インド・ハリヤナ州北東部UPとグルガオンの一般的な食用穀物(小麦、米)の健康状態の種子の解読
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インド・ハリヤナ州北東部UPとグルガオンの一般的な食用穀物(小麦、米)の健康状態の種子の解読

May 30, 2023

Scientific Reports volume 13、記事番号: 8480 (2023) この記事を引用

145 アクセス

1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

保存されている小麦と米の食品種子の無作為サンプル (60 サンプル) は、東部 UP およびハリヤナ州グルガオン地区の場所から購入されました。 その水分含有量を推定した。 小麦種子の菌学的調査により、合計 16 種の真菌種、つまり Alternaria alternata、Aspergillus candidus、Aspergillus flavus、A. niger、A. ochraceous、A. phoenicis、A. tamari、A. terreus、A. の存在が明らかになりました。 sydowi、Fusarium moniliforme、F. oxysporum F. solani、P. glabrum、Rhizopus nigricans、Trichoderma viride、Trichotheciumroseum。 イネ種子の菌学的分析では、Alternaria Padwickii、A. oryzae、Curvularia lunata、Fusarium moniliforme、Aspergillus clavatus、A. flavus、A. niger、Cladosporium sp.、Nigrospora oryzae、Alternaria tenuissima、Chaetomium など 15 種の真菌種の存在が示されました。グロボサム、F. ソラニ、ミクロアスカス・シロサス、ヘルミントスポリウム・オリザエ、ピリクラリア・グリセア。 また、ブロッターおよび寒天プレート分析法における真菌種の存在の変動も予測されました。 小麦ブロッター分析法では 16 種の真菌種が示され、寒天プレートでは 13 種の真菌種が示されました。 米では、寒天平板法では 15 種の真菌種の存在が示され、一方、ブロッター法では 12 種の真菌種の存在が示されました。 昆虫の分析により、小麦サンプルがトリボリウム・カスタネウムに感染していることが明らかになりました。 一方、イネ種子サンプルには昆虫であるシトフィルス・オリゼーの存在が示されました。 調査の結果、Aspergillus flavus、A. niger、Sitophilus oryzae、Tribolium Castaneum が種子の重量減少、種子の発芽、一般的な食用穀物 (小麦、米) の炭水化物およびタンパク質含有量の減少を引き起こしていることが明らかになりました。 また、無作為に選択したコムギの A. flavus 分離株 1 は、より高いアフラトキシン B1 産生の可能性 (1392.940 μg/l) を示し、一方、イネ分離株 2 は 1231.117 μg/l の産生を示したことが明らかになりました。

害虫の攻撃による食品の種子/穀物やその他の貯蔵農産物の損失は、新しい現象ではありません。 彼らは食糧狩猟者から食糧収集者になって以来、農民によって観察されてきました。 したがって、特に湿潤な熱帯気候では、収穫後の研究を優先する必要があります。 これらの地域では、収穫から消費までの間に食糧供給の少なくとも半分が失われます。 保管された食品の劣化は、三重機関、つまり、食品の品質劣化が原因で発生します。 菌類、昆虫、げっ歯類。 昆虫の侵入は、発展途上国での保管条件に応じて、保管されている穀物および穀物製品にさまざまな程度で発生します1。 これは、適切な保管施設の欠如と穀物の略奪が原因です2。

世界的に見て、収穫後の損失は生産される食料全体の 24% を占めています。 先進国では約 9% から発展途上国では 20% 以上まで幅があります 3。 Wijayaratne et al.4 によると、湿潤地域における直接的および間接的な収穫後の損失は最大 50% です。 貯蔵庫内での昆虫の侵入による損失は、湿気の多い条件、劣悪な衛生環境、不適切な貯蔵設備のため、特に熱帯および亜熱帯の国々の村や町において、穀物貯蔵における最も深刻な問題となっている5。

昆虫が侵入した食物粒の中でカビが生えることがありますが、このカビはアフラトキシンと呼ばれる化学物質を生成しますが、この化学物質は人間のレバーがんに関連すると報告されています6。

