Плесневые грибы как средство борьбы с токсинами

Плесневые грибы рода Aspergillus могут синтезировать смертельно опасные токсины, фитопатологи предложили эффективный метод борьбы с этой угрозой

 Афлатоксины — биологические яды, производимые некоторыми плесневыми грибами, — представляют серьезную опасность для здоровья или даже жизни человека, если попадают в продукты питания или в корм для скота и птицы.

А избежать этого очень непросто: едва на поле, засеянном кукурузой, пшеницей или соей, растения достигают той стадии развития, когда первые отмершие листья падают на землю, на этом субстрате тотчас начинают размножаться плесневые грибы, обычно обитающие в верхних горизонтах почвы. В теплом и влажном климате из единичных спор стремительно образуются внушительные колонии.

Коварные аспергиллы

Правда, большинство этих грибов не причиняют сколько-нибудь заметного ущерба сельскому хозяйству, поскольку являются слабопатогенными. Но есть среди них один род — Aspergillus, — представители которого синтезируют упомянутые выше яды. Самый часто встречающийся вид таких грибов — Aspergillus flavus: собственно, от его названия и произошло слово А-fla-toxin, которым сегодня обозначают производимые им и его близкими родственниками микотоксины.

Американский фитопатолог Питер Котти (Peter Cotty), профессор Аризонского университета в Тусоне, поясняет: «Про эту группу грибов не скажешь, что они играют важную роль в разложении живой органики. Они могут образовывать колонии лишь на поверхности здоровых растений, практически не причиняя им вреда. Однако то, что они синтезируют афлатоксины, делает их серьезным фактором в сельском хозяйстве». «Серьезный» означает в данном случае «весьма опасный». Тем более что эти микотоксины не имеют ни цвета, ни запаха, ни вкуса.

Афлатоксины смертельно опасны

В урожае, собранном с поля, колонизированного грибами рода Aspergillus, обязательно содержатся вырабатываемые ими яды. Чем теплее и влажнее климат, тем выше уровень содержания токсинов. Кроме того, поскольку эти токсины присутствуют и в переносимых ветром спорах, в тех регионах, где широко развито земледелие, отмечается значительная зараженность воздуха.

Таким образом, во многих южных штатах США риск отравления афлатоксинами довольно высок. Для острого отравления характерны тошнота, рвота, судороги, потеря сознания, а доза яда, превышающая один миллиграмм на килограмм живого веса, может оказаться смертельной. Более частый, но ничуть не менее опасный случай — хроническое отравление, вызванное поступлением в организм малых доз афлатоксинов на протяжении длительного времени. Оно тормозит рост детей, ослабляет иммунную систему и существенно повышает риск рака печени.

Плесень плесени рознь

Профессор Котти и его коллеги прекрасно понимали, что проблему плесневых грибов на бескрайних американских полях едва ли удастся решить с помощью фунгицидов, а потому отказались от химикатов и сделали ставку на другой подход.

«На эту идею нас навели некоторые из исследований, выполненных ранее, еще в 1980-х годах. Мы тогда обнаружили, что различные виды аспергиллов синтезируют очень разные количества афлатоксинов. Одни производят чрезвычайно много яда, другие же - почти ничего, — говорит ученый. — Кроме того, мы пришли к выводу, что низкий уровень производства токсинов, судя по всему, не является для соответствующих видов грибов тем признаком, который делал бы их менее успешными в эволюционной борьбе, чем более токсиногенные виды. И мы решили попытаться искусственно колонизировать поля наименее токсичными, а потому практически безвредными видами аспергиллов с тем, чтобы они вытеснили более токсичные и, соответственно, более опасные виды».

В Африке проблема острее

Эта концепция оказалась на удивление успешной. По словам ученого, при своевременном внесении на засеянное поле безвредных видов плесневых грибов в собранном урожае нередко оказывается на 90% меньше афлатоксинов, чем прежде. В США метод быстро получил признание и сегодня применяется весьма широко, для многих фермеров он стал уже почти рутиной. Но проблема афлатоксинов отнюдь не ограничивается территорией Америки.

«Почти вся Африка относится к зоне субтропического климата, а он способствует широкому распространению плесневых грибов, — говорит коллега профессора Котти фитопатолог Джозеф Атенкенг (Joseph Atehnkeng), эксперт Международного научно-исследовательского института тропического сельского хозяйства (IITA) со штаб-квартирой в Ибадане в Нигерии. — К тому же большая часть урожая, будь то соя, кукуруза или земляные орехи, продается на местных деревенских рынках, где, конечно, никто качество продукции не контролирует и на наличие афлатоксинов ее не проверяет. Поэтому у нас в Африке эта проблема гораздо острее, чем где бы то ни было».

Проект Aflasafe

Профессор Котти и Джозеф Атенкенг вот уже несколько лет совместно работают над международным проектом Aflasafe, цель которого состоит в адаптации метода, столь хорошо зарекомендовавшего себя в США, к африканским условиям. Результатом этих усилий стал одноименный продукт на основе вареных семян проса, служащих субстратом для безвредных разновидностей аспергиллов. Если африканские крестьяне будут, следуя руководству по применению, вносить «афласейф» на свои поля, они смогут снизить содержание афлатоксинов в урожае до уровня, достигнутого сегодня в США. Это доказали испытания, проведенные в девяти странах континента.

Уже в ближайшие месяцы в Нигерии должна вступить в строй первая установка по производству «афласейфа». Но успех всего проекта будет, конечно, зависеть, прежде всего, от того, удастся ли фитопатологам убедить местных крестьян, что «овчинка стоит выделки».

Источник: В. Фрадкин, www.dw.de