Aflatoxin contamination of peanuts

Aflatoxin contamination of peanuts results from growth in peanut kernels by toxigenic strains of Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus. Soil is the main source of inoculum for A. flavus/A. parasiticus and as peanut fruits develop underground, pods are in direct contact with the soil fungal populations ( Horn and Dorner, 1998).

Pre-harvest aflatoxin contamination of peanuts is associated with severe late-season drought stress. Contamination can also occur after peanuts are dug if they are not quickly harvested, dried and maintained at safe moisture level; or during storage when improper conditions of moisture and temperature exist (Cole et al., 1995). Lots of peanuts with excessive levels of contamination cannot be used for human consumption and therefore represent great economic losses for the peanut industry (Lamb and Sternitzke, 2001).

Aflatoxins are carcinogens and genotoxins that directly alter the DNA structure (Williams et al., 2004). Government regulatory agencies have established very low tolerances for aflatoxins in food, including peanuts and peanut products. The upper limit for aflatoxins in peanuts is 2 ng/g for aflatoxin B1 and 4 ng/g for total aflatoxins (B1 + B2 + G1 + G2) in the European Union and 20 ng/g for total aflatoxins in the United States (Wu, 2006) and Argentina according to Mercosur resolution 56/94 (FAO, 2004).

Peanut (Arachis hypogaea L.) is an economically important crop in Argentina. Since 2006, exports of peanuts from Argentina have exceeded 400,000 t, making this country the largest peanut exporter in the world. Approximately 65% of these exports go to the European Union (mainly The Netherlands, Germany, UK, France, Greece and Poland) and also to the USA and Canada ( Cámara Argentina del Maní, 2012).

Aflatoxin control in peanuts relies on several approaches, both preharvest and postharvest, such as good cultural practices, irrigation, use of drought resistant cultivars and postharvest sorting by electronic devices and blanching (Dorner, 2008). However, these procedures are expensive and not always effective. One strategy that has been developed for reducing preharvest aflatoxin contamination of crops is biological control, which is achieved by applying competitive non-toxigenic strains of A. flavus and/or A. parasiticus to the soil of developing crops ( Dorner and Cole, 2002). This approach is based on the premise that when high numbers of spores of the nontoxigenic strains are added to soil, they will compete with naturally occurring toxigenic strains for infection sites for growth on peanuts and for essential nutrients. Also, it has been demonstrated that soil inoculation with nontoxigenic strains has a carryover effect and may protects peanuts from contamination during storage ( Dorner and Cole, 2002).

Biological control using competitive exclusion of toxigenic strains by non-aflatoxigenic strains has been demonstrated under field conditions in peanut from USA and Australia (Dorner et al., 1992, Dorner et al., 1998, Dorner and Cole, 2002, Horn et al., 2000, Horn and Dorner, 2009 and Pitt and Hocking, 2006).