全体の食用穀物生産量は 3 億 1,451 万トンと推定されました 7。 米はインドの約8億人の主食です。 それは食生活、経済、雇用、文化、歴史において大きな役割を果たしています。 インド人口の65%以上にとって主食であり、食料穀物の総生産量の約40%に貢献している。 インドは 4,300 万ヘクタールで米を栽培しており、精米量は 1 億 1,200 万トン (Mt)、平均生産性は 2.6 トン -1 ha8 です。

食物種子(小麦、米)は、さまざまな目的に応じてさまざまな期間保存されます。 保管されている種子の約 10 ~ 20% が菌類によって劣化すると推定されています。 いくつかの菌類は、小麦種子 9,10、イネ種子 11,12 などの種子と関連しています。 UP州東部、すなわちバスティ、デオリア、ゴーラクプル、マハラジガンジ、シッダールタ・ナガルとハリヤナ州グルガオン地区、すなわちファルクナガル、マネサール、パタウディ、ソーナ、ビラースプルの農村地域における小麦と米の種子の非科学的保管は、菌類による深刻な劣化につながっているそして昆虫。 しかし、このような保管種子の劣化に関する詳細な研究はこれまで行われていなかった。

以上のことを踏まえ、今回の調査では、食品種子の劣化に及ぼす影響を明らかにするために、保存されている小麦や米の種子を対象に菌類や昆虫などの広範囲な調査を行った。 Aspergillus flavus 分離株のアフラトキシン B1 産生も調査されました。

食品種子(小麦、米)のランダムに保存されたサンプル(生後 3 ~ 8 か月)は、UP 東部、つまりバスティ、デオリア、ゴラクプール、マハラジガンジ、シッダールタ ナガル、およびハリヤナ州グルガオン地区、つまりファルクナガル、マネサール、パタウディ、ソーナ、ビラースプル。 この中から、各スポットから選択した 10 個のスポットすべてから、食品種子のサンプル 6 個 (500 g) を購入し、地区、タシル、場所の名前をラベルを付けて、滅菌済みのポリエチレン袋に別々に保管しました。 したがって、購入した種子のランダムな 60 サンプルすべてが分析のために研究所に持ち込まれました。

水分含有量は種子菌叢に役割を果たします。 そこで、無作為に収集した食品種子 (小麦、米) 60 個のサンプルすべての水分含有量を推定しました。 電子天秤を使用して、100 個の種子 (小麦、米) の重量をランダムに記録しました。 種子の水分含量は、それぞれ 20 g を 3 回繰り返して使用するオーブン乾燥法に従って推定されました (ISTA)13,14。 種子の初期水分含量を推定した後、空気が自由に流れるように、各サンプルの約 200 g の種子をモスリン布の袋に入れ、15 °C および 15% RH の一定温度を維持する種子乾燥室に置きました。 水分含有量を推定するために、種子サンプルを 7 日間隔で採取しました。 含水率を推定しました。

無作為に収集した食品種子 (小麦、米) 60 個のサンプルすべてのマイコフローラル分析は、(i) 寒天プレート技術 15 (ii) 標準ブロッター技術 16 の技術に従って行われました。 (i) 寒天プレート技術では、以下の組成の Czapek の Dox 寒天培地を実験全体で使用しました。成分 Gms/リットル (スクロース 30.00; 硝酸ナトリウム 2.00; リン酸二カリウム 1.00; 硫酸マグネシウム 0.50; 塩化カリウム 0.50; 硫酸第一鉄 0.01; 寒天) 15.00; 最終 pH (25 °C) 7.3 ± 0.2。培地を 20 ポンド/平方インチの圧力でオートクレーブで 30 分間滅菌しました。培地を約 40 °C に冷却した後、10 mg のストレプトペニシリンを完全に混合しました。細菌汚染を防ぐため17. 10 mlの培地を滅菌済みのペトリ皿(直径80 mm)のそれぞれに別々に無菌的に注ぎ、固化させました。使用したガラス製品は180 °Cのオーブンで一晩事前滅菌しました。 (ii) 標準的な吸い取り技術では、3 枚の吸い取り紙をエチルアルコールに浸して滅菌し、乾燥させて、事前に滅菌したペトリ皿 (直径 80 mm) の中に置きました。

