Микотоксины: три линии защиты

Печать

Микотоксины: три линии защиты

Екатерина Копылова, доктор сельскохозяйственных наук
Сергей Вербицкий, кандидат технических наук
Институт продовольственных ресурсов НААН


Общеизвестно, что зерно и продукты его переработки могут быть заражены мнкотоксинами (их вырабатывают плесневые грибы). Скармливание сельскохозяйственным животным контаминированного фуража отрицательно сказывается на их здоровье и продуктивности.

Попадающие в организм с кормом микотоксины вызывают развитие микотоксикозов. Доктор сельскохозяйственных наук А.П. Палий отмечает, что признаки этих заболеваний часто бывают неспецифическими и это затрудняет идентификацию. Из-за того, что животному постоянно приходится затрачивать энергию для нейтрализации токсинов, его иммунитет снижается. В особо тяжелых случаях может наступить смерть. Микотоксины чрезвычайно опасны для молодняка, так как барьерные функции организма еще недостаточно развиты.

Опасность заражения зерновых компонентов корма микотоксинами возрастает с увеличением продолжительности хранения сырья. Визуально определить степень загрязнения зерна микотоксинами невозможно, поэтому необходимо обращать внимание на косвенные признаки: изменение цвета зерен с желтого на серый, появление затхлого или нетипичного запаха, почернение кончиков зерновки со стороны зародыша. Для обнаружения микотоксинов следует взять образцы сырья и провести лабораторные исследования (это не будет лишним даже если качество растительных компонентов не вызывает сомнения).

Еще один способ минимизировать вред, который наносят здоровью животных микотоксины, — применение ингибиторов плесневых грибов (веществ, подавляющих их рост). Ученые Канзасского университета (США) в качестве ингибиторов предлагают использовать органические кислоты (например, про-пионовую кислоту). При вводе в рацион обладающих фунгицидными свойствами подкислителей снижается pH зерна и других компонентов кормосмеси. К сожалению, подкислители, будучи ингибиторами плесневых грибов, не оказывают влияния на микотоксины, присутствующие в загрязненном зерне и кормах.

Здоровье свиней зависит от качества потребляемого ими корма. Наибольшую опасность представляют афлатоксин, зеараленон, дезоксиниваленол (ДОН), Т-2 токсин, охратоксин и фумонизины, которые вырабатывают плесневые грибы родов Aspergillus, Fusarium и Penicillium (таблица).


Содержащиеся в кормах микотоксины служат причиной отравления и развития заболеваний смешанной этиологии. Тяжесть болезни зависит от степени зараженности потребляемого корма, возраста, пола, вида животных и их физиологического состояния. Многие из метаболитов плесневых грибов обладают мутагенными и канцерогенными свойствами. Микотоксины выявляют не только в кормах, но и в продукции животноводства.

При скармливании пораженного плесневыми грибами кормового сырья случаи острых отравлений регистрируют довольно редко, а случаи снижения продуктивности поголовья и ухудшения других зоотехнических показателей — очень часто (фото 1—3).


Признаки воздействия микотоксинов на организм свиней:

• снижение приростов живой массы;
• повышение уровня заболеваемости;
• увеличение возраста полового созревания поросят;
• пониженное либидо у хряков и плохое качество их спермы;
• снижение плодовитости свиноматок (уменьшение числа поросят в помете);
• сокращение количества продуцируемого свиноматкой молока;
• рассасывание плодов, рождение нежизнеспособных поросят, аборты;
• выпадение прямой кишки или влагалища;
• патологии печени и почек, ослабление иммунитета, внезапная смерть;
• бледность кожи, рвота, кровь в фекалиях, рожистое воспаление.

Описывая конкретные клинические проявления микотоксикозов, доктор ветеринарных наук Л. В. Нагорная и группа украинских ученых отмечают, что зеараленон, обладающий эстрогенными свойствами, отрицательно влияет на репродуктивную функцию свиноматок. У поросят, получивших даже минимальную дозу зеараленона в утробе матери или в подсосный период, диагностируют интоксикацию, поэтому у ремонтных свинок плохо развиваются репродуктивные органы и животные не могут принести потомство.

