Микотоксинов в кормах и зерне быть не должно!

Введение

Среди незаразных заболеваний сельскохозяйственных животных значительное место занимают микотоксикозы — отравления, возникающие при скармливании животным кормов, пораженных токсичными метаболитами плесневых грибов (С.В. Петрович, 1991; В.А. Антипов, 2006). Эта проблема находится в центре внимания таких авторитетных международных организаций, как Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (ФАО), Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП), Международное агентство по исследованию рака (МАИР) и др. Она несёт в себе значительную угрозу загрязнения окружающей среды и возникновения токсикозов сельскохозяйственных животных и человека (Р.Р. Доминов, 2003; А.А. Воробьёв, 2006).

Микотоксины наносят огромный экономический вред животноводству и птицеводству во всём мире. Рост плесневых грибов снижает питательную ценность корма, ухудшая его потребление, что приводит к падению продуктивности животных (Т. Бекесова, 2003).

В настоящее время известно более 300 различных микотоксинов, потребление которых с кормами и кормовым сырьём приводит к токсическому эффекту различной степени у млекопитающих и птиц (В.А. Тутельян и соавт., 1985; Д. Диаза, 2006). Сегодня, необходимо искать защиту не от одного, двух, а от целого ряда микотоксинов и число их постоянно растет. К тому же в зараженных кормах и кормовом сырье они, как правило, находятся в сочетании, взаимно усиливая действие, друг друга (Б.Н. Хмелёвский и соавт., 1985; Р.Х. Хусяинов и соавт., 2004).

Многие микотоксины обладают мутагенными, канцерогенными и иммуносупрессивными свойствами, и опасны для животных и человека (Н.Г. Бурдов, 2007). Токсические эффекты их весьма разнообразны и зависят от дозы токсина, продолжительности введения, вида, возраста животного, пола, физиологического статуса (Н.А. Солдатенко и соавт., 2008). Различные виды и концентрация микотоксинов варьируют каждый год, что связано с годовыми изменениями погодных условий и другими экологическими факторами (Э.К. Папуниди и соавт., 2007; А.В. Иванов и соавт., 2008).

Проблема микотоксикозов действительно значительная, и новые знания в этой области актуальны как никогда (Диаза Д., 2006).

Для того чтобы борьба с микотоксикозами животных, была более эффективной необходимо дальнейшее изучение и совершенствование средств и способов защиты сельскохозяйственных животных от микотоксикозов, проведение систематического мониторинга на наличие микотоксинов в кормах и сырье, производимых на комбикормовых предприятиях и используемых на животноводческих комплексах на территории Среднего Урала.

Цель работы — разработать руководство по средствам и способам защиты сельскохозяйственных животных от микотоксикозов, позволяющее повысить их сохранность на 10–15%.

Новизна работы — впервые проведен мониторинг степени зараженности микотоксинами кормов и кормового сырья на территории Среднего Урала в зависимости от их вида. Получены данные по эффективности поликомпонентного сорбирующего препарата и пробиотиков на основе B.subtilis при экспериментальном воспроизведении микотоксикозов на лабораторных животных. Разработано комплексное руководство по средствам и способам защиты животных от микотоксикозов, на стадиях заготовки, хранения и потребления кормов.

Адсорбент

Чтобы снизить или нивелировать пагубное влияние ядов плесени на рогатый скот, свиней или птицу, специалисты изыскивали различные вещества и способы. Сегодня самым проверенным, действенным и потому распространённым является метод адсорбции, то есть впитывания токсинов специально приспособленными для этого веществами с большой удельной поверхностью.

Уже существуют адсорбенты в трёх поколениях:

1. В первом значатся адсорбенты на минеральной основе, действующим веществом в которых выступают алюмосиликаты. Адсорбирующие качества минеральных веществ определяются взаимодействиями отрицательно заряженной поверхности адсорбента с положительным зарядом молекулярных «хвостов» микотоксинов. Данные адсорбенты достаточно активно связывают лёгкие яды в виде афлотоксинов, фумонизинов, цераленонов, но плохо справляются с выводом из организма тяжёлых микотоксинов. Для улучшения своих адсорбирующих показателей эти средства требуют повышенных доз, вводимых в корм животных, что негативно сказывается на содержании в кормах витаминов и аминокислот.
   Поэтому эти средства борьбы с токсинами в настоящее время используются всё реже. Данный вид адсорбентов требует внесения 5-7 килограммов на тонну кормов.
2. Вторым поколением стали адсорбенты, основанные на кислотном или ферментативном гидролизе органической массы и клеток дрожжей. С помощью органополимеров, выступающих в качестве действующего вещества данного вида сорбирующих средств, удаётся извлечь практически все микотоксины. Однако к минусам этих средств следует отнести их достаточно большую цену, поскольку на их производство требуются высокие энергетические затраты. Вносят эти адсорбенты в количестве 1-2 килограмма на тонну корма.
3. К третьему поколению данных средств, только недавно начавших выпускаться промышленностью, относятся адсорбенты, в которые входят минеральная и органическая части. В минеральную часть входят элементы, аналогичные адсорбентам поколения № 1, к которым добавили кремниевый диоксид и кальциевый карбонат в их водной форме.
   Данные вещества ещё не получили должной обкатки в сельском хозяйстве, да и цена у них достаточно высокая.

