I plijesni trpe stres: U budućnosti nas čekaju novi mikotoksini - gdje su rješenja?

"Ciklus kontaminacije mikotoksinima je začarani krug iz kojeg ne možemo izaći. Zato cijelo vrijeme istražujemo plijesni i pokušavamo ih suzbiti, utjecati na sigurnost hrane i smanjiti određene ekonomske gubitke. Puno je faktora koji utječu na njihovu pojavu, a klimatske promjene su tu kao moderna pošast", uvodne su riječi doc. dr. sc. Tihomira Kovača na predavanju "Plijesni prisutne u hrani i klimatske promjene – što znamo?", a koje je održao na završnoj konferenciji i radionici projekta "Odgovor ozime pšenice na biotičke i abiotičke stresove izazvane klimatskim promjenama" u provedbi Poljoprivrednog instituta Osijek. 

Kovač je pojasnio da mikotoksinima smatramo sekundarne metabolite plijesni koje su toksični pri niskim koncentracijama i nisu poželjni. Izazivaju određene kancerogene, mutagene, teratogene, estrogene, imunotoksične i druge učinke koji štete ljudskom zdravlju. 

Komentiravši klimatske promjene, kaže kako ih osjećamo kao promjene u razini padalina, temperaturi i sličnom, a kada govorimo o utjecaju, lista je duga. Visoko na toj listi je utjecaj na sigurnost hrane jer klimatske promjene modificiraju područja koja su pogodna za njezinu proizvodnju, utječu na povećanje broja štetnika, oblikuju zajednicu plijesni u okolišu i time pojačavaju kontaminaciju hrane i hrane za životinje mikotoksinima. 

Regionalno različiti problemi

Ono čime se bave na Prehrambeno-tehnološkom fakultetu koji je bio Poljoprivrednom institutu Osijek partner na ovom projektu je, kako spriječiti kontaminaciju hrane mikotoksinima, predvidjeti razlike u njihovoj pojavnosti, a koje će, tvrdi on, biti regionalnog karaktera. Kaže kako će klimatske promjene biti točkasto raspršene po Zemlji, a mi ćemo imati regionalno različite probleme. "Pitanje je i kako modulirati i izboriti se sa trajanjem sezone rasta. U pojedinoj literaturi se čak navodi da će u određenim područjima biti i dvije žetve. I još jedan problem je to što se mikotoksikogene plijesni prilagođavaju situaciji tijekom stresa kojega i one proživljavaju", izjavio je Kovač. Dakle, stres utječe i na same plijesni zbog čega dolazimo do problema s učinkovitosti postojećih fungicida, zbog čega ćemo morati pronaći nove i djelotvornije. 

Ovaj problem je, naglašava, rezultirao zakonskom regulacijom pojavnosti dozvoljenih koncentracija mikotoksina u hrani ili hrani za životinje, a u budućnosti možemo očekivati i nove mikotoksine i nova zakonska rješenja za njihovu pojavnost. 

Kao primjer utjecaja stresa dao je plijesan Aspergillus koja producira aflatoksine. Plijesan pod stresom može biti uslijed promjena okolišnih čimbenika, dakle promjene temperature, padalina, vlažnosti zraka, koncentracije CO₂ u zraku koja, kako znamo, sve više raste, a tu su i abiotički čimbenici poput teških metala, mikroplastike i nanočestica. 

"Kada je pod stresom, vjerojatno će se dogoditi da ona pojačano sintetizira mikotoksine i kontaminira hranu jer se na taj način brani. Imat ćemo problem ne danas kao s aflatoksinima, mikotoksinima Fusarium vrsta i sl., nego s novima ili pak s prekursorima koji su potrebni stanici kako bi proizvela mikotoksine koje danas poznajemo", objašnjava. 

Kompeticija među mikroorganizmima

Naime, kako detaljizira, postoji kompeticija između određenih mikroorganizama u okolišu zbog čega plijesan jednostavno želi nadvladati određene druge vrste. Primjer je plijesan Aspergillus flavus (proizvodi aflatoksin, op.ur.). Ona raste na klipu kukuruza, ali da bi preživjela, stvorit će i sklerocij koji će biti negdje u tlu. Ona zna kada je u mraku i da bi obranila sklerocij od oređenih kukaca koji bi ga mogao oštetiti grizenjem i slično, ona otpušta aflatoksin. S druge strane, kada je na klipu kukuruza, glavni zadatak joj je da naraste, stvori micelij, paučinastu pahuljastu nakupinu na klipu i da se spore uz pomoć vjetra ili kukaca šire i rastu dalje. 

Zbog već spomenutih abiotičkih stresova dolazi do veće količine ostalih mikroorganizama zbog čega se ona brani u toj kompeticiji. Dakle na plijesan utječe i nešto što je živo, ali i neživo te izaziva isti učinak. Također, može se dogoditi da se tretiranje fungicidima ne obavi kako treba zbog čega se također može izazvati stres i napravi još veća šteta. 

