Contents of trichothecenes in oats during official variety, organic cultivation and nitrogen fertilization trials in Finland

Abstract

Viljojen luontaiset toksiinit, kuten hometoksiinit, ovat tärkeitä raaka-aineen laadun mittareita elintarvike- ja rehuteollisuuden kannalta. Tutkimuksessa määritettiin Fusarium-toksiinit ja trikotekeenit satokausien 1997- 1999 virallisten lajike-, typpilannoitus- ja luomulajikekokeiden kauranäytteistä. Lisäksi tavoitteena oli lisätä tietoa eri kauralajikkeiden kemiallisesta koostumuksesta. Viralliset lajike-, typpilannoitus- ja luomulajikekokeet toteutettiin MTT:n tutkimusasemilla. Virallisten lajikekokeiden tulosten perusteella homemyrkyistä deoksinivalenoli (DON) esiintyi useimmiten suomalaisessa kaurassa vuosina 1997- 1999. Tutkituista näytteistä 55 % sisälsi DON:a < 50- 896 g kg-1. Pienimmät trikotekeenipitoisuudet kolmen tutkimusvuoden aikana määritettiin vuoden 1998 kaurasadosta. Satokausi 1998 oli hyvin sateinen, kostea ja kylmä. Typpilannoituskokeissa käytettiin neljää eri typpitasoa 40, 80, 120 ja 160. Lisäksi vertailuaineistona oli nollataso, jossa lisätyppeä ei käytetty ollenkaan. Tulosten perusteella typpilannoitustaso ei vaikuttanut kauran mykotoksiinipitoisuuksiin vuosina 1997-1999. Suurimmat keskimääräiset DON-pitoisuudet havaittiin vuoden 1999 aineistosta vaihteluvälillä 192-510 g kg-1. Vastaavasti kuin edellä esitetyt tulokset virallisista lajikekokeista ja typpilannoituskokeista osoittivat, deoksinivalenoli oli yleisimmin esiintyvä Fusarium-toksiini myös tavanomaisen ja luomuviljelykokeiden näytteissä. Tutkittu viljelymenetelmä ei vaikuttanut DON-pitoisuuksiin. Yhteenvetona voidaan todeta, että viljoissa esiintyviä trikotekeenejä on tärkeä tutkia lisää, ja järjestelmä pitoisuuksien seurantaan on luotava. EU:ssa valmisteilla oleva direktiivi tulee määrittämään suurimmat sallitut pitoisuudet deoksinivalenolille, T-2- ja HT-2-toksiinille, tsearalenonille ja fumonisiineille. Viljanäytteiden taustatietojen tunteminen ja niiden vaikutusten analysointi nousee yhä tärkeämmäksi laadun seurannassa. Tämä mahdollistaa nykyistä paremman viljan laadun hallinnan.

Natural toxins, such as mycotoxins, have emerged as a significant factor affecting the safety image of cereal grains as a raw material for the food and feed industry. The aim of the present study was to investigate the contents of trichothecenes in representative samples of oats during official variety, nitrogen fertilization and organic farming trials in Finland, 1997 1999. Further objectives were to promote industry and commerce by selection of high-quality oat varieties for various applications. The official variety trials conducted at 8 10 locations were managed following standard protocol. There were 2 types of agronomy trial, the first included comparison of oat cultivars grown in conventional and organic farming systems at 6 locations, and the second used 5 nitrogen rates (0, 40, 80, 120 and 160 kg N ha-1) at 2 locations. Regardless of wet cold summer occurring in Finland during 1998, the concentrations of Fusarium toxins were lowest during this 3 year monitoring period. More mycotoxins were produced during the warm, dry summers of 1997 and 1999 than in 1998. In all, 55% of the oat samples in the official variety trials contained deoxynivalenol (DON) within the range of 50 896 µ g kg-1. The differences in DON concentrations between organic and conventional cultivation were small. The results showed also that the use of various nitrogen fertilization levels only slightly affected the trichothecene concentrations. The contents of trichothecenes in Finnish grains appeared to be similar to or lower than those reported earlier in the Northern Hemisphere.