Введениеn
Изменение климата уже считается «климатическим чрезвычайным положением или климатическим кризисом» и оказывается серьезной угрозой для безопасности пищевых продуктов и кормов во всем мире, согласно данным Группы по возникающим рискам Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA). Фактически, доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) предсказывает, что общая температура может повыситься на 4,8ºC в 2100 году.
Проблема микотоксинов:
Микотоксины представляют собой низкомолекулярные вторичные метаболиты, вырабатываемые специфическими грибами, в основном Aspergillus spp., Fusarium spp. и Penicillium spp., при определенных условиях влажности и температуры.
Микотоксины вызывают серьезную международную обеспокоенность в связи с: (i) их обильным присутствием в основных продуктах питания и кормах, таких как зерновые, (ii) их высокой химической стабильностью в процессе переработки кормов и продуктов питания, и (iii) их вероятным негативным воздействием на здоровье животных и человека.
Проблема изменения климата:
Изменение климата является всемирной проблемой, особенно для сельского хозяйства. Из-за выбросов парниковых газов наблюдаются изменения температуры, распределения осадков (включая более экстремальные явления, такие как наводнения и засухи) и уровня влажности.
Эти изменения различаются в зависимости от ситуации и региона, но общие изменения являются следующими (адаптировано, Liu и Van der Fels-Klerx, 2021):
| Климатические показатели | Пострадавшие регионы |
|---|---|
| Увеличение на 2,5 — 5°C при более длительных засухах. | Южная Европа, Центральная Европа, Западная и Атлантическая Европа. |
| Увеличение общего количества осадков | Регионы высоких широт и тропиков, а также зимой в северных средних широтах. |
| Уменьшение общего количества осадков | Южная Европа и районы Средиземноморья, Центральная Европа, Центральная Северная Америка, Центральная Америка и Мексика, Северо-Восточная Бразилия и Южная Африка. |
| Снижение среднегодовой влажности почвы | Средиземноморский и субтропический регион. |
| Увеличение среднегодовой влажности почвы | Восточная Африка, Средняя Азия и некоторые другие регионы с большим количеством осадков. |
Эти прямые изменения климатических параметров влияют на развитие сельскохозяйственных растений, грибковую инфекцию и образование микотоксинов.
Какова связь между изменением климата и микотоксинами?
Ожидается, что воздействие изменения климата приведет к увеличению количества микотоксинов в продуктах питания и кормах для животных.
Хотя воздействие изменения климата различается в зависимости от региона, ожидаемое увеличение количества осадков и температуры в некоторых регионах может привести к созданию более благоприятных климатических условий для Fusarium spp. в Европе. С другой стороны, более частые и продолжительные засухи могут стимулировать выработку афлатоксинов Aspergillus flavus как до, так и после сбора урожая.
Модели прогноза могут быть механистическими или эмпирическими. Обычно они основаны на погодных условиях (температура, осадки и относительная влажность). На основе литературных данных были представлены количественные расчеты предуборочной заболеваемости зерновых растений микотоксинами в зависимости от сценариев изменения климата или долгосрочных климатических данных в различных регионах.
В основном, исследования были сосредоточены на микотоксинах, производимых родом Fusarium (DON/ZEA) в пшенице и рисе, или на афлатоксинах в кукурузе (адаптировано, Liu and Van der Fels-Klerx, 2021):
| Модель затраты | Модель выпуска | Выращивание | Микотоксин | Область |
|---|---|---|---|---|
| «Температура Осадки» | Процент растений, пораженных фузариозом (FHB) | Пшеница | Заболеваемость фузариозом (FHB) | Великобритания |
| «Температура Осадки Относительная влажность Дата цветения Дата созревания» | Концентрация дезоксиниваленола при сборе урожая | Пшеница | ДОН | Северо-Западная Европа |
| «Температура и относительная влажность во время цветения Температура урожая Область» | Концентрация зеараленона в рисе при сборе урожая | Рис | ЗЕА | Южная Корея |
| «Температура Радиация, Дождь, Уровень почвенной воды и азота Урожайность» | Индекс риска афлатоксинов | Кукуруза | Афлатоксин | Австралия |
| «Температура Относительная влажность Осадки, Влажность листьев Активность воды, Сроки цветения и сбора урожая» | Совокупный индекс афлатоксина | Кукуруза, Пшеница | Афлатоксин | Европа |
| «Температура Осадки Относительная влажность Скорость ветра Сроки цветения и сбора урожая Состав корма» | Концентрация AFB1 в урожае и AFM1 в молоке | Кукуруза | Афлатоксин | Восточная Европа |
Результаты, представленные этими схемами, в целом были довольно схожи в отношении того, что все исследования показывают увеличение содержания микотоксинов в зерне злаков с изменением климата (Liu и Van der Fels-Klerx, 2021).
Возможные применимые меры профилактики
Существуют различные стратегии применения надлежащей предуборочной сельскохозяйственной практики для предотвращения увеличения количества микотоксинов на полях в результате изменения климата:
— Выберите сорт зерновых с графиком цветения в соответствии с регионом.
— Используйте другой сорт зерна, более устойчивый к грибковым инфекциям.
— Если по прогнозам моделей в определенном регионе в будущем будет чрезвычайно высокое содержание микотоксинов, может быть принято решение о внедрении альтернативных зерновых растений в этом регионе.
Тем не менее, проблема борьбы с микотоксинами является серьезной задачей и послужила стимулом для анализа микотоксинов в сырье, кормах и продуктах питания. Таким образом, этот мониторинг является фундаментальной поддержкой для использования антимикотоксиновых препаратов, наиболее эффективного решения для смягчения негативного воздействия этих токсинов на здоровье и производство животных.
Выводы
Анализ сценариев изменения климата настоятельно рекомендуется для дальнейшего изучения в количественных исследованиях, чтобы понять региональные различия этих изменений в производстве микотоксинов в зерновых и, таким образом, изучить способы адаптации к этим климатическим изменениям.
Среди мер, которые могут быть приняты в будущем, было бы полезно сделать использование прогностического моделирования обязательным для руководства по адаптации к изменению климата и для обеспечения того, чтобы уровни микотоксинов в зерне были ниже установленных пределов законом для сырья, кормов и продуктов питания, а также для обеспечения безопасности кормов и продуктов питания. С другой стороны, использование более эффективных антимикотоксиновых препаратов и сопровождение технической службы для измерения уровня загрязнения будет иметь важное значение для смягчения негативных последствий микотоксинов, которые из-за изменения климата будут все чаще встречаться в сфере животноводства.
