Incidence mykotoxinů v cereáliích produkovaných v ČR, vazba na agrotechnická opatření

ABSTRAKT:

Sledování potenciálně toxických látek vstupujících do potravního řetězce člověka je nedílnou součástí každé moderní lidské společnosti. Kontrola nezávadnosti konzumovaných potravin a krmiv je naprosto nezbytnou součástí ochrany zdraví populace. Ke sledovaným látkám, zejména pokud jde o hygienicko-toxikologickou nezávadnost potravin, patří různé průmyslové kontaminanty, těžké kovy, pesticidy ale i některé přírodní toxiny včetně mykotoxinů.

Rozvoj lidské společnosti provází od pradávna rozmanité využívání mikroorganismů, ale i dalších druhů rozsáhlé skupiny heterotrofních organismů. Už od středověku se kvasinky a mikroskopické vláknité houby uplatňují např. k přípravě chleba, alkoholických nápojů, sýrů i různých fermentovaných orientálních pokrmů. Moderní biotechnologie využívají kvasinky a houby i na přípravu krmiv, enzymů, organických kyselin, ethanolu, vitamínů, antibiotik, steroidů a stimulátorů růstu rostlin apod.

Mykotoxiny, produkty sekundárního metabolismu mikroskopických vláknitých hub, se v první řadě vyskytují v zemědělských plodinách, především obilovinách (pšenice, ječmen, žito, oves), rýži, kukuřici, olejnatých semenech (mák, řepka, hořčice, sojové boby, slunečnice) a potažmo potravinářských výrobcích obsahujících tyto potravinářské suroviny. V neposlední řadě u hospodářských zvířat, pro než jsou obilniny jednou ze základních složek krmiv, např. u drůbeže, prasat a dobytku, potvrdila řada studií vliv zkrmování mykotoxiny kontaminovaného krmiva na jejich zdravotní stav a produkci. UN Food and Agriculture Organisation uvádí, že v roce 1989 bylo více než 25% konzumovaných potravin z celkové světové produkce významně kontaminováno mykotoxiny. Z těchto důvodů se stále více klade důraz na potřebu studia těchto toxinů (jejich výskytů, stanovení podstaty toxicity, rozsahu zbytkových množství toxických látek v potravinách a stanovení jejich toxického potenciálu) s cílem minimalizovat/eliminovat rizika, která pro člověka a zvířata vyplývá z konzumace takto znehodnocených potravin a krmiv. Je nutné zdůraznit, že problematiku mykotoxinů je nutné řešit už na úrovni zemědělských produktů.

S problémy vyplývajícími z konzumace plesnivých potravin se člověk setkával už od nepaměti, zejména pak od doby, kdy opustil kočovný způsob života, začal pěstovat zemědělské plodiny a jejich přebytky skladoval. Nejstaršími popsanými mykotoxikosami jsou ergotismus, alimentární toxická aleukie a onemocnění ze žluté rýže. Systematické studium mykotoxinů bylo iniciováno až v 60.letech minulého století díky množícím se signálům o nebezpečnosti používání plesnivých potravin a krmiv k výživě. Zásadním impulsem se stala událost odehrávající se v roce 1960 ve Velké Británii, kde došlo k sérii hromadných úhynů asi tisíc krůt a další drůbeže a šetření prokázala souvislost s podáváním plesnivého krmiva (podzemnicový šrot), přičemž jako původce byl označen do té doby neznámý toxin, aflatoxin, nazvaný podle latinského názvu původce mikroskopické vláknité houby Aspergillus flavus.

Optimální cestou vedoucí ke snížení výskytu mykotoxinů v lidské potravě a krmivech tvoří tři základní preventivní opatření:

Mezi hlavní faktory, které ovlivňují rozsah případné kontaminace zemědělských plodin mykotoxiny za polních podmínek, patří vlastní rezistence kultivarů vůči napadení mikroskopickými vláknitými houbami, míra fyziologického stresu, kterému jsou vystaveny rostliny (nedostatek minerálií, malé či nadměrné množství vlhkosti, slanost půdy, znečištění ovzduší, napadení hmyzem, atd.), virulence patogenní houby, typ produkovaného mykotoxinu, schopnost rostliny degradovat mykotoxiny, dobrá zemědělská praxe (typ orby, hnojení, předplodiny) a interval mezi sklizní a obdobím produkce mykotoxinů.

Projekt dále rozvádí současný stav poznatků problematiky mykotoxinů a jejich rozdělení, experimentální data (sledování přirozeného výskytu fusariových mykotoxinů v cereáliích v různých pěstebních lokalitách ČR, sledování výskytu alternariových a fusariových mykotoxinů v odebraných vzorcích ječmene jarního spolu s posouzením vlivu zemědělských praktik na jejich hladinu, atd.)

Pro praxi lze ze získaných výsledků usuzovat, že výše kontaminace vzorků je ovlivněna odolností odrůdy vůči houbové infekci a přítomným rodem či chemotypem mikroskopické vláknité houby. Významným determinantem aktuální úrovně kontaminace jsou především klimatické podmínky sledovaných regionů v průběhu vegetačních období jednotlivých let. V neposlední řadě k faktorům ovlivňujícím výskyt houbové infekce a produkci mykotoxinů, řadíme také používané pěstební technologie (vhodnou volbou předplodiny, agrochemikálie, zpracování půdy atd.). Např. plodinu kukuřici bylo možné v diskutovaném kontextu označit jako méně nevhodnou předplodinu pro pěstování obilnin, jelikož po jejím sklizení zůstává na poli poměrně velké množství organických zbytků, které jsou vhodným substrátem pro přenos houbového mycelia.

Ze získaných dat je mimo jiné též patrné, že DON není vždy dominantním mykotoxinem obsaženým ve vzorcích kontaminovaných fusáriovými mykotoxiny. Nabízí se tedy otázka o vhodnosti používání tohoto trichothecenového mykotoxinu jako markeru pro sledovaní dodržování hygienických limitů resp. zdravotní nezávadnosti potravinářských surovin. Zvláště závažná v této souvislosti je i skutečnost, že akutní toxicita NIV oproti DON je více než dvojnásobná (dle LD50 pro myš) a tak vzorek splňující hygienický limit pro DON může ve skutečnosti být za určitých okolností z hygienicko-toxikologického hlediska rizikový.

Protože jedním z hlavních faktorů ovlivňujících výskyt mykotoxinů v zemědělských plodinách jsou klimatické podmínky, je třeba na závěr podotknout, že velká část experimentů uvedených v této zprávě je pouze shrnutím jednoletých pokusů. Pro formulování obecných závěrů bude nutné provést víceleté polní pokusy tak, aby bylo možné lépe zohlednit vliv klimatických podmínek na produkci vybraných mykotoxinů.

Dále je nutné zdůraznit potřebu komplexního zhodnocení aplikace pesticidních, především fungicidních přípravků, ve vztahu nejenom k ochraně vlastních rostlin, ale i s přihlédnutím k hladinám mykotoxinů ve sklizených plodinách. Dosud realizované experimenty totiž jasně indikovaly rozdíly mezi různými typy přípravků a nebyly výjimkou případy, kdy došlo k nárůstu sekundárních škodlivin oproti kontrole. Příčinou tohoto zdánlivě paradoxního jevu je skutečnost, že za podmínek chemického "stresu" mikroskopická vláknitá houba může produkovat vyšší hladiny toxických kometabolitů.