Мікотоксини в кормах — загроза для здоров’я і недоотримання продукції

Мікотоксини, як отруйні продукти життєдіяльності цвілевих (мікроскопічних) грибів, завдають великої шкоди тваринництву та опосередковано здоров’ю людей-споживачів. Особливу увагу привертає їх нищівний вплив на систему імунітету. Серед мікотоксинів найбільшими імуносупресивними ефектами володіють Т-2 токсин, фузарінон-х, ніваленол (NIV) і дезоксиніваленол (DON).

Імуносупресія пов'язана з пригніченням активності Т- або В-лімфоцитів та інгібуванням NK-клітин, або природних кілерів. NK-клітини — це великі гранулярні лімфоцити, що є частиною вродженого (неспецифічного) імунітету, оскільки, на відміну від Т- і В-лімфоцитів, на їхній поверхні відсутні антиген-специфічні рецептори. Природні кілери становлять 5−10% від загальної кількості лімфоцитів у крові.

Учені в усьому світі шукають ефективні способи своєчасного виявлення та знешкодження забруднених мікотоксинами кормів, кормової сировини та профілактики мікотоксикозів. Однак проблема мікотоксикозів досі залишається гострою і вимагає вирішення. Мікотоксини продукують цвілеві (мікроскопічні) гриби родів Fusarium, Aspergillus, Penicillium та багато інших. Науковці ідентифікували понад 400 видів мікотоксинів, які є токсичними й у малих концентраціях можуть викликати гострі або хронічні захворювання. Найвідомішими мікотоксинами є афлатоксини, фумонізини, деоксініваленол, зеараленон й охратоксин А.

Суть проблеми

Перелік зернових культур, які найчастіше уражаються мікроскопічними грибами, а отже забруднюються мікотоксинами, досить великий: кукурудза, пшениця, жито, овес, рис, просо, ячмінь, соя, боби, тритикале, квасоля та інші. Основне занепокоєння викликають хронічні наслідки вживання малих концентрацій мікотоксинів упродовж тривалого часу. Споживання деяких мікотоксинів у дозах, що не спричиняють видимого клінічного мікотоксикозу, може пригнічувати імунні функції й знижувати стійкість до хвороб.

Мікотоксини по-різному впливають на організм тварини, зокрема відомі: гепатотоксичний, нефротоксичний, нейротоксичний, імунодепресивний, канцерогенний, тератогенний, мутагенний вплив тощо. Економічні втрати від зниження продуктивності, зменшення ваги й ефективності споживання корму, пошкодження внутрішніх органів, порушення розмноження у багато разів більші, ніж безпосередньо від смертності та захворюваності.

Водночас мікотоксикози доволі важко діагностувати, оскільки ознаки отруєння малопомітні. Встановити чіткі зв’язки між симптомами хвороби та мікотоксинами часто проблематично через те, що деякі мікотоксини мають здатність взаємодіяти у травному тракті організму з рослинними сполуками, завдяки чому маскуються й стають непомітними.

Слід наголосити, що більшість із мікотоксинів та їх вплив на тварин і клінічні ознаки отруєння, майже зовсім не вивчено і потребують подальших наукових досліджень. З цієї причини далеко не всі ризики можуть бути враховані — це, по-перше, а по-друге — для тваринницької галузі це завдає збитків і спричиняє виробничі проблеми. Основні кормові культури, такі як кукурудза, пшениця, рис, соя, силос, сінаж, макуха, можуть бути забруднені мікотоксинами попри умови їх вирощування та зберігання. 

+++ висока чутливість

++   помірна чутливість

+     низька чутливість

Джерело: http://right-frank.com/ua/articles/mycotoxins.htm.

Дезоксиніваленол (ДОН або DON) — це мікотоксин, який продукують гриби роду Fusarium, найчастіше з’являється у злакових: кукурудзі, пшениці, ячмені та у вівсі. Ще його називають вомітоксин, оскільки спочатку з його дією пов’язували блювоту свиней. Дослідження на свинях показали, що ДОН — це мікотоксин, що викликає відмову від їжі, діарею, порушення репродукції та загибель.

