Полимикотоксикоз: оценка его действия и профилактика


подписаться на рассылку анонсов статей:
 
 
поиск по разделу «Статьи»

всего статей: 1513


Полимикотоксикоз: оценка его действия и профилактика



Крюков B.C., профессор, д-р биол. наук, Компания «Олмикс», Франция

В научных публикациях 1980- 1990-х гг. прошлого столетия можно найти информацию о рас­пространении микотоксинов в Рос­сии, однако с тех пор в связи с об­щим прогрессом изменились сорта растений и агротехника, усовершен­ствовались приемы хранения и переработки зерна. Австрийскими иссле­дователями в период с 2009 по 2011 г. на разных континентах было отобра­но 7049 образцов зерна и проведен 23 871 анализ на содержание афлатоксина, зеараленона, дезоксиниваленола, фумонизина и охратоксина. Доля образцов, содержавших выше­указанные микотоксины, составля­ла 33, 45, 59, 64 и 28% соответственно. В 19% всех случаев не обнаружили ни одного из пяти исследуемых токси­нов (что не исключает присутствия других микотоксинов. - К.В). В 33% образцов был обнаружен один и в 48% - 2 и более из пяти анализируе­мых токсинов. В Америке содержание микотоксинов ниже предела их обна­ружения составило 10%, в 50% случаев обнаруживали один микотоксин и в 40% - два •токсинов и более. В Европе 39% комбикормов содержали два ми­котоксинов и более, в 37% - один ток­син. В Азии 82% комбикормов были контаминированы двумя токсинами и более, 12% - одним, и только в 6% образцов содержание токсинов было ниже уровня обнаружения.

Полученные результаты свидетель­ствуют, что более 76% комбикормов поражены микотоксинами. На амери­канском и европейском континентах 39-40% комбикормов содержали не­сколько микотоксинов, а в Азии их доля возрастала до 82%. Таким образом, полимикотоксикозы представляют серь­езную угрозу для животноводства.

Поражение зернового сырья (и грубых кормов) микотоксинами на­чинается еще в поле - полевыми грибами, в основном различными видами рода Fusarium. Собранное зерно контаминировано трихотеценовыми микотоксинами и в меньшей степени - другими. Исследования, проведенные компанией «Олмикс», показали, что образцы кормов, ото­бранные в России, были часто пора­жены микотоксинами, продуцируе­мыми грибами рода Alternaria. После высушивания зерна и помещения его в хранилище полевые грибы отми­рают, но образовавшиеся микоток­сины не исчезают. Место полевых грибов занимают плесени хранения, или складские грибы. Грибы рода Alternaria характеризуются тем, что они произрастают как в полевых, так и в складских условиях. В результа­те зерно будет содержать несколь­ко микотоксинов. Их концентрация может быть как исключительно низ­кой (на уровне минимального поро­га обнаружения), так и высокой, спо­собной вызвать отравление и даже гибель животных. Приходится гово­рить не о сырье, свободном от мико­токсинов, а об их дозах в сырье.

Для наиболее изученных токси­нов специалисты определили дозы, которые являются безвредными. Это тс максимальные дозы, которые не вызывают негативных изменений, обнаруживаемых современными клиническими или биохимически­ми методами. Такие дозы называют «максимально допустимыми уров­нями» (МДУ) токсина в сырье или корме. В России более привычным является выражение «предельно до­пустимая концентрация» (ПДК). В мировой практике МДУ часто вы­ражают в ppb или ppm, что равно­ценно мкг или мг на 1 кг. МДУ зависит от пола, возраста, физиологического состояния и вида животного. МДУ утверждаются на государственном уровне и могут различаться как по величине, так и по числу регламен­тируемых микотоксинов. Последнее обусловлено как местными климати­ческими особенностями стран, так и степенью изученности микотоксикологической ситуации. В России tie проводили исследований по опреде­лению величин МДУ, а приняли их на основании анализа и обобщения величин, принятых в США и разви­тых странах Европы.

По степени чувствительности к микотоксинам животных можно распределить следующим образом (в порядке снижения): свиньи, ко­ровы и птица. Кроме того, при обнаружении в корме нескольких ми­котоксинов следует учитывать их взаимодействие в процессе мета­болизма. Свежий обзор по этому вопросу был опубликован в Feedstuffs в 2011 г.