食品種子(小麦、米)の各サンプルの種子 5 個を、湿らせたブロッターと固化寒天培地を別々に含む滅菌済みペトリ皿のそれぞれに等間隔に保持しました。各サンプルの 50 個の種子を含む 10 個のこのようなアッセイ プレートを調製しました。 ペトリプレートを 28 ± 2 °C で 7 日間インキュベートしました。 種子に現れた真菌を単離、精製し、その単一胞子培養物を、10 ± 1 °C の BOD インキュベーター内の Czapek の Dox 寒天培地上で維持しました。

食品種子 (小麦、米) のすべてのサンプルは、0.1% 次亜塩素酸ナトリウム溶液に浸漬することにより表面滅菌されました。 次に、種子を滅菌蒸留水で徹底的に洗浄して、痕跡量の消毒剤を除去した。 種子を湿らせたブロッター上に置き、Czapek's Dox 寒天培地を固化させた。 ペトリプレートを 28 ± 2 °C でインキュベートしました。 種子に現れた菌類は7日目に分離された。

これらの真菌は、その形態学的および文化的特徴を、ゴーラクプル大学植物学部の真菌学研究室およびハリヤナ州アミティ大学バイオテクノロジー研究所で維持されている本物の培養物と比較することによって、また利用可能な文献の助けを借りて同定されました18、19、20、21。 。

未滅菌種子と滅菌済み種子の頻度パーセントは、次の式を使用して計算されました。頻度 (%) = 個々の真菌種が発生したプレートの数 × 100 / 総数。 研究されたプレートの数。

UP州東部、すなわちバスティ、デオリア、ゴーラクプル、マハラジガンジ、シッダールタ・ナガルおよびハリヤナ州グルガオン地区、すなわちファルクナガル、マネサールの場所から収集された食品種子(小麦、米)[生後3~8か月]の無作為サンプル(60個)を保存。 、パタウディ、ソーナ、ビラースプルでも昆虫の侵入が観察されました。 保存された食品穀物のサンプルにおける昆虫の発生の観察は、表 4 に昆虫の存在 (+)/不在 (-) として記録されました。

収穫したばかりの滅菌小麦、米の種子を滅菌済みのポリエチレン袋(50 g/袋)に入れ、異なる菌種を 1 枚のディスク(直径 5 mm)に別々に接種しました。 各真菌種について、5 つの対照セットと 5 つの処理セットを作成し、実験室条件 (28 ± 2 °C) で 20 日間保管しました。 処理セットおよび対照セットの重量減少、発芽率、炭水化物およびタンパク質含有量を観察した。 発芽のために、種子を湿らせた濾紙上に置き、処理セットおよび対照セットについて異なる間隔で発芽を記録した。

発芽率は次の式で計算されました。

生きている昆虫、すなわち、Tribolium Castaneum、Sitophilus oryzae を小さなガラス管 (1' × 4') に集め、別々に綿で栓をしました。 表面を滅菌した健康な穀物種子(小麦、米)50gを商品ごとにブリキの蓋をした滅菌瓶(5反復)に入れました。ガラス管に集めた2対の昆虫(雄2匹、雌2匹)をそれぞれの容器に導入しました。小麦、米などの種子を1粒ずつ個別に瓶詰め。 滅菌した白い硬い紙片を、昆虫の動きごとに個別に瓶に入れました。 ガス交換のために、ガラス瓶のブリキ製カバーのそれぞれに小さなピンサイズの穴を開けた。 ジャーを室温(28±2℃)の暗所に置いた。 対照および処理における観察は、重量減少、発芽率、各商品に接種された種子の炭水化物およびタンパク質含有量に関して、2か月後に個別に行われました。

小麦およびイネ種子の炭水化物含有量に関する菌類/昆虫によって引き起こされる劣化は、アンスロン法に従って研究されました22。 炭水化物はConc.を通じて脱水されました。 フルフラール形成用のH2SO4。 次に、フルフラールはアントロン (10-ケト-9、10 ジヒドロ アントラセン) ​​と縮合して、青緑色の複合体を形成します。 これは、熱量計により 630 nm で測定されました。 タンパク質含有量の推定は、Lowry et al.23 に従い、ウシ血清アルブミンを標準として採用して行われました。 各ひよこ豆の種子サンプルの光学密度を 650 nm で測定しました。

