Kvantitatiivinen PCR-pikamääritysmenetelmä viljojen Fusarium-homeille

Kirjoittajat

• Tapani Yli-Mattila Turun yliopisto, Biologian laitos, Kasvifysiologia ja molekyylibiologia, 20014 Turku
• Päivi Parikka MTT Kasvintuotannon tutkimus, Peltokasvitutkimus, 31600 Jokioinen
• Taina Lahtinen Turun yliopisto, Biologian laitos, Kasvifysiologia ja molekyylibiologia, 20014 Turku
• Sari Rämö Elintarviketurvallisuusvirasto (Evira), Kemian ja toksikologian tutkimusyksikkö, Mustialankatu 3, 00790 Helsinki
• Meri Kokkonen MTT laboratoriot, 31600 Jokioinen
• Aldo Rizzo MTT laboratoriot, 31600 Jokioinen
• Marika Jestoi MTT laboratoriot, 31600 Jokioinen
• Veli Hietaniemi Elintarviketurvallisuusvirasto (Evira), Kemian ja toksikologian tutkimusyksikkö, Mustialankatu 3, 00790 Helsinki

DOI: https://doi.org/10.33354/smst.76988

Avainsanat:

DNA, viljat, mykotoksiinit, punahomeet

Abstrakti

Fusarium-punahomeiden
mykotoksiineista voi olla haittaa sekä eläimille että ihmisille.
Niinpä punahomeisen viljan käyttöä pitäisi välttää. Eläimet ja ihmiset voivat altistua
punahomeille, mikäli sadonkorjuu myöhästyy. Pahimmat seuraukset tulevat, jos puidaan
ylivuotista punahomeista viljaa keväällä kuten Suomenkin lähialueilla entisessä
Neuvostoliitossa jouduttiin paikoitellen tekemään toisen maailmansodan aikana. Tällöin
viljaan muodostui korkeita T-2-toksiinipitoisuuksia.
Tärkeää punahomeiden kehittymiselle on
myös mm. kukkimisajan sää.
EUssa on vuonna 2006 määrätty ensimmäiset enimmäismäärärajat Fusarium-punahomeiden
mykotoksiinimääriin viljoissa deoksinivalenolille (DON) ja tsearalenonille (ZEN).
Toksiinimääritykset ovat kuitenkin kalliita ja hitaita. Niinpä teollisuus tarvitsee uusia ja
nopeampia pikamääritysmenetelmiä suuren mykotoksiiniriskin
omaavien viljaerin
löytämiseen tutkittavista viljanäytteistä.
PCR-menetelmät
ovat jo rutiinikäytössä toksiineja tuottavien bakteerien määrityksessä
elintarvikkeista, mutta toksiineja tuottaville sienille ne ovat vasta kehitteillä. Työn
tarkoituksena oli selvittää, onko Fusarium-punahomeiden
ja mykotoksiinien määrien välillä
korrelaatiota ja voiko punahomeiden DNA-määristä
päätellä, miten suuri riski on sille, että
viljassa on suuria mykotoksiinipitoisuuksia.
Erittäin merkitsevä korrelaatio löytyi Fusarium graminearum-punahomeen
ja DNA:n ja
DONin välillä kauralla, kevätvehnällä ja ohralla. Kun F. culmorum DNA-määrä
yhdistettiin
F. graminearum DNA:
n määrään, korrelaatio parani hieman ohralla, joten ainakin ohralla
myös F. culmorum-punahomeen
määrällä on vaikutusta DON-pitoisuuteen.
Kummankin
punahomeen tiedetään tuottavan DONia, mutta F. graminearum-kannat
ovat yleensä
tehokkaampia DON-tuottajia.
Myös HT-2- ja
T-2- mykotoksiinien
ja niitä tuottavien
Fusarium sporotrichioides ja
F. langsethiae-punahomeiden
DNA-määrien
välillä oli erittäin
merkitsevä korrelaatio kauralla, jolla on havaittu korkeimmat HT-2- ja
T-2- pitoisuudet.
Lisäksi korrelaatiota havaittiin nivalenolin ja F. poae-punahomeen
DNA-pitoisuuden
välillä
kauralla ja ohralla.
Suomen yleisimpiä punahomeita (F. avenaceum ja F. tricinctum) on pidetty
mykotoksiinituottoon kykenemättöminä, mutta viime vuosina niiden on havaittu tuottavan
mm. moniliformiinia (MON) ja enniatiineja. Havaitsimme merkitsevän korrelaation F.
avenaceum-punahomeen
DNA-määrän
ja MON- ja
enniatiini-pitoisuuksien
välillä ohralla ja
kevätvehnällä.
Fusarium-punahomeiden
määrän vaihteluita kasvukauden aikana tutkittiin ohralla ja kauralla
Jokioisilla. Fusarium-punahomeiden
DNA-määrän
kasvu alkoi kukinnan jälkeen. Vuonna
2005 F. poae-punahome
oli vallitseva ja F. langsethiae/F. sporotrichioides-lajien
DNA-määrä
alkoi laskea ennen sadonkorjuuta, kun taas kuivana vuonna 2006 kaikkien Fusarium-punahomelajien
määrä jatkoi nousua sadonkorjuuseen asti. Suorakylvö lisäsi F.
langsethiae/F. sporotrichioides-punahomeiden
määrää vuonna 2006 verrattuna perinteiseen
muokkaukseen.