Pasaulyje kukurūzai yra vieni iš svarbiausių grūdų žmogaus ir gyvūnų mityboje, kaip maisto, pašarų ir perdirbtų produktų šaltinis. Labai svarbi jų ne tik maistinė vertė, bet ir kokybė. Pastarąją gali sugadinti mikotoksinai - mikroskopinių grybų sintetinamų toksiškų medžiagų yra daugiau negu šiuo metu gebama kontroliuoti.

Lietuvoje kukurūzai atsirado vėlai. XIX amžiaus pabaigoje ir XX amžiaus pirmojoje pusėje jų auginta nedaug: tik daržuose ir darželiuose. To meto augalai sunkiai augo mūsų krašte, grūdai nespėdavo subręsti. Apie 1955-uosius kukurūzų pagausėjo, bet daugiausia naudoti silosui, tik nedidelė dalis - grūdams.

Daugiafunkciai augalai

Dabar kukurūzai dažnai vadinami daugiafunkciais, nes jie gali būti ir pašariniai, ir maistiniai, ir techniniai. Cheminę kukurūzų sudėtį lemia veislė ir auginimo sąlygos. Grūduose susikaupia: baltymų 7-20 proc., riebalų - 8-10 proc. (sočiųjų, mono- ir polinesočių riebalų rūgščių), angliavandenių - apie 70 proc. (daugiausia krakmolo). Juose yra iki 2 proc. mineralinių medžiagų: fosforo (108 mg%), kalio (229 mg%), natrio, mangano, kalcio, magnio, fosforo, geležies, cinko, seleno, jodo, vario ir kitų elementų, vitaminų A, E, B grupės (B1, B2, B6), PP (niacino), C (apie 12 mg%), folio rūgšties, biotino, pantoteno rūgšties. Kukurūzai nėra kaloringi: 100 g - tik 94 kcal.

Daugiausia grūdų sunaudojama miltams, kruopoms, dribsniams, lazdelėms, pūstiems kukurūzams, krakmolui, dekstrinui, gliukozei, sirupui gaminti. Iš gemalų spaudžiamas aliejus, išgaunamas vitaminas E. Kai kuriose Pietų Amerikos valstybėse (Brazilijoje, Argentinoje) iš kukurūzų verdamas aukštos kokybės alus, gaminamas burbonas, džinas. Daug pieninės brandos grūdų ir neprinokusių „nykštukinių" burbuolių konservuojama.

Iš kukurūzų galima pasigaminti įvairių vertingų patiekalų: garnyrų, sriubų, košių. Daugiausia kukurūzų maistui suvartojama Pietų šalyse. Italijoje iš jų gaminama polenta (kukurūzų košė su parmezanu), Meksikoje kepamos tortilijos. Populiarūs kukurūzai ir kinų, tailandiečių virtuvėse, daug jų naudojama Rumunijoje, Vengrijoje, Bulgarijoje, Moldavijoje ir kitose šalyse. Daug kukurūzų grūdų sunaudojama naminiams paukščiams ir kiaulėms šerti.

Iš burbuolių šerdžių gaminama kino juosta, fibra (statybinė medžiaga), lakas, rašalas, linoleumas, klijai, neperšlampamas popierius. Stiebai naudojami celiuliozei, popieriui, dirbtinei medienai, izoliacinėms medžiagoms gaminti. Iš kukurūzų atliekų galima gauti vertingą produktą - gliutamininę rūgštį, ja dažnai gydomos nervų ir kitos ligos. Ši rūgštis labai svarbi medžiagų, ypač galvos smegenų ir širdies, apykaitai. Be to, ji yra kraujodaroje dalyvaujančio vitamino - folio rūgšties - komponentas. Maisto pramonėje gliutamininės rūgšties dedama į konservuojamus ir ilgiau laikyti skirtus vaisius. Ji padeda išlaikyti produktų skonį ir kvapą.

Kukurūzų grūdų gemalų aliejus anksčiau buvo vartojamas tik muilo gamybai. Pastaraisiais metais nuodugniai ištirtos šio aliejaus maistinės ir fiziologinės savybės. Jis yra gero skonio, pasisavinamas panašiai kaip sviestas ir yra nė kiek ne prastesnis už kitus augalinius riebalus. Turi ir gydomųjų savybių: kukurūzų aliejus gerokai mažina cholesterino kiekį kraujyje. Todėl jis vartojamas aterosklerozės profilaktikai ir gydymui.

