日益嚴重的威脅:有害的真菌毒素在小麥中廣泛傳播
小麥是全球最常種植的作物,它正面臨著有害毒素的日益威脅。英國巴斯大學的真菌生物學家尼爾-布朗博士領導的一項研究,與埃克塞特大學的同事合作,發現歐洲幾乎一半的小麥作物受到一種真菌感染的影響,導致產生一種有害的毒素。
感染鐮刀菌頭孢病的小麥:這在歐洲是一個日益嚴重的問題
導致鐮刀菌頭孢病的真菌是一種影響田間小麥和其他穀物的疾病,它產生的黴菌毒素正在造成問題。這些黴菌毒素存在於被污染的食品中時,會導致人類和牲畜生病,包括嘔吐和胃腸道問題。此外,黴菌毒素會對農民和經濟產生負面影響,因為它們會降低穀物的價值。
小麥在養活人類方面發揮著巨大的作用,提供了全球人們飲食中18%的總熱量。對我們的健康和全球糧食供應的關注是這項新研究的推動力。
在巴斯大學生命科學系米爾納進化中心工作的布朗博士說。”受污染的作物和鐮刀菌毒素總是令人擔憂,因為它們對我們的健康構成了重大威脅,尤其是我們只部分了解它們對我們的健康的影響。”
“但是在這些健康問題之上,我們必須記住,小麥是一種極其重要的全球作物,所以我們在保持高產的同時,還必須保持安全的食品生產–這並不是因為氣候變化,以及現在烏克蘭(世界第四大小麥出口國)的戰爭,已經在影響小麥產量和穀物價格。”因此,防止毒素污染很重要,既有助於維持小麥的穩定價格,又能保護我們的糧食安全,確保全球穩定。
幾乎一半的小麥中存在真菌毒素
研究小組檢查了政府和農業企業提供的最大數據集,這兩個機構都監測進入我們的食品和動物飼料供應鏈的小麥穀物中的鐮刀菌毒素。通過使用整個歐洲(包括英國)過去10年的數據,研究小組建立了迄今為止關於黴菌毒素威脅及其變化的最完整的圖片。
每個歐洲國家都發現了鐮刀菌毒素。在歐洲,半數用於人類食品的小麥含有鐮刀菌毒素”DON”(通常被稱為嘔吐毒素),而在英國,70%的小麥被污染。各國政府對將被人類食用的小麥中的DON污染水平設定了法律限制。這些規定提供了有效的保護,95%的運往餐桌的小麥符合DON濃度的安全限制。然而,黴菌毒素無處不在的發現令人擔憂,因為我們在一生中不斷地、低水平地接觸飲食中的黴菌毒素的影響尚不清楚。人們真正擔心的是,長期從飲食中接觸這些黴菌毒素會影響人類健康。
毒素的高成本
當黴菌毒素達到一定水平時,被污染的穀物就會從人類食物轉為動物飼料。布朗博士說:”這對穀物種植者來說是有代價的,影響穀物市場價格,並將健康問題轉移到我們的牲畜身上。”
因此,研究小組在餵養牲畜的小麥中發現了令人擔憂的高含量DON黴菌毒素。它遠遠高於在人類食品中的含量。這是對動物健康的關注,但它也描繪了在沒有現行法規的情況下,食用小麥中的黴菌毒素水平會是什麼樣子。”
巴斯團隊首次對鐮刀菌頭病黴菌毒素的影響進行了估算,估計了在原本應供人食用的情況下,現在由於小麥被DON污染而導致的價值損失。
“在整個歐洲,我們估計2010年至2019年期間有7500萬噸小麥(佔食用小麥的5%)超過了允許人類消費的限度。將此降級為動物飼料,相當於在過去十年中損失了約30億歐元。”
相互影響的毒素
令人震驚的是,研究人員發現,25%含有黴菌毒素DON的食用小麥還含有其他鐮刀菌毒素。而這很可能被低估,因為並不是所有的小麥都被例行檢測其他毒素。這意味著其他潛在的有害毒素很可能在眼皮底下溜走了。這些毒素有可能與DON協同作用,對健康產生不利影響,比一種毒素單獨作用要大。
布朗博士說:”我們不了解同時接觸多種毒素對健康的影響,特別是當這種接觸是長期的。我們擔心日益增長的共同污染水平和毒素之間可能的協同作用。”
日益增長的威脅
鐮刀菌頭孢病是一種嚴重情況每年都有波動的疾病,但這項研究的作者發現,在地中海地區,自2010年以來,高發病年的黴菌毒素水平變得更加嚴重。在這裡,2018年和2019年爆發期間記錄的黴菌毒素水平高於這十年來的任何其他時間。
“我們不知道是什麼導致了鐮刀菌毒素的增加,這就是為什麼我們需要更多的研究,但我們懷疑耕作的變化(如為鐮刀菌提供家園的土壤保存方法)和氣候變化(如更溫暖、更潮濕的天氣,有利於鐮刀菌)正在發揮重要作用,”約翰斯女士說。
研究報告的共同作者、埃克塞特大學生物科學系的Dan Bebber教授補充說:”至關重要的是,我們要有更好的系統來監測鐮刀菌頭孢病在田間的變化,並預測哪些環境在未來最有風險。”
影響
該團隊希望通過揭露鐮刀菌毒素問題的規模,他們的研究將強調控制黴菌毒素的重要性,並刺激進一步的研究。
埃克塞特大學食品安全系主任Sarah Gurr教授說。”我們需要在檢測穀物中的黴菌毒素方面保持警惕。我們每個人每年都要吃大約66公斤的小麥粉–例如,在意大利面和麵包中–因此,保護小麥不受鐮刀菌感染以減輕這種風險是很重要的”。
開發更好的方法來保護作物免受真菌病原體的侵害,是我們成功減輕黴菌毒素對經濟和健康負面影響的唯一途徑。隨著氣候變化,黴菌毒素的爆發在未來變得更加嚴重,這個問題只會變得更加重要。