In Aspergillus species the formation of a stable heterokaryon following hyphal anastomosis is controlled by a series of het loci ( Leslie, 1993). Two individuals that have the same alleles at all het loci belong to the same vegetative compatibility group (VCG). Vegetative compatibility can be used to estimate genetic diversity, may limit the potential for heterokaryosis and asexual gene flow ( Bayman and Cotty, 1991) and can be used for monitoring the incidence of biocontrol strains in field assays ( Cotty, 1994). Aspergillus species from section Flavi have been isolated from soil and peanuts cultivated in the main peanut production area in Argentina and characterized in relation to their toxigenic profile and genetic diversity using VCG strategy and molecular markers ( Barros et al., 2003, Barros et al., 2005, Barros et al., 2006a, Barros et al., 2006b and Barros et al., 2007). Based on these studies an A. flavus strain was selected as potential biocontrol agent. Most studies on aflatoxin control in Argentinean peanuts have focused on postharvest strategies such as the use of synthetic and natural substances ( Nesci et al., 2011, Passone et al., 2008 and Passone et al., 2009). However, at present there are no data on biocontrol as preharvest strategy to reduce the entry of aflatoxins to the peanut food chain. The aim of this work was to evaluate the efficacy of a native non-aflatoxigenic A. flavus strain AFCHG2 to reduce aflatoxin production in peanuts under field conditions in Argentina.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การปนเปื้อนอะฟลาท็อกซินผลถั่วลิสงจากการเติบโตของเมล็ดถั่วลิสงโดยชนิด toxigenic ของเชื้อรา Aspergillus flavus และ Aspergillus parasiticus ดินเป็นแหล่งที่มาของเชื้อ A. flavus สำหรับ / A parasiticus และผลไม้ถั่วลิสงพัฒนาใต้ดินฝักอยู่ในการติดต่อโดยตรงกับประชากรของเชื้อราในดิน (ฮอร์นและ Dorner, 1998). ก่อนการเก็บเกี่ยวการปนเปื้อนอะฟลาท็อกซินของถั่วลิสงมีความเกี่ยวข้องกับภัยแล้งในช่วงปลายฤดูกาลที่รุนแรงความเครียด การปนเปื้อนนอกจากนี้ยังสามารถเกิดขึ้นหลังจากที่มีการขุดถั่วลิสงถ้าพวกเขาจะไม่ได้เก็บเกี่ยวได้อย่างรวดเร็วแห้งและคงอยู่ในระดับความชื้นปลอดภัย หรือระหว่างการเก็บรักษาที่ไม่เหมาะสมเมื่อเงื่อนไขของความชื้นและอุณหภูมิอยู่ (โคล et al., 1995) จำนวนมากของถั่วลิสงที่มีระดับที่มากเกินไปของการปนเปื้อนไม่สามารถนำมาใช้สำหรับการบริโภคของมนุษย์และดังนั้นจึงเป็นตัวแทนของความสูญเสียทางเศรษฐกิจที่ดีสำหรับอุตสาหกรรมถั่วลิสง (แกะและ Sternitzke, 2001). Aflatoxins เป็นสารก่อมะเร็งและ genotoxins ที่โดยตรงปรับเปลี่ยนโครงสร้างของดีเอ็นเอ (วิลเลียมส์, et al., 2004 ) หน่วยงานกำกับดูแลของรัฐบาลได้สร้างความคลาดเคลื่อนต่ำมากสำหรับ aflatoxins ในอาหารรวมถึงถั่วลิสงและผลิตภัณฑ์ถั่วลิสง ขีด จำกัด บนสำหรับ aflatoxins ในถั่วลิสง 2 ng / กรัมอะฟลาท็อกซินบี 1 และ 4 นาโนกรัม / กรัม aflatoxins รวม (B1 + B2 + G1 + G2) ในสหภาพยุโรปและ 20 นาโนกรัม / กรัม aflatoxins รวมในสหรัฐอเมริกา (วู 2006) และอาร์เจนตินาตามมติ Mercosur 56/94 (FAO, 2004). ถั่วลิสง (ลิสง L. ) เป็นพืชเศรษฐกิจที่สำคัญในอาร์เจนตินา ตั้งแต่ปี 2006 