Микотоксины – стратегия устранения их влияния на организм сельскохозяйственных животных и птицы. (статья 2)

Авторы: Малков М.А., Богомолов В.В., Данькова Т.В., Краснов К.А.

ЗАО «НПФ «ЭЛЕСТ», ФГУ Облветлаборатория, (Санкт-Петербург)


В первой части статьи были приведены данные по сорбции шести токсинов нейтрализаторами различного состава в системе корм-сорбент-токсин. Было показано, что при норме ввода 0,2% роль сорбентов нивелирована в значительной степени, поскольку большая часть токсинов сорбируется на субстраты корма. Мы  предложили осуществлять постоянный контроль за  концентрацией токсинов в кормах и при концентрации на уровне МДУ и выше увеличивать временно норму ввода до 1%.

Тем не менее ситуация в кишечнике остается неясной. Понятно, что оптимальное решение – когда в кишечнике создается минимальная концентрация токсинов, частично попадающая в кровь и подвергающаяся дезактивации в печени. Однако, в реальной ситуации мы показали, что для многих токсинов сорбционные связи оказываются нестойкими и они десорбируются при рН 7,2. В тоже время в кишечнике возрастает концентрация токсинов, поступающих из разрушающихся субстратов корма. Часть этих  токсинов могут, по-видимому, связываться со свободными центрами сорбентов, образовывать комплексы с металлами, разрушаться кишечной микрофлорой. В этой связи нам представлялось интересным оценить способность к сорбции токсинов в щелочной области для различных нейтрализаторов с известным сорбционным составом и отдельных сорбентов. Поиск сорбентов, активно связывающих токсины в  щелочной области рН, либо сорбентов, обладающих такой способностью и в кислой и щелочной зонах (желудок и кишечник) представляется одной из перспективных задач.

 Материалы и методы

1 вариант:

Абсорбцию измеряют по утвержденной методике при постановке теста In vitro.

1.  В колбу наливают  100 см3   жидкости, имитирующей желудочный сок (водный раствор соляной кислоты с рН=1,2);

2.  Вносят рассчитанное количество микотоксина, добавляют исследуемый сорбент и тщательно перемешивают;

3.  Выдерживают при постоянном перемешивании (с помощью магнитной мешалки) 1 час при температуре 37°С. Тем самым, моделируется время нахождения корма и рН в желудке;

4. Отделяют методом декантации надосадочную жидкость от осадка;

5.  Экстракт (вытяжку) из микотоксинов - надосадочную жидкость исследуют на содержание микотоксина методом ИФА;

Таким образом, получают величину абсорбции - общее количество токсинов, связанных сорбентом за время нахождения корма в желудке,

равную разнице между количеством токсина в контрольной пробе (без добавки сорбента) и количеством свободного токсина в растворе после инкубации   в кислом растворе вместе с сорбентом.

2 вариант:

1.  В колбу наливают 100 см3 жидкости, имитирующей кишечный сок (буфер PBS с рн=7,4);

2.  Вносят рассчитанное количество микотоксина, добавляют исследуемый сорбент и тщательно перемешивают;

3.  Выдерживают при постоянном перемешивании (с помощью магнитной
мешалки) 1 час при температуре 37°С. Тем самым, моделируются рН и время
нахождения корма в проксимальном отделе кишечника, при котором
возможна эффективная сорбция микотоксинов перед поступлением в
кровь животного;

4.  Методом декантации отделяют надосадочную жидкость от осадка;

5.   Экстракт (вытяжку) из микотоксинов - надосадочную жидкость исследуют на содержание микотоксина методом ИФА;

Таким образом, получают величину

адсорбции - общее количество токсинов, связанных сорбентом за время нахождения корма в кишечнике, равную разнице между количеством токсина в контрольной пробе (без добавки сорбента) и количеством свободного токсина в растворе после инкубации в щелочном растворе вместе с сорбентом. 

Результаты и их обсуждение

Таблица № 1. Адсорбция Афлатоксина В1                 (МДУ= 50 мкг/кг).

В табл. 1-7 приведены результаты исследований сорбционной способности различных сорбентов, представленных в составе наиболее эффективных нейтрализаторов токсинов. В данном случае конкурентный фон в виде субстратов корма отсутствовал, т.е. в модельных опытах были изучены сорбенты различной природы в «чистом виде» в кислой и щелочной зонах. В предыдущем исследовании (Часть I статьи  рис.1 «Технология животноводства» № ) было показано, что в условиях конкурентности с субстратами корма данные по сорбции токсинов различными нейтрализаторами очень близки, за отдельными исключениями. Несмотря на очевидную разницу в составе сорбентов у нейтрализаторов токсинов исключение составляют зеараленон и фумонизин. Как мы видели, связывание таких микотоксинов, как Афлатоксин, Т-2 токсин, Дон и охратоксин субстратами корма является определяющим и по сути не важно, какой именно нейтрализатор токсинов вводится в эту систему при норме 0,2%. Удержание этих токсинов на субстратах корма осуществляется, по-видимому, за счет Ван-дер-Ваальсовых взаимодействий, но не за счет специфического связывания. В силу  своей химической структуры первые три токсина вообще не склонны к комплексообразованию. Для охратоксина в принципе можно подобрать комплексообразующий реагент, но судя по нашим данным, ни один из компонентов кормовой смеси и ни один из сорбентов не комплексует охратоксин. Напротив, зеараленон и фумонинин весьма склонны к образованию комплексов с рядом компонентов металлов. Такими металлами могут быть алюминий, железо, медь, переходные металлы. Точный состав сорбентов и кормовой смеси неизвестен, но алюминий во всех исследованных сорбентах присутствует (алюмосиликат, бентонит, глины и др.), встречается медь, железо. Результаты, полученные нами, свидетельствуют о необратимой и высокой сорбции указанных  токсинов всеми нейтрализаторами, что связано с их комплексообразованием.

            Иная картина наблюдается в неконкурентных условиях (таб. 1-7). Прежде всего, мы видим, что ряд сорбентов не обладают способностью к связыванию токсинов в слабо-щелочной среде (условия кишечника).

            В этой области с сорбентами не связывается Дон, Фумонизин и Т-2 токсин (в этом случае «работает только «Фунгистат» в некоторой степени – 4,2%). Чем объяснить крайне низкую сорбцию Т-2 токсина для разных сорбентов? При рассмотрении  структур 6ти  токсинов можно отметить следующее (формулы рис. 1):