Важно! Попавшие в пищевые продукты типа молока, яиц, мяса или печени, равно как и в зерно, микотоксины опасны для человека максимально.

Особенно следует отметить органические адсорбенты из углей древесного происхождения. У них чрезвычайно эффективные сорбирующие качества и достаточно низкая стоимость, однако до недавнего времени их применение ограничивалось тем неприятным качеством, при котором они вбирают в себя полезные витамины и аминокислоты столь же интенсивно, сколь и вредоносные микотоксины.

Всё изменилось, когда был разработан способ получения углей пиролизом древесины дуба, позволяющий получить в продукте максимум крупных пор, связывающих микотоксины, и минимум микропор, вбирающих мелкие молекулы витаминов и лекарственных средств.

Какие микотоксины чаще всего присутствуют в продуктах питания и чем они опасны

Некоторые присутствующие в продуктах питания микотоксины вызывают острую интоксикацию, симптомы которой развиваются вскоре после употребления контаминированных продуктов питания.  Другие микотоксины, поражающие продукты питания, могут оказывать хроническое воздействие на здоровье, в частности, провоцируя онкологические заболевания и иммунодефицит. Из нескольких сотен известных сегодня микотоксинов около десятка являются объектом наиболее пристального внимания ввиду серьезного ущерба, который они способны причинять здоровью человека, и их нередкого присутствия в продуктах питания.      
Афлатоксины – одни из наиболее ядовитых микотоксинов. Они вырабатываются некоторыми видами плесневых грибов (Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus), растущих на почве, разлагающейся растительности, сене и зернах. Плесневые грибы Aspergillus часто поражают злаки (кукурузу, сорго, пшеницу и рис), масличные (сою, арахис, подсолнечник и хлопок), специи (перцы чили, черный перец, кориандр, куркуму и имбирь) и древесные орехи (фисташки, миндаль, грецкий орех, кокосовый орех и бразильский орех). Токсины также могут присутствовать в молоке животных, питающихся контаминированными кормами, в виде афлатоксина М1. В больших дозах афлатоксины приводят к острому отравлению (афлатоксикоз), которое, как правило, приводит к поражению печени и может быть опасным для жизни. Также есть данные о генотоксичности афлатоксинов, т.е. об их способности повреждать ДНК и вызывать рак у животных. Кроме того, есть данные об их способности провоцировать рак печени у человека. 
Охратоксин А вырабатывается несколькими видами грибов Aspergillus и Penicillium. Он часто присутствует в продуктах питания. Контаминация продовольственной продукции, например, злаков и продуктов на их основе, кофейных бобов, изюма, вина и виноградного сока, специй и лакрицы, – повсеместное явление во всем мире. Охратоксин А образуется во время хранения урожая. Известно, что он оказывает токсикологическое воздействие на животных. Наиболее серьезным и заметным эффектом является поражение почек, однако этот токсин может также негативно влиять на внутриутробное развитие и иммунную систему. При наличии неопровержимых данных о токсичности охратоксина А для почек и его способности вызывать рак почек у животных ясных свидетельств о его аналогичном воздействии на человека нет. Тем не менее, есть некоторые данные о токсическом воздействии охратоксина А на почки человека. 
Патулин – микотоксин, который вырабатывается целым рядом плесневых грибов, в частности, Aspergillus, Penicillium и Byssochlamys. Он нередко встречается в гниющих яблоках и продуктах из яблок, и может также заражать различные плесневые фрукты, зерна и прочие продукты питания. Основными источниками попадания патулина в организм человека являются яблоки и яблочный сок, приготовленный из пораженных плодов. К острым симптомам интоксикации патулином у животных относятся поражения печени, селезенки и почек, а также иммунной системы. Есть данные о том, что у человека патулин может вызывать желудочно-кишечные расстройства и рвоту. Патулин считается генотоксичным, однако доказательств его способности вызывать раковые заболевания нет.       
Плесневые грибы рода Fusarium часто встречаются в почве и вырабатывают целый ряд различных токсинов, включая трихотецины, такие как дезоксиниваленол (ДОН), ниваленол (НИВ) и токсины Т-2 и НТ-2, а также зеараленон (ЗЕН) и фумонизины. Плесень, выделяющая токсины, может поражать различные злаковые культуры. Отдельные токсины, вырабатываемые грибами рода fusarium, характерны для определенных типов злаков. Так, ДОН и ЗЕН часто встречаются в пшенице, токсины Т-2 и НТ-2 – в овсе, а фумонизины – в кукурузе. Трихотецины могут оказывать острое токсическое действие на человека, вызывая стремительное раздражение кожи или слизистой кишечника и провоцируя диарею. К отмеченным хроническим эффектам у животных относится подавление иммунной системы. Есть данные о том, что ЗЕН оказывает гормональный эффект, аналогичный эффекту эстрогенов, и в высоких концентрациях может вызывать бесплодие, особенно у свиней. Фумонизины ассоциируются с развитием рака пищевода у человека и токсическим воздействием на печень и почки у животных.