薄層クロマトグラフィー (TLC) によってアフラトキシン B1 生成能を測定するために、小麦、米の各食品種子サンプルから A. フラバスの 4 つの分離株を別々に無作為に選択しました 24。 選択した A. フラバス分離株の分生子懸濁液 50 μl (約 106 分生子/ml) を 49.5 ml SMKY (スクロース、200 g、MgSO4・7H2O、0.5 g、KNO3、0.3 g、酵母エキス、7.0 g、蒸留水) に個別に接種しました。 、1000ml)のブロス培地を150ml三角フラスコに入れて適切に混合し、続いて27±2℃で10日間インキュベートした。 インキュベーション後に各フラスコの内容物を濾過し、濾液を分液漏斗中でクロロホルム(40ml)で抽出した。 分離したクロロホルム抽出物を水浴上で 60 ~ 70 °C で乾燥させました。 蒸発後に残った残留物を1mlのクロロホルムに再溶解し、その50μlをTLCプレート(20×20cm2のシリカゲル)上にスポットした。 プレートはトルエン:イソアミルアルコール:メタノール (90:32:2; v/v/v) 溶媒系で展開され、AFB1 の強度は 360 nm の励起波長で超蛍光分析キャビネット下で観察されました 25。 AFB1を含むTLCプレート上の蛍光青色スポットを5mlの冷メタノール中で掻き取り、3000rpmで5分間遠心分離した。 上清の吸光度を 360 nm で記録し、AFB1 含有量を定量しました 26。

表 1 から明らかなように、小麦およびイネ種子の 100 粒重量はそれぞれ 4.60 ± 0.23、2.68 ± 0.13(g) であり、種子サイズの多様性を示しています。 7 日間の培養後、穀粒の水分含量はそれぞれ 6.71 ± 0.53、7.32 ± 0.43 パーセントでした。

合計 16 種の真菌種、つまり Alternaria alternata、Aspergillus candidus、Aspergillus flavus、A. niger、A. ochraceous、A. phoenicis、A. tamari、A. terreus、A. sydowi、Fusarium moniliforme、F. oxysporum F . solani、P. glabrum、Rhizopus nigricans、Trichoderma viride および Trichotheciumroseum は、UP 東部、つまりバスティ、デオリア、ゴーラクプル、マハラジガンジ、およびシッダールタ ナガルの場所の 60 の無作為サンプルから、寒天平板法と吸い取り紙法の両方によって分離されました。ハリヤナ州グルガオン地区、すなわちファルクナガル、マネサール、パタウディ、ソーナ、ビラースプルでは小麦 (Triticum aestivum L.) の種子が保管されています (表 2、3)。 Aspergillus flavus、A. niger、A. ochraceus、および A. terreus が優勢であり、ブロッターでは 29.0、27.0、23.0、21.0、寒天プレート研究法では 29.0、22.0、22.0、20.0% を示しました (表 4)。 コムギ種子では、ブロッター分析法では 16 種の真菌種が示されましたが、寒天プレートでは 13 種の真菌種が示されました (表 4)。 研究者は時々菌類を分離しますが、その違いは気候条件の違いによるものである可能性があります。 エジプト産の25属59種の種子伝染菌。Aspergillus属(18種+2品種)が最も多く、次にペニシリウム属(12種+1品種)、この点でフザリウム属が3位(5種+1品種) )、次に Rhizopus spp.、Mucor spp.、Alternaria spp.、および Curvularia spp.27; 合計 28 属 72 種の種子媒介菌、最も一般的な種、すなわち A. niger、A. flavus、 A. terreus、A. nidulans、A. alternata、Cladosporium herbarum、および F. oxysporum28; A. tenuis29; 吸取紙法を使用した Chaetomium globosum、Drechslera hawaiiensis、Fusarium subglutinens および Rhizoctonia solani 30; Fusarium spp.、Bipolaris spp.、Alternaria spp.、Curvularia spp.、Aspergillus spp.、および Penicillium spp.31; A. flavus、A. niger、A. alternata、および F. verticillioides32; 合計 14 属 22 種、そのうち最大平均値を持つ Drechslera sorokiniana頻度 (18.1%)、その他の病原性真菌には、D. tetramera (15.66)、D. teres (12.5)、Alternaria alternata (9.75)、A. tritici (4.33)、A. triticola (6.41)、Fusarium semitectum (10.58)、セルコスポラ属 (2.75) F. solani (1.08)、F. oxysporum (1.66)、Stemphylium solani (5.66)、S. botryosum (2.55)、Cladosporium herbarium (3.41)、Phoma spp. (6.5) および Sclerotinia sclerotiorum (3.25)33; Alternaria alternata (55.10%)、Bipolaris sorokiniana (34.69%) および Cladosporium herbarum (7.19%)34、Alternaria alternata、Aspergillus flavus、A. niger、Curvularia lunata、Fusarium moniliforme、Rhizopus stolonifer、Mucor spp. 標準的な吸い取り紙と寒天プレート法を使用して、80 個の種子サンプルからトリコデルマ ビリデを抽出しました 35。 Alternaria alternata (感染率 6.8 ~ 19.5%)、Tilletia カリエス (1 ~ 2%)、Fusarium spp. (0.5 ~ 3.5%)、クラドスポリウム ハーバラム (1.5 ~ 3.5%)、バイポラリス ソロキニアナ (1.0 ~ 4.8%)、ムコール spp. (1.5 ~ 12%)、ペニシリウム属 (0.5 ~ 1.5%)、および Aspergillus spp. (1 ~ 1.5%) 種子36; アスペルギルス、ペニシリウム、フザリウム、アルテルナリア 9 および 20 属に属する 44 の真菌種、2 つの流行病原体(平均発生率 > 40%)Alternaria alternata および Cladosporium spp。 Ustilago tritici は 25 県のうち 7 県にしか存在せず、Tilletia tritici よりも生息数が少なかった10。 真菌汚染が生存能力を低下させ、最終的には小麦種子の発芽に影響を与えることは確立された事実です37。

