The role of Aspergilli and Penicillia in mycotoxin contamination of cereals in Hungary  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
84122
Type K
Principal investigator Tóth, Beáta
Title in Hungarian Aspergillus és Penicillium fajok szerepe a hazai gabonafélék mikotoxin szennyeződésében
Title in English The role of Aspergilli and Penicillia in mycotoxin contamination of cereals in Hungary
Keywords in Hungarian Aspergillus, Penicillium, kukorica, gabonafélék, mikotoxinok, rezisztencia
Keywords in English Aspergillus, Penicillium, maize, cereals, mycotoxins, resistance
Discipline
Plant pathology, molecular plant pathology (Council of Complex Environmental Sciences)50 %
Microbiology: virology, bacteriology, parasitology, mycology (Council of Medical and Biological Sciences)30 %
Food safety (Council of Complex Environmental Sciences)20 %
Panel Complex agricultural sciences
Department or equivalent Cereal Research Non-Profit Limited Company
Participants György, Andrea
Kótai, Éva Gabriella
Mesterházy, Ákos
Toldiné dr. Tóth, Éva
Varga, János
Varga, Mónika
Starting date 2011-02-01
Closing date 2015-08-31
Funding (in million HUF) 35.237
FTE (full time equivalent) 8.17
state closed project
Summary in Hungarian
Az Aspergillus és Penicillium fajokat, valamint az általuk termelt mikotoxinokat (aflatoxinok, ochratoxinok, fumonizinek, patulin) gyakran azonosítják gabonaféléken. Célunk ezen fajok és mikotoxinjaik előfordulásának három éves felmérése hazai gabonamintákból közvetlenül aratáskor, illetve tárolás során. A vizsgálni kívánt gabonafélék a kukorica, búza, árpa, rozs, zab és a tritikálé. Az izolátumok fajszintű besorolása nagyrészt molekuláris módszerek (fajspecifikus PCR illetve szekvencia meghatározás) alapján történne. Az izolátumok mikotoxin termelő képességét illetve a minták mikotoxin szennyezettségét HPLC-MS módszerrel detektálnánk. Vizsgálnánk a domináns fajok genetikai variabilitását (SSR, UP-PCR illetve RAPD módszerek, MAT gének előfordulása), az adatokat megfelelő populációgenetikai eszközökkel analizáljuk. Tisztázni szeretnénk, hogy a hazai éghajlati viszonyok között mely fajok felelősek a gabonafélék ochratoxin szennyeződéséért (Penicillium verrucosum illetve Aspergillus fajok?), hogy az aflatoxinok és aflatoxin termelő Aspergillus fajok milyen gyakorisággal fordulnak elő hazai gabonaféléken, és a fekete Aspergillus fajoknak van-e szerepe a kukorica fumonizin szennyezettségében. Másik célunk a hazánkban legnagyobb vetésterületen termesztett kukorica hibridek rezisztenciaszintjének vizsgálata különböző Aspergillus fajokkal (A. flavus, A. niger, A. ochraceus és más gyakran előforduló fajok), illetve a mikotoxinok felhalmozódásával szemben. A rezisztenciateszteket 10-10 hibriden végeznénk 3 éven keresztül, hogy minél pontosabb eredményeket kapjunk.