Kukurūzai - pagrindiniai augalai, iš kurių galima pagaminti geros kokybės silosą. Iš hektaro gaunama 60-70 tonų žalios masės. Vienas trūkumų, šeriant silosu galvijus, yra didelis jo kokybės ir fermentacijos rodiklių kitimas. Nustatyta, kad tinkamiausi silosuoti kukurūzų hibridai ir veislės, kurios per derliaus nuėmimą turi 25-30 proc. sausųjų medžiagų. Kukurūzų silosavimo arba konservavimo procesas grindžiamas spontaniška fermentacija anaerobinėmis sąlygomis, kurio procese dalyvauja mikroorganizmai. Negalima nuspėti, kokios bus galutinio produkto savybės ir sudėtis, nes neaišku, kokie mikroorganizmai šiame bioprocese vyraus.

Mikotoksinai kukurūzuose - Lietuvoje dar mažai tyrinėta problema

Lietuvoje kukurūzai dažniausiai auginami gyvulių pašarui, taigi, nors ir netiesiogiai, bet yra susiję su maisto pramone: pieno ir mėsos gamyba. Žinoma, kad pašaro kokybė lemia ne tik produkcijos kiekį, bet ir mėsos, pieno kokybę. Kontrastingomis Lietuvos meteorologinėmis sąlygomis kukurūzai gali būti užsikrėtę įvairių genčių mikroskopiniais grybais (Fusarium, Penicillium, Aspergillus, Cladosporium, Alternaria ir kt.).

Didelė dalis išvardytų grybų geba sintetinti mikotoksinus (deoksinivalenolį, zearalenoną, T2/HT2 toksiną, aflatoksinus, citochalaziną, ochratoksinus, patuliną, peritremą, sterigmatocistiną ir kt.), kurie gerokai pablogina produkcijos kokybę ir kelia pavojų žmonių ir gyvūnų sveikatai. Mikroskopinių grybų sintetinamų toksinių medžiagų yra daugiau negu šiuo metu gebama kontroliuoti.

LAMMC Žemdirbystės institute jau nemažai metų yra stebima kukurūzų grūdų ir siloso mikotoksikologinė kokybė. LAMMC ŽI 2015 m. atlikti tyrimai parodė, kad skirtingi hibridai palyginti nevienodai užteršti Fusarium genties grybais, tačiau kukurūzų veislių rinka kasmet kinta ir nėra garantijos, kad patikusios veislės sėklų bus galima įsigyti kitąmet. Todėl atsakyti augintojams, kuris hibridas atsparus Fusarium genties grybams, yra sunku. Kukurūzų tiekėjai reitinguoja hibridus pagal atsparumą stiebų, lapų, pašaknio, burbuolių ligoms, tačiau apie atsparumą mikotoksinus gaminantiems grybams mažai viešinama duomenų.

Pernai kukurūzų grūduose atlikus mikotoksinų analizes dar prieš jų nuėmimą, nustatyta, kad deoksinivalenoliu (DON), fumonizinu (FUM) grūdai buvo neužteršti, tačiau kiekviename analizuotame mėginyje aptikta T2 toksino. Sandėliavimo klaidos gali turėti įtakos šio toksino kiekio padidėjimui. Nors šio mikotoksino leistinos koncentracijos yra rekomendacinio pobūdžio, tačiau pagal sukeliamus negalavimus jis yra toksiškesnis už DON ir zearalenoną.

Tarp mokslininkų paplitusi nuomonė, kad tik genetiškai modifikavus augalus galima atsikratyti mikotoksinų problemos. Pasaulyje, sprendžiant šią problemą, jau dirbama su kukurūzais ir kviečiais. Dabar daugelyje šalių vėl rekomenduojamas gilus žemės dirbimas, taip siekiant sumažinti mikotoksinų riziką. Nors ne visi lapų patogenai produkuoja mikotoksinus, tačiau jų kontrolė gali netiesiogiai veikti mikotoksinų producentų potencialą: sveikesnis augalas mažiau linkęs į negatyvių veiksnių plėtrą.

