRt MRt 105 Zugoly 235.6 22.9 0 S40 S90 MRt 127 Répce 259.3 23.1 MSt,5 MS5 S40 0 85 Jutka 225.5 23.8 MSt,3 S40 S100 MSt 139 Bétadur 889.3 58.1 MS10,5 S80 n S10 142 Selyemdur 970.8 60.7 MSt,5 S60 n MS20 n= levél leszáradt, nem értékelhetõ
érzékenység limit: Kalász, Zugoly
Vastagon szedett végig: Általános jó, vagy kiváló rezisztencia, preferálandóLátható, hogy a fajták és törzsek ellenállósága igen eltéro. A legfogékonyabbak értéke 1000 AUDPC körül van, átlagos fertõzöttségük 60 % körül van. Igaz, ezeket az értékeket a legkésobbi anyagoknál kaptuk, ahol a fertõzés után jelentõs csapadék volt, ami igen elõsegítette a fertõzõdést. A korábbiaknál sokéves tapasztalatok alapján a Kalász és a Zugoly ellenállóságát vettük határértéknek, ezek ugyanis természetes feltételek között már mutattak komolyabb fertõzést, azaz ezeknél fogékonyabbat a köztermesztésbe nem célszerû bevinni, kiélezett helyzetben ugyanis a vegyszeres védekezés hatása már nem mindig kielégítõ. Az mindenesetre bíztató, hogy Szegeden van 8-10 olyan kereskedelmi forgalomban lévõ fajta vagy fajtajelölt, amelyek révén már ma is, de a közeljövõben még inkább csökkenthetõ lesz a kalászfuzárium járványok okozta kár. Azt gondolom, hogy ez ma az egyik legjobb hír, ami az élelmiszerbiztonság javulását a biológiai alapok részérõl elhangozhat, de az is látható, hogy a fuzárium programban ezeknél még lényegesen ellenállóbb törzsek is vannak, ami a további fejlõdés egyik legfontosabb feltétele.
Új fejlemény a molekuláris markerek kutatása, s az eddig azonosított QTL-ekkel már ma is lehetséges a markerre alapozott szelekció egyes rezisztenciaforrások esetében. A munka további erõteljes fejlodést fog felmutatni, sok helyen kezdtek el új programokat, s ebben most már magyar kutatók is részt vesznek. De nemcsak markerekrol van szó. Hatalmas energiákat fordítanak, elsõsorban Amerikában a rezisztenciagének térképezésére, az antifungális rezisztenciagékek vizsgálatára, izolálására. Ma már több, nem búzából származó rezisztenciagént vittek át búzába, s néhány esetben a rezisztencia ugrásszerûen nõtt. Nem állunk már messze a gének klónozásától sem. 2001-ben már arról is beszámoltak, hogy az 1-es és kettes rezisztenciafaktort meghatározó QTL-ek elsõ azonosítása is megtörtént. Távolabbi cél a gének izolálása és transzgénikus úton való beépítésük a fogékonyabb fajtákba.
A biobúzatermelõk „szerencséje”, hogy a biobúza minõsítésénél a növényvédõszer maradványt ellenõrzik, de a százszor-ezerszer mérgezõbb toxinokat viszont nem. A biotermék fogyasztók viszont a hagyományos termékekkel szemben sokkal nagyobb egészségügyi kockázatot „vállalnak” abban a meggyõzõdésben, hogy kockázatuk lényegesen kisebb.
A kutatómunka és a rezisztencianemesítés mai fejlettsége alapján elmondhatjuk, hogy a fuzárium rezisztencia növelése önmagában már nem jelent szakmai problémát, a nagyszámú jó vagy kiváló ellenállóságú búzatörzs, esetenként fajta jól mutatja ezt (Mesterházy 1983, 1987, 1989, 1995, 1997, 2001c, Mesterházy et al. 1999). Ami a problémát jelenti, az az, hogy ezt olyan növényben kell létrehozni, amely megfelel a termesztés mennyiségi és minõségi követelményeinek. Ehhez szükséges még idõ, de ahogyan a bemutatott eredmények mutatják, a kereskedelmi fajták között már ma is számos van, amely e nagyobb követelményeknek már nagyrészt megfelel (5-6. táblázat).