UP州東部、すなわちバスティ、デオリア、ゴラクプール、マハラジガンジ、シッダールタ・ナガルとハリヤナ州グルガオン地区、つまりファルクナガル、マネサール、パタウディ、 Sohna、Bilaspur は 15 の真菌種、つまり Alternaria Padwickii、A. oryzae、Curvularia lunata、Fusarium moniliforme、Aspergillus clavatus、A. flavus、A. niger、Cladosporium sp.、Nigrospora oryzae、Alternaria tenuissima、Chaetomium globosum、F の存在を示しました。 . solani、Microascus cirrosus、Helminthosporium oryzae、Pyricularia grisea。 これらの真菌種 Aspergillus flavus のうち、頻度パーセントに基づいて A. niger が優勢であることが判明しました。 寒天プレート法では 15 種の真菌種の存在が示され、一方、ブロッター法では 12 種の真菌種の存在が示されました。 寒天プレート法はより高い頻度パーセントを示し、一方、ブロッター法はより低い真菌種の頻度を示した(表 5)。 時々研究者は菌類を分離していますが、その違いは気候条件の違いによるものかもしれません。 Alternaria alternata、A. tenuissima、Aspergillus niger、A. flavus、A. terreus、Chaetomium globosum、Curvularia lunata39; Drechslera oryzae、Alternaria Padwickii.40; Gibberella zeae (アナモルフ、Fusarium granearum) および Fusarium semitectum、F. acuminatum、F. anguioides、F. avenaceum、F. chlamydosporum、F. equiseti、および F. oxysporum 41。 A.padwickii、A.longissima、Curvularia oryzae、C. lunata、Drechslera oryzae、A. niger、Fusarium moniliforme、F. semitectum、F. oxysporum、F. solani およびフォーマ、セルコスポラ、ケトミウム、スクレロチウム、ペニシリウム、ミロテシウムの種そしてイネ品種の種子から採取したコレトトリクム42。 Bipolaris oryzae、Fusarium moniliforme、Pyricularia oryzae、Rhizoctonia solani、Sarocladium oryzae、Sclerotium oryzae、Microdochium oryzae、Curvularia lunata はイネの種子感染に関連しており、収量低下、品質低下、発芽不全を引き起こします43。 合計 8 属の真菌、すなわち Alternaria、Aspergillus、Bipolaris、Chaetomium、Curvularia、Fusarium、Sarocladium、Trichoderma の 12 種から成ります44。 Helminthosporium oryzae45; Penicillium globosum、Rhizoctonia sp.、Phoma sp. 吸取紙法およびCurvularia lunataおよびDrechslera sp.からより高い頻度で分離された。 寒天プレートから 46。 Alternaria Padwickii、続いて Curvularia lunata (5.9 ~ 14%)、Fusarium oxysporium (9.9 ~ 13.5%)、Verticillium sp (2 ~ 9.5%)47。 6属、つまり。 Bipolaris oryzae (2.5 ~ 8.53%)、Alternaria Padwickii (5.3 ~ 13.35%)、Fusarium moniliforme (11.66 ~ 21.67%)、Fusarium oxysporum (1.25 ~ 4.35%)、Curvularia lunata (1.95 ~ 7.5%)、Aspergillus sp.(1.75%) 6.54%まで)48; Alternaria Padwickii、Curvularia lunata、Fusarium moniliforme、Helminthosporium oryzae、Sarocladium oryzae、Pyricularia oryzae、Rhizopus oryzae、A. niger および Trichoderma sp.49; ペニシリウム属およびアスペルギルス sp.50。 アスペルギルス・フラバス、アスペルギルス・ニガー、ペニシリウム属。 およびフザリウム sp.11。 アスペルギルス属、フザリウム属、リゾプス属、ジベレラ属、チレチア属。 およびペニシリウム sp.12。 表 4 から明らかなように、デオリアのバスティおよびマハラジガンジ、ファルクナガル、マネサール、パタウディから収集された小麦サンプルは、Tribolium Castaneum で構成されていました。 ソーナ米とビラスパー米のサンプルでは、​​昆虫であるシトフィルス・オリゼーが存在しないことが示されました。 興味深いことに、バスティの食用種子のサンプルでは、​​昆虫の最大個体数が記録された場所からひどく寄生されていました(表 6)。