Summary
Aspergillus and Penicillium species and their mycotoxins including aflatoxins, ochratoxins, fumonisins and patulin are frequently encountered on cereal products. Our aim is to investigate the occurrence of these species and their mycotoxins on cereals in Hungary in 3 consecutive years both in the field and in warehouses. The cereals planned to be examined include maize, wheat, oat, rye, barley and triticale. Species identifications will be done based mainly on molecular (species-specific PCR or sequence-based) methods. Mycotoxin producing abilities of the isolates and the cereal grains will be examined using HPLC-MS. The genetic variability of the most prevalent species will also be examined (SSR, UP-PCR, RAPD, presence of MAT alleles) and analyzed using population genetic techniques. We would like to clarify which species are responsible for ochratoxin contamination of cereals in Hungary (Penicillium verrucosum or Aspergilli?), the frequency of occurrence of aflatoxin-producing Aspergilli and aflatoxin levels in cereals (especially maize), and the rate of contribution of fumonisin-producing black Aspergilli in fumonisin contamination of maize. Another aim of the project is to examine the resistance level of the most frequently cultivated maize hybrids against infection caused by Aspergillus species including A. flavus, A. niger, A. ochraceus and other frequently encountered species, and resistance to mycotoxin accumulation. The resistance tests are planned to be executed using 10-10 hybrids in experiments repeated for three years to obtain a more convincing results.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A gabonafélék mikotoxin szennyezettsége világszerte komoly humán- és állategészségügyi kockázatot jelent. A globális felmelegedés gabonatermelésre gyakorolt egyik negatív hatása a melegkedvelő, toxintermelő gombafajok, elsősorban az Aspergillus nemzetség tagjainak megjelenése a mérsékelt égövi országokban. Kutatásaink során 2011 és 2014 között mértük fel az Aspergillus és Penicillium fajok, valamint mikotoxinjaik előfordulását hazai gabonamintákban. Molekuláris vizsgálataink alapján a kukorica mintákról izolált gombatenyészetek 4-16%-át Aspergillus és Penicillium izolátumok alkották. A potenciális aflatoxin termelő A. flavus mellett az A. niger, A. ochraceus és A. clavatus faj képviselőit azonosítottunk, a Penicillium nemzetség tagjai közül a P. oxalicum, P. crustosum és P. brevicompactum fordult elő leggyakrabban a mintákban. A kukoricaminták átlagos aflatoxin B1 tartalma 2012-ben és 2013-ban is meghaladta az EU kötelező határértékét, a minták ochratoxin A-t kimutatható mennyiségben nem tartalmaztak. Búza és egyéb gabonafélék tételeinek Aspergillus és Penicillium szennyezettsége 1% alatti volt. Populációgenetikai vizsgálatokkal igazoltuk, hogy az A. flavus és az A. niger populációk a természetben elsősorban klonálisan szaporodnak. Szántóföldi mesterséges inokulációs kísérletekben vizsgáltuk kukorica hibridek ellenállóságát Aspergillus fajokkal és toxinjaikkal szemben. A hibridek között többszörös ellenállóságbeli különbség mutatható ki. A legellenállóbb hibridek termése nem tartalmazott kimutatható mennyiségben aflatoxin B1-et, így termesztésükkel jelentősen csökkenthető a toxinszennyezési kockázat.
Results in English
Mycotoxin contamination of cereals cause very serious food and feed safety problems worldwide. One of the most important effects of climate change on cereal production is the occurrence of thermotolerant mycotoxin producing fungi in countries with temperate climate. In this project the occurrence of Aspergillus and Penicillium species and their mycotoxins on cereals was investigated in Hungary between 2011 and 2014. 