Seasonal Changes in Occurrence of Fusarium Isolates in Grain Warehouses

Abstract

Cereal grains on global scale provide more energy than other types of crops. They are a rich in carbohydrates and are the main source of this nutritional substances. Cereal and products made of it supply half of daily carbohydrate intake for average person. Over 80% of the worldwide grain production constitutes maize, wheat and rice. The main crops cultivated in Poland are wheat, rye, barley, oat and maize, because there are most conformed to the climate. The chain of agri-food production might be divided into three stages: the cultivation period, storage time and processing activities. At each of these stages there are different hazards in the production process including mycological contaminations. An severe issue is the contamination by the Fusarium species and production of mycotoxins by them. Fusarium species are capable of infecting the cultivated crops and may lead to decline the grain quality. The aim of this study was to determine the degree of contamination of grains and the storage area by Fusarium species during four storage periods. The study was conducted in four periods of research in two warehouses. The analysis included following assessments: the composition of the mycological bioaerosol from the warehouses, the number of microorganisms on the walls of the warehouses, the number of fungi in the fraction which settle on the surfaces of the warehouses and the microbiological quality of stored grain. Fusarium species were an insignificant part of the isolates from the surfaces of the warehouses. Microbiological quality of stored grain depended on the raw material and was different in each of the warehouses. The degree of grain contamination by Fusarium species decreased during the storage period.

Nasiona zbóż w skali globalnej dostarczają więcej energii, niż którekolwiek z uprawianych roślin, gdyż są bogate w węglowodany. W gospodarce światowej dominują uprawy takich gatunków zbóż, jak pszenica, jęczmień, kukurydza oraz ryż. Natomiast w Polsce ze względów klimatycznych uprawia się głównie: pszenicę, żyto, pszenżyto, jęczmienie, owies oraz kukurydzę. W łańcuchu produkcji rolno-spożywczej można wydzielić następujące etapy: uprawę, magazynowanie oraz przetwórstwo. Na każdym z tych etapów występują różne zagrożenia, w tym mykologiczne. Duży problem stanowią grzyby z rodzaju Fusarium i produkowane przez nie fuzariotoksyny. Grzyby te porażają zboża w uprawach, a także mogą utrudniać magazynowanie ziarna i prowadzić do pogorszenia jego jakości. Celem przeprowadzonych badań była ocena stopnia kontaminacji ziarna i przestrzeni przechowywania grzybami rodzaju Fusarium w trakcie magazynowania zbóż. Badania prowadzono w czterech okresach badawczych, w dwóch magazynach płaskich. Przeprowadzono analizę składu mykologicznego bioaerozolu magazynowego, powierzchni magazynowych, frakcji opadającej na powierzchnię magazynową oraz składowanego ziarna. Grzyby z rodzaju Fusarium stanowiły nieznaczną część izolatów w przestrzeni magazynowej. Stopień zanieczyszczenia przechowywanego ziarna grzybami Fusarium był zróżnicowany w badanych magazynach i zależał od jakości magazynowanego materiału, a także od czasu jego przechowywania. Stopień kontaminacji ziarna grzybami Fusarium sp. obniżał się w miarę wydłużania czasu przechowywania.