ПДК конкретного микотокси­на определяют в исследовании, при котором к корму, не содержаще­му микотоксинов, добавляют толь­ко один изучаемый микотоксин с чистотой 95-99%. Схематично про­цесс выглядит следующим обра­зом: нескольким группам животных скармливают порции комбикорма с возрастающей концентрацией ми­котоксина. Выявляют группу живот­ных, у которых максимальная доза добавленного токсина не вызвала регистрируемых изменений. Содер­жание токсина в корме этой группы принимают за МДУ (ПДК). Вопреки распространенному мнению, мико­токсины не накапливаются в орга­низме, и их концентрация в тканях находится в динамическом равно­весии с потреблением микотокси­на и его трансформацией в другие соединения. Если животные полу­чают корм с содержанием токсина ниже ПДК. то поступающий в орга­низм микотоксин подвергается пре­вращениям системой метаболизма ксенобиотиков (чужеродных для ор­ганизма веществ). К ним относятся лекарства, синтетические антиокси­данты, красители и некоторые дру­гие вещества.

Система защиты инактивирует чужеродные вещества в организме с различной скоростью. На первом эта­пе чужеродное (токсичное) вещество окисляется с присоединением гидр­оксильной группы, становясь водо­растворимым и способным к даль­нейшим химическим превращениям. При этом токсичность исходного ве­щества снижается. Образовавший­ся метаболит может выделиться че­рез почки или вступить в реакцию конъюгации, в результате чего веще­ство теряет токсичность и легко вы­деляется с мочой. Эндогенная деток­сикация (метаболизм) различных микотоксинов протекает с разной скоростью и различается у животных разных видов для одного и того же токсина. Этим в определенной мере обусловлены различные величи­ны ПДК для отдельных микотоксинов. Важно учесть, что эта система имеет ограниченные возможности детокси­кации, от которых и зависит ПДК.

Вернемся к тому, что ПДК опре­деляют в условиях использования только одного чистого микотокси­на, чего не бывает на практике. Как было отмечено в начале статьи, до половины кормов содержат два ми­котоксинов и более, поэтому чаще приходится встречаться с полимикотоксикозами. Следует также учи­тывать, что в процессе жизни грибов образование токсинов представляет собой многостадийный процесс и продукты синтеза на предпоследних стадиях (предтоксины) тоже облада­ют токсичностью, хотя и более сла­бой. Поэтому если в комбикорме или сырье обнаружили содержание ми­котоксина па уровне ПДК, то его не­гативное действие на животных бу­дет выражено сильнее, чем в опыте с чистым токсином: к действию токси­на добавится влияние его предтоксинов. Отметим, что свойства предтоксинов практически не изучены и в лабораториях их содержание не определяют.

Вместе с тем предтоксины будут инактивироваться той же системой защиты организма от чужеродных веществ, что и микотоксины, созда­вая на нее дополнительную нагрузку.

Рассмотрим пример действия на животных разных веществ, концен­трации которых различаются, но не превышают ПДК (табл.1).

Таблица 1. Содержание микотоксинов в комбикормах

Микотоксин, мг/кг

Комбикорма

ПДК микоток­синов, мг/кг

Стартер

Гроуэр

Афлатоксин В1

0,02

0,005

0,025

Дезоксиниваленол (ДОН)

0,40

0,54

1,0

Т2-токсин

0,04

0,042

0,1

Охратоксин Л

0,004

0,004

0,01

Фумонизин

1,0

3,5

5,0

Сумма токсинов, мг/кг

1,464

4,091

-

Оценивая комбикорм по микоток­синам с позиции нормативных доку­ментов, можно отметить, что концен­трация каждого токсина не превышала установленных величин ПДК и, сле­довательно, корм вполне благополуч­ный. Однако вернемся к тому факту, что при наличии нескольких мико­токсинов в корме нагрузка на систему их инактивации возрастает. Увеличат нагрузку и назначаемые в это время лекарственные средства, особенно ан­тибиотики, и способность системы к инактивации каждого из отдельных токсинов (и лекарств) снизится. Как же оценить действие такого корма на животных? Сумма микотоксинов в приведенном примере в стартере со­ставляет 1,464 мг/кг, а в гроуэре - 4,091 мг/кг. Значительное увеличение суммы токсинов в гроуэре обуслов­лено тем, что в корме на 2,5 мг/кг возросло содержание фумонизина, хотя оно и оставалось ниже ПДК. В то же время, если бы даже па 0,5 мг/кг возросла концентрация Т2-токсина или другого токсина с низкой ПДК, корм оказался бы непригодным для скармливания. Таким образом, сум­мирование весовых количеств микотоксинов в корме не позволяет дать ему объективную оценку.

Примем ПДК для каждого токсина за относительную единицу и превра­тим весовые количества микотоксинов в тех же кормах в доли ПДК (табл. 2).

Таблица 2. Содержание микотоксинов в комбикормах, выраженное в долях ПДК

Микотоксииы в долях ПДК

Комбикорма

Стартер

Гроуэр

Афлатоксин В1

0,8

0,2

Дезоксиниваленол (ДОН)

0,4

0,54

Т2-токсин

0,4

0,42

Охратоксин Л

0,4

0,4

Фумонизин

0,2

0,7

Сумма токсинов по ПКД

2,2

2,26

Из расчетов, приведенных в таб­лице, следует, что токсичность кор­мов по сумме долей ПДК оказалась одинаковой и превышала единицу. Еще в 1980-х гг. в исследованиях с чи­стыми токсинами было установлено, что при совместном присутствии в корме они дополняют или усиливают влияние друг друга и суммарный негативный эффект будет равен рас­считанного по долям ПДК или выше. Это имеет вполне доступное объ­яснение с точки зрения биохимии превращения токсинов в организ­ме. Микотоксин, имеющий большее сродство к цитохрому Р450 (ключево­му ферменту метаболизма ксенобио­тиков) и меньшую скорость метабо­лизма, будет тормозить инактивацию другого микотоксина и таким обра­зом сохранять его действие.

Следует также обратить внима­ние, что в российских лабораториях определяют шесть микотоксинов, то­гда как во Франции - 42. Все они мо­гут присутствовать в корме, и вопрос можно ставить только относительно их дозы, но сумма из шести токсинов, даже самых распространенных, все­гда будет ниже суммы из 42. В свою очередь, список 42 обнаруживаемых микотоксинов не является исчерпы­вающим: он лишь свидетельствует о технических возможностях совре­менных лабораторий.

Обычно в условиях хозяйств не на­блюдается острый микотоксикоз, ред­ки случаи и клинического токсико­за - больший ущерб животноводству наносит субклинический микотоксикоз, при котором на 2-5% снижается продуктивность по «непонятным» для специалистов причинам. Субклиническая картина часто является предклинической и в клиническую пере­ходит через несколько недель.

Следует отметить, что животные находятся в постоянном контакте с микотоксинами. Можно обсуждать только вопрос их концентрации. Для профилактики микотоксико­зов широко используются адсорбен­ты, которых много на мировом рын­ке. Это свидетельствует о том, что продукты эти востребованы и их ас­сортимент постоянно растет. Ча­сто новые продукты являются тако­выми только по названию, так как большинство из них произведено па основе одних и тех же известных природных материалов.

Прямую оценку свойств адсор­бентов обычно проводят только in vitro, потому что in vivo возможна лишь косвенная оценка - по про­дуктивным показателям животных. Первый способ требует мало време­ни и затрат, он нагляден, но не от­ражает реальной ситуации, которая складывается в кишечнике. Главная проблема заключается в том, что не существует унифицированной об­щепринятой методики оценки ад­сорбентов. Полученные данные невозможно перенести на животных. При исследовании in vitro, т.е. в «пробирке» (в «закрытой системе») содержание адсорбента, микотоксина и растворителя не изменяется. Степень адсорбции зависит от дозы сорбента, при повышении которой легко увеличить количество связан­ного токсина. Манипулируя этими параметрами, можно достичь желае­мой степени адсорбции микотокси­на. Другие вещества в раствор с ток­сином, как правило, не добавляют, однако они тоже влияют на связы­вание токсина. Поставщики обыч­но приводят сведения по адсорбции афлатоксина, хотя трудно найти ад­сорбент, который слабо связывает этот токсин. Обобщение научных данных показало отсутствие связи между результатами in vitro и биологической эффективностью адсор­бентов.

Желудочно-кишечный тракт жи­вотного представляет собой «откры­тую систему», в которой содержание веществ в химусе характеризуется большим разнообразием, их концентрация постоянно меняется: после потребления корма используются в процессе переваривания освобо­ждаются связанные микотоксины, повышается концентрация аминокислот, жирных желчных кислот, которые снижают связывание ток­синов адсорбентом. Спустя какое-то время концентрация переваренных веществ падает в результате их вса­сывания в химусе; также снижает концентрацию веществ потребление воды. По ходу желудочно-кишечного тракта изменяется pH среды, что вы­зывает десорбцию ранее связанных токсинов. В ограниченном числе за­рубежных лабораторий использу­ют динамическую модель желудочно-кишечного тракта, на которой изучают перевариваемость и всасы­вание питательных веществ. Только она позволяет хорошо отслеживать всасывание микотоксинов и влия­ние того или иного адсорбента на этот процесс, вплоть до расчета ко­личества связанного токсина.

