Челябинск, Челябинская область, Россия
Россия
Аннотация. В совокупности эффективных действий для обеспечения продовольственной безопасности и целей устойчивого развития агропромышленного комплекса РФ необходимо определить стратегические ориентиры в целях преобразования агропродовольственных систем на основе концепции ФАО «Безопасные пищевые продукты всегда и для всех». Загрязнение микотоксинами (МТ) пищевых продуктов является глобальной проблемой современности, для Российской Федерации наиболее известными продуцентами МТ являются токсигенные плесени родов Aspergillius, Penicillium, Fusarium и Alternaria. Наиболее опасными считаются афлатоксины, вырабатываемые плесневыми грибами Aspergillus flavus или A. parasiticus, благодаря распространенности и гепатотоксическим и канцерогенным свойствам. Цель работы ‒ формирование доказательной базы присутствия токсигенных плесеней в зерновой массе пшеницы, полученной в экстремальных погодных условиях урожая 2023 г., для прогнозирования рисков биобезопасности при переработке. В работе приведены доказательные исследования присутствия токсигенных микромицетов и спрогнозированы риски накопления вторичных метаболитов. Для формирования доказательной базы в исследовании применяли методы: молекулярное моделирование типов связей с использованием стратегии докинг-анализа in silico; ИК-Фурье-спектроскопию для исследования функциональных групп, определяющих риски присутствия вторичных метаболитов (МТ). Научная новизна полученных данных обусловлена применением новых методов для идентификации рисков нарушения биобезопасности зерновых масс в условиях глобального изменения климата. В результате применения методов анализа in silico в сочетании с визуальной микроскопией; ИК-Фурье-спектроскопии обеспечена идентификация токсигенных плесеней и спрогнозированы риски формирования маскированных форм в углеводно-белковый комплекс эндосперма зерна.
токсигенные плесени, докинг-анализ, вторичные метаболиты, климат, биобезопасность
1. Власов В. А., Матвеева П. М., Зуева В. А. Отдельные системные проблемы развития сельского хозяйства в контексте обеспечения продовольственной безопасности России // Аграрное и земельное право. 2021. № 2. С. 38–42. DOI:https://doi.org/10.47643/1815-1329_2021_2_38. EDN: https://elibrary.ru/PTIETV
2. Макаров И. А., Чернокульский А. В. Влияние изменения климата на экономику России: рейтинг регионов по необходимости адаптации // Журнал Новой экономической ассоциации. 2023. № 4. С. 145–202. DOI:https://doi.org/10.31737/22212264_2023_4_145-202. EDN: https://elibrary.ru/LQDYUW
3. Кононенко Г. П., Зотова Е. В., Буркин А. А Опыт микотоксикологического обследования зернофуражных культур // Сельскохозяйственная биология. 2021. Том 56, № 5. С. 958–967. DOI:https://doi.org/10.15389/agrobiology.2021.5.958. DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2021.5.958rus; EDN: https://elibrary.ru/LFQLCC
4. Седова И. Б., Захарова Л. П., Чалый З. А., Тутельян В. А. Анализ загрязнения продовольственного зерна урожая 2020 года различными микротоксинами в Российской Федерации // Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2023. № 2. С. 77–85. DOI:https://doi.org/10.14427/jipai.2023.2.77. EDN: https://elibrary.ru/SPVFFK
5. Потороко И. Ю., Кади А. М. Я., Анйум В., Руськина А. А. Молекулярный докинг растительных стабилизирующих частиц для функциональных эмульсионных пищевых систем // Индустрия питания. 2023. Т. 8, № 2. С. 84–92. DOI:https://doi.org/10.29141/2500-1922-2023-8-2-9. EDN: https://elibrary.ru/PGLDTN
6. FAO, IFAD, UNICEF, WFP and WHO. The state of food security and nutrition in the world in 2024. Financing to eliminate hunger, food insecurity and malnutrition in all its forms. Rome: FAO; 2024. DOI:https://doi.org/10.4060/cd1254en.