Ez az eljárás elsõsorban a kalászosoknál alkalmazható, kiterjedtebb vizsgálatok mindössze a búzánál vannak. Az eddigi eredmények alapján az egyes, kalászfuzáriumra ajánlott fungicideknél igen jelentõs hatásbeli különbségek vannak (Mesterházy 2001, Mesterházy és Bartók 1996, 1997, 2001a, 2001b). Az 1999. és 2000. évi eredményeket a 7. és 8. táblázatban adom meg. Az eredmények egybevágnak a nemzetközi tapasztalatokkal, miszerint a tebukonazol és metkonazol hatóanyagú fungicidek a leghatékonyabbak, azzal a megkötéssel, hogy minél magasabb a hatóanyagtartalom, annál jobb a fungicidhatás. A magyar engedélyezés szerint metkonazolból csak 1.2 l-re van engedély (75 g/ha), addig tebukonazolból 125 és 250 g között van a választható koncentráció, ezért a tebukonazol hatékonyabb védelmet ad. A védekezést preventíven kell végrehajtani, ez ugyanis a leghatékonyabb, mégpedig a tábla teljes virágzásában.7. táblázat. Fungicidek hatása kalászfuzáriummal szemben. Fõátlagok, 1999.
Fungicid l/ha Erdeti adatok Termésveszteség.% Szemfertõzöttség. % Kalászfertõzöttség % DON ppm Falc.0.8+Kolf.1 12.19 14.36 23.43 10.22 Fol. Solo 1 13.42 22.37 27.14 12.85 Falcon 0.8 14.99 20.47 28.61 13.29 Juwel 1 23.75 32.69 38.97 20.84 Kolfugo S 1.5 25.13 31.31 39.93 14.04 Fus. kontr. 41.97 58.79 56.11 36.23 Átlag 14.93 19.67 24.15 17.91 SZD 5 % 0.91 3.21 2.93 3.94
Fungicid Hatékonyság % Átlagos Termésveszteség.% Szemfertõzöttség. % Kalászfertõzöttség % DON ppm hatékonyság Falc.0.8+Kolf.1 59.1 75.6 74.1 71.8 70.1 Fol. Solo 1 51.9 62.0 72.4 64.5 62.7 Falcon 0.8 49.9 65.2 68.5 63.3 61.7 Juwel 1 30.7 44.4 51.8 42.5 42.4 Kolfugo S 1.5 28.5 46.8 42.8 61.3 44.8 Fus. kontr. 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Átlag 44.0 58.8 61.9 60.7 53.6
Termésveszteség.% Szemfertõzöttség. % Kalászfertõzöttség % Szemfertõzöttség 0.9865*** Kalászfertõzöttség 0.9949*** 0.9846*** DON ppm 0.9416** 0.9685** 0.9292** ***P=0.1 %, **P = 1 %
A fertõzöttség mértéke a kedvezõ körülmények miatt nagy volt, a szemfertõzöttség pl. csaknem 60 %-os volt a csak fuzáriummal kezelt kontrollban. Ehhez képest a legjobb szerek töredékére csökkentették a fertõzést. Ha a DON értékeket nézzük, akkor a Falcon 0.8. a Folicur Solo és a Falcon + Kolfugo keverék adta a legjobb értékeket, ez utóbbi pedig a legjobbat. Az is igaz azonban, hogy a három fajta és négy izolátum átlagában még mindig igen magas maradt a DON szint. Ez is mutatja, hogy kiemelkedõ súlyosságú járványt fogékony fajtán ugyan jelentõsen képesek vagyunk lényegesen csökkenteni, de nem biztos, hogy addig a határig, ami már élelmiszerbiztonsági szempontból is megfelel. Az ellenállóbb fajtán viszont ezeket az értékeket már ma is el lehet érni.
