Post-flood dustborne and foodborne moulds

Poplava u Gunji, selu na istoku Hrvatske, uništila je mnoge domove 2014. godine te uzrokovala promjene u kvantitativnom i kvalitativnom sastavu plijesni u različitim supstratima, uključujući prašinu i hranu. Obzirom na njihov alergijski, invazivni i mikotoksinogeni potencijal od osobitog su javnozdravstvenoga značaja aspergili iz sekcija Circumdati, Flavi, Nigri i Versicolores, koje mogu biti prisutne kako u zatvorenim prostorima tako i u hrani za ljude i životinje. Kako bi odredili kvantitativni i kvalitativni sastav plijesni u prašini i žitaricama nakon poplave, u veljači 2017. godine prikupljena je prašina u neobnovljenim (N = 5) i obnovljenim (N = 6) lokacijama u Gunji (kuće i škola) kao i uzorci žitarica (N = 6). Također su prikupljeni i kontrolni uzorci prašine i žitarica u Gornjem Stupniku (N = 5). Koncentracije plijesni u prašini, među kojima je najviše bilo plijesni roda Aspergillus spp., Penicillium spp. and Cladosporium spp., bile su oko tri puta veće na neobnovljeni lokacijama nego na kontrolnim lokacijama, a koncentracije aspergila bile su i do dvadeset puta veće u odnosu na one u kontrolnim uzorcima prašine (3,1 x 105 ± 10,4 x 105 CFU/g). Iako je ukupna koncentracija plijesni u prašini s obnovljenih lokacija bila niža u odnosu na kontrolne uzorke, koncentracije aspergila su bile oko 1,6 puta više (4,1 x 104 ± 7,9 x 104 CFU/g). Na temelju morfoloških obilježja trideset i jedan izolat aspergila raspoređen je po sekcijama (Circumdati, Flavi, Nigri i Versicolores), a identifikacija do razine vrste provedena je na temelju analize genskih slijedova dijela gena za kalmodulin (CaM). Identificirane vrste aspergila bile su: A. ochraceus i A. ostianus iz sekcije Circumdati (4/31), A. flavus iz sekcije Flavi (7/31), A. tubingensis i A. welwitschiae iz sekcije Nigri (14/31) te vrste A. amoenus, A. jensenii, A. protuberus i A. sydowii iz sekcije Versicolores (8/31). Dominirali su aspergili iz sekcije Versicolores, osobito u prašini prikupljenoj na neobnovljenim lokacijama gdje su im koncentracije dosezale 2,27 x 103 ± 2,44 x 103 CFU/g. Koncentracije plijesni u žitaricama bile su slične na obe lokacije (6,25 x 102 ± 1,04 x 103 CFU/g u Gunji i 4,69 x 102 ± 7,28 x 102 CFU/g u Gornjem Stupniku). Međutim, koncentracije aspergila su bile do tri puta više u žitaricama iz Gunje (6,25 x 102 ± 1,04 x 103 CFU/g). Samo je jedan izolat aspergila iz sekcije Nigri (A. welwitschiae) detektiran u pšenici iz Gunje, a u kukuruzu iz Gornjeg Stupnika dva izolata aspergila iz sekcije Flavi (A. flavus) detektirani su u kukuruzu. Identificirani aspergili iz prašine i hrane potencijalni su proizvođači mikotoksina, uključujući okratoksine, aflatoksine, fumonizine i sterigmatocistin te time pridonose štetnim učincima na zdravlje ljudi bilo uslijed inhalacije kontaminirane prašine ili ingestije kontaminirane hrane.The flood in Gunja, a village in Eastern Croatia, destroyed many homes in 2014 and affected the change in quantitative and qualitative compositions of molds in different substrates, including dust and grains. Because of their allergic and invasive potential and the secretion of mycotoxins, the Aspergilli from the sections Circumdati, Flavi, Nigri and Versicolores, ubiquitous both in water damaged indoor environments and grains, are important to investigate. To assess post-flood qualitative and quantitative composition of dustborne and foodborne moulds, in February 2017 the samples of house dust were collected from unrepaired (N = 5) and repaired locations (N = 6) in Gunja (houses and a school) and from control locations (houses and schools) in Gornji Stupnik (N = 6). Additionally, the samples of grains were collected in Gunja (N = 6) and Gornji Stupnik (N = 6) The concentrations of dustborne moulds, namely Aspergillus spp., Penicillium spp. and Cladosporium spp., from unrepaired locations in Gunja were about three times higher while the concentrations of dustborne Aspergilli were up to twenty times higher than in control samples (3.1 x 105 ± 10.4 x 105 CFU/g). The concentrations of dustborne moulds were up to six times lower in the samples from repaired locations than in control samples, but the concentrations of Aspergilli were 1.6 times higher than in control samples (4,1 x 104 ± 7,9 x 104 CFU/g). After the morphological analysis, thirty-one Aspergilli were isolated and selected for identification based on partial calmodulin sequences (CaM). Aspergilli from the section Versicolores dominated among the Aspergilli of interest, especially in the dust from unrepaired locations where their concentrations were up to 2.27 x 103 ± 2.44 x 103 CFU/g. Based on partial CaM sequences a total of 31 dustborne Aspergilli were isolated and identified to the species level: A. ochraceus and A. ostianus from the section Circumdati (4/31), A. flavus from the section Flavi (7/31), A. tubingensis and A. welwitschiae from the section Nigri (14/31) and A. amoenus, A. jensenii, A. protuberus and A. sydowii from the section Versicolores (8/31). The concentrations of foodborne moulds were similar in the grains collected in Gunja and Gornji Stupnik (6.25 x 102 ± 1.04 x 103 CFU/g and 4.69 x 102 ± 7.28 x 102 CFU/g, respectively). However, the concentrations of foodborne Aspergilli were up to three times higher in the grains from Gunja than in those from Gornji Stupnik (6.25 x 102 ± 1.04 x 103 CFU/g). Only one isolate assigned to the Aspergillus section Nigri was isolated from wheat collected in Gunja and identified to A. welwitschiae, while two isolates assigned to the Aspergillus section Flavi were isolated from corn collected in Gornji Stupnik and identified to A. flavus. The identified dustborne and foodborne Aspergilli may produce mycotoxins including ochratoxins, aflatoxins, fumonisins and sterigmatocystin, and thus contribute to possible adverse health effects either upon the inhalation of contaminated dust or the ingestion of contaminated food