在奈及利亞數千英畝的田地裡,一排排金黃色的玉米粒上點綴著黴菌。這種真菌通常是肉眼看不見的,但即使當它的菌絲以綠黑色的生長物可見時,它也不被認為是 nuisance。相反,許多農民很高興得知它已經定居下來,因為它保護他們的作物免受威脅人類健康的物質的侵害。
在過去的幾年裡,西非越來越多的農民有意識地用特定菌株的黃麴黴黴菌感染他們的玉米,以此來抵禦另一種菌株的真菌。另一種不受歡迎的黃麴黴菌株會產生一種叫做黃麴黴毒素的毒素,它會使食用它的人,特別是多年食用它的人,生病或死亡。
在急性水平下,黃麴黴毒素會毒害人或動物,直接殺死它們。這種物質還與大量食用它的兒童的生長遲緩和免疫抑制有關。此外,據估計,黃麴黴毒素每年導致約 90,000 例肝癌病例。產生黃麴黴毒素的真菌生長在多種作物上,包括玉米、花生和棉花。
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黃麴黴毒素的威脅並非新鮮事或僅限於非洲,但這種毒素對作物檢測不太嚴格的貧困國家的人們的影響尤為嚴重。食用受汙染食物的頻率也決定了它們的風險。“在非洲,在玉米消費地區,他們從斷奶開始,每週七天,每天兩次食用黃麴黴毒素。而且他們沒有吃太多其他東西,所以接觸程度要嚴重得多,”植物病理學家 Kitty Cardwell 說,她負責監督美國農業部國家食品和農業研究所的幾個專案的資金。
儘管美國和歐洲制定了強有力的法規來限制食品中可能存在的毒素含量,但在發展中國家,這個問題一直存在,這些國家很少在市場上進行黃麴黴毒素檢測(儘管對國際出口的作物有嚴格的檢測)。但即使在非洲的一些市場上存在黃麴黴毒素的化學檢測,含有黃麴黴毒素的作物也可能不會被丟棄。相反,農民有時會將被拒絕的作物帶回家與家人一起食用,或者以折扣價賣給需要食物的低收入人群。
沒有簡單的方法可以阻止黃麴黴毒素。產生黃麴黴毒素的真菌自然生長在土壤中——一旦在那裡,幾乎不可能去除。當玉米和花生等作物的免疫系統因高溫和乾旱脅迫等條件而減弱時,它們更容易受到產生黃麴黴毒素的黴菌的影響。透過仔細乾燥作物並在儲存期間保護其免受潮溼和昆蟲侵害,可以阻止黴菌的生長。但是採取這樣的措施可能很困難,尤其是在雨水常見的潮溼氣候中。這就是為什麼非洲的農民已經開始用有毒的黃麴黴的良性近親來處理作物——這種生物防治方法已經在亞利桑那州和德克薩斯州的許多農場建立。
一旦好的黴菌在農田中紮根,它就會排擠有問題的黴菌,使其缺乏生存和茁壯成長所需的資源。像這樣的生物防治技術在美國已經使用了十多年。但即使這種方法在美國被接受,也並不意味著就能夠在其他國家使用它。
在奈及利亞,研究人員測試了數百個作物樣本,其中寄生著數千個麴黴菌樣本,試圖確定一種當地的良好黃麴黴菌株,該菌株能夠勝任控制不良真菌的任務。“我們花了六年時間才使奈及利亞的第一個產品達到田間試驗水平,又花了五年時間才從監管機構獲得完全註冊 status,”植物病理學家 Ranajit Bandyopadhyay 透過電子郵件解釋說。Bandyopadhyay 就職於國際熱帶農業研究所 (IITA),該組織正在撒哈拉以南非洲地區牽頭開展真菌防治行動。一路走來,該小組的研究得到了德國政府、奈及利亞伊巴丹大學和美國農業部以及其他機構的部分資助。去年,該研究小組在該國建立了一家制造廠,最終能夠幫助滿足對這些產品的巨大需求。該工廠由比爾和梅琳達·蓋茨基金會資助,每小時可生產五噸黴菌——足以覆蓋超過 1250 英畝的作物。“製造工藝在世界範圍內是首創的,”Bandyopadhyay 寫道。“這項有前景的技術首次觸手可及,”他說。
但這項技術仍然推廣緩慢。Bandyopadhyay 說,2014 年非洲僅處理了約 24,500 英畝土地,預計今年奈及利亞、塞內加爾和肯亞總共將處理近 100,000 英畝土地。(迄今為止,尚無對該非營利組織資料的獨立驗證。)這只是非洲農田的一小部分——例如,僅奈及利亞就有約 1050 萬英畝玉米——但其支持者希望這個數字會增長。主要障礙不是人們對有意在作物上施用真菌感到警惕。相反,障礙是購買真菌進行施用的成本,Bandyopadhyay 說。
每個國家都在以不同的方式處理這項技術及其融資,但這項技術的工作原理大致相同。例如,在奈及利亞,農民只需在作物開花前幾周將產品——塗有“好黴菌”孢子的死亡高粱穀物——手工撒在作物上。Bandyopadhyay 說,在為期四年的田間試驗中,奈及利亞農民使用這種名為 Aflasafe 的產品,能夠將玉米和花生中的黃麴黴毒素汙染減少約 80% 到 90%。他的團隊計劃將這項工作提交給同行評審期刊。據 IITA 稱,儘管該研究中的農民是免費獲得該產品的,但購買該產品的農民也在盈利。他們的資料表明,在過去幾年中,當該產品在奈及利亞銷售時,農民每花費一美元購買 Aflasafe,就能獲得高達 5.10 美元的利潤。(農民通常每英畝玉米需要花費大約 5 美元到 8 美元。)
然而,農民使用 Aflasafe 能夠賺錢的部分原因是,他們被納入了一項聚合服務,該服務將收集他們的產品並將其帶到市場上,買家將在市場上為低黃麴黴毒素產品支付高價,Cardwell 指出。對於在更非正式市場上銷售產品的農民來說,要盈利會更加困難。
然而,干預的需求是巨大的。據美國疾病控制和預防中心稱,估計有 45 億居住在發展中國家的人口可能透過食物長期接觸黃麴黴毒素。更重要的是,非洲國家 85% 到 100% 的兒童的尿液中要麼檢測到黃麴黴毒素,要麼血液中有黃麴黴毒素的生物標誌物。在伊朗、土耳其和喀麥隆的母乳樣本中也發現了它。
即使在奈及利亞取得了成功,黃麴黴生物防治計劃的好處也緩慢地滲透到人類食物鏈中。大多數低黃麴黴毒素作物仍然被家禽生產商購買,用於餵養原本會體弱多病和發育遲緩的雞。據美國農業部稱,包括雀巢和聯合國世界糧食計劃署在內的當地採購玉米的組織也對此感興趣。然而,有一群人可能已經吃得更健康了:農民。農民通常會留出一部分收成來餵養自己的家庭,因此如果他們所有的作物都減少了黃麴黴毒素,那麼他們的家庭現在也吃得更健康了。“顯然,我們都希望將毒素從人類食物供應中去除,”Cardwell 指出,“但為了激勵農民承擔額外的成本和田間操作,他們必須有一個重視低毒素水平的市場。”透過向家禽生產商銷售來啟動市場可能是一個正確的方向。
