The Fusarium Mycotoxins in Finnish Cereal Grains : How to Control and Manage the Risk

The central goal of grain cultivation is the production of high-quality food or feed-related raw materials for the processing industry. Management of Fusarium mycotoxins in Finnish cereal grains have a direct impact on human and animal health, and the confidence in a safe and healthy domestic cereals and cereal products. Fusarium fungi and head blight have always emerged in Finland after rainy and poor summer weather conditions. During the 1960s and 1970s the spectrum of Fusarium species and the ability of the fungi to produce mycotoxins in domestic grain were subject to extensive investigation. The summer of 1987 was again very rainy and cold, and there was abundant and even visible occurrence of Fusarium head blight in grains. A decade passed, and another very rainy and cold summer was encountered in 1998. The last straw of the risk of mycotoxins in magnitude was the summers 2012 and 2013. Even up to a quarter and a fifth of domestic oats in grain trading, respectively, were not accepted for food use because of DON concentrations exceeded the EU limit. The aims of the present study were to produce updated information of Fusarium species, and to define the changes in Fusarium mycotoxins in Finnish cereal grains in the years 1987-2014. Another important aims were to determine the basis of the toxin contents and agronomic factors behind the studied samples how to control and manage the Fusarium mycotoxin risk, and to predict by modeling the magnitude of the mycotoxin risk. According to the results, the most common Fusarium species in Finnish cereal grains were F. avenaceum, F. culmorum, F. graminearum, F. poae, F. sporotrichioides and F. langsethiae. When compared to previous studies from the 1970s and 1980s to the present day in Finland, a clear conclusion was drawn that during these years F. graminearum, F. sporotrichioides and F. langsethiae have come strongly into the picture. The number of exceptionally high DON concentrations and also the contents and positive findings of T-2 and HT-2 toxins have increased in Finland. The following important control and management factors were emphasized: pay attention to the quality of seed and seed dressing; rotation - repeated cultivation of cereals is not recommended; careful timing of harvest and harvest drying - moisture content < 14 %; introduction of rapid test methods and sorting technology at farm level, and last but not least, minimize the risks of toxins by cultivation. Industrial sorting and dehulling reduced the DON, T-2+HT-2 and 3-AcDON levels in oat samples by 75–91%, 87 %, and 67–91%, respectively. In the near future, increased collaboration among farmers, researchers, the grain processing industry and consumers is needed. Especially, there is a significant need to increase the competitiveness and cost-effectiveness of grain farming in the specialization of national and international markets, and make producers committed to the production of quality grains, novel utilization of by-products and recycling of nutrients. Among the cereals investigated, oats is the most susceptible to Fusarium infestation and the production of Fusarium mycotoxins in Finland. The market is eagerly looking for new high-yielding varieties capable of preventing Fusarium infestation and having low levels of mycotoxins.Viljan alkutuotannon tärkein tavoite on korkealaatuisen raaka-aineen tuottaminen elintarvike- ja rehuteollisuuden, kotieläintuotannon sekä muiden loppukäyttäjien tarpeisiin. Viljojen hometoksiinien hallinnalla varmistetaan kuluttajien ja eläinten hyvinvointi sekä luottamus turvalliseen ja terveelliseen kotimaiseen viljaan ja viljatuotteisiin. Fusarium -sienet ja punahomeet ovat Suomessa nousseet esiin aina sateisten ja kosteiden sääolosuhteiden jälkeen. 1960- ja 1970 -luvuilla havaittiin, että punahomeet heikentävät jyvien kehitystä, alentavat itävyyttä, aiheuttavat tyvitauteja ja tähkäfusarioosia. Vuosi 1987 oli hyvin sateinen ja kylmä kesä ja punahometta esiintyi viljoissa runsaasti. Kului vuosikymmen, ja koettiin jälleen erittäin sateinen ja kylmä kesä vuonna 1998. Sateinen kesä 2012 oli myös hyvin poikkeuksellinen. Toksiinitasot kohosivat ja kaurasadosta neljännes ei viljan vastaanotossa täyttänyt elintarvikeviljalle säädettyjä suurimpia sallittuja DON-pitoisuuksia. Vuosi 2013 oli lähes yhtä huono hometoksiinien osalta; viidennes kauraeristä ei täyttänyt DONin osalta elintarvikeviljalle säädettyjä enimmäispitoisuuksia. Tämä nosti riskin hallinnan työkalut erityiseen tarkkailuun. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tuottaa ajantasainen tieto suomalaisen viljan Fusarium - sienten lajikirjosta, sekä selvittää viljojen hometoksiinien pitoisuuksien muutokset aikavälillä 1987– 2014. Lisäksi erityisenä tavoitteena oli tutkia miten hometoksiinien muodostumista viljoissa voidaan estää ja hallita eri viljelyteknisillä toimenpiteillä ja mallintamalla. Yleisimmät Fusarium -sienet suomalaisessa viljassa olivat F. avenaceum, F. culmorum, F. graminearum, F. poae, F. sporotrichioides ja F. langsethiae. Kun verrataan näitä tuloksia Fusarium -lajikirjoon 1970-luvulla ja 1980-luvulla, niin selkeästi F. graminearum, F. sporotrichioides ja F. langsethiae ovat nousseet vahvoiksi Fusarium -toksiinien tuottajiksi 2000 -luvulla. Nämä muutokset näkyvät myös korkeiden DON -toksinipitoisuuksien määrän - ja T-2+HT-2 toksiinien pitoisuustasojen kasvussa sekä positiivisten löydösten lisääntymisessä. Tärkeimmät riskinhallinnan työkalut ovat siemenen kunnostus ja peittaus, viljelykierto, puintiajankohdan valinta, ja puidun sadon nopea ja huolellinen kuivatus alle 14 %:iin; pikamittausten ja lajittelun käyttöönotto tilatasolla sekä panostaminen elinvoimaisen ja satoisan kasvuston aikaansaamiseksi. Lajittelulla ja kuorinnalla kauranäytteiden DON-, T-2+HT-2- ja 3- AcDON-pitoisuudet alenivat 75–91 %, 87 % ja 67–91 % vastaavassa järjestyksessä. Merkittävä tarve on lisätä viljan viljelijöiden kilpailukykyä ja kustannustehokkuutta erikoistuvilla kansallisilla ja kansainvälisillä markkinoilla sekä sitouttaa viljelijät laatuviljan tuotantoon, sivuvirtojen uuteen hyödyntämiseen ja ravinteiden kierrätykseen. Kaikista tutkituista viljanäytteistä kaura oli herkin Fusarium -sienten tartunnalle ja Fusarium -toksiinien muodostumiselle. Tulevaisuuden viljamarkkinat odottavat herkeämättä uusia satoisia Fusarium - kestäviä lajikkeita.Siirretty Doriast

