赤霉病麦与预防处理及其最新研究进展

来源:2000级营养与食品科学系  作者:王美林  发布时间:2004-07-15  查看次数:1377

(原文为课堂师生互动报告)  

 

案例:2003年3月陆圈县发生了一起七日内家庭三次食物中毒,首次食物中毒发生于3月2日晚8时,刘某一家除其子因上学于当日下午5时离家去学校食宿外,其余一家三口均在食用新蒸馍后约1小时发生腹痛、腹泻、恶心、呕吐,经村卫生院对症治疗后于当晚10时左右症状缓解,未予特别注意。3月3日晚7时,刘某一家三口于晚饭后约1小时再次发病,症状与第一次基本相似,引起刘某的重视,3月8日刘某及其子一家四口在食用新蒸馍后发生第三次食物中毒。

   根据以上的案例,我们可以总结以下几点:

第一,病人的症状都发生了腹痛、腹泻、恶心、呕吐等症状,而且三人的症状都一样。

第二,发病症状与食物有关,都是食用了新蒸馍后所引起的。

第三,潜伏期短,在一个小时内就发病,而且在短短的一周时间内连续的发生三次。

第四,人与人之间无直接的传染。

由此可见,是食用了新蒸馍导致了食物中毒,最后经过卫生人员的调查,发现使用新蒸馍加工的小麦麦粒呈灰白色,皮皱干瘪,无光泽,腹沟内有毛状物,胚部有红色病斑,表面有红色毒状物。这就是由赤霉病所引起的小麦病,称作赤霉病麦。

    对于由赤霉病麦引起的食物中毒,我们在生活的处理方法主要有以下几种方法:

第一,"三及时" 。即及时烘晒、及时风扬、保持洁净和干燥对于已感染赤霉病麦,收获后应及时晾晒。若天气条件不允许,则最好采用加热烘干或低热通风干燥,尽快将粮食的含水量降低,以防止霉菌的继续蔓延生长。

第二,分离处理。由于赤霉病麦粒轻、比重小,收获后的病麦可采用风除和水浮的方法,除去重病粒和瘪粒。即用风车和风扬方法,将病粒除去。水浮法适用于农村少量病麦的,即用1:18的食盐水漂洗小麦,对于分离病麦的效果较好。

第三,加工处理。通过这种方式,也可除去部分病麦粒。方法有打麦清理法、碾皮处理法、轧制麦片法等。赤霉病麦经过两道打麦机、两道振动筛后,处理效果可达37%,含病率可由5.4%降至3.4%。赤霉病麦的重病粒,组织松脆,碾压易破碎。所以,病麦通过碾米机扎辊碾皮后,清除效果较好。如用铁辊碾米机,碾除两次,转速约500转/分钟,清除效果接近70%。

第四,稀释处理。即搭配加工和搭配食用。对于病麦的利用,在加工时将病麦与无病麦搭配磨粉,使搭配后含病率在5%以下。如在搭配加工制粉后,发现由于某些原因,未能使病麦含量降至5%以下,食用后仍有不良反应时,那么必须再掺和些好粮,以切实保证食用安全。

第五,适宜的环境。赤霉病菌在粮食储藏过程中,只要环境适宜,即温度在20以上,相对适度在80%以上,粮食水分在13%以上,便可继续发展危害。因此,储藏期间必须勤检查,发现问题及时处理。

赤霉病麦目前已经引起了很多国家的重视,因为,赤霉病麦会造成小麦大面积的减产,一般在3-4年就会造成一次大的流行,在某些地区可能更为严重。比如在我国,1989年,赤霉病麦在许多地方发生,导致感病种颗粒几乎绝收。在美国,过去的10年间,赤霉病麦在许多州爆发,造成的损失超过10亿美元,为此,世界许多的实验室都在探索。目前来说,主要的研究有六个方面:

一、抑制毒素
    探讨对拟分枝镰孢霉(F.sporotichioides)有抑制作用的机制,这种菌是禾谷镰刀菌的亲缘种,它用自身的毒素来保护自己,称之为T-2。由于这两种镰刀菌以相同的方式产生毒素,它们抑制毒素的过程也许相似。目前进行的有关研究,目的是从拟分枝镰刀菌中找到一种T一2抗性基因,即TRI-R基因。
    这一基因暗示真菌能制造一种改变毒素结构的酶,该酶通过在毒素上放置一种保护性化学组分来改变毒素的结构,改变后的毒素对真菌的危害极小。如果能将这种抑制赤霉病毒素的基因导入小麦和大麦,有可能产生一种新的保护形式。
二、排除毒素
    用于制作面包的啤酒酵母带有PDR5基因,该基因能将毒素泵出它的细胞之外。研究人员正在将PDR5基因重组在植物体内并让其表达。

三、蛋白质破坏镰刀菌
    科学家正在研究可以破坏病原菌的小麦基因,由这些基因控制产生的蛋白质能阻止另一种与禾谷类镰刀菌有关的尖镰刀菌(F.oxysporum)。目前提出两个基因,其中一个基因能使植物产生一种类奇(异果)甜蛋白。第二个基因能使植物产生一种叫做嘌呤硫堇的蛋白。目前只在大麦子粒内发现了这些蛋白质,科学家希望在植物体内重建这种基因,以便镰刀菌开始侵染的植物子粒周围能够产生这类蛋白质。
四、抗病基因标记
   科学家通过进行二粒小麦与栽培硬粒小麦杂交,目的是把野生二粒小麦的抗性基因导入小麦,他们还用野生二粒小麦和非整倍体小麦进行杂交。利用带有二粒小麦特定染色体的非整倍体可以确定二粒小麦带有抗病基因的染色体,还能定位抗病基因在染色体上的位置,或者至少是与它有关的标记基因。当找到带有抗病基因或标识基因的普通小麦二粒小麦杂种时,就能选择最好的植株进行进一步选育。
 五、抗性鉴定方法
    只有常规育种和生物技术相结合,才能培育出高产并且更抗赤霉病的小麦。
    正在研制新的试验方法,以便快速低成本地鉴定抗赤霉病基因是否能帮助细胞击退镰刀菌,研究人员将正在进行抗赤霉病试验的基因和另一个引起植物产生花青甙的基因连锁在一起,后者合成一种天然色素可使秋叶变红。将该基因射迸植物组织后,含有合成花青甙基因的细胞变红,这表明它们可能带有潜在的抗赤霉病基因。当植株组织接种镰刀菌并在显微镜下观察时,这种特殊的颜色能够快速简便地分辨这些关键细胞。
六、微生物控制
    除利用新的高效基因提高赤霉病的抗性之外,科学家正在深人研究大约700种微生物,以便明确它们做为潜在生物控制的可能性。
   植物病理学家正在检测这些微生物吞并两种化合物(胆碱和甜菜碱)的能力。在镰刀菌侵染小麦穗时,这两种化合物会自然出现。当真菌从小麦雄蕊到达它能侵染的子粒时,他们可为真菌的生长提供营养。目前正在完善液体发酵培养基以便廉价生产最有效的微生物,这些培养基可在开花期喷施。