Корма и кормовые добавки

11.08.2018

Препараты для вывода и биотрансформации микотоксинов

Микотоксины — ядовитые вещества с высокой биологической активностью, вырабатываемые микроскопическими грибами. Всего плесневыми грибами выделяется более 300 различных ядов, из них наиболее ощутимый вред здоровью и продуктивности животных наносят около 20 химических соединений.

Основной и единственный путь попадания микотоксинов в организм сельскохозяйственных животных и птицы — алиментарный. Источником ядов в основном является растительное сырье, которое было заготовлено или хранилось в ненадлежащих условиях (таких как высокая влажность 85–95%, температура свыше 15°С и доступ кислорода), что способствовало прорастанию спор плесневых грибов.

Продуценты микотоксинов

С биологической точки зрения микотоксины являются вторичными метаболитами — регуляторами, которые вырабатываются для стимуляции роста грибковых колоний.

Основными продуцентами микотоксинов являются «полевые» грибы Fusarium (трихотецены, зеараленон, фумонизин и др.), а также «складские» грибы Penicillium (патулин и др.) и Aspergillus (афлатоксины и их метаболиты). Также микотоксины способны производить грибы рода Trichoderma, Mucor, Rhizopus, Alternaria, Stachybotrys, Cladosporium, Claviceps, Ustilago, Cephalosporium и др.

Токсические эффекты

Механизм действия этих ядов на организм теплокровных животных различен и зависит от химического строения каждой конкретной молекулы. Микотоксины вызывают нарушение синтеза белка и нуклеиновых кислот, усиление перекисного окисления липидов, а также «метаболистический хаос» — запуск апоптоза (программируемой клеточной смерти).

Микотоксины обладают способностью кумулироваться в организме. Лишь очень небольшое их количество может подвергнуться биотрансформации в печени и кишечнике. Микотоксины также обнаруживаются в мясе, яйце, молоке, что опасно для здоровья человека.

Ядовитые метаболиты грибов нарушают работу различных органов животных. Сбои в работе органов размножения вызывают микотоксины ЗЕА, Т-2, ДОН, эргоалкалоиды. Поражения печени, почек, кишечника, легких происходят под воздействием эндотоксинов Т-2, ДОН, AFB1, ОТА, ФУМ. Диарею и воспаление почек и мочевого пузыря, появление крови в моче регистрируют у животных при высоком уровне в рационе Т-2, ОТА, AFB1_. Типичными нейротоксинами являются ДОН, трихотецены, патулин, а также некоторые другие соединения. Выраженным тератогенным эффектом обладают охратоксины. Афлатоксины, охратоксины, трихотецены подавляют иммунную систему животных и птицы. Это снижает эффективность вакцинации и увеличивает риск инфекций.

Микотоксины трихотецены также вызывают потерю аппетита, что связано с повышением в головном мозге животных уровня серотонина, отвечающего в том числе за чувство насыщения.

Специальные кормовые добавки способствуют снижению риска накопления микотоксинов в организме. Некоторые инновационные препараты даже вызывают биотрансформацию этих ядов в тканях животных. Добавки для уменьшения загрязнения кормов микотоксинами позволяют не только сохранить здоровье и повысить продуктивность животных, но и сделать мясо, молоко и пищевые яйца полностью безопасными для потребления.

Защита от микотоксинов

Программа защиты продуктивных животных от микотоксинов должна включать:

а) выявление наиболее опасных микотоксинов при заготовке кормов. В российских условиях наибольшее распространение получили микотоксины ДОН, Т-2, афлатоксин В1, охратоксины, а также зеараленон и фумонизин;

б) входной контроль сырья на микотоксины. В нашей стране официально определяются 14 видов микотоксинов: Т-2, зеараленон, афлатоксины (AF) В1, В2, G1, G2 и их метаболит M1, фумонизины (ФУМ) В1 и В2, охратоксин А, патулин, стеригмацистеин, роридин А, ДОН;

в) подбор адсорбентов и нейтрализаторов микотоксинов в зависимости от конкретной обстановки. В соответствии с Регламентом № 1831/2003 Европейского парламента и Совета от 22 сентября 2003 года определено понятие «вещества для уменьшения загрязнения кормов микотоксинами». Согласно этому документу, данные кормовые добавки «ликвидируют или сокращают поглощение и способствуют выведению микотоксинов или изменяют их способ действия». Таким образом, современные коммерческие препараты направлены как на сорбцию, так и нейтрализацию микотоксинов.