Hahmontunnistus terästeollisuudessa

Terästeollisuudessa teräsnauhojen valmistuksessa esiintyvät ongelmat tuotannossa aiheuttavat suuria taloudellisia tappioita, joten näiden ongelmien ennustaminen ennen niiden esiintymistä olisi taloudellisesti hyvin merkittävää. Olemassa olevien fysikaalisten mallien avulla ennustaminen ei ole ollut mahdollista, joten tutkimuksessa on hyödynnetty ennustavia matemaattisia luokittimia, joiden avulla näitä ongelmallisia tilanteita ollaan pyritty ennustamaan. Tutkielma käsittelee matemaattista teoriaa ja menetelmiä, joita on hyödynnetty aiemmin julkaistussa tutkimuksessa 'Defect prediction in hot strip rolling using ANN and SVM'. Keskeisinä menetelminä tutkimuksessa on käytetty erilaisia datan esikäsittelymenetelmiä, kuten klassisia tilastollista analyysiä, piirteiden valintamenetelmiä, esimerkikisi itsestäänjärjestäytyviä karttoja, sekä ennustukseen neuroverkkoa ja tukivektorikonetta. Tutkimuksen aineisto on peräisin teräsnauhojen lämpövalssausprosessista Ruukin terästehtaalta Raahesta. Alkuperäinen tutkimus toteutettiin Oulun Yliopiston tietokonetekniikan laboratoriossa yhteistyössä tutkimusryhmän ja Ruukin asiantuntijoiden kanssa. Tutkimuksen pohjalta ollaan pystytty osoittamaan, että tukivektorikoneen ja neuroverkon ennustetarkkuus on hyvin lähellä toisiaan kyseiselle aineistolle