การส่งออกของถั่วลิสงจากอาร์เจนตินาได้เกิน 400,000 ตันทำให้ประเทศนี้ผู้ส่งออกถั่วลิสงที่ใหญ่ที่สุดในโลก ประมาณ 65% ของการส่งออกเหล่านี้ไปไปยังสหภาพยุโรป (ส่วนใหญ่เนเธอร์แลนด์, เยอรมนี, อังกฤษ, ฝรั่งเศส, กรีซและโปแลนด์) และยังประเทศสหรัฐอเมริกาและแคนาดา (Cámaraอาร์เจนตินาเดลมณี 2012). การควบคุมอะฟลาท็อกซินในถั่วลิสงอาศัยหลายวิธี ทั้ง preharvest และหลังการเก็บเกี่ยวเช่นการปฏิบัติทางวัฒนธรรมที่ดีชลประทานการใช้พันธุ์ต้านทานภัยแล้งและหลังการเก็บเกี่ยวการเรียงลำดับตามอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และลวก (Dorner 2008) อย่างไรก็ตามขั้นตอนเหล่านี้มีราคาแพงและไม่ได้มีประสิทธิภาพเสมอ กลยุทธ์หนึ่งที่ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อลดการปนเปื้อนของอะฟลาท็อกซิน preharvest ของพืชคือการควบคุมทางชีวภาพซึ่งจะทำได้โดยการใช้สายพันธุ์ที่ไม่ Toxigenic การแข่งขันของเอ flavus และ / หรือ A. parasiticus ดินของพืชการพัฒนา (Dorner และโคล, 2002) . วิธีการนี้จะขึ้นอยู่กับสมมติฐานที่ว่าเมื่อตัวเลขที่สูงของสปอร์ของสายพันธุ์ nontoxigenic มีการเพิ่มดินที่พวกเขาจะแข่งขันกับธรรมชาติที่เกิดขึ้นชนิด toxigenic สำหรับเว็บไซต์ที่ติดเชื้อสำหรับการเจริญเติบโตในถั่วลิสงและสารอาหารที่จำเป็น นอกจากนี้จะได้รับการแสดงให้เห็นว่าการฉีดวัคซีนดินที่มีสายพันธุ์ nontoxigenic มีผลยกยอดและอาจปกป้องถั่วลิสงจากการปนเปื้อนระหว่างการเก็บรักษา (Dorner และโคล, 2002). การควบคุมทางชีวภาพโดยใช้การยกเว้นในการแข่งขันของชนิด toxigenic โดยสายพันธุ์ที่ไม่ aflatoxigenic ได้รับการพิสูจน์ภายใต้สนาม เงื่อนไขในถั่วลิสงจากประเทศสหรัฐอเมริกาและออสเตรเลีย (Dorner et al., 1992 Dorner et al., 1998 Dorner และโคล 2002 ฮอร์น et al., 2000 ฮอร์นและ Dorner, 2009 และพิตต์และสาบ, 2006). ใน Aspergillus ชนิดการก่อตัวของ heterokaryon มั่นคงต่อไปนี้ anastomosis hyphal ถูกควบคุมโดยชุดของตำแหน่ง Het (เลสลี่ 1993) สองบุคคลที่มีอัลลีลเดียวกันในตำแหน่ง Het ทั้งหมดอยู่ในกลุ่มความเข้ากันได้ของพืชเดียวกัน (VCG) ความเข้ากันได้ของพืชสามารถนำมาใช้ในการประเมินความหลากหลายทางพันธุกรรมอาจ จำกัด ศักยภาพในการ heterokaryosis และการไหลของยีนกะเทย (Bayman และ Cotty, 1991) และสามารถนำมาใช้สำหรับการตรวจสอบสายพันธุ์อุบัติการณ์ของการควบคุมทางชีวภาพในการตรวจสนาม (Cotty, 1994) สายพันธุ์เชื้อรา Aspergillus จากส่วน Flavi ได้รับการแยกออกจากดินและถั่วลิสงที่ปลูกในพื้นที่การผลิตหลักของถั่วลิสงในอาร์เจนตินาและโดดเด่นในความสัมพันธ์กับรายละเอียด Toxigenic และความหลากหลายทางพันธุกรรมของพวกเขาใช้กลยุทธ์ VCG และเครื่องหมายโมเลกุล (Barros et al., 2003 Barros et al, 2005 Barros et al., 2006a, Barros et al., 2006b และ Barros et al., 2007) จากการศึกษาเหล่านี้สายพันธุ์ A. flavus ได้รับเลือกเป็นตัวแทนที่มีศักยภาพควบคุมทางชีวภาพ การศึกษาส่วนใหญ่ในการควบคุมอะฟลาท็อกซินในถั่วลิสงอาร์เจนตินาได้มุ่งเน้นกลยุทธ์หลังการเก็บเกี่ยวเช่นการใช้สังเคราะห์และสารธรรมชาติ (Nesci et al., 2011 Passone et al., 2008 และ Passone et al., 2009) แต่ในปัจจุบันมีข้อมูลที่ไม่เกี่ยวกับการควบคุมทางชีวภาพเป็นกลยุทธ์ preharvest เพื่อลดการเข้ามาของ aflatoxins จะห่วงโซ่อาหารถั่วลิสงที่ จุดมุ่งหมายของงานนี้คือการประเมินประสิทธิภาพของเอที่ไม่ aflatoxigenic พื้นเมืองสายพันธุ์ AFCHG2 flavus ที่จะลดการผลิตอะฟลาท็อกซินในถั่วลิสงในสภาพสนามในอาร์เจนตินา