Контаминация сырья микотоксинами

Плесневые грибы производят микотоксины в ответ на стрессфакторы. Результаты исследований показывают, что зерновые поражаются разными микотоксинами: в условиях жаркого климата — афлатоксинами и фумонизинами, при умеренных температурах и большом количестве осадков — дезоксиниваленолом (ДОН) и зеараленоном.

К увеличению контаминации токсинами приводят и повышенное количество осадков, и засуха. Мировые объемы торговли фуражным зерном растут каждый год, значит, увеличивается риск появления в кормах микотоксинов.

Многие из них обнаруживают в небольшой концентрации. По отдельности эти микотоксины могут не представлять большой угрозы. Однако, при наличии в корме нескольких различных микотоксинов возможен их синергизм даже при низкой концентрации.

Что я могу сделать для снижения риска, связанного с микотоксинами?

Важно отметить, что плесневые грибы, которые вырабатывают микотоксины, могут расти на целом ряде различных культур и продуктов питания. При этом они проникают глубоко внутрь, а не просто покрывают поверхность

Если продовольственные продукты прошли необходимую сушку и хранятся в надлежащих условиях, плесенью они, как правило, не поражаются. Поэтому эффективная сушка продуктов и поддержание низкой влажности и правильных условий хранения является эффективной мерой борьбы с плесенью и контаминацией продуктов микотоксинами. 
Для снижения риска для здоровья, связанного с микотоксинами, рекомендуется: 

•             проверять на предмет наличия плесени цельные злаки (особенно кукурузу, сорго, пшеницу и рис), инжир и орехи, такие как арахис, фисташки, миндаль, грецкий орех, кокосовый орех, бразильский орех и фундук, которые часто контаминируются афлотоксинами, и отбраковывать зерна, сухофрукты и орехи с признаками плесени, измененным цветом или нетоварным видом;

•             избегать повреждения зерна до и в процессе сушки и на этапе хранения, поскольку поврежденное зерно более подвержено заражению плесенью, а значит и контаминации микотоксинами;

•            покупать, по возможности, максимально свежее зерно и орехи;

•             соблюдать правила хранения продуктов питания, то есть защищать их от насекомых и хранить их в сухом и прохладном месте;

•             избегать длительного хранения продуктов до их употребления;

•             стараться придерживаться разнообразного режима питания; это не только поможет снизить риск потребления микотоксинов, но и будет способствовать повышению качества рациона.

Что такое микотоксины?

Микотоксины – это яд, который вырабатывают микроскопические плесневелые грибы. Микотоксины, в основном, образуются из-за неправильной заготовки и хранения кормов, таких как силос, сено, фуражное зерно.

Чрезмерное наличие таких веществ в кормовой базе хозяйства способствуют снижению продуктивности животного, ухудшению воспроизводительных функций, снижению общего иммунитета.

По молекулярному строению классификация микотоксинов довольно обширная. Самые распространённые формы: афлатоксин, дезоксиниваленол, зеараленон и охратоксин.

Афлатоксин

Афлатоксин – выделяется грибами из рода Aspergillusflavus. В основном эти грибы размножаются на зернах, а так же на плодах и семенах растений с большим количеством содержания масла, под действием жары и влажности.