これまでの研究者らは、一般的な種子や穀物に貯蔵昆虫が存在するという観察結果を時折報告してきました。 Tribolium Castaneum (Herbst) (鞘翅目: Tenebrionidae) は、保存された種子の主要な害虫の 1 つです 51,52。 Tribolium Castaneum (Herbst) (鞘翅目: Tenebrionidae) は、イネ (Oryza sativa L.) に寄生する最も重要な貯蔵産物害虫です 53。

表7から明らかなように、アスペルギルス・フラバス、アスペルギルス・ニガー、トリボリウム・カスタネウムL.は、小麦種子の重量減少および種子の発芽において重要な役割を果たした。 Aspergillus flavus を接種した小麦種子は 42.15 ± 0.19、A. niger 39.12 ± 0.14、Tribolium Castaneum L 37.13 ± 0.16% の炭水化物を示しました。 内容はそれぞれ。 Aspergillus flavus を接種した種子は 6.7 ± 0.14、A. niger は 5.9 ± 0.15 を示し、一方 Tribolium Castaneum L. を接種したコムギ種子はそれぞれ 4.7 ± 0.19% のタンパク質含量を示しました (表 7)。 その結果、A. niger の濾液は小麦種子の発芽率と苗の発育に悪影響を与えることが報告されました。 それは、アフラトキシンを生成する真菌の能力によるものである可能性があります。 これらの発見は以前の発見と一致しています。 Ijaz et al.54 は、A. niger が真菌病原体の中で最も損傷を受けやすい貯蔵菌であり、品質の低下や種子の発芽につながると報告しました。 アスペルギルス属の培養濾液種子の発芽と根茎の伸長の低下を引き起こすことが報告されています55。 A. niger および Rhizopus sp. の濾液を灌漑した小麦粒の発芽率。 水で灌漑した対照穀物の100%と比較して、それぞれ20%と80%でした。 A. niger と Rhizopus sp. の両方の培養濾液。 穀物の発芽率だけでなく、小麦苗の形態にも影響を与えます56。

