Mycotoxin contamination of spring barley in the chain barley grains - final product

Ing. Alexandra Malachová, Ph.D. Ph.D.

Doctoral thesis

Zhodnocení mykotoxinové kontaminace ječmene v řetězci zrno - finální produkt

Abstract:

Mykotoxiny jsou toxické sekundární metabolity mikroskopických vláknitých hub. Představují skupinu celosvětově se vyskytujících kontaminantů potravin a krmiv. Nejběžnějšími kontaminanty ječmene jarního a dalších obilnin jsou fusariové mykotoxiny. Předkládaná disertační práce shrnuje současné poznatky o fusariových mykotoxinech, jejich výskytu v zrnu ječmene a přestupu do sladu a piva během technologického zpracování.První část disertační práce je zaměřena na fusariové mykotoxiny, které se nejčastěji vyskytují v zrnu ječmene jarního. Jedná se o trichoteceny typu A a B. V této části práce je nejvíce diskutovaná problematika výskytu mykotoxinů v zrnu ječmene, sladu a pivě. Také byl sledován a hodnocen vliv pěstebních postupů a dalších faktorů na výsledný výskyt mykotoxinů v zrnu. Mykotoxiny byly stanovovány pomocí kapalinové chromatografie s hmotnostní spektrometrií. Druhá část předkládané práce se zabývá tzv. maskovanými mykotoxiny. Maskované mykotoxiny vznikají při detoxifikačních procesech v rostlinách jako odezva na mykotoxinovou kontaminaci. Jelikož znalosti o maskovaných mykotoxinech jsou minimální, staly se hlavním předmětem zájmu výzkumu v této oblasti. Pro bližší pochopení mechanismů vzniku těchto látek byl v rámci disertační práce studován metabolismus deoxynivalenolu a T-2 toxinu v rostlinách. V části věnované maskovaným mykotoxinům nebyla opomenuta ani problematika analytického stanovení těchto látek. Testovány byly různé přístupy nepřímých analytických metod pro stanovení celkového obsahu těchto látek bez znalosti jejich struktury.

Abstract:

Mycotoxins are toxic secondary metabolites of microscopic filamentous fungi. They represent a group of harmful worldwide occurring contaminants of food and feed. Fusarium mycotoxins are the most common contaminants of small grain cereals such as barley. The presented PhD study summarizes current knowledge in the field of Fusarium mycotoxins with a special emphasis on barley, malt and beer production. A brief overview of the most common Fusarium mycotoxins in relation to barley is given in the first part of this PhD thesis. Mainly trichothecenes of A and B groups were discussed. Most research activities related to the first thematic part of the thesis were focused on the monitoring of mycotoxins in barley, malt and beer. In addition, the impact of the pre-harvest conditions (weather conditions, locality, barley variety, fungicide treatment) was evaluated. As a tool for mycotoxin determination, several analytical methods based on liquid chromatography coupled to mass spectrometry had to be developed and implemented within the presented thesis. The second part of this work is focused on "masked" mycotoxins. "Masked" mycotoxins are formed as a results of detoxification processes in plants contaminated with mycotoxins. They became an issue of a high importance over the past ten year. Therefore, a lot of studies performed within author´s PhD studies were focused on: a) metabolism of mycotoxins in plants, b) development of analytical methods for indirect determination of "masked" mycotoxins as an effective tool to predict level of contamination in malt and beer.

Keywords

Mykotoxiny, fusarium, ječmen

Keywords

Mycotoxins, Fusarium, barley

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 4. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 28. 6. 2017
• Supervisor: doc. Ing. Radim Cerkal, Ph.D.
• Reader: Vlastimil Dohnal, Ph.D., doc. RNDr., Ivana Capouchová, externi, Lenka Štočková, externi

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Doctoral programme / field:
Plant Production / Special Plant Production