Впервые афлатоксин был обнаружен в 1961 году в арахисовой муке. Данный токсин обладает сильнейшим опухолевым воздействием на органы и ткани организма. При попадании высокой дозы этого яда в организм, как человека, так и животного смерть наступает в течение нескольких дней из-за необратимых поражений печени.

Дезоксиниваленол

Дезоксиниваленол (или DON)– вырабатывают несколько видов микроскопических плесневелых грибов рода Fusarium. Наиболее часто встречается в зернопродуктах и зерне. Основные признаки интоксикации – отказ от корма, рвота и диарея. Симптомы развиваются при количестве токсина более 2 мг в 1 кг корма. Наибольшую опасность данный токсин представляет для свиней.

Зеараленон

Зеараленон – к этой группе относят 15 микотоксинов. Продуцентом является гриб Fisarium graminearum. Обладает выраженной эстрогенной активностью. Что в свою очередь вызывает вульвовагиниты у свиней и аборты у стельных коров. У отдельных животных отмечается выпадение влагалища, а иногда и прямой кишки.

Охратоксин

Охратоксин – это всем нам известные плесневелые грибы рода Аспергилл (Aspergillus ochraceus) и Пеницилл (Penicillium verrucosum).  Данный токсин поражает печень (жировая инфильтрация) и органы ЖКТ, вызывает нарушение эмбрионального развития плода.

Как видим, наличие микотоксинов в кормлении может быть довольно опасной проблемой.  Но одно дело кидаться такими серьезными заявлениями, совершенно другое документально зафиксировать уровень содержания этих вредных веществ в кормах. Собственно возвращаемся к началу истории.

При отборе кормов, наибольшее сомнение вызывало плющеное зерно, так как местами зерно имело прослойки плесени. Но полеводы в хозяйстве работают отлично и всегда отсортировывают недоброкачественный корм. Но я все же решил проверить, для самого себя, что же может содержаться в этом плесневелом зерне.

плющеное зерно

Через три недели мне сообщили о результатах. Сено, силос и кукуруза безопасны к скармливанию. А вот плесневелое плющеное зерно, которое я специально отобрал на анализ, имеет значение по дезоксиниваленолу  1,87 мг/кг.

Много это или мало? Какой должна быть допустимая концентрация микотоксинов в кормах? Норм, как таковых не существует и  имеет довольно размытые границы. Ее можно сравнить с бактериальной обсемененностью (КМАФАиМ) в молоке.

Но коллеги из ветеринарной лаборатории не оставили меня без ответа и поделились официальным документом от 1989 года о допустимых уровнях токсинов в кормах. То есть свыше этой концентрации в организме животных начинаются клинические признаки отравлений.

кликни, чтобы увеличить

Поэтому, исходя из официального документа, даже испорченное плющеное зерно имеет допустимый уровень концентрации.

Какая мораль всей статьи? Уважаемые коллеги животноводы, не ведитесь на смелые заявления по наличию какой-либо гадости в кормах, когда у вашего оппонента, кроме слов ничего нет. Слова к делу не пришьешь.  Некоторые специалисты в животноводстве пытаются найти проблемы из вне, нежели поискать и признать свои профессиональные недоработки.

Добавим к этому обширное торговые представительства по различным продуктам в сфере животноводства. Сейчас только свистни и перед зоотехником раскинутся поля «волшебных порошочков» , которые по словам менеджеров решат все ваши проблемы.

Может для начала стоит отвезти свои корма в аккредитованную ветеринарную лабораторию и получить официальный результат? Логичнее затратить 10000 – 20000 рублей, а не выкидывать сотни тысяч рублей за порошки, которые не нужны вашим животным.

Поэтому не поддавайтесь на пустые слова и уговоры,  берегите своих животных и деньги. До встречи на страницах milkfermer.ru!

Конъюгированные формы микотоксинов

В последние годы многие авторы сообщают о так называемых конъюгированных формах микотоксинов. Например, образцах зерна пшеницы впервые обнаружили микотоксин ДОН, химически связанный с молекулой глюкозы. ДОН синтезируют плесневые грибы в фазу роста растений. В качестве защитной реакции они связывают ДОН с молекулой глюкозы. Когда такое соединение попадает с кормом в организм свиней, ферменты и бактерии ЖКТ отщепляют молекулу глюкозы, что вновь делает ДОН токсичным.

