The first mycotoxicological investigation of white mustard (Sinapis alba L.) | Первое микотоксикологическое исследование горчицы белой (Sinapis alba L.)

English. Crops widely represented on cultivated lands and often found in natural botanical formations have attracted increasing attention of researchers in recent years. The aim of this work was to study the composition and content of mycotoxins in the white mustard (Sinapis alba L.), a cultivated plant of wide application, which also easily populates agricultural land and occurs in natural grass stands. For analysis, we used overground parts of plants and their organs (leaves, stems, flowers, pods) collected in the white mustard monoculture in 2017 during distinct phases of plant development. The mycotoxins determined by the enzyme-linked immunosorbent assay were T-2 toxin (T-2), diacetoxyscirpenol (DAS), deoxynivalenol (DON), zearalenone (ZEN), fumonisins (FUM), alternariol (AOL), aflatoxin B1 (AB1), sterigmatocystin (STE), roridin A (ROA), cyclopiazonic acid (CPA), emodin (EMO), ochratoxin A (OA), citrinin (CIT), mycophenolic acid (MPA), PR toxin (PR) and ergot alkaloids (EA). AOL, CPA, and EA were found in the mycotoxin complex of Sinapis alba organs during vegetation period, and all other metabolites were absent or detected sporadically. The very moderate accumulation of mycotoxins in this plant is a useful economic property, and previously no such slightly contaminated cultures were detected among examined cereals and legumes. During the vegetation of the mustard, the composition of mycotoxins and the quantitative ratios between them were generally stable, but the content of AOL and CPA decreased as the plant matured. Mass flowering was accompanied by the appearance in the plant of fusariotoxins DAS, DON, FUM, which were not detected in the next phase (pod formation). In experiments with individual organs of Sinapis alba, multiple and intense flower contamination with all analyzed mycotoxins, complete absence of fusariotoxins in green and ripe pods, as well as increased levels of AOL accumulation in leaves compared with stems are established for the first time.

Russian. С.-х. культуры, широко представленные как на возделываемых угодьях, так и в естественных ботанических формациях, привлекают все большее внимание исследователей. Целью нашей работы стало изучение состава и содержания токсичных метаболитов микроскопических грибов у горчицы белой (Sinapis alba L.) и оценка распределения этих веществ по органам растения. Объектами анализа были наземные части растений, отобранные в 2017 г. с монопосева, а также их листья, стебли, цветки, стручки. Методом иммуноферментного анализа определяли содержание Т-2 токсина (Т-2), диацетоксисцирпенола (ДАС), дезоксиниваленола (ДОН), зеараленона (ЗЕН), фумонизинов (ФУМ), альтернариола (АОЛ), афлатоксина В1 (АВ1), стеригматоцистина (СТЕ), роридина А (РОА), циклопиазоновой кислоты (ЦПК), эмодина (ЭМО), охратоксина А (ОА), цитринина (ЦИТ), микофеноловой кислоты (МФК), PR-токсина (PR) и эргоалкалоидов (ЭА). У вегетирующей Sinapis alba в составе комплекса микотоксинов были найдены АОЛ, ЦПК, ЭА, а все остальные метаболиты отсутствовали или выявлялись спорадически. Весьма умеренное накопление микотоксинов в этом растении служит полезным хозяйственным признаком. Среди обследованных ранее злаковых и бобовых трав столь слабо контаминированных культур выявлено не было. В процессе вегетации горчицы состав микотоксинов и количественные соотношения между ними в целом сохранялись, но по мере ее созревания происходило снижение содержания АОЛ и ЦПК. Массовое цветение сопровождалось появлением в растении фузариотоксинов ДАС, ДОН, ФУМ, которые на следующей фазе (формирование стручков) уже не обнаруживались. В экспериментах с отдельными органами Sinapis alba были впервые установлены такие особенности, как множественная и интенсивная контаминация цветков с участием всех анализируемых микотоксинов, полное отсутствие фузариотоксинов в зеленых и спелых стручках, а также повышенное накопление АОЛ в листьях по сравнению со стеблями.