Kontaminationsausbruch in Kenia inspiriert Doktorandin zur Verbesserung der Reislagerung
Forscher ermitteln optimale Temperatur und Luftfeuchtigkeit zum Schutz von Reis vor Aflatoxinen
Während die Hälfte der Weltbevölkerung auf Reis als Grundnahrungsmittel angewiesen ist, sind etwa 15 Prozent des jährlich produzierten Reises mit den potenziell tödlichen Aflatoxinen kontaminiert. Die Tatsache, dass dies in ihrem Heimatland Kenia Leben bedroht, veranlasste eine wissenschaftliche Mitarbeiterin, sich auf die Beseitigung dieses Risikos durch sicherere Lagerungsmethoden zu konzentrieren.
Faith Ouma, eine gebürtige Kenianerin, ist Doktorandin im Fachbereich Lebensmittelwissenschaften an der University of Arkansas und arbeitet an der Verbesserung der Sicherheit von verzehrfertigen Reisprodukten. Ihre Forschungsarbeit wurde von der Arkansas Agricultural Experiment Station durchgeführt, der Forschungsabteilung der Abteilung für Landwirtschaft der University of Arkansas. Die Abteilung für Lebensmittelwissenschaften ist Teil des Dale Bumpers College of Agricultural, Food and Life Sciences.
U of A System Division of Agriculture photo by Paden Johnson
Faith Ouma, Doktorandin im Fachbereich Lebensmittelwissenschaften an der Universität von Arkansas, war die Hauptautorin der Studie Investigating safe storage conditions to mitigate aflatoxin contamination in rice". Die Studie wurde in Food Control, einer internationalen Zeitschrift für Lebensmittelsicherheit, veröffentlicht.
Ouma schloss ihr Grundstudium der Biochemie in Kenia ab, bevor sie an der Universität von Arkansas ihren Master machte und promovierte. Ihre Studie wurde von der Arkansas Agricultural Experiment Station durchgeführt, dem Forschungszweig der Abteilung für Landwirtschaft der University of Arkansas System. Die Abteilung für Lebensmittelwissenschaften ist Teil des Dale Bumpers College of Agricultural, Food and Life Sciences.
Wenn Reis schlechten Lagerbedingungen wie hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit ausgesetzt ist, kann er mit Pilzen kontaminiert werden. Die Pilze können dann natürlich vorkommende giftige Verbindungen, so genannte Mykotoxine, produzieren, obwohl die Forscher noch nicht herausgefunden haben, warum sie die Toxine bilden. Aflatoxine, eine Familie von Mykotoxinen, sind giftige Verbindungen, die von der International Agency for Research on Cancer als Karzinogene der Gruppe 1 eingestuft wurden, d. h. es gibt ausreichende Beweise dafür, dass sie beim Menschen Krebs verursachen können. Aflatoxine stellen auch ein größeres Risiko für Kinder dar, da sie deren Immunsystem und Wachstum gefährden.
"In den USA stellen Aflatoxine aufgrund der Entwicklung kein großes Problem dar", so Ouma. "Aber da, wo ich herkomme, in Kenia, ist es einer der Hotspots. Es gab eine Zeit, in der Menschen starben, weil sie mit Aflatoxinen kontaminierten Mais verzehrt hatten."
Laut einer Studie, die 2020 im Journal of Young Investigators veröffentlicht wurde, gab es in Kenia im Jahr 2004 den extremsten Aflatoxin-Ausbruch der Welt mit 317 Fällen und 125 Todesfällen.
Griffiths Atungulu, außerordentlicher Professor für Lebensmittelwissenschaften und Direktor des Arkansas Rice Processing Program, ist Oumas Berater und Mitautor. Weitere Co-Autoren waren Kaushik Luthra, ein Postdoktorand der Lebensmittelwissenschaften, und Abass Oduola, ein ehemaliger Doktorand der Lebensmittelwissenschaften.
Das Projekt ist Teil von Oumas größerem Forschungsziel zur Sicherheit von verzehrfertigen Reisprodukten, wie z. B. Instant-Reis, das sie im Rahmen ihrer Promotion weiterverfolgen wird. Für ihre Forschungsarbeit zur Reissicherheit wurde sie 2022 von der Arkansas Association for Food Protection für ihr Poster in der Abteilung Interventionen, Vor- und Nachernte mit dem ersten Platz ausgezeichnet. Im selben Jahr wurde sie für ihren mündlichen Vortrag auf der internationalen Jahrestagung der American Society of Agricultural and Biological Engineers als herausragende Referentin ausgezeichnet.
Eine Aflatoxin-Kontamination stellt ein noch größeres Risiko bei Produkten wie Instant-Reis und Reiskuchen dar. Atungulu wies darauf hin, dass ein Erzeuger dieses Risiko in den frühen Phasen der Reisverarbeitung eindämmen kann. Bei der späteren Verarbeitung zu Produkten wie Instantreis und Reiskuchen können selbst hohe Temperaturen von 200 Grad Celsius (392 Grad Fahrenheit) die entstandenen Aflatoxine nicht beseitigen. Selbst wenn hohe Temperaturen das Aflatoxin wirksam abtöten würden, würden sie wahrscheinlich die Qualität der Nahrung beeinträchtigen.
