Корма и кормовые добавки

Морские водоросли в составе адсорбентов микотоксинов 04.06.2014

Морские водоросли в составе адсорбентов микотоксинов

Широко распространённые минеральные адсорбенты хорошо связывают афлатоксин (до 60–80%) и слабо — микотоксины трихотеценового ряда (ДОН — не более 6–8%), однако именно последние являются преобладающими контаминантами зерна, силоса, сенажа и грубых кормов в странах с умеренным климатом.

В целях решения этой проблемы уже в 90-х годах прошлого столетия для абсорбции трихотеценов было предложено использовать маннанолигосахариды — органические адсорбенты, которые получают путём выделения из клеток стенок дрожжей. Однако их испытание во ВНИТИП на фоне Т-2 токсикоза оказалось безуспешным. В 2000 году был зарегистрирован патент № 6045834, в котором было описано получение адсорбента, состоящего из экстракта дрожжевых клеток и бентонита или цеолита. В описании патента указано, что связывание ДОН in vitro в ряде испытаний составило 10–12%.

Чем обусловлено слабое связывание трихотеценовых микотоксинов? Большинство минеральных адсорбентов, предлагаемых на мировом рынке, представлены слоистыми глинистыми минералами. В результате изучения структуры минералов было установлено, что расстояние между слоями составляет 0,25–0,35 нм, тогда как размеры молекул охратоксина составляют 2,6, ДОН и Т-2 токсинов — около 3,8 нм, ещё больше молекула фумонизина. В результате крупные молекулы трихотеценовых микотоксинов не могут проникать внутрь частиц адсорбента и прочно с ними связываться.

В результате поиска способа увеличения расстояния между слоями адсорбента был выбран подходящий минерал, которым оказался монтмориллонит. Между слоями монтмориллонита находятся положительно заряженные ионы натрия, кальция и магния, которые могут замещаться другими ионами. Следующим этапом стал поиск замещающего иона, который бы имел подходящий размер, чтобы увеличить расстояние между слоями и удержать их на заданном расстоянии. Внимание исследователей привлекли полисахариды, называемые ульванами, так как они впервые были обнаружены в ульвовых водорослях Ulva lactuca, произрастающих в Атлантическом океане у побережья Бретани на северо-западе Франции. Ульваны состоят главным образом из рамнозы, глукуроновой кислоты, ксилозы, глюкозы, галактозы, а также сульфатированных полисахаридов. Последние включают такие нейтральные и кислые моносахара, как d-глюкоза, d-галактоза, d-манноза, l-галактоза, l-рамноза, l-фукоза, d-ксилоза, а также d-мануроновую, d-гулуроновую и другие кислоты. Эти полисахариды сами по себе представляют практический интерес, так как известно, что они обладают противовирусной, антикоагулянтной, противоопухолевой и иммуномодулирующей активностью. Из полисахаридов были получены олигосахариды, которые использовали для внедрения в пространство между слоями минерала, увеличив его на заданный размер. Разработанная технология позволила получить продукт, в котором расстояние между слоями составило около 4 нанометров. Это привело к тому, что его адсорбционная способность по сравнению с исходным монтмориллонитом увеличилась в десятки раз. Благодаря внедрению между слоями олигосахаридов, сформировалась сеть микроканалов, создавших возможность для связывания гидрофобных и гидрофильных микотоксинов. Был создан не существовавший до этого в природе продукт, который отличался от всех ранее известных. Французские изобретатели-романтики назвали его «Амадеит» — в честь Амадея Моцарта.

В 2005 году этот продукт был зарегистрирован национальным патентом Франции (патент 2882997-A1), а в 2008 был получен международный патент. Изучение связывания ДОН на модели желудочно-кишечного тракта Амадеитом и другими присутствующими на рынке адсорбентами показало, что его адсорбционные свойства в 8,5 раз превышают свойства исходного природного монтмориллонита (бентонита).

Активное вещество

% адсорбции ДОН

Амадеит

43±2

Глюкоманнаны из стенок клеток дрожжей

18±5

Минеральный и органический адсорбенты + ферменты

9±0

Активированные:

Цеолит

Бентонит

Каолинит

2±2

5±4

2±2

Глюкоманнаны, полученные из стенок клеток дрожжей, также неплохо связывали ДОН по сравнению с природными минеральными адсорбентами, но способность к адсорбции ДОН глюкоманнанов оставалась в 2,5 раза ниже по сравнению с Амадеитом.

Новый продукт — это не смесь монтмориллонита и водорослей, а монтмориллонит, изменённый на уровне наноструктуры за счёт внедрения в его структуру олигосахаридов, полученных из полисахаридов морских водорослей.

Водоросли давно используют в качестве кормовых добавок, но для проявления положительного действия их необходимо включать в рацион в количестве от 2 до 4%. Наблюдаемый в таких случаях положительный эффект связан не с адсорбцией микотоксинов, а с химическим составом.

Амадеит явился основной составной частью коммерческого адсорбента МТокс+. Кроме олигосахаридов, внедрённых в межслойное пространство монтмориллонита, в препарате присутствуют свободные уже гидролизованные полисахариды, которые не нужно переваривать для проявления их позитивного действия, поэтому достаточно их небольшого количества.

Учитывая популярность нового адсорбента, некоторые производители тоже решили добавлять водоросли к известным адсорбентам. Однако простое смешивание природных адсорбентов с взятыми из океана водорослями не позволяет изменить свойства природных адсорбентов и получить продукт, хотя бы сколько-нибудь похожий по свойствам на адсорбент с наномодифицированной структурой.

Без технологии, подобной той, что используется для получения Амадеита, добавление водорослей к глюкоманнанам из стенок клеток дрожжей или алюмосиликатам не имеет смысла. Для получения Амадеита был взят слоистый минерал, и с помощью олигосахаридов было увеличено расстояние между слоями, тогда как глюкоманнаны не обладают слоистой структурой, и потому даже добавление к ним олигосахаридов из водорослей не приведёт к изменению их адсорбционных свойств.

Ни одного указания на научные публикации, подтверждающие увеличение адсорбционных свойств глюкоманнанов в результате добавления к ним сахаридов из водорослей, в научных журналах не имеется.

Аналогичные «слабости» можно заметить и у другого известного адсорбента, основу которого составляют бентонит (он же монтмориллонит) и диатомит (70–75%), а также инактивированные дрожжевые клетки (15–16%) и водоросли (5–5,5%). Простое включение в препарат водорослей не меняет его адсорбционных свойств по отношению к микотоксинам, тогда как для проявления известных положительных свойств водорослей их нужно включать в рацион не 50–100 г, а 10–20–40 кг на 1 тонну.

Таким образом, простое добавление к минеральным или органическим адсорбентам водорослей или выделенных из них сахаридов не может повысить связывание микотоксинов «новыми» адсорбентами.


Количество показов: 5885
Автор:  "ЦЕНОВИК" июнь 2014, В. Крюков, доктор биол. наук, профессор, «Olmix» П.-Н. Коллен, директор научно-исследовательского отдела, «Olmix» Э. Дёмэ, научный советник, «Olmix»
Компания:  OLMIX

Возврат к списку


Материалы по теме: