Корма и кормовые добавки

06.06.2016

Нейтрализация микотоксинов: наука против маркетинга

Микотоксины — это вещества, образуемые плесневыми грибами, оказывающие пагубное воздействие организм. В докладе EMAN (Европейская информационная сеть по микотоксикологии) приводятся результаты анализа 4327 образцов сырья, кормов для животных и других кормовых компонентов. В большинстве образцов были обнаружены микотоксины. В Центральной Европе 1519 образцов показали наличие микотоксинов гриба Fusarium, которые были заражены микотоксинами ЗОН (зеараленон), ДОН (дезоксиниваленол) и фумонизинами на 41; 64 и 51% соответственно. 65% всех образцов содержали более одного микотоксина.

Больше ущерба, чем ожидалось

Вероятность контаминации сырьевого материала и кормов несколькими токсинами очень высока. Благоприятные условия для развития одного гриба часто приводят к развитию других грибов, кроме того, один вид гриба может вырабатывать различные микотоксины. В недавнем исследовании (Освальд, 2011), продемонстрирован синергизм между ДОН и фумонизином на уровне кишечника. Был сделан вывод о том, что фумонизин препятствует обновлению эпителиальных клеток при их повреждении дезоксиниваленолом.

РИС 1.

Доктор Финк-Греммельс из Утрехтского университета утверждает, что способность к детоксикации микотоксинов в рубце молочных коров ниже, чем считали раньше. Микотоксины оказывают негативное воздействие на микрофлору рубца, что может привести к проблемам пищеварения и развитию ацидоза.

Специалист из Германии доктор Киза и др. исследовали образцы содержимого рубца, взятого у коров, получавших как чистый корм, так и корм, контаминированный грибами рода Fusarium. Так, у коров голштинской породы в начале лактации при скармливании концентрированного корма, содержащего ДОН (средней концентрация микотоксина 5,3 мг/кг), изменился баланс летучих жирных кислот в рубце, снизился pH, что явилось причиной развития подострого ацидоза.

Эффективность препаратов, нейтрализующих микотоксины

Демонстрация эффективности препаратов, нейтрализующих микотоксины, часто выполняется в условиях in vitro. Стандартные тест-системы in vitro являются простыми, но очень далекими от естественных условий in vivo. Важными факторами в отношении пищеварения и переваривания комбикормов в процессе прохождения через желудочно-кишечный тракт являются состав и величина pH желудочного и кишечного соков, условия транзита корма по ЖКТ, активность биохимических веществ (ферментов) и микрофлоры. Процессы пищеварения и всасывания продуктов переваривания у животных с однокамерным желудком могут быть смоделированы на моделях ЖКТ in vitro TNO TIM-1 (www.tno.nl). Модели ЖКТ TNO in vitro имитируют последовательные протекание процессов в желудке, тонкой кишке (TIM-1) и нижнем отделе кишечника (TIM-2). Поскольку основной частью ЖКТ, абсорбирующей микотоксины, является проксимальная часть тонкой кишки, то показательнее использовать тест-систему TIM-1 в составе динамической модели TNO системы. Эта управляемая компьютером модель имитирует последовательные динамические условия переваривания и продвижения корма в желудочном отделе и в трех последовательных отделах тонкой кишки.

Активированный уголь

В 2004 году доктор Дёлль установила, что зеараленон не так трудно связать, в отличие от других микотоксинов, вырабатываемых грибами типа Fusarium (табл. 1). Таким образом, главной задачей препаратов, нейтрализующих микотоксины, является увеличение связывания таких микотоксинов, как трихотецены и фумонизин с целью сокращения поступления их в организм. Доктор Авантажиатто из Научного института пищевых технологий (ISPA) в Италии провела несколько испытаний, используя эту систему для оценки эффективности нескольких адсорбентов и веществ, которые потенциально могут быть использованы в качестве материалов, связывающих микотоксины. Только активированный уголь показал эффективные результаты со связывающей способностью: 35,1 мкмоль для ДОН и 8,8 мкмоль для ниваленола (НИВ) на грамм адсорбента. Связывающая способность была определена на основании изотерм адсорбции. Затем в процессе исследований использовалась динамическая лабораторная модель (TIM) для оценки абсорбции микотоксинов ДОН и НИВ в тонкой кишке и эффективности использования активированного угля для сокращения всасывания. Всасывание в кишечной части in vitro ДОН и НИВ составило 51 и 21% соответственно. Добавление 2% активированного угля сократило всасывание микотоксина ДОН с 51 до 28%, а поглощение микотоксина НИВ снизило с 21 до 12%.

Таблица 1

Уменьшение концентрации микотоксинов ЗОН и ДОН (% по сравнению с пустым образцом) в надосадочном буферном растворе под воздействием различных нейтрализующих препаратов согласно тесту in vitro (среднее значение и допустимое отклонение четырех независимых повторений)

Препарат	ЗОН		ДОН
	Среднее значение	Допустимое отклонение	Среднее значение	Допустимое отклонение
Активированный уголь	100a	0	67a	6
Холестирамин	94b	1	10b	15
Модифицированный алюмосиликат	81c	6	17b	16
Модифицированный алюмосиликат	55d	1	1b	2
Этерифицированный бетаглюкан из оболочки дрожжевой клетки	24e	1	24b	18
Дрожжевой экстракт и активированный цеолит	20ef	4	0b	5
Смесь глин, нейтрализующих ферментов, растительных экстрактов и экстрактов из морских водорослей	17f	2	1b	4
Бентонит	13f	12	1b	1
Коллоидная окись кремния с добавлением глинистых минералов	5g	1	21b	31
Смесь ферментов и адсорбирующих минералов	5f	2	2b	3

Примечание: Значения в одном столбце с различными верхними индексами значительно отличаются (P<0,05), данные Дёлль и др., 2004

Таким образом, активированный уголь является одним из наиболее эффективных абсорбентов микотоксинов. Все другие коммерческие продукты неэффективны в качестве препаратов, которые связывают микотоксины, вырабатываемые грибами типа Fusarium. На практике использование активированного угля в животноводстве имеет некоторые ограничения. Следует избегать высокой концентрации активированного угля (>0,5%, массовая доля) в целях минимизации риска абсорбции питательных веществ, а также нарушения питательной ценности корма.

Новые технологии

Доступные на сегодняшний день новые технологии позволяют модифицировать некоторые вещества, которые могут использоваться для кормления животных и связывания микотоксинов. С помощью специальных технологий можно модифицировать структуру глинистых минералов на уровне наноразмера, увеличив межслоевое пространство, и тем самым изменить их адсорбционную способность. Эта модификация возможна при использовании природных полисахаридов, получаемых из водорослей. Содержащиеся в них полианионные сахариды являются сульфатированными ксилорамноглюкоманнанами. Последние являются эффективными хелатирующими веществами, которые при вступлении в реакцию с ионами кальция в межслоевом пространстве монтмориллонита формируют прочную структуру, аналогичную таковой активированного угля. Адсорбция микотоксинов этим веществом — это сложный механизм, в котором задействована катионообменная емкость монтмориллонита, полианионная структура водорослей и «микротрубчатая» структура, сформированная в межслоевом пространстве. В ходе испытаний тест-системой TIM-1 новое вещество показало отличные результаты, сопоставимые с полученными при испытании активированного угля. Кроме того, использование данного вещества не влияло на усвояемость белков и углеводов и биодоступность витаминов B₁ и B₂.

Количество показов: 2554
Автор:  М. Родригес, Х. Лорейн, компания Olmix Р. Рочестер, К. Уолш, компания Vetsonic