英国镰刀菌穗枯病病原体和真菌毒素的流行率及其对酿造大麦品质的影响

由镰刀菌属（Fusarium）和微座孢属（Microdochium）物种引起的镰刀菌穗枯病（FHB）可显著影响大麦籽粒产量以及麦芽和啤酒的品质与安全性。本研究为FHB复合病原菌对自然感染大麦的制麦和酿造品质参数的影响提供了新见解。采用定量实时PCR和液相色谱-串联质谱法分别对2007年至2011年间收集的英国商业种植酿造大麦样本中的主要FHB病原体和镰刀菌真菌毒素进行了定量分析。各年份中鉴定出的主要镰刀菌物种为 F. poae、F. tricinctum 和 F. avenaceum。Microdochium majus 是2007年、2008年、2010年和2011年的优势微座孢物种，而 Microdochium nivale 在2009年占主导地位。在2007年至2009年收集的样本中定量的脱氧雪腐镰刀菌烯醇和玉米赤霉烯酮与 F. graminearum 和 F. culmorum 相关，而2010年至2011年收集的样本中的 HT-2 和 T-2 以及雪腐镰刀菌烯醇分别与 F. langsethiae 和 F. poae 呈正相关。对2010年至2011年样本的区域分布和年度变异分析表明，FHB复合种的组成存在显著差异。在大多数地区（苏格兰、英格兰南部和北部），2010年收获的样本中 Fusarium spp. 的浓度高于2011年，尽管中部地区在这两年之间未观察到显著差异。与南部或中部地区相比，2011年以及英格兰北部和苏格兰的微座孢菌DNA显著更高。FHB复合病原体对籽粒产量和品质参数产生负面影响。酿造大麦的千粒重受到 M. nivale 和 M. majus 的显著影响，而容重与 F. avenaceum 和 F. graminearum 呈负相关。为了确定所鉴定的镰刀菌和微座孢属物种亚急性感染对自然感染样本制麦和酿造品质的影响，对选定的酿造大麦品种（Optic、Quench 和 Tipple）进行了微量制麦，并对麦芽和麦汁的关键品质参数进行了分析。F. poae 和 M. nivale 降低了大麦的发芽力并增加了水敏感度。F. poae 和 F. langsethiae 的真菌生物量与麦汁游离氨基氮的增加以及麦芽浸出物的减少相关。M. nivale 的DNA与麦芽脆度的增加以及麦汁过滤体积的减少相关。本研究的结果表明，在评估酿造大麦品质时，应考虑诸如新出现的 F. langsethiae 以及 F. poae 和两种非产毒微座孢物种等菌种的影响。