Трихотеценовый микотоксин Т-2 токсин (его продуцируют плесневые грибы рода Fusarium) вызывает диарею и приводит к некрозу тканей кишечника.

Микотоксин фумонизин В1 производят плесневые грибы рода Fusarium verticillioides (чаще всего их выявляют в кон-таминированном зерне кукурузы). Фумонизин очень токсичен. При потреблении рационов, в состав которых входят загрязненные этим микотоксином корма, у свиней нарушается работа печени, поджелудочной железы, сердечно-сосудистой и бронхолегочной систем (развивается отек легких). Тяжесть течения заболеваний микробной этиологии усиливается, когда свиньям скармливают корм с высоким содержанием фумонизинов.

Афлатоксины усугубляют состояние животных при дизентерии, вызванной бактериями Bmchyspim hyodysenteriae. При попадании в организм дезоксиниваленола в концентрации 2,5—3,5 мг/кг повышается степень поражения легких. При этом здоровье животных, инфицированных цирковирусом свиней 2-го типа, существенно ухудшается, а особи, у которых диагностировали репродуктивно-респираторный синдром свиней, погибают. Такую же клиническую картину наблюдают при воздействии на организм охратоксина А в концентрации 75 мг/кг

Для снижения отрицательного воздействия микотоксинов на организм животного применяют адсорбенты. Академик НААН И. Я. Коцюмбас, доктор ветеринарных наук О. М. Брезвин и кандидат сельскохозяйственных наук Т. Е. Левицкий сообщают, что механизм действия адсорбента зависит от его вида, структуры токсина и пути его попадания в организм, а также от стадии токсикоза, состояния обменных процессов и от других факторов.

В желудке свиней адсорбент равномерно распределяется в жидкой фазе секрета и компонентов корма. Специалисты считают, что этап сорбции в кислой среде желудка имеет большое значение, поскольку адсорбент не насыщен и характеризуется максимальной способностью к связыванию токсичных продуктов.

Далее процесс сорбции протекает в тонком кишечнике, где на 1 г адсорбента приходится около 100 мл химуса (площадь его контакта с препаратом обратно пропорциональна размеру частиц адсорбента). Исходя из этого, ученые предположили, что в подобных условиях скорость сорбции и насыщения адсорбента увеличится при использовании его мелкодисперсных форм. Более крупная фракция адсорбента осваивается в течение длительного времени, поскольку соотношение между количеством препарата и объемом химуса будет постоянно увеличиваться в процессе их прохождения по кишечнику.

В свиноводстве в качестве адсорбентов микотоксинов наиболее часто применяют алюмосиликаты, в частности глину, бентонит, цеолиты, а также гидратированные алюмосиликат натрия и алюмосиликат кальция. Эти вещества имеют пористую структуру, характеризуются способностью адсорбировать и удерживать микотоксины.

Алюмосиликатные адсорбенты отлично поглощают афлатоксины, однако в отношении других микотоксинов они малоэффективны. К тому же алюмосиликатные соединения связывают витамины, микроэлементы и иные ценные компоненты корма. Кандидат ветеринарных наук Ю.Е. Дворская отмечает, что минералы адсорбируют афлатоксины за счет дипольного взаимодействия, то есть взаимодействия между положительно и отрицательно заряженными молекулами.

Для лучшего связывания микотоксинов минеральные адсорбенты нужно вводить в корм в высокой дозировке (0,1; 0,2 и 0,4%), что обусловлено относительно небольшой их адсорбционной поверхностью. Однако это может привести к разбавлению кормосмеси и снижению ее питательной ценности.

Для увеличения эффективности неорганических адсорбентов к ним добавляют ферменты либо бактерии, продуцирующие ферменты непосредственно в организме животного. Главное препятствие для широкого применения неорганических адсорбентов с указанной целью — недостаточная термостабильность ферментов. Они разрушаются при гранулировании или экструдировании корма, а значит, эффективность адсорбента снижается.

Как пишет Ю.Е. Дворская, ферменты действуют строго специфично на определенную химическую структуру микотоксинов (например, на структуру зеараленона). Если в организме запущен процесс взаимодействия микотоксина с эндогенными ферментами и процесс биотрансформации микотоксинов, ферменты не способны воздействовать на измененную структуру микотоксина.