Mikotoksine je nemoguće izbjeći, ali je moguće smanjiti njihov utjecaj

Dodaje da zbog svega zagovaraju razvijanje regionalnih centara koji bi pratili razvoj i situaciju s ovim pojavama i kontaminacijom hrane. 

Kakvi će biti novi fungicidi?

Nadalje ističe da moraju predviđati što će se dogoditi s prilagodbom plijesni, kako će se mijenjati sekundarni metabolizam određenih vrsta, ali također naći nove kultivare koji će biti prilagođeni točno određenoj regiji. "Moramo razviti i nove učinkovite fungicide koji će pomoći u ovoj borbi."

Na pitanje koliko su kemijske kuće spremne na ove promjene, kaže da vjeruje da rade na tome. "Nije jednostavno napraviti fungicid. To je slično kao proizvodnja lijeka, antibiotika, kojega treba pročistiti, staviti na tržište, da bude dostupno. Sigurno će se pojaviti novi koji će biti na biljnoj bazi, koji već postoje u okolišu i kojima bi se moglo doskočiti ovom problemu." Kovač rješenje vidi i u otpornijim biljkama. "Mi, recimo, proučavamo tradicionalne sorte jabuka koje pokazuju da su otpronije na zarazu sa Penicillium expansumom (psihrofilna plava plijesan, op.a.) nego što su to komercijalne sorte", zaključio je. 

Potrebne su genetski otporne sorte

Kada je riječ o projektu "Odgovor ozime pšenice na biotičke i abiotičke stresove izazvane klimatskim promjenama", a kojim se željelo stvoriti nove, zdravstveno sigurnije sorte pšenice otpornije na biotičke i abiotičke stresove primjenom visokokvalitetnih IRI aktivnosti te prenijeti rezultate istraživanja poljoprivredno-proizvođačkom sektoru RH, voditeljica projekta, dr.sc. Valentina Španić, oplemenjivačica pšenice Poljoprivrednog instituta Osijek, otkrila je da su njime istraživali fuzarijsku palež klasa i lisnu hrđu, dvije najznačajnije bolesti koje se javljaju na pšenici, ali i utjecaj sušnih uvjeta na njezin rast i razvoj. 

"Stvorili smo tri linije ozime pšenice koje smo prijavili komisiji za priznavanje biljnog materijala. Sušu i bolesti smo istraživali simultano, dakle i u poljskim uvjetima na različitim lokacijama, ali i u kontroliranim", kaže dodajući da su u kontroliranima mogli izolirati samo jedan stres kojega su istraživali dok je u poljskim to bilo nemoguće. "U poljskim nam je išlo na ruku to što su sve godine bile sušne", komentira dodajući da su na kraju svega izmjerena, agronomska, svojstva kvalitete, ali i različita morfološka svojstva te je napravljen cijeli niz laboratorijskih analiza, od onih na razini gena, do fizioloških, hormonskih, različitih parametara fotosinteze i drugo. 

"Fuzarijska palež klasa je bolest koja je jedna od najznačajnijih te producira mikotoksine u pšenici, a njih ima jako puno. Prema EU regulativi postoji maksimalna dopuštena koncentracija za neke, a mi smo za potrebe istraživanja izolirali 30-ak vrsta", kaže naglasivši da su oni jako opasni za zdravlje ljudi i životinja. "Prenose se različitim postupcima u prehrambenoj tehnologiji, zaostaju u mnogim proizvodima. Zato je najbitnije raditi na genetskoj otpornosti, odnosno stvaranju sorti koje su genetski otporne", poručuje uz napomenu da bi stvorili sortu koja će biti otporna, adaptibilna, stabilna i genetski otporna, potrebno je deset do 12 godina. 

Stabilne i adaptibilne sorte

Otkriva da u Hrvatskoj poljoprivrednici kupuju njihovo sjeme. "Vjerujem da su zadovoljni, naše sorte su većinom stabilne i adaptibilne, za razliku od stranih koje ovise od godine do godine. Većina proizvođača to prepoznaje, dolaze nam, zovu, ako ih nešto zanima, i mi odlazimoi kod njih", otkriva. 

Španić se nada da će se naporima svih oplemenjivača, ne samo u Hrvatskoj jer, kako kaže, svi rade na poboljšanju uroda zrna i kvalitete, ali i genetske otpornosti pa i potpuno novim tehnologijama - od hibrida samooplodnih kultura do različitih sjeckanja gena, itd., uspjeti proizvesti dovoljna količina sjemena, a samim tim i hranu za budućnost sve većeg broja stanovništva. 

Treba napomenuti da je vrijednost ovoga projekta 5,8 milijuna kuna, od čega je 4,8 milijuna kuna sufinancirano iz EU fonda za regionalni razvoj. Osim Prehrambeno-tehnološkog fakulteta u Osijeku, partneri su Odjel za biologiju Sveučilišta J.J. Strossmayer u Osijeku te Institut Ruđer Bošković.