В качестве сорбентов могут выступать вещества различной природы (минеральные, синтетические и органические). Яды с небольшим размером молекулы и обладающие зарядом (афлатоксины, фумонизин и др.) хорошо поглощаются сорбентами с полярными свойствами.

Неполярные микотоксины, обладающие большим размером молекулы (охратоксин, Т-2 и др.), могут преобразовываться до нетоксичных соединений специальными ферментами, выделенными особыми штаммами бактерий. Например, биотехнологами Biomin выявлены бактерии, способные нейтрализовать трихотецены (Т-2, ДОН). С «тяжелыми» молекулами микотоксинов успешно справляются препараты на основе искусственных адсорбентов, способные улавливать до 80% токсинов корма.

Обычно в кормах выявляются 1–3 вида токсичных метаболитов грибов, действие которых необходимо немедленно нейтрализовать. Это могут быть как «легкие», так и «тяжелые» молекулы: например сочетания охратоксин А + зеараленон, афлатоксин В1 + Т-2 и др.

Выраженные токсикозы у животных могут быть результатом суммарного и синергетического воздействия различных микотоксинов. Поэтому при выборе кормового сырья происхождения лучше применять препараты с широким спектром поглощения токсинов;

г) использование при заготовке и хранении кормов ингибиторов плесеней, в том числе препаратов органических кислот.

Классификация препаратов для вывода и биотрансформации микотоксинов

1. Адсорбенты на основе минералов (минеральные природного происхождения).

Представляют собой производные природных алюмосиликатов (цеолитов и бентонитов), синтетических алюмосиликатов натрия и кальция, диатомитовых глин, сложных силикатов магния (сепиолит) и других горных пород. Эффективную сорбцию осуществляют гидратированные алюмосиликаты (HSCAS). Активированный алюмосиликат натрия образует устойчивые и необратимые ковалентные связи с широким спектром микотоксинов (афлатоксины, охратоксин А, ДОН, Т-2 и т.д.).

Норма ввода минеральных адсорбентов составляет до 3–5 кг на тонну корма, при этом цена их низкая.

Однако минеральные адсорбенты проявляют различную активность в отношении микотоксинов. Дело в том, что на сорбцию в значительной степени влияет чистота сырья. Минеральные сорбенты природного происхождения имеют большую долю минеральных примесей (до 40%!). Поэтому в качестве сорбентов часто применяют очищенные и модифицированные формы природных минералов — бентонитов (монтмориллонит), диатомовой глины (кизельгур), а также кремнезем, очищенную от примесей асбеста каолиновую глину.

Эффективность минерального адсорбента зависит от размера пор, степени измельчения сырья, ионных характеристик, а также катионной обменной емкости (КОЕ) минерала. По данным некоторых исследований, идеальная КОЕ такого сорбента должна составлять 19–60 mEq, что позволяет захватывать и выводить из организма токсические продукты обмена грибов, при этом минимизируя риски поглощения сорбентом питательных веществ из корма.

Минеральные адсорбенты микотоксинов хорошо справляются с «легкими» токсинами, такими как афлатоксин В1, фумонизин. Цеолиты и бентониты способны сорбировать также Т-2 токсин и охратоксин.

Из-за риска набухания в кишечнике животного при избыточном количестве минеральные добавки должны применяться строго по инструкции.