8. táblázat. Kalászfuzárium elleni védekezés búzában, 2000. Kísérleti fõátlagok
Fungicidek Eredeti adatok Szemfertõzöttség % Kalászfertõzöttség % Termésveszteség % DON ppm Folicur Solo 1.0 0.08 1.06 6.78 0.83 Falcon 0.8+Kolf. 1 0.45 1.45 8.74 1.25 Falcon 1.0 0.86 1.93 9.7 1.77 Caramba, 1.2 0.68 2.54 8.53 0.99 Falcon 0.8 1.19 2.96 10.26 2.37 Juwel, 1.0 1.61 3.2 14.96 -- Kolfugo S, 1.5 3.45 4.57 14.82 2.31 Fus. check 7.7 8.67 22.96 4.22 Flamenco, 1.5 10.24 9.1 24.06 -- Átlag 1.64 2.22 7.55 SZD 5 % 1.1 0.5 1.06
Fungicidek Hatékonyság % Szemfertõzöttség % Kalászfertõzöttség % Termésveszteség % DON ppm Átlag Folicur Solo 1.0 99.03 87.77 70.46 80.33 85.75 Falcon 0.8+Kolf. 1 94.14 83.29 61.95 70.38 79.79 Falcon 1.0 88.84 77.73 57.74 58.06 74.77 Caramba, 1.2 91.14 69.1 62.87 76.54 74.91 Falcon 0.8 84.6 65.83 55.3 43.84 68.58 Juwel, 1.0 79.11 63.1 34.86 -- 59.02 Kolfugo S, 1.5 55.16 47.3 35.46 45.26 45.97 Fus. check 0.04 -0.01 0.02 0 0.01 Flamenco, 1.5 -32.98 -4.98 -4.78 -- -14.25 Átlag 62.12 54.53 41.54 53.49 52.73 *DON nélkül
Korrelációk Szemfertõzöttség % Kalászfertõzöttség % Kalászfertõzöttség 0.9467*** Termésveszteség 0.9806*** 0.9298*** *** P = 0.1 %
Az adatokból látható, hogy a szemfertõzést a Kolfugo és a Flamenco kivételével mindegyik fungicid nagy hatékonysággal csökkentette. A kalászfertõzésnél a Falcon 0.8 és a Juwel már 60 %-os hatékonyság fölé került. A DON esetében viszont csak a Foilicur Solo, a Falcon 0.8+Kolfugo 1.5 l/ha, valamint a Caramba adott megfelelõ hatékonyságot. Ez utóbbi viszont a legfontosabb paraméter. Érdemes azt is megemlíteni, hogy a paraméterek közötti összefüggések igen szorosak, ez volt egyébként a múlt évek tapasztalata is. Ez azt jelenti, hogy a szántóföldi tünetek csökkentésével arányosan csökken a DON szennyezettség is. Kivétel 1998-ban a Kolfugo és Amistar a vizuális tünetek kismértékû csökkenésénél a DON 20 %-os növekedését okozta a fogékony fajtán. Ez azt jelenti, hogy érzékeny fajtát gyenge fuzáriumellenes hatással rendelkezõ fungiciddel a kalászolás után már nem szabad kezelni.
A fungicidek hatásának és a fajták ellenállóságának ismeretében már lehetséges a fajtaspecifikus kalászfuzárium elleni védekezés is (Mesterházy 1999).
A fentiekbõl egyértelmuen következik, hogy az egész élelmiszer- és takarmánybiztonsági rendszer alapja az egyes felhasználási célnak megfelelõ kötelezõen elõírt toxin határértékek betartása és betartatása. Nagyon fontos, hogy a limiteket állatfajonként és hasznosítási irány szerint (tenyészállat, hús, tejtermelés, stb.) szerint célszerû megadni. S a legszigorúbb limitet a humán felhasználásnál kell érvényesíteni. Azt a tételt pedig, amely egyetlen célra sem használható, a magas méregtartalom miatt veszélyes hulladéknak kell nyilvánítani. Csak kényszerítheti ki a termelõk célszerûbb fajtaválasztását, a hatékonyabb növényvédelmet, vagy a fertõzést gátló színvonalasabb agrotechnikát. Amíg ez a kérdés nem rendezodik, addig lényegi elõrehaladás nem lesz.
