09.08.2017
Микотоксины и способы борьбы с ними
Микотоксины — это вторичные метаболиты микроскопических грибов (плесеней), обладающие токсичными свойствами. В природе они обеспечивают выживание и конкурентоспособность плесневых грибов в различных экологических нишах. Микотоксины образуются из небольшого числа простых соединений (ацетат, малонат, мевалонат и аминокислоты) путем нескольких видов химических реакций (конденсации, окисления-восстановления, алкилирования и галогенизации), что обеспечивает их разнообразную химическую структуру.
На сегодняшний день учёными описано свыше 300 видов плесневых грибов, вырабатывающих более 400 токсичных веществ. Возможно, микотоксинов существует гораздо больше. Некоторые специалисты утверждают, что их продуцируют до 1/3 видов всех плесневых грибов.
Микотоксикозы животных представляют серьезную опасность для здоровья человека, так как некоторые микотоксины способны проникать в мясо и молоко. Попадая в организм человека, микотоксины приводят к ряду заболеваний, в том числе к онкологическим. До 36% заболеваний человека и животных в развивающихся странах прямо или косвенно связаны с микотоксинами.
Образование микотоксинов в кормах
В любом кормовом сырье, особенно растительного происхождения, в том или ином количестве присутствуют споры плесневых грибов. При наступлении благоприятных условий они прорастают. Стрессовые факторы (перепады температуры, попадание химических веществ) провоцируют грибковые микроорганизмы вырабатывать ядовитые вещества.
Биохимики выделяют пять основных путей биосинтеза микотоксинов:
– поликетидный (афлатоксины, стеригматоцистин, охратоксин, патулин и др.);
– терпеноидный (трихотеценовые микотоксины);
– через цикл трикарбоновых кислот (рубратоксины);
– аминокислотный (эргоалкалоиды, споридесмин, циклопиазоновая кислота и др.);
– смешанный (сочетание двух и более основных путей) — для производных циклопиазоновой кислоты.
Каждый род и вид плесневого гриба производит свой ассортимент токсинов. К основным патогенным организмам относятся грибы рода Aspergillus, Claviceps, Fusarium, Penicillium, Neotyphodium, Phitomyces.
Основными грибами — продуцентами афлатоксинов являются токсигенные штаммы грибов Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus. В свою очередь, Т-2 токсин вырабатывает гриб Fusarium sporotrichioides, а микотоксины ДОН и зеараленон — Fusarium graminearum. Продуцентами охратоксина А в основном являются грибки рода Aspergillus. Продуцентами патулина являются различные виды грибков рода Penicillium, а также Aspergillus и Byssochlamys.
В зависимости от влажности воздуха и субстрата, а также от температуры окружающей среды количество и химический состав микотоксинов может варьировать. Например, оптимальными условиями для синтеза афлатоксинов являются температура 28–32°С и влажность субстрата 17,0–18,5%. Микотоксин зеараленон наиболее активно образуется при температуре 15–30°С и влажности субстрата 45–50%.
В связи тем, что на рост и развитие грибков в значительной мере влияют климатические условия, существуют некоторые географические закономерности обнаружения тех или иных микотоксинов в кормовом сырье, особенно в зонах с рискованным земледелием, к которым относится Россия. По данным специалистов BIOMIN, общий риск заражения сырья микотоксинами в Восточной Европе составляет 26%. Наибольшую опасность здесь представляют токсины ДОН (53%), Т-2 (38%), зеараленон (33%), фумонизин (26%). Риски по афлатоксинам и охратоксинам в этой части Европы составляют 16 и 18%.
Специалисты компании Olmix отмечают повсеместную выраженную специфичность и высокую токсичность штаммов трихотеценовой группы типа В в зерновых культурах.
По оценкам экспертов компании Nutriad, ежегодно исследующей урожаи пшеницы и кукурузы Восточной Европы на предмет заражения микотоксинами, риск микотоксикозов может сильно варьировать в зависимости от погодных условий перед сбором урожая в конкретный год. Так, дожди и резкие колебания температуры в октябре–ноябре 2014 г. были причиной 100% заражения кукурузы микотоксинами ДОН и зеараленон в высоких концентрациях, тогда как более устойчивая погода осенью 2015 и 2016 гг. повлияла на снижение риска заражения ДОНом и зеараленоном до 70 и 40–50% соответственно, и концентрации микотоксинов были ниже. Повышенная влажность в сочетании с высокой температурой в июне–июле 2014 и 2016 гг. отразилась на качестве собранной в Восточной Европе пшеницы (ДОН 25 и 70%, зеараленон 24 и 27% и Т-2 токсин 24 и 29% соответственно), тогда как в сухое лето 2015 г. заражение пшеницы микотоксинами было минимальным (ДОН 25%, зеараленон 5% и Т-2 токсин 9%).
Данные российских учёных свидетельствуют, что в России широко представленыТ-2 токсин, ДОН и зеараленон. Наибольшее распространение в Центральном, Поволжском, Уральском, Сибирском, Дальневосточном регионах имеет F. sporotrichiella. От 40 до 100% зернофуража, грубых кормов поражены этими видами грибов, образующими Т-2 токсин, реже НТ-2 токсин. Исследования, проведенные в 2016 г. специалистами BIOMIN, говорят о высоком риске заражения зерна пшеницы в ЦФО и СЗФО России трихотеценами типа В, в том числе ДОН (они были обнаружены в 75% образцов). Трихотецены типа А были обнаружены в 63% случаев, а зеараленон — в 38%. Содержание трихотеценов типов А и В в УФО и СФО составило соответственно 100/75% и 53/60%.
Из данных специалистов следует, что микотоксинами в той или иной мере загрязнено значительное количество фуражного зерна. Подходящие условия для роста определенного вида гриба могут сложиться как в поле, так и в зернохранилищах. Некоторые плесени способны вырабатывать микотоксины и при хранении кормового сырья (афлатоксины и охратоксины), и на стадиях роста и плодоношения растений (ДОН, зеараленон, Т-2 токсин, фумонизины, алкалоиды спорыньи). Большинство плесневых грибов — аэробы, которым для роста требуется не менее 1–2% кислорода. Исключением является Fusarium moniliforme, который способен расти в условиях 60% концентрации углекислого газа и при содержании кислорода менее 0,5%.
Биологическое действие микотоксинов
Последствиями размножения плесневых грибов в кормовом сырье являются снижение питательности корма, ухудшение его вкусоароматических качеств, токсическое действие на животных и птицу, приводящее к снижению продуктивности, задержке роста и даже гибели.
Микотоксины провоцируют ряд негативных эффектов, в том числе тератогенный и эмбриотоксический. Промышленные микотоксикозы обычно характеризуются хроническим течением.
Микотоксины, поступая в организм с кормом, могут вызвать изменение состава микрофлоры кишечника, а всасываясь в желудочно-кишечном тракте — оказать негативное действие на клетки, органы, ткани, физиологическое состояние животных и птиц.
Наиболее восприимчивы к действию микотоксинов молодняк и беременные самки. Жвачные животные более устойчивы к микотоксинам, поскольку микроорганизмы рубца способны некоторые из них частично или полностью инактивировать. Однако это свойство характерно только для животных с низкой продуктивностью, у которых корм дольше задерживается в рубце. У высокоудойных коров, у которых скорость прохождения корма через рубец увеличена, способность к инактивации микотоксинов значительно ниже. Особенно восприимчивы к микотоксинам свиньи и птица.
Молодые животные и птица более чувствительны к данным токсическим веществам, чем взрослые, при этом самцы страдают от них больше, чем самки.
Микотоксины, угнетая иммунитет, снижают эффективность вакцинации. Считается, что иммунодефицитные состояния животных, вызванные микотоксикозами, являются одной из основных причин широкого распространения лейкоза и туберкулеза у крупного рогатого скота. Эти яды также могут спровоцировать хроническое течение и других болезней, например токсоплазмозов. Для нивелирования этого негативного действия некоторые производители нейтрализаторов микотоксинов вводят в состав иммуномодулирующие вещества.
При одновременном поступлении нескольких микотоксинов в организм животного часто наблюдается явление синергизма. К примеру, фузаровая кислота не токсична для животных даже при очень больших концентрациях, однако является высокотоксичной в комбинации с микотоксином ДОН. При взаимодействии Т-2 токсина и афлатоксина В1 полулетальная доза (LD50) для белых крыс возрастает с 0,85 до 2,75 мг/кг, овец — с 0,93 до 3,8 мг/кг. При раздельном поступлении микотоксинов эти дозы составляют соответственно для крыс 2,83 и 8,9 мг/кг, а для овец — 3,1 и 9,75 мг/кг массы тела. Ученые установили, что сочетанный Т-2-афлатоксикоз характеризуется усилением тератогенного и эмбриотоксического действий.
Механизм действия микотоксинов включает:
1) ингибирование синтеза ДНК, РНК и образование аддуктов ДНК. Например, охратоксин А, ДОН, Т-2 токсин подавляют в клетках синтез протеина, ДНК и РНК;
2) изменение мембранных структур. Микотоксины могут стимулировать липидное переокисление в тканях. Это может быть результатом действия охратоксина А, Т-2 токсина, афлатоксина, фумонизина, дезоксиниваленола (ДОНа), зеараленона. Данный эффект микотоксинов во многих случаях вызван ухудшением антиоксидантной защиты организма;
3) запуск программированной клеточной гибели. Например, Т-2 токсин является самым мощным фактором апоптоза.
Классификация микотоксинов до сих пор до конца не разработана.
На сегодняшний день учёные выделяют 6 основных категорий микотоксинов: афлатоксины, трихотецены, фумонизины, зеараленон, охратоксины и алкалоиды спорыньи (эргоалкалоиды). Многие из них опасны для млекопитающих и птицы даже в очень малых концентрациях.
Афлатоксины. Одни из самых опасных метаболитов микроскопических грибов. Они обладают резко выраженным гепатотоксическим, мутагенным, канцерогенным, иммунодепрессивным и эмбриотоксическим действием для всех видов домашних животных, особенно для свиней, уток и коров. Продуцируются грибами Aspergullus flavus и A. parasiticus, в корме присутствуют афлатоксины В1, В2, G1, G2. После поедания зараженного корма в молоке могут обнаруживаться афлатоксины М1 и М2. Полулетальная доза микотоксина афлатоксина В1 (в мг/кг массы животного) составляет: для крыс — 5,5, морских свинок — 1,4, кроликов и однодневных утят — 0,3, что характеризует это вещество как чрезвычайно опасный яд. Более выраженные признаки общей интоксикации афлатоксином отмечаются у животных на фоне малобелкового рациона. Обнаружено, что при концентрациях в корме домашней птицы 0,25–0,5 мг/кг афлатоксины снижают резистентность к инфицированию Pasteurella multocida, Salmonella spp., вирусом болезни Марека, кокцидиями и Candidaalbicans. У свиней, получавших корма, контаминированные афлатоксином, затрудняется развитие иммунитета после вакцинации против рожи свиней, усугубляется тяжесть течения болезни.
Трихотецены. Данные микотоксины вызывают иммуносупрессию, нарушение кроветворения, дерматиты и бесплодие, также они являются мутагенами. К ним относятся около 200 химических соединений, в том числе токсины-синергисты ДОН и Т-2.
Т-2 токсин. Относится к первому классу опасности с величиной LD50 для белых мышей и крыс при однократном оральном введении 5–10 мг/кг, для цыплят — 3–5 мг/кг массы тела. Т-2 токсин особенно опасен для организма кур, уток и свиней.
При поступлении Т-2 токсина в дозе 2 мг/кг живой массы у крупного рогатого скота отмечаются выраженные клинические признаки интоксикации, доза 3 мг/кг массы животного является смертельной; максимально переносимая доза Т-2 токсина для овец — 6 мг/кг, поросят — 3 мг/кг массы животного. Т-2 токсин вызывает воспаление слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта с участками некроза, подавляет функцию красного костного мозга, вызывает лимфопению и инволюцию тимуса. При хроническом течении у свиней наблюдается снижение прироста живой массы, у птицы также снижение яйценоскости и утончение скорлупы. Некрозы слизистой ротовой полости и языка прослеживаются при попадании в корм Т-2 токсина в концентрации 0,5 мг/кг у индюшат, 0,3 — у гусят и всего 0,25 мг/кг — у утят.
В организме Т-2 токсин превращается в метаболит НТ-2 токсин, который и обуславливает токсичность Т-2 токсина. Часто тот же метаболит образуется из Т-2 токсина на зерне еще до попадания в организм животного. По этой причине рекомендуется определять в корме оба токсина одновременно и оценивать риск по сумме Т/НТ-2 токсин.
Дезоксиниваленол (ДОН, вомитоксин). Вомитоксин наиболее опасен для организма свиней, в низкой степени — для коров и птицы.
Вызывает рвоту у свиней и собак при введении под кожу или интраперитониально в дозах 0,1–0,2 мг/кг массы животного. По токсичности для млекопитающих относится ко второму классу опасности с LD50 для белых крыс и мышей при однократном введении внутрь 46–51 мг/кг массы животного. Микотоксин малотоксичен для кур, поскольку происходит его частичная нейтрализация микрофлорой зоба. Воздействие ДОНа на цыплят (16 мг/кг корма) сопровождается 10%-ным снижением живой массы цыплят и 19%-ным повышением расхода корма. Наибольшую опасность вомитоксин представляет для свиней, вызывая даже в очень низких концентрациях отказ от корма, в сравнительно высоких — рвоту. При присутствии ДОНа в корме наблюдается уменьшение прироста живой массы. Минимальная токсичная доза ДОНа для свиней, при которой не наступает видимых клинических признаков интоксикации, находится ниже 300 мкг/кг корма (ПДК в России — 1 мг/кг).
Зеараленон. В организме млекопитающих 80–90% потребленного зеараленона превращается в альфа-зеараленол, который обладает выраженной эстрогенной активностью, вызывая вульвовагиниты у свиней и аборты у стельных
коров и животных других видов. Минимальная токсическая доза, при которой отмечается эстрогенное действие микотоксина у коров, — 1,5 мг/кг корма (у взрослых свиней — 250 мкг/кг). Зеараленон не влияет отрицательно на воспроизводительные функции кур. Высокочувствительны к токсину свиньи, могут болеть и другие виды животных; наиболее предрасположены к токсикозу свинки и хрячки в возрасте 2–5 мес. Зеараленонотоксикоз у свиней проявляется в виде вульвовагинита, абортов, нарушения полового цикла, сопровождается мертворождениями и уродствами плодов, особенно в позднем периоде болезни. Зеараленон обладает мутагенными свойствами, вызывает врожденные уродства скелета. У кур и уток данный микотоксин практически не вызывает негативных реакций, поскольку в организме птицы около 90% микотоксина превращается в неэстрогенный бета-зеараленол.
Охратоксины. Охратоксин А очень опасен для организма свиней, средний риск поражения им — у уток и кур. Вызывает нефриты, кровоизлияния в кишечнике, жировую дистрофию печени. Микотоксин обладает выраженной кумуляцией. Влияет на барьерную и всасывающую функции кишечного эпителия, вызывает кишечные расстройства, включая воспаление и диарею. Это вещество относится к высокотоксичным соединениям — LD50 для лабораторных животных при однократном введении внутрь составляет 20–28 мг/кг массы животного, для цыплят 7-дневного возраста — 11–15 мг/кг. Наиболее чувствителен к нему молодняк свиней и птицы. При содержании микотоксина в кормах 0,2–0,4 мг/кг у свиней даже при длительном кормлении не наблюдается клинических признаков интоксикации, но замечены снижение прироста массы и полиурия. Для цыплят субтоксическая доза составляет 0,6–0,8 мг/кг корма, токсическая — 1,5–2,0 мг/кг. При увеличении содержания охратоксина А в кормах до 5 мг/кг у свиней и цыплят отмечаются признаки отравления, наступает гибель отдельных животных. Имеются сообщения, что охратоксин в зависимости от дозы может задерживаться в мышечной ткани свиней до 2 недель, в печени — до 3 и в почках — до 4 недель. Не исключена также вероятность выделения микотоксина с молоком в случае поступления его в организм животного с кормами в сравнительно больших количествах.
Алкалоиды спорыньи (эргоалкалоиды) вызывают поражения нервной системы, а также рвоту и диарею, аборты, некрозы конечностей, ушей и хвоста.
Патулин обладает мутагенным и нейротоксическим эффектом. Вырабатывается грибами рода Penicillium и Aspergillus.
Фумонизины. Фумонизин относится к семейству микотоксинов, продуцируемых плесенью Fusarium verticillioides. Она обычно поражает кукурузу (в ней фумонизин выявляется чаще всего). Является канцерогеном. У свиней этот токсин поражает сердечно-легочную систему, вызывает отек легких, а также поражение печени и поджелудочной железы.
Корма, наиболее часто поражаемые миктоксинами
|
Микотоксины |
Кормовая культура |
|
Афлатоксин |
Кукуруза, соя |
|
Патулин |
Силос из кукурузы, бобовых и злаковых трав |
|
Зеараленон |
Ячмень, кукуруза, пшеница, соя |
|
Охратоксин |
Ячмень, овёс, пшеница, рожь |
|
Эргоалкалоиды |
Рожь, пшеница |
|
Фумонизин |
Кукуруза |
Нормирование микотоксинов
Нормирование микотоксинов в корме — очень тонкий и противоречивый вопрос. С одной стороны, нельзя переоценивать экономический ущерб в связи с нанесением вреда здоровью животных и птицы. С другой стороны, производить комбикорм для животных на основе фуражного зерна и соевого шрота, совсем не содержащих микотоксины, практически невозможно.
Микотоксины в кормах можно обнаружить иммуноферментным анализом (ИФА), а также методом жидкостной хроматографии. Размножение плесневых грибов и распределение микотоксинов в корме неоднородно, в виде очагов, поэтому отбор проб на анализ необходимо производить очень тщательно. Кроме того, обнаружено, что микотоксины могут маскироваться, присоединяя к себе молекулы глюкозы, эфиров жирных кислот и других низкомолекулярных соединений, что затрудняет их обнаружение. Обработка кормов способна лишь частично снизить содержание микотоксинов. При помоле загрязненного зерна большая часть токсинов остается в отрубях. Некоторые микотоксины (афлатоксины) могут разрушаться под действием радиации и ультрафиолета. Накапливаясь в зерне, токсины попадают в продукты переработки (в том числе в отруби). На тепловую обработку микотоксины реагируют по–разному. Экструдирование и поджаривание зерна частично инактивируют афлатоксины. В то же время микотоксин зеараленон, сконцентрированный внутри клеток, где он связан с липидами, трудно уничтожить. Тепловая обработка в нейтральной или кислой среде не разрушает его, а в щелочной при 100°С в течение 50 мин. инактивируется 56% токсина. В продуктах переработки зерна (отрубях), лузге и зерноотходах концентрация токсина ДОН выше, чем в муке, к тому же он устойчив к высоким температурным воздействиям.
Следует отметить, что в готовом комбикорме развитие плесневых грибов может происходить интенсивнее, чем в зерне. Это связано с высокой гигроскопичностью, площадью и доступностью питательного субстрата (разрушенные зерновые оболочки, свободный крахмал и сахара). В комбикорме наиболее хорошо размножаются грибы рода Aspergillus и Penicillium. Витамины и синтетические аминокислоты, содержащиеся в комбикорме, служат хорошей питательной средой для роста плесневых грибов уже при 60% влажности воздуха. При активном размножении патогенных микроорганизмов комбикорм приобретает характерный солодовый запах. В рассыпных комбикормах из-за большей доступности кислорода плесневые грибы размножаются активнее, чем в гранулированных.
Согласно советским ГОСТам, фуражное зерно, обсемененное Aspergillus и Penicillium, допускается вводить в корм телятам и овцам в количестве не более 25% от суточной нормы концентрированных кормов. Птицам и свиньям его не скармливают. При поражении грибом Fusarium зерно дается телятам на откорме (не более 25% от всех концентратов) только после его обезвреживания. Однако по современным рекомендациям специалистов качественному кормлению телят необходимо уделять особое внимание; основной целью должно быть выращивание здорового животного, поэтому их рацион должен быть максимально свободен от микотоксинов.
Нормирование токсинов дает возможность производить безопасные корма для всех возрастов и видов животных и птиц, особенно для цыплят и поросят.
Содержание микотоксинов в гранулированных комбикормах (по данным ГОСТР 51889-2002, ГОСТ 51550-2000, ТУ Комбикорма-концентраты для свиней)
|
Содержание микотоксинов, мг/кг |
Крупный рогатый скот |
Птица |
Свиньи |
|||||||
|
Дойные коровы |
Стельные коровы |
Телята старше 4 мес. |
Несушки |
Цыплята |
Откорм |
Поросята-сосуны до 2 мес. |
Поросята-отъемыши 2–4 мес. |
Ремонтный молодняк 4–8 мес. |
Взрослые |
|
|
Афлатоксин В1 |
0,05 |
– |
0,1 |
0,025 |
– |
0,05 |
– |
– |
||
|
Патулин |
– |
не допускается |
– |
0,05 |
не допускается |
не допускается |
не допускается |
только на откорме 2,0–3,0 |
||
|
ДОН |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
||||
|
Охратоксин |
– |
0,5 |
0,3 |
0,3 |
не допускается |
не допускается |
не допускается |
только на откорме 2,0–3,0 |
||
|
Т-2 |
– |
0,1 |
0,035 |
|||||||
|
Зеараленон |
– |
– |
0,035 |
|||||||
Способы борьбы с микотоксинами
В борьбе с микотоксинами необходимо применять ряд мер еще на стадиях выращивания и сбора кормовых растений. Они должны включать жесткий учёт расхода минеральных удобрений, оптимизацию севооборота, соблюдение правил заготовки и хранения кормового сырья. Обработка семян фунгицидами и протравителями усиливает образование в растениях микотоксинов. Их продуцируют устойчивые к химикатам штаммы плесневых грибков.
Поражение корма микотоксинами можно уменьшить, снизив температуру хранения ниже 15–18°С и добившись влажности кормов менее 11–12%. Отсутствие вентиляции, влажность в хранилищах выше 60%, нарушение целостности зерна также способствует быстрому развитию плесеней. На стадии хранения зернового сырья целесообразно применять препараты — ингибиторы плесени.
Снизить содержание микотоксинов в кормовом сырье также возможно механическими (отделение испорченного сырья), физическими (термическая, УФ, СВЧ обработки), а также химическими методами (при помощи обработки окислителями). Однако они имеют существенные недостатки и приводят к снижению питательности корма, нарушая его всасывание.
Адсорбенты и нейтрализаторы микотоксинов
В условиях животноводства и птицеводства целесообразно внесение в корм специальных добавок, адсорбирующих либо нейтрализующих микотоксины, что получило название биологического метода борьбы. Связывание и выведение микотоксинов при этом происходит в пищеварительном тракте животных и птиц. При использовании специализированных препаратов можно вывести из организма свиней, скота и птицы до 30–40% и даже 70% различных токсинов. Эти добавки рекомендуется скармливать животным постоянно в качестве профилактического средства в количестве от 0,2–0,5 до 2% от рациона.
По своему происхождению вещества с потенциальным действием против микотоксинов делятся на минеральные и органические. В зависимости от механизма действия их можно разделить на две группы — прямого действия на микотоксины (адсорбирующие и биотрансформирующие агенты) и вторичного действия (снижающие негативный эффект микотоксина на организм животного). В зависимости от основного механизма действия при микотоксикозе — на адсорбенты (снижение доступности микотоксинов путем их связывания) и деактиваторы (совмещение механизмов: связывание микотоксинов и снижение негативного эффекта микотоксинов, избежавших адсорбции).
В России зарегистрировано более 100 импортных и отечественных препаратов. Около 30 продуктов рекомендованы для нейтрализации афлатоксина, остальные зарегистрированы как эффективные против других микотоксинов, например ДОН, зеараленон, Т-2 токсин, фумонизин и т.д.
Адсорбирующий эффект минеральных компонентов препаратов основан на взаимодействиях положительно заряженных «хвостов» молекул токсинов с отрицательно заряженной поверхностью природного или синтетического адсорбента, в результате чего происходит захват и выведение ряда микотоксинов из пищеварительного тракта.
К неорганическим адсорбентам относятся природные (цеолиты или клиноптилолит, бентониты, диатомиты, сепиолит, иллит, каолинит) и синтетические (калий, натрий, алюмосиликаты). Неорганические адсорбенты отличаются низкой ценой, но некоторые из них способны связывать в организме животных витамины, аминокислоты и ферменты.
По данным специалистов Nutriad, большинство неорганических адсорбентов (цеолиты, бентониты, диатомиты, каолинит и иллит) используют только против афлатоксинов, другие микотоксины они практически не связывают. Эксперты обращают внимание на то, что исключительно все неорганические адсорбенты содержат тяжелые металлы и диоксины, во многих случаях в высоких концентрациях, поэтому во многих странах ЕС, а также в США уровень тяжелых металлов и диоксинов в минеральных субстанциях строго контролируется.
По мнению экспертов компании «Экокремний», для нейтрализации микотоксинов эффективно применение искусственно созданных минеральных адсорбентов. В частности, этим соединениям присуща высокая чистота. По сравнению с природными у них более высокая сорбционная активность, а специально созданная структура пор минимизирует возможность сорбции в ЖКТ полезных веществ (витаминов, аминокислот, ферментов). Однако стоимость синтетических минеральных сорбентов выше, чем стоимость природных. В России минеральные синтетические сорбенты представлены такими марками, как Ковелос-Сорб (ООО «Экокремний») и Полисорб (АО «Полисорб»). Сорбционным материалом в них является высокочистый аморфный диоксид кремния, полученный синтетическим способом.
К неорганическим адсорбентам относятся также препараты на основе активированного и неактивированного угля. Они обладают высокой связывающей способностью, но в целях профилактики не применяются, поскольку в первую очередь связывают витамины и микро- и макроэлементы.
Адсорбирующим эффектом обладают β-глюканы клеточных стенок инактивированных дрожжей и водорослей, а также лигнин и уголь. Одна из перспективных разработок учёных — применение в создании препаратов клеток водорослей и глюканов дрожжевых клеток — позволило специалистам Alltech создать нейтрализатор токсинов Микосорб А+.
В качестве адсорбентов в составе нейтрализаторов микотоксинов также применяется биомасса дрожжей, лактобактерий, а также некоторые грибы. Им присущи также свойства дезактиваторов.
По данным компании BIOMIN, наиболее успешно сорбируются молекулы афлатоксинов, алкалоиды спорыньи, фумонизины, охратоксины. В меньшей степени — зеараленон и трихотецены, молекулы которых обладают большим размером и меньшей полярностью. Другие компании заявляют об эффективном связывании зеараленона β-глюканами и некоторыми минеральными адсорбентами (сепиолит, леонардит).
Эффективно решает проблемы, связанные с адсорбцией афлатоксинов, препарат Новазил Плюс от BASF, при этом он является одним из самых исследованных неорганических адсорбентов микотоксинов в мире. Опубликовано более 60 результатов исследований по данному продукту в самых авторитетных научных журналах по животноводству и птицеводству, которые подтверждают его эффективность.
Одним из перспективных направлений в создании новых препаратов является модификация структуры природных адсорбентов, придание им особой слоистой структуры, где между слоями минерала находятся молекулы органического происхождения. Благодаря этому сорбируются молекулы токсинов, обладающие крупными размерами. В 2005 г. OLMIX GROUP во Франции был запатентован обладающий подобными свойствами препарат Амадеит, а в 2008-м на него был получен международный патент.
Компания OLMIX, используя уникальное нанотехнологическое решение по запатентованной технологии Amadeite, разработала единственный в мире продукт МТ.Х+, обладающий способностью воздействовать одновременно на все существующие микотоксины, в особенности на ДОН, Т-2 токсин и зеараленон. Технология Amadeite основана на сочетании монтмориллонита и экстракта водорослей, обеспечивающем увеличение межслоевого пространства монтмориллонита в 10 раз от первоначальной структуры.
Некоторые производители адсорбентов активируют природный минеральный адсорбент (чаще всего цеолит или бентонит) путем внедрения органического компонента с сильным положительным зарядом. Существует несколько патентов по активации минеральных адсорбентов с помощью четвертичного аммония. Такие адсорбенты не уступают по эффективности связывания активированному углю. Однако помимо микотоксинов они также связывают дорогостоящие витамины и микроэлементы и запрещены к использованию в кормах во многих странах по причине высокой токсичности четвертичного аммония. Широко распространена практика активации природного бентонита неорганическими солями, например солями натрия. При этом увеличивается сорбционная емкость адсорбента по афлатоксину, что позволяет значительно снижать дозировку продукта. Такой адсорбент безопасен и эффективен. Несколько европейских компаний, включая Nutriad и Kemin, используют такой бентонит в своих продуктах.
В ряду адсорбирующих препаратов в особой группе находятся угли различного происхождения. Наиболее эффективными по сорбции и безопасными в отношении связывания питательных и полезных веществ являются угли, полученные в особом режиме пиролиза из древесины дуба, что обеспечивает наибольшее количество макропор для связи крупных конгломератов микотоксинов за счет сил Ван-дер-Ваальса и снижение количества микропор, сорбирующих малые молекулы лекарств и витаминов.
Биотрансформация связана с воздействием на микотоксины специфическими ферментами или агентами. Разрушение токсина происходит непосредственно в желудочно-кишечном тракте. Например, в препаратах крупного производителя BIOMIN (Микофикс Плюс 5.0 и Микофикс Селект 5.0) дезактивация охратоксина А происходит за счет ферментативного расщепления амидной связи в токсине, молекул фумонизина В — за счет расщепления диэфирных связей, трихотеценов — вследствие расщепления связей эпоксидных групп, зеараленона — путем расщепления лактонового кольца.
Компания «Новус» Novus использует в качестве биотрансформатора специфический агент — модифицированный лецитин.
Сочетание методов адсорбции и биотрансформации многократно усиливает эффект действия препаратов, поэтому комплексные препараты сегодня пользуются наибольшим спросом. Однако необходимо помнить о чувствительности ферментов и не злоупотреблять высокими температурами при грануляции корма с ферментами.
Использование пектинов в качестве органических сорбентов, наличие комплекса микроорганизмов, обладающих свойством подавления бактерий рода Clostridium и плесневых грибов, ферментного комплекса, осуществляющего биотрансформацию токсинов, и ввод расторопши в качестве гепатопротектора обеспечивают эффективность и высокий спрос на БАЦИТОКС-2.0 (ООО «НТЦ БИО»).
Комплексные нейтрализаторы микотоксинов могут дополнительно содержать компоненты, улучшающие функции печени и стимулирующие обмен веществ (витамины, аминокислоты), дубильные вещества, что позволяет снижать стрессовую нагрузку. В некоторые препараты (в том числе Биосорб Органик, МаксиСорб, Токсаут Форте, Эксеншиал Токсин Плюс) входит бетаин, который применяется в качестве частичной замены метионина и холина в рационе, одновременно выполняет функцию защиты печени от проникновения микотоксинов из кишечника в кровоток.
Компонент лютеин, известный своими гепатопротекторными свойствами, входящий в комплексный препарат Токсибан Макс (Novus Int.) в дополнение к адсорбирующим (бентонит) и биотрансформирующим компонентам (модифицированный лецитин), помогает животному и птице максимально противостоять микотоксинам и их негативному воздействию на организм.
В комплексные препараты некоторые производители добавляют эфирные масла (Заслон от «Биотроф») или комплекс цельных растительных компонентов (Юнике Плюс от Nutriad, Эсцент от Innovad).
В качестве вспомогательных компонентов применяются фитодобавки. Препараты Мастерсорб GOLD и Мастерсорб FM производства EW Nutrition (GRASP, Бразилия) помимо алюмосиликатов и стенок дрожжевых клеток содержат силимарин (экстракт расторопши) — мощный детоксикант и антиоксидант. Экстракт расторопши содержит также Микофикс Селект 3.Е (BIOMIN) и МаксиСорб («БИОРОСТ»). Препарат Юнике Плюс (Nutriad) содержит размолотые семена расторопши. Микотокс NG от CEVA содержит экстракт тимьяна. Продукты Микосорб А+ (Alltech) и Мистраль Токс+ (OLMIX) имеют в своем составе компоненты морских водорослей. Комплексный препарат Токси-Нил Плюс Юнике (Nutriad), кроме силимарина, содержит экстракт Больдо, что в комплексе дает поддержку и снижение воздействия микотоксинов на печень и почки.
Одним из первых на рынке России в качестве элиминатора микотоксинов стал применяться препарат Элитокс (Impextraco), в котором наряду с адсорбирующими средствами использован ферментный природный комплекс, биотрансформирующий неполярные и полярные токсины в безопасные соединения. Его эффективность поддерживает биополимер, гепатопротекторный растительный комплекс и термостойкая аскорбиновая кислота. Оригинальность энзимного комплекса достигается путем накопления активных веществ особой группой микроорганизмов, а не смешиванием отдельных ингредиентов.
Среди перспективных направлений экологически чистого животноводства — применение пробиотиков, обладающих антигрибковым действием. Например, нейтрализатор микотоксинов Фунгистат (НПФ «Элест») содержит споры бактерий рода Bacillus subtilis, который подавляет развитие плесеней, при этом продуцирует в ЖКТ аминокислоты и витамины.
В состав нейтрализаторов микотоксинов могут входить органические кислоты и их соли, которые нарушают энергетический баланс, синтез белков и ферментов плесневой клетки, что приводит к ее гибели (АтоксБио Плюс от «ТекноФид», Эксеншиал Токсин Плюс от ORFFA). Гуминовые кислоты и фумаровую кислоту содержит препарат Микософт (НПЦ «АгроСистема»).
Мощным сорбентом органического происхождения является хитозан. На его основе производится препарат Хитолоза (НПФ «Элест»).
Высоким эффектом деактивации микотоксинов обладают комплексные препараты группы Токси-Нил (Бельгия Nutriad) содержащие глинистые материалы (алюмосиликаты, бентониты, сепиолиты и др.), стенки дрожжевой клетки, также органические кислоты, антиоксиданты и фитобиотики.
Сочетание в одном препарате сразу несколько сорбционных средств различного происхождения (минеральный синтетический, минеральный природный, органический) способно значительно расширить спектр связываемых и выводимых из организма животных токсинов.
В комплексных препаратах нередко сочетаются сразу несколько минеральных адсорбентов, например в Кормо-Токс Плюс от Chemopharma (алюмосиликаты, каолиниты). В состав препарата БиоТокс (Biochem) входят силикат кальция, алюмосиликат натрия. Кормовые добавки Карбитокс («Агроакадемия») и ТоксиНон («БИОРОСТ») содержат в составе цеолит и бентонит, ХаруФикс+ (HaruPharm) содержит алюмосиликаты и каолиниты. Продукты компании Nutriad Токси-Нил, Токси-Нил Плюс и Юнике Плюс, а также Токсфин от Kemin включают в себя бентонит и сепиолит.
В состав кормовой добавки Апсабонд (Andres Pintaluba) входят 3 вида очищенных природных глин и инактивированные дрожжевые клетки. Препарат Эксеншиал Токсин Плюс (ORFFA) обладает пятью активностями, в нем сочетаются сразу несколько минеральных адсорбентов (филлосиликаты и тектосиликаты) для сорбции полярных микотоксинов, МОС для сорбции неполярных микотоксинов, пропионат аммония, обладающий фунгистатическим свойством, и бетаин. Специалисты компании «АгроБалт трейд» разработали препарат Амиго, содержащий сразу два адсорбента с взаимодополняющей специфичностью по связыванию отдельных групп микотоксинов.
Зарубежные производители нейтрализаторов микотоксинов: Alltech, BIOMIN, BASF, Nutriad, OLMIX, Daavision, GRASP, Kemin, CEVA, Impextraco, Daavision, Biochem, Liptosa, Andres Pintaluba, ORFFA и др.
Отечественные производители нейтрализаторов микотоксинов: «Агроакадемия», НПЦ «Агросистема», «Мустанг Технологии Кормления», «АгроБалт трейд», «Биотроф», «БИОРОСТ», «ВитОМЭК», «НТЦ БИО», «Сиббиофарм», «ТекноФид», НПФ «Элест», «Экокремний» и др.
Редакция журнала благодарит за помощь при подготовке статьи компании BIOMIN, Nutriad, Kemin, «Мисма», «ПТК АйБиЭс», «БИОРОСТ», «НТЦ БИО», «Новус», «ЕВ Нутришн», «ОЛМИКС», «Пищепропродукт», «Фидимпорт», «Экокремний».
При подготовке статьи были использованы данные из брошюры «Исследование распространенности микотоксинов» (Россия, 2016 г.) компании BIOMIN.
Количество показов: 21281