Effects of direct drilling on Fusarium DNA levels

We have found a highly significant correlation between Fusarium graminearum DNA and deoxynivalenol (DON) levels in Finnish oats, barle and spring wheat. Fusarium poae DNA levels were higher in plots with tillage (including ploughing) as compared to those without tillage (direct drilling) in 2005 and 2006 in both oats and barley; the difference was greater a few weeks before harvesting than during it

Trace elements in rye - comparison of organic and conventional cultivation

The trials included comparison of four rye cultivars grown in organic and conventional farming systems at three locations during 1999-2002

Ensihoidon työpaikkakoulutuksen toteutuminen työpaikoilla – hoitovelvoitteisten ensihoitajien näkemyksiä työpaikkakoulutuksesta

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää, kuinka usein hoitovelvoitteisille ensihoitajille järjestetään työpaikkakoulutusta, mitä koulutusmenetelmiä työpaikkakoulutuksissa käytetään ja kuka koulutukset pitää. Lisäksi selvitettiin ensihoitajien mielipiteitä työpaikkakoulutusten määrästä, käytetyistä koulutusmenetelmistä, koulutusten pitäjistä sekä hyödyllisyydestä. Opinnäytetyön tarkoituksena oli myös saada kehittämisehdotuksia ensihoidon työpaikkakoulutukseen. Tutkimus suoritettiin kyselytutkimuksena ja se kohdistettiin hoitovelvoitteisille ensihoitajille jotka työskentelevät Keski-Uudenmaan, Etelä-Karjalan ja Kymenlaakson pelastuslaitoksilla sekä Tampereen aluepelastuslaitoksella. Kyselylomakkeita lähetettiin 95 kappaletta. Kyselyyn osallistui 63 ensihoitajaa. Aineiston analysoinnissa käytettiin apuna PASW Statistics 18 –tilastointiohjelmaa. Tilastointiohjelman avulla tulokset saatiin numeraalisiksi joiden avulla voitiin muodostaa kuvaajia tulosten esittämiseksi. Tulokset esitetään frekvenssien sekä pylväsdiagrammien avulla. Kyselylomake sisälsi yhden avoimen kysymyksen jonka vastauksia käytettiin sellaisenaan tutkimuksessa. Tutkimustuloksissa ilmeni, että ensihoidon työpaikkakoulutusten järjestäminen on epäsäännöllistä. Koulutusten pitäjät ovat lähinnä kollegoita tai lähimpiä esimiehiä. Koulutustapoja on käytössä monipuolisesti. Ensihoitajat kokevat koulutusten määrän riittämättömäksi ja toivovat enemmän sekä teoriakoulutuksia että käytännön harjoituksia. Koulutukset koetaan hyödyllisiksi, mutta niihin osallistuminen osittain hankalaksi päällekkäisen päivystämisen kanssa. Jatkotutkimusehdotuksena on vastaavanlaisen kyselyn suorittaminen yksityisissä sairaankuljetusyrityksissä sekä laajentamalla otoksen kokoa kattavamman tuloksen aikaansaamiseksi. Uusi terveydenhuoltolaki siirtää ensihoidon järjestämisvastuun kunnilta sairaanhoitopiireille. Tämä tutkimus on toistettavissa tulevaisuudessa tutkittaessa terveydenhuoltolain muutoksien yhteyksiä työpaikkakoulutusten toteuttamiseen.The objective of this thesis was to find out how often treatment-obligated paramedics are provided with workplace training, what are the training methods applied and who organizes such events. In addition, the study investigates the paramedics’ perceptions of the frequencies, instructors and usefulness of the workplace training. Furthermore, the aim was to bring up development suggestions concerning training at the workplace. The research methodology comprised of a questionnaire survey, with a research population consisting of treatment-obligated paramedics working in the rescue departments of Central Uusimaa, South Karelia and Kymenlaakso, as well as the regional rescue department of Tampere. In total, 95 questionnaires were sent, with 63 paramedics taking part in the survey. Statistical software ‘PASW Statistics 18’ was utilized to analyze the collected data. With the help of the software the collected data could be translated into measurable factors, according to which diagrams could be constructed to present the results. The research findings are presented in frequency tables and bar charts. The research results depicted that organizing workplace training takes place irregularly and the training instructors mainly comprised of colleagues or closest superiors. The respondents considered the training methods to be versatile. However, the frequency of training organized was stated to be insufficient. In addition, the respondents called for more theoretical education as well as practical exercises. To conclude, the training at the workplace was considered useful, however participating was found difficult due to overlapping emergency duties. The study could be extended in the future by conducting a similar questionnaire survey for private companies working in the ambulance service domain. In addition, a more comprehensive research population could be targeted, in order to maximize the response rate. The new health care act shifts the responsibility for providing emergency medical care services from municipalities to health care districts. This study can be repeated in the future while investigating the connections between the changes in the health care act and the organization of training at the workplaces