Šalyse, kur auginama daug kukurūzų grūdams (Pietų, Centrinėje ir Šiaurės Amerikoje, daugelyje ES valstybių), rekomenduojami užterštumo mikotoksinais prevencijos ir mažinimo principai:

• nevėlinti nuėmimo laiko, jeigu vizualiai matyti įvairių patogenų pažeidimų;
• nuėmus derlių kuo greičiau išdžiovinti ir išvalyti, kad toliau nekauptų mikotoksinų;
• sandėliuoti ne daugiau kaip 15 proc. drėgnio grūdus ir būtinai vėdinti;
• stebėti temperatūrą, kad nekaistų;
• labai užterštų laukų derliaus nemaišyti su neužterštais;
• nemaišyti seno derliaus su nauju;
• kontroliuoti vabzdžių plitimą;
• kraštutiniu atveju reikėtų naudoti pelėsinių grybų inhibitorius, tačiau jie nesunaikina mikotoksinų.

Europos Komisijos rekomendacijoje 2006/583/EB dėl grūduose ir grūdų produktuose esančių Fusarium toksinų prevencijos ir jų koncentracijos mažinimo pabrėžiama, kad sėjomaina yra vienas iš pagrindinių veiksnių pasėlių užterštumui kontroliuoti, o kukurūzai paminėti kaip alternatyvūs Fusarium spp. šeimininkai. Tokia problema išryškėjo ir mūsų atliktuose tyrimuose, kurie parodė, kad, sėjant vasarinius kviečius po kukurūzų, DON koncentracijos buvo žymiai didesnės, palyginti su kitais sėjomainos augalais.

Kukurūzų silose taip pat aptinkama mikotoksinų. 2013 m. duomenys parodė, kad DON ir zearalenonu (ZEA) buvo užsiteršę visi analizuoti mėginiai, o T2 toksinu, aflatoksinu (AFLB1), ochratoksinu (OCHA+B) - 50 procentų. Tokiu silosu negalima šerti galvijų, avių, ožkų prieauglio dėl didesnių DON ir T2 toksino koncentracijų, o AFLB1 koncentracijos užterštuose mėginiuose net 6 kartus viršijo visaverčių pieninių veislių gyvūnų pašarų rekomenduojamas ribas.

Dar viena kukurūzų rykštė - pūslėtosios kūlės

Pūslėtosios kūlės (Ustilago maydis) mažina grūdų derlių iki 60 proc., kartu mažina ir žaliosios masės kiekį, blogina kokybę. Tai viena iš priežasčių, dėl ko žūsta jauni augalai ir dėl ko susiformuoja mažai burbuolių. Didžiausias žalingumas išryškėja, kai augalams augant ir vystantis labai sausa (apie 40 proc.) arba labai drėgna (apie 80 proc.). Dirvoje grybo sporos gali išlikti gyvybingos mažiausiai ketverius metus. Augalai užsikrečia per dirvą ir oru plintančiomis sporomis. Sėklų beicavimas apsaugo augalus nuo užsikrėtimo tik pradinėje augimo stadijoje, todėl būtina laikytis sėjomainos.

Jauni ir dar su nesubrendusiomis sporomis vaisiakūniai yra nekenksmingi. Subrendusių sporų masėje aptinkama alkaloidų - ustilagino ir ustilaginės rūgšties. Tai bioaktyvūs junginiai, apie kurių toksiškumą iki šiol nėra tikslių duomenų, tačiau liaudies medicinoje plačiai naudojami moterų ligoms gydyti ir vėžio prevencijai. Subrendusių sporų masę indėnai naudojo kaip toniką darbingumui padidinti, kinai - skrandžio ir kepenų sutrikimams gydyti. Rusai spiritines sporų trauktines naudojo stipriam kraujo tekėjimui stabdyti bei odos ir plaukų priežiūrai.

Meksikoje ir Pietų Amerikos šalyse labai populiarūs šių grybų valgiai. Daugelyje restoranų Šveicarijoje ir kitose Europos šalyse siūlomi egzotiniai patiekalai. Manoma, kad jie savo skonio savybėmis nenusileidžia triufeliams (ypač derinant su kiaušiniais). Meksikoje ir kitose Pietų Amerikos šalyse šiais grybais prekiaujama net prekybos centruose.

Kad pūslėtosios kūlės turi neigiamą įtaką kukurūzų kokybei, pastebėjome ir mes, atlikę kai kuriuos tyrimus. Tyrimams buvo pasirinktos ir išanalizuotos kukurūzų burbuolės su skirtinga patologija.

Sausųjų medžiagų kiekis didžiausios patologijos atveju sumažėjo daugiau negu tris kartus, o krakmolo gamyba iš tokio grūdų derliaus tikrai neatneštų pelno jų augintojams.