Присутствие биологически активных, но не определяемых конъюгатов ДОН было выявлено в естественно контаминированном зерне кукурузы и пшеницы, собранном в Словакии. Доля фракций ДОН, представленных в виде конъюгатов с глюкозой, достигала 30% (Berthiller et al., 2005). Описаны также димеры, тримеры и тетрамеры ДОН с глюкозой (Zachariasova et al., 2012). В зерне пшеницы были обнаружены коньюгаты ДОН с сульфатом (Warth et al., 2015), а также конъюгаты глюкозы с зеараленоном (2002), фумонизином (2008), ниваленолом, фузареноном-X (2011), T-2 токсином и HT-2 токсином (2012). При помощи традиционного лабораторного анализа, в частности метода LC/MS/MS, очень сложно вы явить конъюгированные формы микотоксинов. В результате увеличивается риск получения ложноотрицательных результатов.

Общие соображения

Нет сомнений, что микотоксины вызывают обеспокоенность для производителей сельскохозяйственной продукции, которые выращивают зерновые и масличные культуры. Также они должны настораживать производителей, которые дают своим животным корм на основе зерновых и далее продают их мясо в рестораны, супермаркеты и другие места. На зернообрабатывающих станциях, складах и мельницах, особенно, если условия благоприятные для роста плесневых грибов, необходимо ввести специальную программу по обнаружению микотоксинов. В настоящее время единственный микотоксин, который контролирует федеральное правительство — это афлатоксин. Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) ввело ограничение на уровень содержания афлатоксина (до 20 мкг/кг) в продуктах питания и большей части корма для животных и рыб. -Исключения составляет кукуруза и корм из семени хлопчатника, в которых уровень содержания афлатоксина более высокий. См. таблицу 1. Корм, в котором содержится от 100 до 300 мкг/кг афлатоксинов, должны давать только определенным животным.

Кроме того, FDA издало нормы по содержанию фумонизина и деоксиниваленола и рекомендации по максимальным концентрациям этих микотоксинов в продуктах питания и кормах. Согласно рекомендациям общая концентрация фумонизинов в кукурузе (не более 50% от общего объема корма), которую используют для производства корма для сомиков, не должна превышать 20 мг/кг, а общая концентрация микотоксинов в готовом корме для сомиков должна быть ниже 10 мг/кг. Рекомендуемый допустимый уровень содержания деоксиниваленола в рыбном корме — до 5 мг/кг в пшенице, ее производных и других малых зерновых культурах. Верхний предел содержания токсина в корме взрослой рыбы — до 2 мг/кг. По результатам исследования, проведенного по этим двум микотоксинам, соблюдая указанные выше рекомендации, вы сможете избежать проблем с ростом и здоровьем теплолюбивых рыб и радужной форели.

В зараженном плесенью корме и ингредиентах корма, в которых присутствует уже известный микотоксин, также может содержать неизвестные химические вещества, продуцируемые плесневыми организмами. Эти химические вещества могут быть токсичными для животных, и/или могут усилить токсичность тех микотоксинов, о которых мы уже знаем. Например, фузаровая кислота — еще один токсин, продуцируемый множеством грибов рода Fusarium. Фузаровая кислоты, как правило,  классифицируется как фитотоксин, который по большей части поражает сельскохозяйственных животных. Даже несмотря на то, что токсичность этой кислоты не тестировалась на рыбе, есть основания беспокоиться о комбинированном воздействии фузаровой кислоты, фумонизина и ДОН-а.

Влияние микотоксинов на иммунную систему рыб уже ранее изучалось. Микотоксины, как правило, подрывают иммунную систему, хотя (в упомянутом выше примере) это не представляло значительную угрозу канальным сомикам, в корме которых содержался афлатоксин и Edwardsiella ictaluri. По всей видимости, канальные сомики способны нейтрализовать афлатоксин в корме. Вместе с тем, реакция молодняка, поедавшего корм с токсином T-2 и ОА, была совсем иной. Оба микотоксина повысили смертность при увеличении содержания бактерий E. ictaluri. При добавлении 2,0 мг/кг токсина Т-2 сомики погибали в 99,3 % случаях, в то время как в контрольной группе смертность составила 68,3 %. При подаче корма с содержанием 4,0 мг/кг охратоксина А рыба погибала в 80,5 % случаях. Если сравнивать с контрольной группой, то при подаче корма с содержанием 80 мг/кг фумонизина (FBi) уровень смертности среди двухлетних канальных сомиков увеличился при заражении E. ictaluri. Результаты этих экспериментов свидетельствуют о том, что во время вспышек бактериальных инфекций смертность среди рыб увеличивается, если в их корме содержатся микотоксины.