К органическим веществам, связывающим микотоксины в комбикормах для свиней, относят добавки на основе клеточных стенок дрожжей Saccharomyces cerevisiae, главным образом α-маннаны и β-глюканы. Применение таких продуктов обеспечивает эффективную адсорбцию широкого спектра микотоксинов. Преимущество использования органических дрожжевых компонентов заключается в том, что они, в отличие от неорганических силикатных адсорбентов, не накапливаются в окружающей среде после выделения из навоза.

По данным ученых Канзасского университета, эффективность адсорбентов в отношении дезоксиниваленола невелика. Между тем именно этот микотоксин очень часто выявляют в зерне и кормах. Исследования показали, что наиболее перспективным ингибитором ДОН является метабисульфит натрия. Это неорганическое соединение реагирует с ДОН, образуя нетоксичные компоненты. Чтобы процесс протекал более эффективно, температура и влажность среды должны быть высокими.

При включении метабисульфита натрия в рационы, в которые входит загрязненное ДОН растительное сырье, улучшается потребление корма и увеличиваются приросты живой массы свиней. Однако следует учитывать то, что мета-бисульфит натрия разрушает витамин (тиамин), а значит, при вводе этого адсорбента рационы нужно корректировать, чтобы восполнить дефицит тиамина.

По результатам исследований, проводившихся в Канзасском университете, установлено, что при использовании контаминированного афлатоксинами растительного сырья в комбикорма для свиней необходимо добавлять алюмосиликаты и бентониты. В научной литературе есть информация о том, что против зеараленона достаточно эффективны алюмосиликаты и глины. К сожалению, сегодня нет достоверных данных об адсорбентах, инактивирующих фумонизины и охратоксин А.

Ведущие бразильские специалисты К. Малльманн и П. Дилькин отмечают, что применяемые для детоксикации кормов адсорбенты в идеале должны подавлять плесневые грибы, не снижая пищевую ценность рациона и не нанося вреда здоровью животных. Добавление нейтральных в смысле питательности инертных адсорбентов в кормосмеси для свиней способствует решению проблемы загрязненности сырья микотоксинами.

Некоторые адсорбенты используют как инертные носители активных субстанций в фармацевтике и как катализаторы в нефтехимической промышленности. В кормопроизводстве обработанные глины и другие аналогичные материалы широко применяют в качестве адсорбентов, которые связывают микотоксины в желудочно-кишечном тракте животных и выводят из их организма токсичные вещества.

Предназначенные для ввода в рационы для свиней адсорбенты должны отвечать требованиям, предъявляемым к таким продуктам, а именно: эффективно инактивировать микотоксины, сохранять стабильность в течение длительного периода и защищать слизистую оболочку ЖКТ Используемые адсорбенты не должны влиять на вкус и питательность корма, а его потребление не должно вызывать у животных диарею и служить причиной появления различных патологий. Очень важно, чтобы применяемые препараты были пригодны для периодической оценки их эффективности in vitro и in vivo.

В монографии К. Малльманна и П. Дилькина «Микотоксины и микотоксикозы у свиней» подробно описаны цели и методы оценки эффективности адсорбентов in vitro. Исследования по инактивации и (или) адсорбции микотоксинов под действием адсорбентов проводят с использованием желудочного и кишечного сока.

Многие виды адсорбентов, в частности глины, теряют свою поглощающую способность, когда вступают в контакт со средами, характеризующимися низкими значениями pH. Адсорбционная способность глин ухудшается также в присутствии других веществ, например ферментов. Снижение уровня инактивации и (или) адсорбции в таких условиях может быть обусловлено физико-химическими свойствами самих глин (они часто не полностью растворяются в желудочно-кишечном тракте).

Тесты, при проведении которых используют желудочный и кишечный сок, наиболее точно имитируют среду, в которой будет действовать адсорбент. Для этого в соответствии с рекомендациями, описанными в официальной фармакопее, готовят два стандартных образца — искусственный желудочный сок (pH 3) и искусственный кишечный сок (pH 6).

Уровень адсорбции и (или) инактивации in vitro определяют методом жидкостной хроматографии либо жидкостной хроматографии в сочетании с методом масс-спектрометрии. При этом пробу с адсорбентом сравнивают с контрольной пробой, не содержащей указанную добавку. К. Малльманн и П. Дилькин отмечают, что данные, полученные при проверке эффективности адсорбентов in vitro и in vivo, часто существенно различаются между собой.

К первичным мерам, позволяющим предотвратить загрязнение кормов плесневыми грибами, относят грамотный подбор устойчивых к микроорганизмам сортов зерновых, правильную организацию севооборота, надлежащую обработку почвы, борьбу с насекомыми, применение фунгицидов и т. д.

Собранное зерно проверяют и очищают, что в значительной степени способствует удалению из кормового сырья зерен, пораженных плесневыми грибами и их метаболитами. Ученые отмечают, что первая линия защиты — это надлежащий контроль качества фуража как собственного производства, таки покупного, вторая линия защиты — создание оптимальных условий в помещениях для хранения зерна, при которых исключается или сводится к минимуму рост плесневых грибов, третья линия защиты — применение ингибиторов микотоксинов, в частности адсорбентов.

Современные методы оценки качества растительного сырья дают возможность обнаружить в нем микотоксины и идентифицировать их, а также подобрать эффективный адсорбент для инактивации токсинов с учетом результатов анализа. Все это позволяет предотвратить развитие микотоксикозов у свиней и тем самым сохранить здоровье животных и повысить рентабельность предприятия.


Источник: Журнал "Животноводство России", тематический выпуск "Свиноводство 2018", январь 2020
Печать
1348
10.12.2021

Статьи партнеров

Саймон Грей, Генеральный директор Genesus Inc. Россия, Европа и СНГ   Превосходный вкус мясу придает жир, а точнее - внутримышечный жир или уровень мраморнос...

02.12.2021 232

Чад Бирман, Доктор наук, генетик, Genesus Inc. В свиноводстве рентабельность зависит от множества различных компонентов. Есть предположение, что количество свиней, проданных...

30.11.2021 155

Д. В. Малай, специалист по кормлению Topigs Norsvin Russia Согласно результатам регрессионного анализа, проведённого Topigs Norsvin в 2009 году на популяции из 12505 свино...

24.11.2021 296

Селекция свиней по такому признаку, как более низкий коэффициент конверсии корма приводит к снижению уровня потребления корма у выращиваемых свиней и лактирующих свиноматок. Это ...

22.11.2021 199

Д. В. Малай, специалист по кормлению Topigs Norsvin Russia Постоянное генетическое совершенствование животных означает, что рекомендации по их кормлению необходимо регуляр...

15.11.2021 324

Саймон Грей, генеральный директор Genesus Россия, страны СНГ и ЕС Генетические компании зачастую склонны говорить о выходе отъемных поросят на свиноматку в год как о показ...

25.10.2021 321

Тимур Сергеев, специалист по кормлению ООО «Провими» Евгения Черненко, категорийный менеджер ООО «Провими» Все в мире стремится к порядку. Как докосмический хаос со вре...

18.10.2021 317

Саймон Грей, Генеральный директор Genesus Россия, страны СНГ и ЕС В настоящее время многие хозяйства отмечают усиление проявлений каннибализма и связанный с этим эконом...

20.09.2021 548

Саймон Грей, Генеральный управляющий Genesus в России, странах СНГ и Европы, Genesus Inc. Селекционные индексы программы племенной работы Genesus являются критерием измере...

18.09.2021 313

В.В. Пругло, к.в.н., руководитель отдела ветеринарного сервиса ООО Сева СА, член экспертно-консультационного совета по ветеринарии НСС 1. Введение Репродуктивные патологи...

14.09.2021 337

Саймон Грей, генеральный директор Genesus, Россия, страны СНГ и ЕС Если у сотни производителей поинтересоваться, какой фактор производства в большей степени определяет вых...

13.09.2021 330

Объявления

ЗОМ, ЗСМ для поросят ( заменитель свиноматочного молока)

Производим и реализуем свиноматочное молоко и обезжиренное молоко . Данные продукты используют как для...

Все объявления