Микотоксины трихотеценовой группы (ДОН, Т2-ТОКСИН, пиваленол и др. - всего около 50 наименова­ний), фумонизип, зеараленон и дру­гие токсины с большим размером молекул адсорбируются па 2-8% от содержащихся в корме. В научной литературе можно найти несколько ссылок на эту тему. В мировой науке проблема слабой адсорбции трихотеценовых микотоксинов решается в двух направлениях. Первое - более раннее (с 1985 г. по настоящее время) - основано на добавке к известным природным ад­сорбентам ферментов, которые разрушакгг эпоксидную группу у трихотеценовых микотоксинов и превращаю т их в нетоксичные или слаботоксич­ные вещества. Однако эти вещества всасываются и добавляют нагрузку на систему метаболизма ксенобио­тиков. Таким образом, они косвенно вызывают негативные последствия, поскольку сокращают возможно­сти детоксикации других микотоксинов с крупным размером молекул, которые присутствуют в кормах, но не имеют эпоксидной группы, и по­этому ферменты на них не действу­ют. Кроме того, не изучено влияние на организм микотоксинов, модифи­цированных в результате действия на них специфических ферментов.

Второе направление - более мо­лодое (2000-2005 гг.) - базируется на модификации структуры природ­ных адсорбентов с целью увеличения связывания микотоксинов с крупным размером молекул. Судя по научным публикациям и патентам, реальных успехов в этом направлении добилась только компания Юлмикс».

Так, адсорбционную способность слоистых минералов можно повы­сить, увеличив расстояние между слоями до размеров, сопоставимых с размерами молекул микотокси­нов, вырабатываемых грибами родов Fusarium, Penicillium и Ochraceus. Это сложная проблема, так как необхо­димо манипулировать слоями мине­рала па уровне наноразмеров.

В природном монтмориллоните расстояние между слоями состав­ляет 0,25-0,4 нм. Специалисты «Олмикс» эти слои раздвинули и зафик­сировали их на расстоянии 2-4 нм, используя олигосахариды с молеку­лами определенного размера, выде­ленные из морской водоросли Ulva lactuca. Полученный про­дукт получил название «Амадеит».

Применяемые для получения «Амадеита» олигосахариды характеризу­ются высоким отрицательным заря­дом, и при встраивании их в частички монтмориллонита они изменяют заряд последних, способствуя более прочному связыванию микотоксинов. «Амадеи» является основным действующим веществом в коммерческом препарате «М-Тох+» (международный патент: http://www.faqs.org/patents/арр/20080213455).

«М-Токс+» сохра­нил способность к связыванию по­лярных токсинов с малым размером молекул и приобрел возможность свя­зывать микотоксины трихотеценовой группы и другие токсины с крупным размером молекул. Его свойства по дополнительному связыванию микотоксинов трихотеценовой группы обусловлены не только адсорбцией, но и молекулярно-ситовым эффек­том, поэтому токсины не подверже­ны десорбции при прохождении от­делов желудочно-кишечного тракта с разным pH. До настоящего времени в мировой практике отсутствуют пре­параты, с модифицированной таким образом структурой монтмориллони­та или другого слоистого минерала с адсорбционными свойствами.

В заключение отметим, что оценка кормов или кормового сырья но от­дельно взятым токсинам не дает пол­ной картины для определения потен­циальной опасности. Необходимо суммировать доли ПДК по каждому токсину, обнаруженному в корме. Не­гативное действие микотоксинов, вы­явленное научными исследованиями при установлении ПДК, будет всегда ниже, чем сумма тех же микотокси­нов естественного происхождения. Для профилактики полимикотокси­козов необходимо использовать ад­сорбенты с широким спектром связывания микотоксинов.

Источник: журнал «Птица и птицепродукты» №1, 2014 г.







 

администрация сайта: ООО «Фаулер»
ждем ваших писем: deneb@webpticeprom.ru

 
птицеводство
Webpticeprom птицеводство
  1. Главная
  2. Статьи про птицеводство
  3. Болезни и лечение птиц
  4. › Полимикотоксикоз: оценка его действия и профилактика
 
Болезни и лечение птиц
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
на сайте страниц: 13122