В состав некоторых комплексных адсорбентов микотоксинов входит уголь из древесины дуба с крупными (60%) и средними (20%) порами. Он способен поглощать афлатоксины, фумонизин, эрготоксины, охратоксин, Т-2. Благодаря величине пор эти препараты сорбируют в том числе крупные молекулы бактериальных токсинов, вызывающих тяжелые интоксикации (сальмонеллы, клостридии, бактерии группы кишечной палочки и т.д.). В отношении же мелких молекул лекарств и витаминов уголь из древесины дуба инертен.

Добавки на основе активированного угля обладают в основном мелкими порами и более эффективны для краткосрочного применения при острых отравлениях. Сдерживающим моментом в применении активированного угля является поглощение им питательных веществ корма.

Примеры:

Адсорбент микотоксинов Новазил Плюс (BASF, Германия) на основе природной смектитовой глины с высоким содержанием монтмориллонита служит для профилактики и лечения микотоксикозов сельскохозяйственных животных и птицы.

Российская кормовая добавка Био-Сорб («РУС-БИО») сорбирует микотоксины с помощью шунгита, клиноптилолита, монтмориллонита.

Карбофикс Бэйсик (MG2Mix) — 100%-ный дубовый неактивированный уголь в виде крупки — сорбирует крупные молекулы бактериальных и микотоксинов и в дозах от 0,8 до 2,5 кг на тонну корма регулирует работу желудочно-кишечного тракта при смешанных токсикозах.

Адсорбент микотоксинов российского производства Микософт (НПЦ «АгроСистема») содержит бентонит кормовой (монтмориллонит) 73,8–90,2%, перлит 13,5–16,5%, а также фумаровую кислоту 0,9–1,1% и гуминовые кислоты 1,8–2,2%.

Кормовая добавка Мастерсорб (EW Nutrition GmbH / Grasp Industria e Comercio) производится на основе 100%-ных гидратированных натрий-кальций алюмосиликатов.

Кормовая добавка МТ.Х (Olmix) представляет собой комбинацию тщательно отобранного монтмориллонита и диатомовой земли для получения быстрой и эффективной адсорбции токсинов малых размеров молекулы (особенно афлатоксинов) в кормах для сельскохозяйственных животных, в том числе птицы.

Кормовая добавка МиаБонд ТРОФИ (MIAVIT GmbH) включает бентонит и карбонат кальция.

Минерал Актив («ТекноФид») содержит цеолиты (15%), бентонит (12–13%), а также 5–25% гидратированного растворимого кремния и 40–45% активного карбоната кальция.

Адсорбент микотоксинов Нат-Мин 9000 («Юнифид Трейд») представляет собой гидрированный натрий-кальций алюмосиликат (природный цеолит).

Токсфин сухой (Kemin) производится на основе комбинации монтмориллонита и сепиолита, Токсфин 2.0 сухой (Kemin) — из монтмориллонита и леонардита.

Препарат Токсипол АС Сухой (Framelco B.V) содержит бентонит, а также вспомогательные добавки — монобутират, пропионат кальция.

Добавка ТоксиНон («БИОРОСТ») создана на основе бентонита, цеолита и диоксида кремния.

2. Органические сорбенты.

Органические сорбенты обладают выраженными сорбционными свойствами, доза их внесения составляет 0,3–0,5 кг на тонну корма. Они применяются как самостоятельные препараты, а также в составе комплексных средств.

При производстве органических сорбентов часто используются клеточные стенки инактивированных дрожжей — этерифицированные глюкоманнаны (EGM).

Полисахариды (бета-глюканы) обладают сорбирующими свойствами в отношении неполярных микотоксинов. Они поглощают трихотецены (ДОН, Т-2, NIV и др.), а также фумонизин, зеараленон, монолиформин. Компоненты клеточных стенок дрожжей (маннанолигосахариды, или МОС) способны связывать в кишечнике животных бактерии группы кишечной палочки и сальмонеллы. Наряду с бета-глюканами они также оказывают иммуномодулирующий эффект.

В составе коммерческих препаратов против микотоксинов могут использоваться лигнин и пектины. Мощным сорбентом органического происхождения является хитозан. На его основе производится препарат Хитолоза (НПФ «Элест»).

В качестве адсорбирующих агентов в состав ряда коммерческих препаратов входит биомасса мицелиальных грибов и бактерий, в частности лактобактерий.

Примеры:

Зарубежная кормовая добавка Микосорб (Alltech) содержит модифицированные этерифицированные глюкоманнаны, полученные из дрожжей Saccharomyces cerevisiae.

В состав кормового препарата Биосорб Органик (Biotech) входят сухие инактивированные дрожжевые клетки Saccharomyces cerevisiae (бета-глюканы + МОС), бетаин, экстракт артишока, экстракт чеснока, ферменты.

Адсорбент СОРБИФЛОР-Вет («Восток») адсорбирует микотоксины благодаря 90%-ному содержанию лигнина.

Препарат Биолекс МВ 40 (Leiber) производится на основе клеточных оболочек пивных дрожжей.

3. Минеральные сорбенты неприродного происхождения.

Синтетические минеральные сорбенты обладают высокой химической чистотой и сорбционной емкостью (350–400 м²/г). Они производятся из аморфного диоксида кремния, полученного синтетическим способом. Норма ввода — 0,8–2 кг/т.

Другой эффективный препарат в этой сфере — свежеосажденный аморфный диоксид кремния (гидрогель) — обращенно-фазовый сорбент на полисиликатной основе. Он обладает высокой сорбционной емкостью по отношению к широкому спектру химических соединений (от умеренно полярных микотоксинов до неполярных соединений) и связывает до 80% и более из них.

Примеры:

Ковелос («Экокремний») содержит высокодисперсный диоксид кремния, сорбционная емкость которого составляет 260–289 мг/г.

Алвисорб (НПЦ «Фокс и Ко») представляет собой полимерный полисиликатный гидрогель (до 99,8%).

4. Комбинированные адсорбенты, объединяющие минеральную и органическую части.

Комбинированные препараты широко популярны у животноводов и птицеводов. Норма их ввода составляет 0,5–3,0 кг/т.

Эти препараты отвечают современным требованиям к производству и содержат ряд высокотехнологичных компонентов. Среди них модифицированные слоистые сорбенты, состоящие из минеральной части (в том числе HSCAS), а также клеточных стенок дрожжей и водорослей. Такие адсорбенты обладают высочайшими сорбирующими свойствами. Они связывают 90% и более афлатоксинов, свыше 60% ДОН и Т-2, а также не менее чем на 55% — охратоксин.

Комбинированные адсорбенты часто содержат вспомогательные компоненты, в том числе ферменты амилазу, ксиланазу, протеазу и другие, оптимизирующие процессы пищеварения у животных и косвенно способствующие детоксикации.

Примеры:

Кормовая добавка Апсабонд (Andres Pintaluba S.A., Испания / Мисма) содержит бентонит-монтмориллонит, сепиолитовую глину, инактивированные сухие гидролизированные дрожжевые клетки и диатомовую землю.

Кормовая добавка АтоксБио Плюс («ТекноФид») представляет собой высокоэффективную комбинацию минерального и органического адсорбентов с органическими кислотами.

Препарат Био Актив — яркий пример эффективного сочетания клеточных стенок дрожжей, а также минеральных природных сорбентов силикатной основы и активированных карбонатных пород кальция, что позволяет сорбировать широкий спектр токсических веществ.

Кормовая добавка Заслон-Фито (ООО «БИОТРОФ») состоит из специально подготовленного минерального компонента диатомита и композиции эфирных масел.

Микосорб А+ (Alltech) изготавливается на основе инактивированных дрожжевых клеток Saccharomyces cerevisiae и монтмориллонита, содержит высушенные водоросли Clorella vulgaris.

Кормовая добавка адсорбент микотоксинов МТ.Х+ (Olmix) содержит натуральный активированный монтмориллонит, диатомит, инактивированные клеточные стенки дрожжей Saccharomyces cerevisiae, а также экстракт морских водорослей. Запатентованная технология Амадеит, основанная на получении уникального адсорбента из натурального активированного монтмориллонита и экстрактов водорослей, увеличивает межслоевое пространство монтмориллонита в 10 раз. В итоге Амадеит приобретает способность адсорбировать широкий спектр микотоксинов (афлатоксинов, зеараленонов, охратоксинов, трихотеценов, фумонизинов и пр.).

Кормовые добавки для адсорбции микотоксинов Мастерсорб FM и Мастерсорб Gold (EW Nutrition GmbH / Grasp Industria e Comercio) содержит стенки инактивированных дрожжевых клеток Saccharomyces cerevisiae, гидратированные натрий-кальций-алюмосиликаты, а также гепатопротектор — экстракт чертополоха молочного (расторопши).

МаксиСорб («БИОРОСТ») включает монтмориллонит, клеточные стенки дрожжей, цеолит, диоксид кремния, а также бетаин, янтарную кислоту, экстракт расторопши пятнистой, пребиотик МОС.

Препарат Микотокс NG (Ceva Sante Animale) содержит бентонит, клеточные стенки инактивированных дрожжей, тимол.

Адсорбент ФРА Максибайнд NG Сухой (Framelco) производится на основе бентонита, сепиолита, а также инактивированных дрожжей.

Сорбитокс (VIC/Biotal) содержит внутренние оболочки дрожжевых клеток Saccharomyces cerevisiae (не менее 80%), а также кальций алюмосиликат (не более 20%).

Токсаут Форте РФ+ (BioTech) в качестве активных ингредиентов включает диатомит, сухие инактивированные клеточные стенки дрожжей, а также бетаин, экстракт артишока, фермент ксиланазу.

Кормовая добавка против микотоксинов Фунгисорб (ПО «Сиббиофарм») изготавливается из активированного алюмосиликата натрия, диоксида кремния, клеточных стенок дрожжей, а также ферментов амилазы и протеазы.

Кормовая добавка Эсцент сухой (Innovad) производится на основе монтмориллонита (53%), инактивированных дрожжей (18%), дополнительно содержит тимол и розмарин.

Адсорбент Эксеншиал Токсин Плюс (ORFFA Additives B.V., Нидерланды / Мисма) содержит клиноптилолиты осадочного происхождения, МОС, пропионат аммония и бетаин гидрохлорид.

Юнике Плюс сухой производства Nutri-AD International производится на основе инактивированных дрожжевых стенок Saccharomyces cerevisiae (42,5%), сепиолита (23,0%), бентонита (22,5%), а также растительных (расторопша, больдо, розмарин, солодка) и других вспомогательных компонентов.

5. Биотрансформаторы микотоксинов.

Трансформация микотоксинов в безопасные для организма молекулы, наряду с использованием слоистых минералов, — один из самых перспективных методов борьбы с микотоксинами.

Деактивация микотоксинов происходит в результате действия ферментов, обладающих оксидоредуктазной, гидролитической (эпоксидгидролазы, карбоксилэстеразы, лактоногидролазы) и трансферазной (УДФ-гликозилтрансферазы) активностью.

Например, в инновационных препаратах Biomin Микофикс Плюс 5.0 и Микофикс Селект 5.0 деактивация трихотеценов происходит за счет разрушения эпоксидной группы, деактивация зеараленона — за счет разрушения лактонового кольца, охратоксина А — амидной связи, фумонизина В — диэфирной связи.

Элиминатор микотоксинов Элитокс (Impextraco) содержит фермент эндо-1,4-бета-ксиланазу в составе уникального полиферментного комплекса, нейтрализующего неполярные и полярные микотоксины.

Компания «Новус» в своем продукте Токсибан Max использует неорганический (бентонит) и органический (стенки дрожжевых клеток) компоненты, а также в качестве биотрансформатора — специфический агент модифицированный лецитин и в дополнение — лютеин, известный своим свойством гепатопротектора.

Организм животного способен справляться с небольшим количеством токсинов самостоятельно. Ферменты, трансформирующие микотоксины, продуцируются микрофлорой здорового кишечника (бактерии группы кишечной палочки, лактобактерии, сенная палочка, энтеробактерии и др.). Это дает ученым возможность создавать кормовые добавки на основе пробиотических микроорганизмов. Установлено, что некоторые штаммы Bacillus subtilis синтезируют карбоксилэстеразы и эпоксидгидролазы, разрушающие трихотецены, охратоксины и афлатоксины. Благодаря подавлению патогенной микрофлоры пробиотики также создают благоприятную среду для развития лактобактерий, которые выделяют ферменты, трансформирующие ряд ядов.

В этой области наряду с зарубежными существуют инновационные отечественные разработки. Нейтрализаторы микотоксинов Фунгистат (НПФ «Элест») и Карбитокс («Агроакадемия») содержат споры бактерий рода Bacillus subtilis, которые подавляют развитие плесеней, условно-патогенных бактерий, при этом стимулируют развитие лактобактерий.

Компания «БИОТРОФ» разработала линейку эффективных нейтрализаторов Заслон и Заслон 2+. Это современные продукты, состоящие из минерального сорбента — обожженного диатомита с огромной площадью сорбции, комплекса ценных эфирных масел, обладающих антиоксидантными и иммуностимулирующими свойствами, а также двух видов бактерий, трансформирующих микотоксины до нетоксичных соединений и обладающих пробиотическими свойствами.

Основные производители препаратов

В государственном реестре кормовых добавок РФ зарегистрировано более 80 препаратов, адсорбирующих или биотрансформирующих микотоксины. Наибольшее число производится зарубежными компаниями. Их продукция импортируется из 15 стран мира.

По данным ведущего эксперта в области исследований ветеринарных препаратов «ВетАналитик»/«ФармАналитик Про», зарубежные поставки в 2017 году составили 30,0 млн USD, что на 6% больше, чем в 2016-м. На рынке обращалось более 60 наименований адсорбентов и нейтрализаторов микотоксинов от 36 зарубежных производителей.

По данным экспертов, продукция десяти ведущих импортеров занимает около 90% рынка зарубежных препаратов в стоимостном выражении. Лидерами рынка в стоимостном выражении являются Alltech, Biomin, EW Nutrition GmbH (GRASP Industria e Comercio), Biotal, Daavision.

ТОП–20 зарубежных производителей кормовых добавок против микотоксинов (импорт в USD), 2017 г.

Место	Компания-производитель
I	Alltech
II	Biomin
III	EW Nutrition GmbH / GRASP Industria e Comercio
IV	Biotal
V	Daavision
VI	Mondial Nutrition
VII	Impextraco
VIII	Patent
IX	FF Chemicals
X	Kemin
XI	Biochem
XII	Ceva Sante Animale
XIII	BASF
XIV	Global Nutrition International
XV	LICRA Tierernährung
XVI	Liptosa
XVII	Nutri-Ad Internationalе
XVIII	FRAMELCO
XIX	Provit sp. z o.o
XX	ORFFA Additives

По данным «ВетАналитик»/«ФармАналитик Про»

ТОП–10 зарубежных производителей кормовых добавок против микотоксинов (импорт в тоннах), 2017 г.

Место	Компания-производитель
I	Alltech
II	Biomin
III	Daavision
IV	EW Nutrition GmbH / GRASP Industria e Comercio
V	Impextraco
VI	BASF
VII	Patent
VIII	Biotal
IX	FF Chemicals
X	Biochem

По данным «ВетАналитик»/«ФармАналитик Про»

Среди российских производителей необходимо отметить такие компании, как «Агроакадемия», НПЦ «АгроСистема», BioTech, «Биотроф», «Биорост», ПО «Сиббиофарм», «ТекноФид», «Полисорб», НПЦ «Фокс и Ко», НПФ «Элест», «Экокремний» и др.

Количество показов: 8190
Автор:  В. Лавренова, маркетолог издательства «Сельскохозяйственные технологии»
Источник:  Препараты для вывода и биотрансформации микотоксинов
Рейтинг:  3.3