小麦——世界上种植最广泛的作物——正受到有害毒素的不断侵袭. 在整个欧洲, 几乎一半的小麦作物受到产生这些毒素的真菌感染的影响, 根据 一项研究 由真菌生物学家领导 尼尔·布朗博士 来自十大菠菜台子,与埃克塞特大学的同事合作.

这些麻烦的“真菌毒素”是由导致镰刀菌头枯萎病的真菌产生的, 一种影响生长在田间的小麦和其他谷物的疾病. 食用被真菌毒素污染的产品会导致人类和牲畜患病,例如 呕吐和其他肠胃问题. 霉菌毒素对农民和经济来说也是坏消息,因为它们降低了粮食的价值.

小麦在养活人类方面发挥着巨大的作用 占总热量的18% 在全球范围内人们的饮食中. 对十大菠菜台子健康和全球食品供应的担忧是这项新研究的动力.

布朗博士, 他在十大菠菜台子生命科学系米尔纳进化中心工作, 他说:“受污染的作物和镰刀菌毒素总是令人担忧, 因为它们对十大菠菜台子的健康构成了重大威胁, 尤其是当十大菠菜台子只部分了解它们对十大菠菜台子幸福的影响时.”

“但除了这些健康问题之外, 十大菠菜台子必须记住,小麦是一种非常重要的全球作物, 因此,对十大菠菜台子来说,在保持食品安全生产的同时保持高产是至关重要的——尤其是因为气候变化, 现在是乌克兰战争(世界第四大小麦出口国), 已经对小麦产量和粮食价格产生影响了吗.”

因此,防止毒素污染对保持小麦价格稳定和保护十大菠菜台子的粮食安全都很重要, 确保全球稳定.

真菌毒素存在于几乎一半的小麦中

研究小组研究了政府和农业综合企业提供的最大数据集, 两者都监测进入十大菠菜台子的食品和动物饲料供应链的小麦谷物中的镰刀菌毒素. 通过使用来自欧洲各地(包括英国)过去10年的数据, 该团队构建了迄今为止最完整的真菌毒素威胁以及它是如何变化的.

镰刀菌毒素在每个欧洲国家都被发现. 在欧洲,一半用于人类食用的小麦含有镰刀菌毒素“DON”(通常被称为呕吐毒素),而在英国, 70%的小麦受到了污染. 各国政府对人类食用的小麦中的DON污染水平设定了法律限制. 这些规定提供了有效的保护, 95%的小麦都达到了DON浓度的安全限值. 然而, 霉菌毒素普遍存在的发现令人担忧, 作为常数的效应, 十大菠菜台子一生中在饮食中低水平接触真菌毒素的情况尚不清楚.

“人们确实担心,长期从饮食中接触这些真菌毒素会影响人类健康.布朗博士说.

毒素的高成本

当真菌毒素达到一定水平时, 受污染的谷物被从人类食物中转移到动物饲料中. “这让种植谷物的农民付出了代价, 影响谷物市场价格, 并将健康问题转移到十大菠菜台子的牲畜身上.布朗博士说.

因此,研究小组在饲养牲畜的小麦中发现了令人担忧的高水平DON真菌毒素.

布朗博士团队的博士生路易斯·约翰斯女士说:“这比人类食物中的含量要高得多. 这事关动物健康, 但它也描绘了一幅图景,如果没有当前的法规,食用小麦中的真菌毒素水平可能会是什么样子.”

第一次, 十大菠菜靠谱平台团队估算了由于小麦被DON污染过多而无法供人类食用的价值,从而对镰刀菌头枯萎病的影响进行了定价.

“在欧洲, 十大菠菜台子估计,在2010年至2019年期间,7500万吨小麦(占食用小麦的5%)超过了人类消费上限. 将其降级为动物饲料,相当于损失约3美元,在过去的10年里,有10亿欧元,约翰斯女士说.

相互作用的毒素

令人担忧的是, 研究人员发现,25%含有真菌毒素DON的食用小麦也含有其他镰刀菌毒素. 这个数字很可能被低估了,因为并不是所有的小麦都经过常规的其他毒素检测. 这意味着其他潜在的有害毒素可能会在雷达下溜走. 这些毒素可能与DON协同作用,对健康产生的不良影响比一种毒素单独起作用的影响更大.

布朗博士说:“十大菠菜台子不了解同时接触多种毒素对健康的影响, 特别是当这种接触是长期的. 十大菠菜台子担心不断增长的共同污染水平和毒素之间可能的协同作用.”

越来越多的威胁

赤霉病是一种每年都有波动的疾病, 但这项研究的作者发现,在地中海, 自2010年以来,高发年份的真菌毒素水平变得更加严重. 在这里, 2018年和2019年疫情期间记录的真菌毒素水平高于十年来的任何时候.

十大菠菜台子不知道是什么导致镰刀菌毒素增加, 这就是为什么十大菠菜台子需要更多的研究, 但十大菠菜台子怀疑农业的变化(比如为镰刀菌提供了栖息地的土壤保护措施)和气候变化(比如变暖, 更潮湿的天气有利于镰刀菌)发挥着重要作用.约翰斯女士说.

该研究的合著者、埃克塞特大学生物科学系的Dan Bebber教授补充说:“至关重要的是,十大菠菜台子有更好的系统来监测枯萎病在该领域的变化,并预测未来哪些环境最危险.”

影响

研究小组希望通过揭露镰刀菌毒素问题的规模, 他们的研究将突出控制真菌毒素的重要性,并刺激进一步的研究.

Sarah Gurr教授, 埃克塞特大学食品安全教授, 他说:“十大菠菜台子需要在检测谷物中的真菌毒素时保持警惕. 十大菠菜台子每个人都在一起吃饭 66公斤小麦粉 例如,每年, 在意大利面和面包中——保护小麦免受镰刀菌感染是很重要的,这样才能降低这种风险.”

布朗博士认为,开发更好的方法来保护作物免受真菌病原体的侵害,“是十大菠菜台子成功减轻真菌毒素对经济和健康的负面影响的唯一途径.”

他说:“随着气候变化,霉菌毒素疫情在未来变得更加严重, 这个问题只会变得越来越重要.”

“镰刀菌毒素在欧洲小麦中的新出现的健康威胁和成本”发表于 自然的食物.

这项研究由英国皇家学会和全球粮食安全组织资助. 路易斯·约翰斯由十大菠菜台子URSA学生资助,并得到英国植物病理学学会Covid-19学生支持赠款的支持.