A búza esetében rostálással mintegy harmadával lehet csökkenteni a fertõzött szemek, ill. a toxintartalom mértékét. Az árpa, zab esetében ez már kevéssé járható, a kukoricánál pedig egyáltalán nem használható. Ez kedvezõ esetben alkalmas arra, hogy 10-15 % veszteséggel bár, a termény mikrobiológiai és toxikológiai értékei a határértékek alá jussanak, így felhasználható legyen. A rostaalj azonban már olyan mértékben szennyezett, hogy azt takarmányozási célra sem lehet felhasználni. Ennél hatékonyabb a fajlagos tömeg (fajsúly) szerinti szûrés, ennek alapja, hogy a fertõzött szemek fajlagos tömege kisebb, ezzel a módszerrel akár 60-70 %-os csökkenést is el tudunk érni, itt a rostaalj aránya már akár a 20 %-ot is elérheti, vagy meghaladhatja. A rostaalj ugyanúgy felhasználhatatlan takarmányozásra, mint az elõbbi változatnál. Ez utóbbi eljárás hátránya, hogy míg a rostálásra a legtöbb üzemnek van lehetõsége, ez utóbbi drága berendezést igényel. Ezért néhány mázsás tétel kezelése szükséges, hogy dönteni tudjunk, érdemes-e valamelyik eljárást alkalmazni, hozni fogja-e a remélt eredményt.Számos detoxikálási eljárás van forgalomban (Sinha, 1998). Az leszögezhetõ, hogy az így kezelt tételek emberi fogyasztásra nem alkalmasak. Hizlaldákban azonban esetenként alkalmazhatóak.
Sokszor ajánlották a fertõzött tétel hígítását egészséges terménnyel. Ha a toxintartalom magas, akkor a keverés után még mindig határérték feletti adatot kapunk, azaz eredményt nem értünk el, de sikerült a fertõzött takarmány tömegének akár többszörösét is tönkre tenni, azaz csak a bajt növeltük. Néhány határeset kivételével (amikor a toxintartalom a határértéket éppen csak meghaladja) az eljárást ezért nem ajánlom, ha mégis próbálkozunk vele, elõször kis tételben végezzük el a keverést és toxikológiailag ellenorizni kell az eredményt.
1. Fajtaminõsítés. Az OMMIt képessé kell tenni arra, hogy a kalász, csõ vagy buga fuzárium rezisztenciát megfelelõ pontossággal mesterséges inokulációs eljárásokkal is mérni, minõsíteni tudja és legyen meg az a lehetõsége, hogy a túlérzékeny fajtákat nem engedi be a köztermesztésbe, vagy kivonásukat javasolja.2. A végtermék elõállítókat (takarmányipar, élelmiszeripar) kötelezni kell arra, hogy a termék csomagolásán vagy címkéjén feltüntessék, hogy a termék gomba eredetû toxint nem tartalmaz. A fentiek miatt a minoségbiztosítási rendszernek a toxintartalom nyomon követésére is képessé kell válnia és a rendszer integráns részének kell lennie.
Nagyon fontos a külföldrõl származó termékek toxikológiai minõsítése is.
A fogyasztásra vagy takarmányozásra alkalmatlan tételek sorsa
Igen fontos kérdés, hogy mi legyen azon tételek sorsa, amelyek nem felelnek meg a szabványértékeknek és veszélyes hulladéknak nyilvánították. Járványos évben sok százezer tonna termékrõl is szó lehet.
A. Alkoholgyártás. Több országban (pl. Brazília) már folyik nagytömegû etilakohol elõállítás, amelyet a gépkocsik is felhasználhatnak. A technológia adott, nálunk a szabadegyházi, kukoricára alapult üzemnek már sokéves tapasztalata van. Itt azonban az alkoholgyártás melléktermékei okozhatnak problémát.
B. Energiatermelés. Osztrák kísérletek (Ruckenbauer 1994) szerint a búza energiatartalma közepes minõségû szénnek felel meg. Figyelembe kell azt is venni, hogy az erõsen toxinszennyezett gabona veszélyes hulladék (ennek kellene minõsíteni), amelynek megsemmisítése igen komoly kiadással is jár azon túl, hogy bevételt egy fillért sem hozott. Ez tehát megoldaná a megsemmisítés problémáját, másrészt a gazdának mégis bevételt juttatna. Az energiatermelési felhasználás elõnye, hogy bármikor alkalmazható, csak annyi történik, hogy a szénhez kisebb-nagyobb arányban keverik, amíg el nem fogy, utána a szokásos technológia megy tovább. Ennek során a szerves anyagok, így a toxinok is elégnek, tehát hatékony módja lehet a probléma megoldásának.