4-16% of the isolated fungal colonies were identified as members of Aspergillus and Penicillium species by molecular methods. Several Aspergillus flavus isolates were detected, which are potential aflatoxin producers and other mycotoxin producing species, including A. niger, A. ochraceus, A. clavatus, and Penicillium species (mainly P. oxalicum, P. crustosum and P. brevicompactum) were also present in samples. In 2012 and 2013, the level of aflatoxin B1 in maize samples exceeded the EU limit, while ochratoxins were not detected in any of the samples. Aspergillus and Penicillium were detected in less than 1% of wheat and other small grain cereal samples. Population genetical studies certified, that A. flavus and A. niger populations reproduce mainly clonaly in the nature. We used artificial inoculation methods to compare the resistance level of maize hybrids against species of Aspergillus and their mycotoxins. Significant differences in resistance were observed, kernels of the most resistant hybrids did not contain detectable amount of aflatoxin B1. The cultivation of hybrids with a higher level of resistance could help to reduce the risk of mycotoxin contamination in the fields.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=84122
Decision
Yes





 

List of publications

  
Baranyi, N., Kocsubé, S., Kiss, N., Palágyi, A., Varga, M., TÓTH, B., Varga, J.: Identification of potential mycotoxin producing fungi on agricultural products in Hungary and Serbia, Acta Biologica Szegediensis 58:(2) pp. 167-170., 2014
TÓTH, B., Varga, M., Mesterházy, Á., György, A., Szabó, B., Varga, J.: Role of Fusaria and other fungi in mycotoxin contamination of maize in Hungary, 13th European Fusarium Seminar, Martina Franca, Italy, Book of Abstracts p. 157., 2015
Tóth B., Pálfi X., Toldiné Tóth É., Kótai É., Varga M., Varga J., Mesterházy Á.: Toxintermelő Fusarium fajok és antagonistáik előfordulása hazai kukoricatermő területeken, XIX. Növénynemesítési Tudományos Nap, Összefoglalók, p. 144, 2013
TÓTH B, Mesterházy Á, Varga M, Kótai É, Toldiné Tóth É: Toxintermelő gombafajok, valamint az általuk termelt mikotoxinok azonosítása gabonaféléken, Matuz J, Szilágyi L (szerk.) A kilencedik évtizedben... Szeged: S-Press 5 Kft., pp. 294-297., 2014
Ficsor A, TÓTH B, Varga J, Csősz M, Tomcsányi A†, Mészáros K, Kótai É, Bakonyi J: Variability of Pyrenophora teres f. teres in Hungary as revealed by mating type and RAPD analyses, JOURNAL OF PLANT PATHOLOGY 96:(3) pp. 515-523., 2014
Ficsor A, Bakonyi J, Csősz M, Tomcsányi A, Varga J, TÓTH B: Occurrence of barley pathogenic Pyrenophora species and their mating types in Hungary, CEREAL RESEARCH COMMUNICATIONS 42:(4) pp. 612-619., 2014
TÓTH B., Mihály R., Fónad P., Cseuz L., Nagy D., Bóna L.: Occurrence of toxin-producing fungi in barley and other small grain cereals, 1st International Workshop on Barley Leaf Diseases, Salsomaggiore Terme, Book of Abstracts p. 68., 2014
TÓTH B., Török O., Pálfi X., SZabó B., Varga M., Varga J.: Occurrence of mycotoxigenic fungi and mycotoxins in maize in Hungary in 2010-2012., 15th DKMT Euroregion Conference on Environment and Health, Novi Sad, University of Novi Sad, Book of Abstacts p.51., 2013
Mesterházy Á., Varga M., TÓTH B., Lehoczki-Krsjak Sz., Toldiné Tóth É.: Az Aspergillus flavus mint a kukorica új nemesítési problémája, XIX. Növénynemesítési Tudományos Nap: Összefoglalók, Keszthely, Magyarország, p. 38., 2013
TÓTH B., Kótai, É., Varga, M., Pálfi X., Baranyi N., Szigeti Gy, Kocsubé S., Varga J.: Climate change and mycotoxin contamination in Central Europe: an overview of recent findings, Review on agriculture and rural development 2:(1) pp. 461-466., 2013
TÓTH B., Török O., Kótai É., Varga M., Toldiné Tóth É., Varga J., Mesterházy Á.: Aspergillus fajok szerepe a kukorica szántóföldi gomba és mikotoxin szennyeződésében, 59. Növényvédelmi Tudományos Napok, Összefoglalók. Budapest, Magyarország, p. 48., 2013
Dobolyi Cs., Sebök F., Varga J., Kocsubé S., Szigeti Gy., Baranyi N., Szécsi Á., TÓTH B., Varga M., Kriszt B., Szoboszlay S., Krifaton C., Kukolya J.: Occurence of Aflatoxin producing Aspergillus flavus isolates in maize kernel in Hungary, Acta Alimentaria 42: (3) pp. 451-459, 2013