7. Ismaiel A. A., Papenbrock J. Mycotoxins: Producing Fungi and Mechanisms of Phytotoxicity // Agriculture. 2015. No. 5. Pp. 492–537. DOI:https://doi.org/10.3390/agriculture5030492. EDN: https://elibrary.ru/YURFTM
8. Salman A., Tsror L., Pomerantz A., Moreh R., Mordechai S., Huleihel M.. FTIR spectroscopy for detection and identification of fungal phytopathogenes // Spectroscopy. 2010. Vol. 24. Pp. 261–267. DOI:https://doi.org/10.3233/SPE-2010-0448. EDN: https://elibrary.ru/OBQJDV
9. Balla E., Petrovay F. (). Chlamydia trachomatis infections in neonates // In: M. Mares (Ed.) Chlamydia trachomatis infections. IntechOpen, 2012. Pp. 133–146. DOI:https://doi.org/10.5772/31007.
10. Saif F. A., Yaseen S. A., Alameen A. S., Mane S. B., Undre P. B. Identification and characterization of Aspergillus species of fruit rot fungi using microscopy, FT-IR, Raman, and UV-Vis spectroscopy // Spectrochimica Acta. Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2021. Vol. 246. Article number 119010. DOI:https://doi.org/10.1016/j.saa.2020.119010. EDN: https://elibrary.ru/ITWBXX
11. Fungi producing significant mycotoxins // IARC scientific publications. 2012. Vol. 158. Pp. 1–30.
12. Bennett J. W., Klich M. Mycotoxins // Clinical Microbiology Reviews. 2003. Vol. 16 (3). Pp. 497–516. DOI:https://doi.org/10.1128/CMR.16.3.497–516.2003.
13. Klich M. A. Aspergillus flavus: the major producer of aflatoxin // Molecular Plant Pathology. 2007. Vol. 8, No. 6. Pp. 713–722. DOI:https://doi.org/10.1111/j.1364-3703.2007.00436.x.
14. Nikonenko N. A., Buslov D. K., Sushko N. I., Zhbankov R. Investigation of stretching vibrations of glycosidic linkages in disaccharides and polysaccharides with use of IR spectra deconvolution // Peptide Science. 2000. Vol. 57, No. 4. Pp. 257–262. DOI:https://doi.org/10.1002/1097-0282(2000)57:4<257::AID-BIP7>3.0.CO;2-3.
15. Kolawole O., Siri-Anusornsak W., Petchkongkaew A., Elliott C. A systematic review of global occurrence of emerging mycotoxins in crops and animal feeds, and their toxicity in livestock // Emerging Contaminants. 2024. Vol. 10, No. 3. Article number 100305. DOI:https://doi.org/10.1016/j.emcon.2024.100305. EDN: https://elibrary.ru/MBJBLA
16. Ogórek R., Kurczaba K., Łobas Z., Zołubak E., Jakubska-Busse A. Species diversity of micromycetes associated with Epipactis helleborine and Epipactis purpurata (Orchidaceae, Neottieae) in Southwestern Poland // Diversity. 2020. Vol. 12, No. 5. Article number 182. DOI:https://doi.org/10.3390/d12050182.
17. Wozny M., Kasiński S., Obremski K., Dąbrowski M., Dębowski M. Risk of mycotoxin contamination in thermophilic composting of kitchen and garden waste at large scale // Applied Sciences. 2024. Vol. 14. Article number 5288. DOI:https://doi.org/10.3390/app14125288. EDN: https://elibrary.ru/YNAKUB
18. Yu J., Pedroso I. R. Mycotoxins in cereal-based products and their impacts on the health of humans, livestock animals and pets // Toxins. 2023. Vol. 15, No. 8. Article number 480. DOI:https://doi.org/10.3390/toxins15080480. EDN: https://elibrary.ru/GCLRKO