C. Nyugaton, különösen Amerikában, számos ipari feldolgozási lehetõség ismert, nem élelmiszer vagy takarmány irányultsággal. Át kellene ezeket a lehetõségeket is tekinteni, hogy olyan új alkalmazásokat honosíthassunk meg, amelyek gazdaságos feldolgozást biztosítanak. Nem gondolom, hogy részletezni kellene e lehetõségeket, ez inkább a munka következõ fázisában lesz fontos feladat.
Az élelmiszerbiztonság javításának, hosszabb távon megoldásának a legfontosabb tényezõje az új, ellenálló fajták mielõbbi köztermesztésbe adása. Míg néhány évtizeddel ezelõtt a rezisztenciaprobléma megoldása reménytelennek látszott, mára a rezisztens genotípusok, fajták elõállítása már elméletileg és gyakorlatilag is megoldott, a számos rezisztens búza egyértelmûen igazolja ezt. A most fellendülõ molekuláris genetikai vizsgálatok eredményei nyilván gyorsítják a folyamatokat. Ha a köztermesztésben is sikerül az áttörés, akkor a fungicidhasználat kockázat nélkül csökkenthetõ, esetleg el is hagyható lesz a biztonsági követelmények veszélyeztetése nélkül. Nem lesz probléma a toxinokkal sem. Nem merül fel az a gond sem, mi legyen a toxinszennyezett termékkel. Ehhez természetesen a korszerû tárolást is biztosítani kell. Lényegesen emelhetõ lesz ezért a termelõk jövedelme akár változatlan termés mellett is. Még az agrotechnikai hibák, a rossz elõvetemény sem fognak olyan lényeges toxikológiai hátránnyal járni, mint manapság. Persze ezek a hibák a termés mennyiségén és minõségén ezután is meglátszanak. Mikor lesz ez? Úgy gondoljuk, hogy a 21. század elsõ évtizedében már lényeges javulás következhet be, és a jó vagy kiváló rezisztenciával rendelkezõ fajták az évtized végére köztermesztésbe kerülhetnek.
Abramson, D.: Mycotoxin formation and environmental factors. 255-278. In: Sinha K. K. and Bhatnagar, D. (Eds.) Mycotoxins in agriculture and food safety. 1989. Marcel Dekker Inc. New York, 511. pp.Barnes, J. M. and Butler, W. H.: Carcinogenic activity of aflatoxin to rats. Nature (1964) 202:1016.
Berek, L., Perti, I. B., Mesterházy, Á., Téren, J. and Molnár, J.: Effect of mycotoxins on human immune functions in vitro. Toxicology in vitrõ (2001) 15:25-30.
Blount, W. P.: A new turkey disease problem in England characterized by heavy mortality. Q. Poul. Bull. (1960) 27:1
Chelkowski, J.: Distribution of Fusarium species and their mycotoxins in cereal grains. 45-64. In: Sinha K. K. and Bhatnagar, D. (Eds.) Mycotoxins in agriculture and food safety. Marcel Dekker Inc. 1998. New York, 511. pp.
Cole, R. J., Cox, R. H.: Handbook of toxic fungal metabolites. 1981. New York, Academic Press, 937 pp.
Gareis, M., Bauer, J., Enders, C., Gedek, B.: Contamination of cereals and feed with Fusarium mycotoxins in European countries. In: Chelkowski, J. (Ed.): Fusarium – mycotoxins, ptaxonomy and pathogenicity. 1989. Elsevier, Amsterdam, 441-472.
Hawksworth, D. L.: The fungal dimension of biodiversity: magnitude, significance and conservation. Mycol. Res. (1991) 95:641.
Kovács F.: Általános szempontok. 13-19. In: Kovács F. (szerk.): Agrártermelés, környezetvédelem, népegészségügy. „Magyarország az ezredfordulón" stratégiai kutatások az MTA-n. 1998. Bp. 103 pp.
Kovács, F. és Mesterházy Á.: A környezet szennyezõdése penészgombákkal és mikotoxinokkal (The pollution of environment by moulds and mycotoxins). In: Agrártermelés, környezetvédelem, népegészségügy. Magyarország az ezredfordulón. . 1998. 28-50.