PERFORMANCE-BASED FIRE DESIGN OF STEEL STRUCTURES OF HELSINKI OLYMPIC STADIUM

This paper presents an overview of the fire safety analysis conducted for the steel trusses of Helsinki Olympic Stadium stand. The analysis were conducted using advanced calculation models (FDS and SAFIR). It is shown that the predefined design solution (R60 fire protection with sprinklers) can be replaced by fire protection to class R15 (no sprinkler system) without sacrificing safety when some other passive protection means are applied. The good design solution in this case required highly iterative design process and smooth co-operation between client, architects, structural engineers and fire safety consultants

Käsi kädessä : työkirja lastensuojelulaitoksesta tehtävään perhetyöhön

Opinnäytetyömme tavoitteena oli kehittää lastenkodista tehtävää perhetyötä. Työmme aihe lähti liikkeelle omakohtaisesti koetusta työelämän tarpeesta, jolle saimme vahvistusta alan ammatti-laisilta ja kirjallisuudesta. Tavoitteena oli sijoitetun lapsen ja hänen vanhempiensa välisen vuorovaikutuksen sekä yhdessä toimimisen tukeminen perhetyön avulla. Kehittämistehtävämme oli konkreettisia menetelmiä sisältävä työkirja ohjaajien avuksi lastenkodista tehtävään perhetyöhön. Työkirja sisältää ohjat-tua ja suunniteltua tekemistä lapselle ja vanhemmille. Työmme teoreettisena lähtökohtana on lastensuojelun sijaishuolto, perhetyö, menetelmien käyt-tö sekä lapsen ja vanhemman välinen vuorovaikutus Opinnäytetyönä kehitimme perhetyöhön työkirjan yhdessä Veikkarin erityislastenkodin työnteki-jöiden, nuorten ja heidän vanhempiensa kanssa. Toimijoina olivat myös kaksi perhetyön asian-tuntijaa, joita haastattelimme Raholan ja Leinolan perhetukikeskuksissa. Veikkarin työryhmän ja nuorten ajatuksia työkirjaa koskien saimme esille teemoitetun aivoriihen avulla pienryhmätyös-kentelyä apuna käyttäen. Vanhempien ajatuksia keräsimme kyselylomakkeiden avulla. Käsitekartan avulla yhdistimme oman menetelmäosaamisemme ja kaikkien toimijoiden esiin tulleet ajatukset, näkökulmat ja ideat työkirjan tekoa varten. Kaikkia edellä mainittuja asioita yhdistelemällä syntyi työkirja, joka sisältää kaksitoista eri menetelmää perheiden kanssa tehtä-vään työhön.The topic of our thesis was to develop a family work life in children's homes. The topic rose from our subjective experience in working and was further confirmed by professionals and literature. The aim was to support the interaction between the institutionalised child and their parents by using family work. The developmental assignment was a workbook including concrete methods to be used by instructors of the children's home while doing family work. The workbook includes structured and premeditated things to do for the child and parent. Our theoretical starting point was child protection in foster care, family work, use of professional methods and the interaction between the child and the parents. An essential product of our thesis is the workbook. The term workbook will also be explained as a concept. The workbook was developed together with Veikkari's staff as well as the children living there and their parents. Two family work consultants from Rahola and Leinola family support center were also interviewed for the thesis. We gathered thoughts for the work book from Veikkari's staff and children by using themed brainstorming sessions. The thoughts from parents were gathered by using questionnaires. By using a mind map, we combined our personal knowledge from the use of practical methods and the thoughts, views and ideas from all the other partakers. The workbook was developed by combining the above mentioned issues, and includes twelve different practical methods to be used in family work.Opinnäytetyön tuotos eli työkirja on erillisenä osana. Työkirjaa ei toistaiseksi julkaista yleiseen käyttöön

