Production of ochratoxin A and citrinin by Penicillium verrucosum and P. viridicatum from grain and herbal fodder collected in various regions of Russia | Способность продуцировать охратоксин А и цитринин у Penicillium verrucosum и P. viridicatum из зерна и травяных кормов, отобранных в разных регионах России

English. Over the past decades, significant progress has been made in elucidating the prevalence of fungi Penicillium subgenus Penicillium in the environment and their ability to produce a wide range of metabolites with toxic effects. The aim of the study was to evaluate ochratoxin A (OA) and citrinin (CIT) production on grain substrates in a set of 33 isolates from grain and fodder sampled in various Russian regions in different years and deposited into a local collection as Penicillium viridicatum. Prior to toxin production assessment, the modern morphological criteria were applied to check taxonomic assignment of the isolates tested. Cultures were grown on sucrose agar with yeast extract (YES), sucrose agar with creatine (CREA), Chapek agar with yeast autolysate extract (CYA) for 7 days at 25 deg. С and 30 deg. С. The acidity index was determined by the change in the CREA medium colour. Fungal inoculum was grown on Chapek-Dox agar for 7-10 days at 23-25 С. After culturing fungi on moistened rice grain, the OA and CIT content in biomass extracts was measured by indirect competitive enzyme immunoassay (ELISA). According to the growth rate, colony pigmentation, acidity reaction, and the morphological traits when grown on a panel of 3 test media, 8 cultures were found to be P. viridicatum and 25 cultures were identified as P. verrucosum. None of P. viridicatum strains formed OA and/or CIT. All strains of P. verrucosum produced CIT and some of them OA. In 17 strains implementing the biosynthesis of both metabolites, the accumulation of CIT in the sample on average was about 15 times higher than OA. OA levels above 10 mcg/g were detected in only 12% of producers. The absolute majority (92%) of P. verrucosum strains accumulated CIT in amounts of more than 10 mcg/g, of which 48% accumulated 100 mkg/g or more, which allows us to classify them as highly active producers. So, P. verrucosum might cause combined contamination of local grain and herbal feeds with OA and CIT.

Russian. В последние десятилетия достигнут значительный прогресс в изучении распространенности представителей рода Penicillium подрода Penicillium в объектах окружающей среды и способности этих грибов продуцировать широкий спектр токсичных метаболитов. Цели исследования - видовая идентификация 33 изолятов и тестирование у идентифицированных видов способности продуцировать охратоксин А (ОА) и цитринин (ЦИТ) на зерновых субстратах. Культуры выращивали на сахарозном агаре с дрожжевым экстрактом (YES), сахарозном агаре с креатином (CREA), агаре Чапека с экстрактом автолизата дрожжей (CYA) в течение 7 сут при 25 град. С и 30 град. С. Подкисление среды CREA при выращивании культур определяли по изменению ее цвета. Инокулюм для экспресс-тестирования выращивали на скошенном агаре Чапека-Докса в течение 7-10 сут при температуре 23-25 град. С. После культивирования грибов на увлажненном зерне риса (7 сут, 25 град. С, без освещения) в экстрактах биомассы измеряли содержание ОА и ЦИТ методом непрямого конкурентного иммуноферментного анализа (ELISA). По морфологическим характеристикам, а также по скорости роста, окраске колоний и реакции на кислотность, определенным на панели из трех тестовых сред, 8 культур были отнесены к виду P. viridicatum, 25 - к P. verrucosum. Ни один из штаммов P. viridicatum не образовывал ОА и/или ЦИТ. Все штаммы P. verrucosum продуцировали ЦИТ и часть из них - ОА. У 17 штаммов, реализующих биосинтез обоих метаболитов, накопление ЦИТ в среднем по выборке было примерно в 15 раз выше, чем ОА. Накопление ОА свыше 10 мкг/г выявили лишь у 12% продуцентов. Абсолютное большинство (92%) штаммов P. verrucosum накапливали ЦИТ в количествах более 10 мкг/г, из них 48% - 100 мкг/г и выше, что позволило считать их высокоактивными продуцентами. Полученные сведения дают основания предположить причастность вида P. verrucosum к сочетанной контаминации отечественной зерновой продукции и травяных кормов микотоксинами ОА и ЦИТ.