Відомості про вплив ДОНу на молочну худобу демонструють зв’язок між зараженням кормів та низькими виробничими результатами у стаді молочних корів, не виявляючи причин та наслідків. Молочні корови, які споживали забруднений ДОНом у дозі 2,5 ppm (частин на мільйон) корм, реагували на включення абсорбенту в нього. Це вказувало на те, що ДОН провокує зменшення виробництва молока. Результати дослідження в Канаді, в якому було задіяно 18 корів першої лактації, показали, що корови, які споживали корм, забруднений ДОНом в дозі (4−5 ppm), давали на 13% менше скоригованого за жирністю молока, ніж корови, які споживали незабруднений корм.

Короткострокові випробування показали, що ДОН має слабкий токсичний вплив на організм тварин з багатокамерним шлунком. Корови та вівці споживали ДОН у кількості до 20 ppm без очевидних наслідків. Як і інші мікотоксини, чистий ДОН, доданий у корм, не настільки токсичний, як ДОН у забрудненому природним шляхом кормі. Вважається, що це результат взаємодії великої кількості мікотоксинів у забрудненому природним чином кормі.

Результатом взаємодії кількох мікотоксинів одночасно може бути поява симптомів, які відрізняються від очікуваних або виявляються у більш тяжкій формі. Основне, що слід пам’ятати — деоксініваленол (ДОН) є маркером при визначенні присутності мікотоксинів в кормі, і якщо присутній ДОН, то зазвичай присутні й інші мікотоксини.

Схема 1. Токсини, які найчастіше зустрічаються в кормі, якщо присутній ДОН

Джерело: www.dsm.com/anh/products-and-services/products/mycotoxin-deactivators.html.

Мікотоксикози жуйних

Жуйні тварини, на противагу іншим, вважаються загалом стійкішими до дії мікотоксинів, оскільки мікрофлора рубця має здатність до їх біотрансформації у менш токсичні або нетоксичні метаболіти. Максимально допустимі рівні мікотоксинів для жуйних є вищими порівняно з рівнями для свиней і птиці. Дослідження показують, що біотрансформація або розщеплення й детоксикація молекул мікотоксинів мікроорганізмами чи їх ферментами є ефективним і безпечним методом боротьби з мікотоксинами. Однак це не стосується всіх видів мікотоксинів.

*Рівень, при якому у тварин може знижуватись продуктивність.

**Рівень, при якому ймовірно знижується продуктивність, і/або рівень мікотоксинів, що регулюється Управлінням з санітарного нагляду за якістю харчових продуктів та медикаментів (Food and Drug Administration, FDA)

 

Також вплив мікотоксинів на жуйних залежить від віку, породи, статі, рівня дози й імунного статусу тварин. Важливо розуміти, що мікотоксини чинять також антимікробну дію та знижують життєздатність і кількість мікрофлори в рубці жуйних тварин, що не може минути безслідно. Науковці встановили, що мікотоксини, які із забрудненими кормами потрапляють в організм ВРХ, можуть згодом переходити в молоко, що робить його небезпечним для здоров’я людини й відтак недопустимим для споживання.

На сьогодні спостерігається загострення проблеми з мікотоксинами на молочних фермах України через війну, проблеми із заготівлею та зберіганням кормів, переміщенням частини ферм в інші регіони країни.

Проблема мікотоксикозів практично постійна. Впродовж першого півріччя цього року нами проведено понад 600 досліджень різноманітних зразків на присутність мікотоксинів. Найчастіше замовники потребують дослідження кормів, дещо рідше досліджують зразки молока та сироватки крові. Залежно від того, який вид мікотоксину виявлено та в якій дозі, ми надаємо рекомендації для усунення або зменшення їх токсичного впливу.