Kovács, F.: Banczerowski Januszné, Zomborszkyné Kovács Melinda, Fazekas B.: Életminõség és a mikotoxinok humánegészségügyi vonatkozásainak kapcsolata. 112-160. In: Kovács F. (Ed.). Mikotoxinok a tápláléklácban. „Magyarország az ezredfordulón" Stratégiai kutatások az MTA-n. 1998. 160 pp.
Mesterházy, Á., Bartók, T.: Effect of chemical control on FHB and toxin contamination of wheat. Cereal. Res. Comm. (1997) 25: 781-783.
Mesterházy, Á.: Fajtaspecifikus védekezés a búza kalászfuzáriuma ellen. (Cultivar specific control of Fusarium head blight in wheat). Agrofórum, (1999) 10/5:13-16.
Mesterházy, Á.: Results in breeding for resistance against Fusarium head blight (FHB) in wheat. 2001 Fusarium Head Blight Forum, 2001c. Cincinnati, US. 254-258.
Mesterházy, Á.: Breeding wheat for resistance tõ Fusariumgraminearum and F. culmorum. Z. Pflzüchtung, (1983) 91:295-311.
Mesterházy, Á.: Selection of head blight resistant wheat through improved seedling resistance. Plant Breeding, (1987) 98:25-36.
Mesterházy, Á.: Progress in breeding of wheat and corn not susceptible tõ infection by Fusaria. In: Chelkowski, J. (Ed.): Fusarium, Mycotoxins, Taxonomy and Pathogenicity. 1989. Elsevier, Amsterdam, 357-386.
Mesterházy, Á. (Ed.): A mycotoxin kérdés Magyarországon, különös tekintettel a Fusarium genusra. (The mycotoxin problem in Hungary with special attention tõ the Fusarium genus). OMFB tanulmánykötet, Kézirat 1993. 49 pp.
Mesterházy, Á.: Types and components of resistance against Fusarium head blight of wheat. Plant Breeding (1995) 114:377-386.
Mesterházy, Á.: A toxintermelés ökológiai, agrotechnikai és genetikai háttere gabonafélékben. (The ecological, agrotechnical and genetical background of the mycotoxin production in cereals) 33 pp. In: Agrártermelés, Környezetvédelem, Népegészségügy kutatási program, (Ed. Kovács Ferenc) 1997.
Mesterházy, Á.: Breeding for resistance tõ Fusarium head blight of wheat.. CIMMYT conference on Fusarium head scab.. CIMMYT conference on Fusarium head scab: Global status and future prospects. 1997. Mexico, D. F., 79-85.
Mesterházy, Á.: A búza és a kalászosok kalászfuzárium megbetegedése és a védekezés stratégiai lehetõségei. MTA, Budapest, 1999. 35 pp.
Mesterházy, A., Bartók T., Téren J.: Resistance of cereals tõ Fusarium in relation with the toxin contamination and natural occurrence of Fusarium toxins in South-Hungary. 9th Congress of Food Sci. and Techn. Budapest, 1995. 07.30-08.04, 19. (Abstr. L036)
Mesterházy, Á., Bartók, T.: Control of Fusarium head blight with fungicides. Proc. "Healthy Cereals" Kromeriz, 2001a. 90-95.
Mesterházy Á., Bartók, T.: Fungicide control of Fusarium head blight in wheat. 2001 Fusarium Head Blight Forum, 2001b. Cincinnati, US. 70-74.
Mesterházy, Á., Bartók, T.: Control of Fusarium head blight of wheat by fungicide and its effect in the toxin contamination of the grains. Pflanzenschutz Nachrichten Bayer (1996) 49:187-205.
Mesterházy, Á., Bartók, T., Mirocha, C. M., Komoróczy, R.: Nature of resistance of wheat tõ Fusarium head blight and deoxynivalenol contamination and their consequences for breeding. Plant Breeding, (1999) 118:97-110.