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การปนเปื้อนของแอฟลาทอกซินในถั่วลิสงเป็นผลจากการเติบโตของเมล็ดถั่วลิสงโดยสายพันธุ์ของเชื้อ Aspergillus flavus toxigenic และผู้ดูแล . ดินเป็นแหล่งที่มาหลักของเชื้อ A . flavus ในถั่วลิสงและผลไม้ / a เป็นผู้ดูแลพัฒนาใต้ดินฝักอยู่ในการติดต่อโดยตรงกับดินราประชากร ( ฮอร์นและ dorner , 1998 ) .

แอฟลาทอกซินปนเปื้อนก่อนเก็บเกี่ยวถั่วลิสงมีความเกี่ยวข้องกับปลายฤดูแล้งรุนแรง . การปนเปื้อนสามารถเกิดขึ้นหลังจากถั่วขุดถ้าไม่รีบเก็บเกี่ยว แห้ง และรักษาระดับความชื้นที่ปลอดภัย หรือในระหว่างการเก็บรักษา เมื่อเงื่อนไขที่ไม่เหมาะสมของความชื้นและอุณหภูมิอยู่ ( โคล et al . , 1995 )จํานวนถั่วกับระดับที่มากเกินไปของการไม่สามารถใช้สำหรับการบริโภคของมนุษย์และดังนั้นจึงแสดงถึงการสูญเสียทางเศรษฐกิจที่ดีสำหรับอุตสาหกรรมถั่วลิสง ( เนื้อแกะและ sternitzke , 2001 ) .

ซินเป็นสารก่อมะเร็งโดยตรง และ genotoxins เปลี่ยนแปลงดีเอ็นเอโครงสร้าง ( วิลเลียม et al . , 2004 ) รัฐบาลได้จัดตั้งหน่วยงานกำกับต่ำมากกับอะฟลาทอกซินในอาหารรวมถึงถั่วลิสงและผลิตภัณฑ์ถั่วลิสง การคาดการณ์สำหรับอะฟลาทอกซินในถั่วลิสง 2 ng / g ขีดคั่น 4 ng / g ( อะฟลาทอกซิน B1 B2 G1 G2 ) ในสหภาพยุโรป และ 20 กรัม / กรัมรวมสารอะฟลาทอกซินในสหรัฐอเมริกา ( Wu , 2006 ) และอาร์เจนตินาตาม MERCOSUR มติ 56 / 94 ( FAO , 2004 )

ถั่ว ( ถั่วลิสง L . ) เป็นพืชเศรษฐกิจที่สำคัญของเศรษฐกิจในอาร์เจนตินาตั้งแต่ 2006 , การส่งออกของถั่วลิสงจากอาร์เจนตินาได้เกิน 400000 T ทำให้ประเทศผู้ส่งออกถั่วลิสงที่ใหญ่ที่สุดในโลก ประมาณ 65 % ของการส่งออกเหล่านี้ไปสหภาพยุโรป ( ส่วนใหญ่ในเนเธอร์แลนด์ เยอรมนี สหราชอาณาจักร ฝรั่งเศส กรีซ และโปแลนด์ ) และยังสหรัฐอเมริกาและแคนาดา ( C . kgm Mara อาร์เจนตินาเดลแมน มาร์ติน , 2012 ) .