На фото 1 і 2 (знімки з екрану) зображено результати визначення кількості ДОНу в зразках молока одного з господарств, у якому спостерігалась загибель корів та молодняку з не зрозумілої причини. Як бачимо, рівень токсину досить високий і це — в розведенні. Лабораторні дослідження дозволили швидко визначити причину і розібратися з проблемою.

Фото 1−2. Результати дослідження молока на присутність мікотоксину ДОНу в лабораторії Uman Labs.

Знезараження кормів

Для знезараження/детоксикації забруднених мікотоксинами кормів запропоновано різні підходи — механічну обробку зараженого зерна, опромінення, екстракцію розчинниками, інактивацію мікроорганізмів хімічними й фізичними чинниками. Були протестовані різні хімічні речовини (кислоти, луги, альдегіди, бісульфат і різні гази, а також адсорбенти) на здатність розкладати чи інактивувати мікотоксини.

Також є способи використання різних препаратів для зниження токсичності мікотоксинів. Сюди входить застосування хімічних сорбентів, таких, як клітинні стінки дріжджів, алюмосилікати, бентоніти зі здатністю щільно зв’язувати мікотоксини в кишковому тракті тварин, тим самим зменшуючи біодоступність токсинів.

Проте багато з методів, запропонованих для знезараження мікотоксинів, є неефективними й потенційно небезпечними, оскільки не завжди гарантують токсикологічну безпеку кінцевого продукту. Крім того, вони не можуть бути економічно ефективними; можливим є зв’язування адсорбентом інших поживних речовин, що призводить до втрати поживної цінності й смакових якостей корму.

Альтернативною стратегією боротьби з проблемою мікотоксикозів у тварин є застосування ферментів або мікроорганізмів, здатних до біотрансформації мікотоксинів у нетоксичні метаболіти. Найкраща стратегія для детоксикації кормів — біотрансформація мікотоксинів мікроорганізмами або їх ферментами. Цей підхід вважається екологічно дружнім на відміну від фізико-хімічних методів детоксикації.

Оскільки жуйні тварини є потенційними джерелами мікроорганізмів або ферментів біотрансформації мікотоксинів, виділення чистих культур із використанням збагачених середовищ чи скринінг потрібних генів мікроорганізмів рубця може бути хорошою стратегією для подолання проблеми з деякими мікотоксинами.

Профілактика

Технологам, годівельникам та кормовиробникам треба пам’ятати, що гриби-продуценти мікотоксинів можна умовно розділити на дві групи:

           1. Ті, які «працюють» ще в полі під час вегетації рослин (наприклад, гриби роду Fusarium);

           2. Ті, що продукують мікотоксини впродовж зберігання готових рослинних кормів (наприклад, гриби родів Aspergillus та Penicillium).

Збільшенню кількості й активності перших, зокрема, сприяє порушення сівозмін, тому таких практик слід уникати. Щодо другої групи грибів, то, наприклад, під час закладання силосу слід використовувати препарати для консервування, які унеможливлюють їх розмноження й ріст (володіють фунгіцидною активністю).

Профілактика перед збиранням урожаю й післязбиральна перевірка є найкращим способом контролю забруднення мікотоксинами. Якщо врожай забруднений, після збирання можуть бути застосовані процедури знезараження/детоксикації, щоб видалити або зменшити кількість токсинів.

Ключовим елементом профілактики мікотоксикозів тварин є постійний кількісний і якісний контроль умісту мікотоксинів і грибної контамінації кормів на всіх етапах їх виробництва. У цьому питанні виробникам часто доводиться наражатися на труднощі або неправдиві результати аналізів.

Сьогодні для аналізу кормів і продуктів на грибну контамінацію й наявність мікотоксинів поряд із класичними мікробіологічними й аналітичними методами застосовують найсучасніші наукові технології, які є значно точнішими, чутливішими і швидкими. Зокрема лабораторія Uman Labs надає послуги з експрес дослідження різноманітних зразків на присутність цілого ряду мікотоксинів із визначенням їх кількості (дози).

Автор: Андрій Білан, Ph.D. of Veterinary Sciences, директор лабораторії Uman Labs