Mesterházy, Á., Palyusik, M., Vitainé Ratkó C.: A takarmányok gombás fertõzöttségének és a fertõzött takarmányok etetésének következményei. A gazdasági károk csökkentésének és megelõzésének módjai, valamint a védekezés lehetõségei. (Consequences of feeding infected feedstuffs. Methods tõ decrease economic losses, and possibilities of the control). 1972. OMgK témadokumentáció. Bp. 194 pp.
Miller, J. D. and H. L. Tremholm: Mycotoxins in Grain. Compounds other than aflatoxin. 1994. Eagan Press, 552 pp.
Rafai, P.: A toxinszennyezés elõfordulása és jelentõsége Magyarországon. 78-111. In: Kovács F. (Ed.). Mikotoxinok a tápláléklácban. „Magyarország az ezredfordulón” Stratégiai kutatások az MTA-n. 160 pp. 1998.
Riley, R. T.: Mechanistic interactions of mycotoxins: theoretical considerations. 227-253. In: Sinha K. K. and Bhatnagar, D. (Eds.) Mycotoxins in agriculture and food safety. 1998. Marcel Dekker Inc. New York, 511. pp.
Ruckenbauer, P.:Alternative Nutzung von Getreide für Energiezwecke. Bericht über die Arbeitstagung der Vereinigung Österreichischer Pflanzenzüchter, Gumpenstein, . 1994. 167-172.
Sinha, K. K.: Detoxification of mycotoxins and food safety. 381-406. In: Sinha K. K. and Bhatnagar, D. (Eds.) Mycotoxins in agriculture and food safety. 1998. Marcel Dekker Inc. New York, 511. pp.
Sinha K. K. and Bhatnagar, D. (Eds.): Mycotoxins in agriculture and food safety. 1998. Marcel Dekker Inc. New York, 511. pp.
Turner, W. B. and Alderigde, D. C.: Fungal Metabolites II. 1983. Academic Press, 631 pp.
Vesonder, R. F., Goloinski, P.: Metabolites of Fusarium. 1-39. In: Chelkowski, J. (Ed.). Fusarium mycotoxins, taxonomy and pathogenicity. 1989. Elsevier, Amsterdam, 492 pp.
The main cause of the problems caused by mycotoxins in food and feed safety is the highly or very high susceptibility of the cereal cultivars or maize hybrids. Of course, the climatic conditions, quality of agronomy, storage conditions can significantly contribute tõ safety problems. The paper discusses the most important fungal diseases, their toxins, toxicity and way of action. When the most important source of safety problems is the lack of resistance, the solution is the significant increase of the resistance tõ the diseases, but in prevention alsõ fungicides and agronomy has its role..The possibilities tõ increase resistance is demonstrated on the example of wheat where the author has 32 years experience. As the methodical problems and lack of knowledge were absent 30 years ago, for now the methodology of testing resistance and screening was evaluated and become a routine work. A number of highly resistant wheat genotypes were selected some have excellent resistance alsõ tõ other important diseases like leaf rust, stem rust, powdery mildew, viral diseases or stripe rust. The reduction of DON was proportional with the decrease of visual symptoms on the heads or grains, but some cultivars have significantly higher or lower DON contamination. Among the wheat cultivars or lines several genotypes were found with considerable resistance tõ the FHB. By favouring them in the commercial production the safety problems can be eased even in the next years. Some of the highly resistant wheat lines are tested for being a cultivar and are used in crossing programs tõ improve resistance. The molecular genetic methods and genetic engineering will help in selecting with higher accuracy and combine resistance genes.
The use of fungicides is another way of prevention. With new methodology the efficacy of the fungicides was tested much more precisely than by the usual methods. The most effective fungicides reach 60-80 % efficacy, containing mostly tebuconazole alone or in combination. Week fungicides can increase DON contamination significantly.
The improving of food safety with cultivars of higher resistance and good agronomy is a possibility of today. The even more resistant cultivar possibly coming yet in this decade providing a significant contribution tõ food and feed safety.
More efficient toxin limits are inevitable tõ press every participant of food and feed chain tõ produce products with toxin values lower than limits. Additionally new possibilities should be created tõ use economically the grains with high toxin contamination (alcohol, energy production or other industrial processing with nõ food or feed use.
A táplálkozástudomány és az élelmiszerbiztonság aktuális kérdései | http://www.chemonet.hu/
http://www.kfki.hu/chemonet/ |