Оценка загрязнённости кофе, какао и какао-продуктов плесневыми грибами — потенциальными продуцентами микотоксинов

Введение. Напитки и продукты на основе кофе и какао входят в число базовых продуктов потребительской корзины. В микофлоре сырья кофе и какао могут присутствовать микотоксигенные плесневые грибы тропических и субтропических регионов. Это обусловливает опасность загрязнения микотоксинами (МТ) готовой продукции и необходимость углублённого изучения потенциальных продуцентов МТ.

Материалы и методы. Микробная контаминация образцов кофе, какао-бобов и какао-продуктов (Московский регион) изучалась культуральными методами. Токсинообразование моноспоровых изолятов плесневых грибов в условиях in vitro определяли в культуральном субстрате методом ультравысокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрической детекцией (УВЭЖХ-МС/МС) в формате мультидетекции (18 МТ).

Результаты. Все исследованные образцы характеризовались низкой микробной загрязнённостью. В поверхностной микофлоре доминировали виды Aspergillus секции Nigri. Изучена контаминация внутренней микофлоры зёрен зелёного кофе плесенями. Заражённость составляла 70–100%, преимущественно Aspergillus spp.; выделено 48 МСИ: 60% — виды Aspergillus секции Nigri, 12,5% — Aspergillus секции Flavi и 27% — Aspergillus spp. В условиях in vitro у 50% МСИ выявлено образование опасных МТ, максимальное количество достигало (мг/кг субстрата): фумонизин В2 — 24 (A. niger), охратоксин А — 518 (Aspergillus секции Nigri), афлатоксин B1 — 27,9 и афлатоксин — 1,44 (A. flavus), стеригматоцистин — более 380 (A. parasiticus).

Ограничения исследования. В рамках исследования видовая принадлежность МСИ проведена микологическими методами без применения ПЦР-анализа. Это станет предметом дальнейших исследований.

Заключение. Показано доминирование Aspergillus spp. в поверхностной микофлоре готовой продукции и внутренней микофлоре необработанного сырья и высокие уровни образования опасных МТ штаммами Aspergillus spр. из зёрен зелёного кофе. Наличие потенциального риска загрязнения данных видов пищевой продукции МТ обусловливает необходимость мониторирования её контаминации плесенями — продуцентами МТ. Наличие токсигенной активности плесневых грибов из зелёного кофе показано в России впервые.

Участие авторов:

Минаева Л.П. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка результатов токсинообразования и фенотипической идентификации плесневых грибов, написание текста, редактирование, ответственность за целостность всех частей статьи;

Евсюкова А.Д. — сбор и обработка результатов фенотипической идентификации плесневых грибов;

Маркова Ю.М., Полянина А.С., Быкова И.Б., Стеценко В.В., Ефимочкина Н.Р. — сбор и обработка результатов микробиологических исследований;

Чалый З.А. — сбор и обработка результатов УВЭЖХ-МС/МС исследований;

Шевелева С.А. — согласование концепции исследования, редактирование.

Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи. 

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование выполнено за счёт гранта Российского научного фонда (проект № 18-16-00077-П) «Эмерджентные микотоксины в пищевых продуктах растительного происхождения: разработка методов анализа, изучение контаминации, видовая характеристика микромицетов-продуцентов, разработка гигиенических нормативов».

Поступила: 30.11.2021 / Принята к печати: 12.04.2022 / Опубликована: 30.04.2022

1. Ипатова А.А. Обзор российского рынка кофе в 2017-2019 годах. Российский продовольственный рынок. 2020; (1). https://foodmarket.spb.ru/

2. Точиева Л. Импорт какао-продуктов и обзор производства шоколадных изделий. Апрель 2021. Российский продовольственный рынок. 2021; (4). https://foodmarket.spb.ru/

3. Moretti A., Susca A., eds. Mycotoxigenic Fungi: Methods and Protocols (Methods in Molecular Biology, vol. 1542). New York: Springer; 2017.