"Sobald sich das Toxin gebildet hat, ist das Getreide fast unbrauchbar", so Atungulu.
Untersuchung der Wachstumsbedingungen
Um herauszufinden, wie die Bildung von Aflatoxin verhindert werden kann, untersuchten die Forscher, wie sich Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Lagerzeit und Feuchtigkeit auf das Wachstum des Toxins auswirken.
Reis von einer Farm in Hazen wurde gesammelt und in die Fraktionen Rohreis, Braunreis und geschliffener Reis unterteilt. Rohreis ist unverarbeitet und hat noch seine Schale oder harte Schutzhülle, während dies bei braunem Reis nicht der Fall ist. Bei geschliffenem Reis wurden die Schale und die Kleieschichten entfernt. Die Proben jeder Reissorte wurden dann in autoklavierte bzw. dampfsterilisierte und nicht autoklavierte unterteilt. Alle Proben wurden mit Aspergillus flavus, einer Pilzart, die Aflatoxine produziert, beimpft, und das Team verfolgte dann die Aflatoxinwerte.
"Wir haben untersucht, unter welchen Bedingungen sich diese Pilze so sicher fühlen, dass sie mit der Produktion des Giftes beginnen", so Atungulu.
Die Forscher maßen Ergosterol, eine Substanz in den Pilzzellwänden, und die Menge an Aflatoxin B1, einem starken Gift, das mit Leberkrebs und der Unterdrückung des Immunsystems in Verbindung gebracht wird. Die Forscher fanden heraus, dass die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit die größten Auswirkungen auf das Pilzwachstum haben, und dass sie noch größere Auswirkungen haben, wenn sie zusammen auftreten. Sie fanden auch heraus, dass brauner Reis aufgrund der Fette in der Kleie, die Kohlenstoff für ein verstärktes Pilzwachstum und die Aflatoxinproduktion liefern können, besonders hohe Aflatoxin-B1-Werte aufweist.
Oumas Studie zeigte, dass die richtigen Lagerbedingungen für Reis zur Verringerung des Aflatoxinrisikos nach der Ernte eine Temperatur von unter 20 Grad Celsius (68 Grad Fahrenheit) und eine relative Luftfeuchtigkeit von unter 75 Prozent umfassen. Während die Forschung sorgfältige Messungen der Pilz- und Aflatoxinwerte bei verschiedenen Temperaturen, Luftfeuchtigkeiten und anderen Parametern umfasste, hofft Ouma, dass ihre Arbeit in zweierlei Hinsicht Wirkung zeigt.
"Ich möchte nicht nur Daten veröffentlichen, sondern auch etwas herausfinden, das zur Lösung eines realen Problems beitragen kann, wenn ich nach Hause zurückkehre", so Ouma.
Um mehr über die Forschung der Abteilung für Landwirtschaft zu erfahren, besuchen Sie die Website der Arkansas Agricultural Experiment Station: https://aaes.uada.edu. Folgen Sie auf Twitter unter @ArkAgResearch. Um mehr über die Abteilung für Landwirtschaft zu erfahren, besuchen Sie https://uada.edu/. Folgen Sie uns auf Twitter unter @AgInArk. Wenn Sie mehr über Beratungsprogramme in Arkansas erfahren möchten, wenden Sie sich an Ihren örtlichen Cooperative Extension Service Agent oder besuchen Sie www.uaex.uada.edu.
Über die Abteilung für Landwirtschaft
Die Aufgabe der University of Arkansas System Division of Agriculture ist es, die Landwirtschaft, die Gemeinden und die Familien zu stärken, indem sie zuverlässige Forschung mit der Anwendung von Best Practices verbindet. Über die Agricultural Experiment Station und den Cooperative Extension Service führt die Division of Agriculture Forschungs- und Beratungsarbeiten im Rahmen des historischen Land Grant Education Systems der Nation durch.
Die Abteilung für Landwirtschaft ist eine von 20 Einheiten innerhalb des University of Arkansas Systems. Sie unterhält Büros in allen 75 Bezirken von Arkansas und verfügt über Lehrkräfte an fünf Standorten des Systems.
Die University of Arkansas System Division of Agriculture bietet alle ihre Programme und Dienstleistungen in den Bereichen Beratung und Forschung ohne Rücksicht auf Rasse, Hautfarbe, Geschlecht, Geschlechtsidentität, sexuelle Orientierung, nationale Herkunft, Religion, Alter, Behinderung, Familienstand oder Veteranenstatus, genetische Informationen oder einen anderen gesetzlich geschützten Status an und ist ein Affirmative Action/Equal Opportunity Employer.
Hinweis: Dieser Artikel wurde mit einem Computersystem ohne menschlichen Eingriff übersetzt. LUMITOS bietet diese automatischen Übersetzungen an, um eine größere Bandbreite an aktuellen Nachrichten zu präsentieren. Da dieser Artikel mit automatischer Übersetzung übersetzt wurde, ist es möglich, dass er Fehler im Vokabular, in der Syntax oder in der Grammatik enthält. Den ursprünglichen Artikel in Englisch finden Sie hier.
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