AFLA-PISTACHIO：ピスタチオナッツのアフラトキシン汚染を予測するメカニズムモデルの開発

AFLA-PISTACHIO: Development of a Mechanistic Model to Predict the Aflatoxin Contamination of Pistachio Nuts.

• Michail D Kaminiaris
• Marco Camardo Leggieri
• Dimitrios I Tsitsigiannis
• Paola Battilani

抄録

近年、ピスタチオのナッツにおけるアフラトキシン B (AFB) による汚染の事例が非常に多く報告されており、この作物の世界的な大きな問題となっています。欧州では法律が施行されており、人間が消費する前にピスタチオに物理的な処理を施す場合のAFBの上限値は12μg/kgに設定されている。今回の研究の目的は、ナッツのセットから収穫までの毎日の成長とピスタチオのAFB汚染を予測するための機械論的な気象駆動モデルを開発することであった。計画されたステップは以下の通りである。(i)ピスタチオの生育段階を予測するための気象モデルの構築、(ii)プロトタイプモデルAFLA-pistachioの開発（AFLA-maizeからのモデル移管）、(iii)ピスタチオ果樹園からの気象データとAFB汚染データの収集、(iv)モデルの実行と法的限界を超える可能性を推定する確率関数の精緻化、(v)予備検証の実施であった。AFLA-ピスタチオの内部検証では、予測値の75％が正しかった。独立した3年間のデータセットを用いた外部バリデーションでは、95.6%のサンプルが正しく予測された。この結果から、AFLA-pistachioはピスタチオの生育期を通してAFB汚染リスクの動態を追跡するための信頼性の高いツールであると考えられる。

In recent years, very many incidences of contamination with aflatoxin B (AFB) in pistachio nuts have been reported as a major global problem for the crop. In Europe, legislation is in force and 12 μg/kg of AFB is the maximum limit set for pistachios to be subjected to physical treatment before human consumption. The goal of the current study was to develop a mechanistic, weather-driven model to predict growth and the AFB contamination of pistachios on a daily basis from nut setting until harvest. The planned steps were to: (i) build a phenology model to predict the pistachio growth stages, (ii) develop a prototype model named AFLA-pistachio (model transfer from AFLA-maize), (iii) collect the meteorological and AFB contamination data from pistachio orchards, (iv) run the model and elaborate a probability function to estimate the likelihood of overcoming the legal limit, and (v) manage a preliminary validation. The internal validation of AFLA-pistachio indicated that 75% of the predictions were correct. In the external validation with an independent three-year dataset, 95.6% of the samples were correctly predicted. According to the results, AFLA-pistachio seems to be a reliable tool to follow the dynamic of AFB contamination risk throughout the pistachio growing season.