Varga J., Szigeti Gy., Kocsubé S., Baranyi N., Török O., Pálfi X., TÓTH B.: Occurrence of black Aspergilli on agricultural products and as human pathogens in Hungary, The 5th International Scientific Meeting: Mycology, Mycotoxicology and Mycoses, Novi Sad, Szerbia, p. O-12., 2013
TÓTH B., Török O., Pálfi X., Toldi Tóth É., Mesterházy Á., Baranyi N., Kocsubé S., Varga J.: Occurrence of mycotoxin producing fungi and mycotoxins on cereals in Hungary, 20th International Conference, KRMIVA 2013Opatija, Croatia, Book of Abstracts, p.24., 2013
Szigeti Gy., Háfra E., Varga J., Kótai É., TÓTH B.: Genetic variability of black Aspergillus isolates originated from cereals in Hungary, Acta Microbiologica Et Immunologica Hungarica 60:(S) pp. 90-91., 2013
Dobolyi, Cs., Sebők, F., Varga, J., Kocsubé, S., Szigeti, Gy., Baranyi, N., Szécsi, Á., Lustyik, Gy., Micsinai, A., TÓTH, B., Varga, M., Kriszt, B., Kukolya, J.: Aflatoxin-termelő Aspergillus flavus törzsek előfordulása hazai kukorica szemtermésben, Növényvédelem 47: 125-133, 2011
Varga, J, Frisvad, J.C., Kocsubé, S., Brankovics, B., TÓTH, B., Szigeti, Gy., Samson, R.A.: New and revisited species in Aspergillus section Nigri, Studies in Mycology 69: 1-17, 2011
Mesterházy, Á., TÓTH, B., Lehoczki-Krsjak, SZ., Szabó-Hevér, Á., Cseuz, L., Hertelendy, P.: Breeding wheat with resistance to FHB: concepts, methods and results, 7th Canadian Workshop on Fusarium Head Blight, Winnipeg, Manitoba, Canada 27-30 November 2011., p 73., 2011
TÓTH, B., Varga, J., Toldi, É., Kótai, É., Török, M., Kocsubé, S., Szigeti, Gy., Baranyi, N., Mesterházy, Á.: Occurence and population structure of Aspergillus flavus isolates infecting maize in southern Hungary, Acta Microbiol. Immunol Hung 58: 231-232, 2011
Varga, J., Kocsubé, S., Szigeti, Gy., Horányi, A., TÓTH, B., Vágvölgyi, Cs., Bartók, T.: Mycobiota and fumonisin content of figs and dates purchased in Hungary, Acta Microbiol. Immunol Hung 58: 236-237, 2011
Varga, J., Kocsubé, S., Szigeti, Gy., Man, V., TÓTH, B., Vágvölgyi, Cs., Bartók, T.: Aspergillus awamori causes black mold rot and fumonisin contamination of onions in Hungary, Acta Microbiol. Immunol Hung 58: 237-238, 2011
TÓTH, B., Toldiné Tóth, É., Kótai, É., Varga, M., Lehoczki-Krsjak, SZ., Varga, J., Török, M., Mesterházy, Á: Aflatoxin termelő Aspergillus flavus izolátumok azonosítása és genetikai variabilitása a Dél-Alföldi régióban., XVII. Növénynemesítési Tudományos Napok, 2011. április 27, Budapest, Abstract book p. 159., 2011
TÓTH, B., Kocsubé, S., Szigeti, Gy., Bartók, T., Toldi, É., Kótai, É., Varga, J.: Aspergillus fajok szerepe mezőgazdasági termékek mikotoxin szennyeződésében, 57. Növényvédelmi Tudományos Napok, 2011. február 21-22, Budapest, Abstract book p. 43., 2011
TÓTH, B., Varga, J., Toldi Tóth, É., Kótai, É., Török, M., Kocsubé, S., Szigeti, Gy., Baranyi, N., Mesterházy, Á.: Occurence and population structure of soil- and airborne Aspergillus flavus isolates infecting maize in southern Hungary, In: Development and evaluation of a complex approach for assessing the quality of soils, Scientific Conference, Timisoara, Romania, November 11., 2011., p. 7., 2011
Varga, J., Kocsubé, S., Szigeti, Gy., Bartók, T., TÓTH, B.: Role of soil- and airborne black Aspergilli in fumonisins contamination of raisins of different origin, In: Development and evaluation of a complex approach for assessing the quality of soils, Scientific Conference, Timisoara, Romania, November 11., 2011., p. 8., 2011
Varga, J., Kocsubé, S., Szigeti, Gy., TÓTH, B., Vágvölgyi, Cs., Bartók, T.: Soilborne Aspergillus awamori causes black mold rot and fumonisin contamination in onions in Hungary, In: Development and evaluation of a complex approach for assessing the quality of soils, Scientific Conference, Timisoara, Romania November 11., 2011., p. 9., 2011
Varga, J., Kocsubé, S., Szigeti, Gy., TÓTH, B., Vágvölgyi, Cs., Bartók, T.: Soil- and airborne black Aspergilli and fumonisin contamination of figs and dates purchased in Hungary, In: Development and evaluation of a complex approach for assessing the quality of soils, Scientific Conference, Timisoara, Romania, November 11., 2011., p. 10., 2011
