Ograniczanie zanieczyszczenia żywności i paszy mykotoksynami
Mykotoksyny to związki wytwarzane przez mikroskopijne grzyby, które są szkodliwe dla ludzi i zwierząt, jako że wywołują różne choroby, od ostrego zatrucia po niedobór odporności i niektóre nowotwory. Mogą one porażać rośliny w całym cyklu wzrostu, a także zanieczyszczać magazynowane plony. Obecne w skażonej paszy mykotoksyny mogą przeniknąć do produktów pochodzenia zwierzęcego, takich jak mleko, jajka i mięso. Niedawno przeprowadzone badanie potwierdziło podejrzenia Organizacji ds. Wyżywienia i Rolnictwa (ang. Food and Agriculture Organization, FAO) z 1985 roku, która oszacowała, że mykotoksyny obecne są w 25 % plonów na świecie. Udoskonalone metody analityczne potwierdzają, że dotychczasowe szacunki poziomu skażenia mykotoksynami znajdującego się poniżej wykrywalnych poziomów były zaniżone. W ramach wspieranego przez UE projektu MycoKey, bazującego na zrealizowanym wcześniej projekcie MYCORED, opracowano nowe procedury i narzędzia do ochrony plonów przed mykotoksynami w obrębie całego łańcucha dostaw. „Zapewnienie ochrony upraw na samym początku łańcucha żywnościowego ogranicza ryzyko dla zdrowia, dlatego chcieliśmy stworzyć ekologiczne rozwiązanie zapobiegające skażeniu mykotoksynami i umożliwić ich szybkie wykrywanie”, wyjaśnia Antonio F. Logrieco, koordynator projektu MycoKey i dyrektor Instytutu Nauk o Produkcji Żywności Krajowej Rady ds. Badań Naukowych we Włoszech. „Opracowaliśmy także rozwiązania dla dalszych etapów produkcji żywności i pasz”.
Nowe rozwiązania dla łańcucha dostaw
Zespół projektu MycoKey wybrał do swoich badań przede wszystkim zboża, takie jak jęczmień, kukurydza i pszenica, a także suszone owoce i winogrona. Naukowcy skupiali się na mykotoksynach mających szczególne znaczenie dla organów regulacyjnych – aflatoksynach, deoksyniwalenolu, fumonizynach, toksynach T-2 i HT-2, zearalenonie i ochratoksynie A. Następnie zespół wykonał badania biologicznych strategii kontroli, wykorzystując nietoksyczne mikroorganizmy stosowane w produkcji pszenicy i kukurydzy w Unii Europejskiej i Chinach. Badane środki skutecznie obniżyły stężenie deoksyniwalenolu w pszenicy o 69–85 % i aflatoksyn w kukurydzy o 98–100 %. Naukowcy opracowali także prototypowy system wspomagania decyzji udostępniany za pośrednictwem aplikacji typu „open source”, który przewiduje obecność mykotoksyn w niektórych uprawach. Rozwiązanie rozszerzone jest o narzędzia monitorujące pozwalające między innymi na szybkie wykrywanie różnych mykotoksyn w pyle zbożowym. Pobrane próbki mogą być następnie przebadane na miejscu za pomocą pasków diagnostycznych lub wysłane do laboratorium, gdzie poddane zostaną badaniu z wykorzystaniem spektrometrii mas. Naukowcy opracowali także ulepszone technologie oczyszczania skażonych plonów, które mogą być zastosowane w maszynach do sortowania. Rozwiązanie wykorzystane na skalę przemysłową w mechanicznym separatorze Grain Plus ograniczyło skażenie aflatoksynami o nawet 100 %. Zespół zaprojektował także proces fermentacji oparty na drożdżach, który umożliwia uzyskiwanie biogazu i bioetanolu ze skażonych upraw. Co więcej, we współpracy z partnerami przemysłowymi Laviosa i Lesaffre przeprowadzono badanie skuteczności bentonitów jako środków do oczyszczania skażonej paszy. Zmieszane z paszą bentonity absorbują mykotoksyny, ograniczając ich biodostępność. „Biologiczne środki kontroli, środki lecznicze i narzędzia stanowią zrównoważone rozwiązania, które wpisują się w strategię »od pola do stołu«”, mówi Logrieco.
Przepisy w zakresie bezpieczeństwa żywności
Chociaż dobre praktyki agronomiczne, takie jak orka, sadzenie odpornych odmian roślin i stosowanie środków grzybobójczych, mogą ograniczyć zanieczyszczenie mykotoksynami, zmiana klimatu przyczyniła się do powstania wielu toksynogennych grzybów, których ani odporność, ani środki grzybobójcze nie są w stanie wyeliminować. Projekt MycoKey przyczynia się do ograniczenia wykorzystywania środków chemicznych w rolnictwie, dzięki czemu wpisuje się w założenia Europejskiego Zielonego Ładu. Zespół projektowy nawiązał również współpracę z naukowcami zajmującymi się walką z mykotoksynami w Chinach, które budzą coraz większe obawy władz europejskich ze względu na import chińskich plonów. „Zespół projektu MycoKey poszerzył dostępną wiedzę o nowe informacje, dotyczące między innymi toksykokinetyki oraz zmodyfikowanych postaci deoksyniwalenolu, zearalenonu i aflatoksyny, które mogą wspierać pracę organów regulacyjnych UE ds. bezpieczeństwa żywności i pomagać podmiotom przemysłowym w dostosowywaniu procesów produkcji żywności”, dodaje Logrieco. Ustalenia naukowców zostaną wykorzystane także w innych projektach w zakresie bezpieczeństwa żywności, na przykład w celu określenia strategii unijnego projektu FoodSafety4EU i prowadzenia szkoleń w ramach projektu MycoTWIN.
Słowa kluczowe
MycoKey, mykotoksyny, żywność, zanieczyszczenie, uprawy, pszenica, kukurydza, pasza, bentonity, jęczmień