Contents of trichothecenes in oats during official variety, organic cultivation and nitrogen fertilization trials in Finland

Natural toxins, such as mycotoxins, have emerged as a significant factor affecting the safety image of cereal grains as a raw material for the food and feed industry. The aim of the present study was to investigate the contents of trichothecenes in representative samples of oats during official variety, nitrogen fertilization and organic farming trials in Finland, 1997–1999. Further objectives were to promote industry and commerce by selection of high-quality oat varieties for various applications. The official variety trials conducted at 8–10 locations were managed following standard protocol. There were 2 types of agronomy trial, the first included comparison of oat cultivars grown in conventional and organic farming systems at 6 locations, and the second used 5 nitrogen rates (0, 40, 80, 120 and 160 kg N ha-1) at 2 locations. Regardless of wet cold summer occurring in Finland during 1998, the concentrations of Fusarium toxins were lowest during this 3 year monitoring period. More mycotoxins were produced during the warm, dry summers of 1997 and 1999 than in 1998. In all, 55% of the oat samples in the official variety trials contained deoxynivalenol (DON) within the range of 50– 896 µ g kg-1. The differences in DON concentrations between organic and conventional cultivation were small. The results showed also that the use of various nitrogen fertilization levels only slightly affected the trichothecene concentrations. The contents of trichothecenes in Finnish grains appeared to be similar to or lower than those reported earlier in the Northern Hemisphere

Selenium content of Finnish oats in 1997-1999: effect of cultivars and cultivation techniques

Se-supplemented fertilization is the main factor affecting the selenium (Se) contents of cereals in Finland. Soil and climatic conditions determine the activity of selenate added to soils and bioavailability to plants. In the present study the Se contents and its variation in Finnish oats, the differences between oat cultivars and cultivation techniques were examined. The selenium (Se) contents of oats (Avena sativa L.) in Finland were examined during 1997-1999 in 3 types of trial: official variety, organic cultivation variety and organic vs. conventional cultivation trials. Farm samples were also examined. The mean Se contents of oats in official variety trials were 0.110, 0.120 and 0.160 mg kg-1 dry weight (dw) range 0.016-0.460 mg kg-1dw in 1997-1999, respectively. The mean Se contents in farm samples were 0.050 and 0.130 mg kg-1dw in 1998 and 1999, ranging between < 0.010 and 0.330 mg kg-1 dw. Considerable regional and seasonal variations existed. The Se contents of oats were significantly higher in 1999 probably due to the combined effect of not increased fertilizer level (from 6 to 10 mg Se kg-1 fertilizer) and very low precipitation in 1999. The Se contents of oats were significantly lower in organic cultivation, due to the absence of Se-supplemented fertilization. Significant (P < 0.001) cultivar differences were detected in official variety trials. The cultivars Veli and Leila showed higher levels of Se

Oil, protein, chlorophyll, cadmium and lead contents of seeds in oil and fiber flax (Linum usitatissimum L.) cultivars and in oil hemp (Cannabis sativa L.) cultivar Finola cultivated in south-western part of Finland

201