Da der Klimawandel weiterhin die Wettermuster auf der ganzen Welt, einschließlich des Mittleren Westens, verändert, modellieren Forscher der Michigan State University die Auswirkungen auf Nutzpflanzen wie Mais.
“Die Vereinigten Staaten sind weltweit der größte Exporteur und Geber von Feldmais”, sagte Felicia Wu, eine John A. Hannah Distinguished Professor und internationale Expertin für Lebensmittelsicherheit in der Abteilung für Lebensmittelwissenschaft und menschliche Ernährung und der Abteilung für Agrar-, Lebensmittel- und Ressourcenökonomie im College of Agriculture and Natural Resources der MSU. “Hier in den USA konsumieren wir Feldmais in Form von Maischips, Maisflocken, Maisgrütze und Maistortillas; im Gegensatz zu Zuckermais, der eingefroren, in Dosen verpackt und vom Kolben weg gegessen wird. Feldmais wird auch als Tierfutter und für die Ethanolproduktion verwendet.”
Die Pilze Aspergillus flavus und Aspergillus parasiticus produzieren Aflatoxin, das Erdnüsse, Baumnüsse und Mais infizieren kann. Aflatoxin verschlechtert nicht nur die Qualität von Mais, sondern kann je nach Menge und Dauer der Aufnahme auch gesundheitliche Probleme für Mensch und Tier verursachen. Während die Aflatoxinkontamination im Süden der USA aufgrund des heißen und trockenen Klimas jedes Jahr auftritt, war sie in der Corn Belt-Region der USA selten ein ernstes Problem.
“Als wir unsere kurzfristigen Klimamodellszenarien durchführten, stellten wir fest, dass Aflatoxin zwischen 2031 und 2040 im Corn Belt im Mittleren Westen der USA zu einem größeren Problem werden wird”, so Wu. “Das letzte Mal, dass es ein ernsthaftes Problem gab, war im Jahr 2012, als wir einen ungewöhnlich heißen und trockenen Sommer im gesamten Mittleren Westen hatten, insbesondere in Iowa, Illinois und Indiana.
Wus Forschungsergebnisse wurden am 5. April 2022 in der Zeitschrift Environmental Research Letters veröffentlicht. Zu den Koautoren der Studie gehören ihre ehemalige Doktorandin Jina Yu (Hong Kong Baptist University), David Hennessy (Iowa State University) und Jesse Tack (Kansas State University).
Heiße und trockene Bedingungen begünstigen die Verbreitung von Pilzsporen in der Luft, was die Wahrscheinlichkeit einer Kontamination von Nutzpflanzen erhöht. Wasser hilft den Pflanzen, Stress zu widerstehen, der sie anfällig für Schadpilze macht. Zu den Maßnahmen, die Landwirte, Getreidesammler und Verarbeiter ergreifen können, um das Risiko einer Aflatoxinkontamination zu verringern, gehören die Lagerung der Maisernte unter kühlen, trockenen Bedingungen und die Bewässerung der Kulturen, soweit dies angesichts sinkender Grundwasserspiegel möglich ist.
Forscher setzen bereits sowohl biotechnologische als auch konventionelle Züchtungsverfahren ein, um Hybridpflanzen zu entwickeln, die Trockenheit, Insektenschäden und Pilzinfektionen widerstehen können. In vielen Teilen der Welt setzen Maisanbauer Biocontrol ein, um den Aflatoxingehalt zu reduzieren. Bei der biologischen Schädlingsbekämpfung werden die Pflanzen mit Aspergillus-Pilzen infiziert, die kein Aflatoxin produzieren können, da diese Pilze die Aflatoxin produzierenden Pilze konkurrierend verdrängen.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Pflanzenproduktion weiter nach Norden oder Süden zu verlagern, wo das Klima kühler oder feuchter ist, um das Aflatoxinrisiko zu verringern. Dies hat jedoch Auswirkungen auf landwirtschaftliche Betriebe, die seit Generationen weitergegeben werden.
Verbrauchern, die sich über den Verzehr von Feldmais und ihr Aflatoxinrisiko Sorgen machen, empfiehlt Wu, viel Grünzeug und Knoblauch zu essen. “Grünes Blattgemüse ist gut für die allgemeine Gesundheit”, so Wu. “Chlorophyll hat eine Sandwich-Molekularstruktur, die Aflatoxinmoleküle einfängt, so dass der Mensch sie ausscheidet, bevor das Toxin in den Blutkreislauf gelangen kann.
Auch Kreuzblütler wie Brokkoli, Blumenkohl, Grünkohl und Alliumgemüse wie Knoblauch, Zwiebeln und Lauch können bei der Entgiftung von Karzinogenen in unserem Körper helfen.
“Wir gehen davon aus, dass die Aflatoxinprobleme in den nächsten 10-20 Jahren zunehmen werden”, so Wu. “Wir müssen uns also auf Technologien und eine ganze Reihe von Maßnahmen verlassen, die das Problem verringern können.
Datum: Mai 4, 2022
Quelle: Michigan State University
Journal Reference:
- Jina Yu, David A Hennessy, Jesse Tack, Felicia Wu. Climate change will increase aflatoxin presence in US Corn. Environmental Research Letters, 2022; 17 (5): 054017 DOI: 10.1088/1748-9326/ac6435