TÓTH B., Pálfi X., Toldi Tóth É., Varga M., Varga J., Mesterházy Á.: Occurrence of Fusarium species and their mycotoxins in maize kernel in Hungary, Proceedings of the 4th International Symposium on Fusarium Head Blight, Nanjing, China, 2012
TÓTH B, Török O, Kótai É, Varga M, Toldiné Tóth É, Pálfi X, Háfra E, Varga J, Téren J, Mesterházy Á.: Role of Aspergilli and Penicillia in mycotoxin contamination of maize in Hungary, Acta Agronomica Hungarica 60:(2) pp. 143-149., 2012
TÓTH B, Török O, Pálfi X, Toldi Tóth E, Mesterházy A, Varga J: Occurrence of potential mycotoxin producing fungi on maize kernel in Hungary, XV. International Feed Technology Symposium: COST Feed for Health joint workshop Novi Sad pp. 109-114., 2012
TÓTH B, Baranyi N, Berki A, Török O, Kótai É, Mesterházy Á, Varga J: Occurence of Aspergillus flavus on cereals in Hungary, Review on Agriculture and Rural Development 1:(1) pp. 446-451, 2012
TÓTH B, Kótai É, Kótai C, Török O, Varga J, Vágvölgyi Cs, Tărău D, Radulov I.: Mycobiota of soils from wheat growing areas of the Csongrád-Timis region, Review on Agriculture and Rural Development 1:(1) pp. 88-92., 2012
TÓTH B, Török O, Kótai É, Varga M, Toldiné Tóth É, Pálfi X, Háfra E, Varga J, Téren J, Mesterházy Á.: Kukorica mikobiótája és mikotoxin szennyezettsége hazánkban, Mikológiai Közlemények Clusiana, Vol. 51. pp. 158-160., 2012
TÓTH B, Kótai É, Toldiné Tóth É, Török O, Háfra E, Pálfi X, Mesterházy Á, Varga J: Identification of potential biocontrol agents of mycotoxigenic fungi in Hungarian agricultural fields, International Conference on Science and Technique in the Agri-Food Business, ICoSTAF Szeged: p. 18., 2012
TÓTH B, Varga J, Bagi F, Levic J: Élelmiszerbiztonság - A mikotoxinok szerepe, Gabonakutató Híradó Kutatás+Marketing 26:(2) pp. 10-11., 2012
Baranyi N, Berki A, TÓTH B, Török O, Kótai É, Varga J: Potenciális aflatoxin termelő Aspergillus flavus izolátumok azonosítása hazai búzán, Mikológiai Közlemények Clusiana, Vol. 51. pp. 118-119., 2012
Baranyi N, Szigeti Gy, Kocsubé S, Győri T, TÓTH B, Török O, Háfra E, Pálfi X, Kótai É, Varga J: Occurence of mycotoxigenic Aspergillus species on agricultural products in Hungary, International Conference on Science and Technique in the Agri-Food Business, ICoSTAF Szeged, p. 22., 2012
Dobolyi Cs, Sebők F, Kukolya J, Varga J, Baranyi N, TÓTH B, Szécsi Á, Baka E, Krifaton Cs, Szoboszlai S, Kriszt B: Aflatoxintermelő Aspergillus-ok hazai előfordulása kukorica-szemtermésben: komplex elemzés, Mikológiai Közlemények Clusiana 51. pp. 121-122., 2012
Szigeti G, Baranyi N, Kocsubé S, Győri T, Szekeres A, TÓTH B, Török O, Háfra E, Pálfy X, Varga J: Role of Aspergillus species in mycotoxin contamination of agricultural products in central Europe, International Symposium: Current Trends in Plant Protection, Proceedings Belgrad. pp. 211-215. (ISBN:978-86-910951-1-6), 2012
Varga J, Kocsubé S, Suri K, Szigeti Gy, Bartók T, TÓTH B: Mycobiota and fumonisin contamination in dried fruits of different origin, Review of Faculty of Engineering Analecta Technica Szegedinensia 2012:(1-2) pp. 120-125., 2012
Varga J, TÓTH B, Bagi F, Levic J.: Mikotoxinok szerepe az élelmiszerbiztonságban régiónkban (2.), Jó Gazgda 16:(3) pp. 6-7., 2012
Varga J, TÓTH B, Bagi F, Levic J.: Mikotoxinok szerepe az élelmiszerbiztonságban régiónkban (1.), Jó Gazgda 16:(2) pp. 6-7., 2012
Varga J, Kocsubé S, Szigeti Gy, Baranyi N, TÓTH B.: Aspergilli: the good, the bad and the ugly, Cerni S, Music MS, Skoric D (szerk.) 5th Croatian Congress of Microbiology Primosten, Horvátország, p. 30. (ISBN:978-953-778-05-7), 2012
Varga J, Kocsubé S, Szigeti Gy, Baranyi N, TÓTH B.: A Janus arcú kannapenész, Mikológiai Közlemények Clusiana, Vol. 51. pp. 12-13., 2012
Varga J, Kocsubé S, Szigeti Gy, Man V, TÓTH B, Vágvölgyi Cs, Bartók T: Black Aspergilli and fumonisin contamination in onions purchased in Hungary, Acta Alimentaria 41:(4) pp. 414-423., 2012




 

Events of the project

  
2013-10-01 14:26:26
Résztvevők változása
2012-10-26 11:08:49
Résztvevők változása



Back »