4. Petyaev I.M., Bashmakov Y.K. Cocobiota: Implications for Human Health. J. Nutr. Metab. 2016; 2016: 7906927. https://doi.org/10.1155/2016/7906927

5. Copetti M.V., Iamanaka B.T., Pitt J.I., Taniwaki M.H. Fungi and mycotoxins in cocoa: from farm to chocolate.Int. J. Food Microbiol. 2014; 178: 13-20. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2014.02.023

6. Commission Regulation (EC) No 1881/2006.Commission Directive 2006/1881/EC of 19 December 2006, setting maximum levels for certain contaminants in food stuffs. Off. J. Eur.Commun. 2006; L364: 5-24.

7. Chen A.J., Hubka V., Frisvad J.C., Visagie C.M., Houbraken J., Meijer M., et al. Polyphasic taxonomy of Aspergillus section Aspergillus (formerly Eurotium), and its occurrence in indoor environments and food. Stud. Mycol. 2017; 88: 37-135. https://doi.org/10.1016/j.simyco.2017.07.001

8. Samson R.A., Noonim P., Meijer M., Houbraken J., Frisvad J.C., Varga J. Diagnostic tools to identify black aspergilli. Stud. Mycol. 2007; 59: 129-45. https://doi.org/10.3114/sim.2007.59.13

9. Díaz G.V., Coniglio R.O., Chungara C.I., Zapata P.D., Villalba L.L., Fonseca M.I. Aspergillus niger LBM 134 isolated from rotten wood and its potential cellulolytic ability. Mycol. 2020; 12(3): 160-73. https://doi.org/10.1080/21501203.2020.1823509

10. Samson R.A., Visagie C.M., Houbraken J., Hong S.B., Hubka V., Klaassen C.H., et al. Phylogeny, identification and nomenclature of the genus Aspergillus. Stud. Mycol. 2014; 78: 141-73. https://doi.org/10.1016/j.simyco.2014.07.004

11. Гагкаева Т.Ю., Гаврилова О.П., Левитин М.М., Новожилов К.В. Фузариоз зерновых культур. Защита и карантин растений. 2011; (S5): 69-120

12. Han X., Jiang H., Xu J., Zhang J., Li F. Dynamic fumonisin B2 production by Aspergillus niger intented used in food industry in China. Toxins (Basel). 2017; 9(7): 217. https://doi.org/10.3390/toxins9070217

13. Минаева Л.П., Полянина А.С., Киселева М.Г., Чалый З.А., Ефимочкина Н.Р., Шевелева С.А. Изучение контаминации сухофруктов токсигенными плесневыми грибами. Гигиена и санитария. 2021; 100(7): 717-23. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-7

14. Чалый З.А., Киселева М.Г., Седова И.Б., Минаева Л.П., Шевелева С.А., Тутельян В.А. Изучение контаминации сухофруктов микотоксинами. Вопросы питания. 2021; 90(1): 33-9. https://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-1-33-39

15. Rico-Munoz E., Samson R.A., Houbraken J. Mould spoilage of foods and beverages: Using the right methodology. Food Microbiol. 2019; 81: 51-62. https://doi.org/10.1016/j.fm.2018.03.016

16. Седова И.Б., Киселева М.Г., Захарова Л.П., Тутельян В.А. Токсиколого-гигиеническая характеристика микотоксина стеригматоцистина и методы его определения в пищевых продуктах. Гигиена и санитария. 2019; 98(1): 105-17. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2019-98-1-105-117

17. Noonim P., Mahakarnchanakulb W., Nielsen K.F., Frisvad J., Samson R.A. Fumonisin B2 production by Aspergillus niger from Thai coffee beans. Food Addit. Contam. Part A Chem. Anal. Control. Expo. Risk. Assess. 2009; 26(1): 94-100. https://doi.org/10.1080/02652030802366090