อะฟลาทอกซินในถั่วลิสง อาศัยการควบคุมหลายแนวและทั้ง preharvest หลังการเก็บเกี่ยว เช่น การปฏิบัติทางวัฒนธรรมที่ดี ชลประทาน ใช้พันธุ์ทนแล้ง และหลังการเก็บเกี่ยวเรียงลำดับด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และการลวก ( dorner , 2008 ) อย่างไรก็ตามขั้นตอนเหล่านี้มีราคาแพงและไม่ได้เสมอที่มีประสิทธิภาพ กลยุทธ์หนึ่งที่ได้รับการพัฒนาเพื่อลดการปนเปื้อนอะฟลาทอกซิน preharvest ของพืช คือ การควบคุมทางชีวภาพซึ่งทำได้โดยการใช้เชื้อ A . flavus แข่งขันไม่ toxigenic และ / หรือ A . ผู้ดูแลในดินของการพัฒนาพืช ( dorner โคล , 2002 ) วิธีการนี้จะขึ้นอยู่กับหลักฐานว่าเมื่อสูงจำนวนสปอร์ของเชื้อ nontoxigenic จะเพิ่มดินพวกเขาจะแข่งขันกับธรรมชาติที่เกิดการติดเชื้อสายพันธุ์ toxigenic เว็บไซต์สำหรับการเจริญเติบโตในถั่วลิสง และสารอาหารที่จำเป็น ยัง มันได้ถูกแสดงให้เห็นว่าการ nontoxigenic ดินสายพันธุ์ที่มีผลกระทบ และอาจป้องกันคงไปถั่วลิสงจากการปนเปื้อนในระหว่างการเก็บรักษา ( dorner โคล , 2002 ) .

การควบคุมทางชีวภาพโดยใช้การแข่งขันไปของสายพันธุ์ โดยสายพันธุ์ที่ไม่ toxigenic aflatoxigenic ได้แสดงภายใต้สภาวะในถั่วลิสง จากสหรัฐอเมริกา และ ออสเตรเลีย ( dorner et al . , 1992 , dorner et al . , 1998 , dorner โคล , 2002 , ฮอร์น et al . , 2000 , ฮอร์นและ dorner 2009 และ แบรด พิตต์ และ ขาย , 2006 )

ในเชื้อรา Aspergillus สายพันธุ์การก่อตัวของ heterokaryon มั่นคงตามเส้นใย anastomosis จะถูกควบคุมโดยชุดของสัปดาห์ที่ผ่านมาโลไซ ( Leslie , 1993 ) สองบุคคลที่มีอัลลีลที่ตำแหน่งเดียวกัน แต่ทั้งหมดจะอยู่ในกลุ่มเดียวกันและความเข้ากันได้ ( vcg ) ความเข้ากันได้และสามารถใช้เพื่อประเมินความหลากหลายทางพันธุกรรมอาจ จำกัด โอกาส heterokaryosis ไม่มีเพศและยีนโฟลว์ ( bayman และ cotty , 1991 ) และสามารถใช้เพื่อตรวจสอบการเกิดไบโอคอนโทรลสายพันธุ์ในเขตข้อมูล ) ( cotty , 1994 )Aspergillus สายพันธุ์จากส่วน flavi ถูกโดดเดี่ยวจากดินและถั่วลิสงที่ปลูกในพื้นที่หลักผลิตถั่วลิสงในอาร์เจนตินาและลักษณะสัมพันธ์กับโปรไฟล์ toxigenic และความหลากหลายทางพันธุกรรมและการใช้กลยุทธ์ vcg โมเลกุลเครื่องหมาย ( บารอส et al . , 2003 , บารอส et al . , 2005 , บารอส , บารอส 2006a et al . , et al . 2006b และ บารอส , et al . , 2007 )ตามเหล่านี้ศึกษาสายพันธุ์ A . flavus ได้รับเลือกเป็นศักยภาพไบโอคอนโทรลเอ การศึกษาส่วนใหญ่ในการควบคุมปริมาณอะฟลาทอกซินในอาร์เจนตินาถั่วที่เน้นกลวิธีหลังการเก็บเกี่ยว เช่น การใช้สารสังเคราะห์และธรรมชาติ ( เนสไซ et al . , 2011 , passone et al . , 2008 และ passone et al . , 2009 ) อย่างไรก็ตามปัจจุบันยังไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับไบโอคอนโทรลเป็นกลยุทธ์ preharvest เพื่อลดรายการของอะฟลาทอกซินในถั่วลิสงห่วงโซ่อาหาร . งานวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อศึกษาผลของ aflatoxigenic A . flavus สายพันธุ์พื้นเมืองไม่ afchg2 เพื่อลดการสร้างสารพิษอะฟลาทอกซินในถั่วลิสงภายใต้สภาพสนามในอาร์เจนตินา