表8から明らかなように、アスペルギルス・フラバス、アスペルギルス・ニガー、シトフィルス・オリザエL.は、種イネの重量減少および種子の発芽において重要な役割を果たした。 Aspergillus flavus を接種したイネ種子は 41.17 ± 0.11、A. niger 37.11 ± 0.12、Sitophilus oryzae 33.13 ± 0.13% の炭水化物を示しました。 内容はそれぞれ。 Aspergillus flavus を接種したイネ種子は 4.7 ± 0.11、A. niger は 4.1 ± 0.10 を示し、一方、Sitophilus oryzae L. を接種したイネ種子はそれぞれ 4.9 ± 0.10% のタンパク質含量を示しました (表 8)。 Aspergillus flavus、A. niger が小麦や米の種子に害を及ぼす主要な菌類であることは調査から明らかです (図 1)。 ある研究では、微生物叢による種子の侵入と種子の発芽の間に高い負の有意な相関があることが報告されました57。 Jalander と Gachande55 は、豆や穀類の発芽と苗の成長に対するアスペルギルス属の種子伝染菌のさまざまな菌種の影響に関する研究により、A. ニガーが発芽率の低下、幼芽と幼根の成長を引き起こすことを報告しました。 マイナスの影響として、A. niger 真菌は、他のすべての真菌よりもすべてのイネ種子の発芽特性に影響を与えます。 本研究の結果に従って、Islam et al.58 は、さまざまな米品種の真菌汚染率と発芽率の間には負の有意な相関関係 [R = −97%] があると述べています。 研究された要因の中で、A. niger は他の要因と比較して、すべてのイネ種子の発芽特性に大きな悪影響を及ぼしました59。

小麦と米の種子に発生する優勢菌を調べます。

表9から明らかなように、無作為に選択したコムギのA.フラバス分離株1は、より高いアフラトキシンB1産生の可能性(1392.940μg/l)を示し、一方、イネ分離株2は1231.117μg/lの産生を示した。 一方、両方の分離株の一部は毒性を示さなかった。 小麦および米から分離された他の A. フラバス分離株では、より低いレベルのアフラトキシン産生が示されました。

アフラトキシン (AF) は、アスペルギルス菌、特にアスペルギルス フラバスおよびアスペルギルス パラシティクス 60 の腐敗によって二次代謝産物として生成されるマイコトキシンのグループです。 最も重要なメンバーは、アフラトキシン B1 (AFB1)、アフラトキシン B2 (AFB2)、アフラトキシン G1 (AFG1)、およびアフラトキシン G2 (AFG2) です。 これらは非常に有毒で発がん性の化合物であり、家畜や人間に病気を引き起こす61。 近年、数多くの研究により、多くの国で米に高レベルのアフラトキシンと真菌汚染が存在することが明らかになりました62。 ウッタル・プラデーシュ州の小麦サンプルでは、​​AFB1 の最大濃度 606 μg kg(-1) が観察されました 63。 米の AFB1 汚染は 0.014 ~ 0.123 µg/kg の範囲でした 64。 1,200 の米サンプルのうち、67.8% で 0.1 ~ 308.0 μg/kg の範囲の AFB1 が示されました。 チャッティシュガル州、メガラヤ州、タミル・ナドゥ州の水田サンプルはすべてAFB1汚染を示しました。 さまざまな州からの精米米粒は、AFB1 の許容レベル(平均 0.5 ~ 3.5 マイクロ g/kg)を下回っていました 65。

現在の研究中に使用および/または分析されたデータセットは、合理的な要求に応じて責任著者から入手できます。

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バシスト・N・パンディ

現在の住所: 実験植物学および栄養補助食品研究所、植物学部、DDU ゴラクプール大学、ゴラクプール、273009、ウッタルプラデーシュ州、インド

植物学部、Guru Ghasidas Vishwavidyalaya (A Central University)、Bilaspur、495009、チャッティースガル、インド

ナレンドラ・クマール

Amity Institute of Biotechnology, Amity University Haryana, Manesar, Gurgaon, 122413, Haryana, India

SM ポール・クラナ

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NK による実験のコンパイル データ S.MPK による実験のガイド V. NP による実験のガイド。

ナレンドラ・クマールへの通信。

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転載と許可

Kumar、N.、Khurana、SMP および Pandey、VN インド北東 UP およびハリヤナ州グルガオンの一般的な食用穀物 (小麦、米) の種子の健康状態の解読。 Sci Rep 13、8480 (2023)。 https://doi.org/10.1038/s41598-023-34510-3

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受信日: 2022 年 7 月 26 日

受理日: 2023 年 5 月 3 日

公開日: 2023 年 5 月 25 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-34510-3

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