Корма и кормовые добавки

04.06.2026

Практическая микотоксикология: от биотестирования до масс-спектрометрии в исследованиях ФНЦ «ВНИТИП»

Задачи лаборатории: определить вид микотоксина и спрогнозировать его воздействие на животных

Для специалистов в области кормления проблема полимикотоксикозов давно перешла из разряда теоретических в категорию прямых экономических рисков. Именно поэтому ключевым требованием становится не просто контроль качества кормов, а глубокая, многоуровневая диагностика, которую способна обеспечить лишь лаборатория, работающая на стыке биоиндикации и аналитической сверхточности.

В ФГБНУ ФНЦ «Всероссийский научно- исследовательский и технологический институт птицеводства» (г. Сергиев Посад) действует уникальная лаборатория биохимического анализа, не имеющая аналогов в отраслевых НИИ   по   принципу   сочетания   методов. Её исключительность — в синергии биотестирования in vivo / in vitro и высокоточной масс-спектрометрии, что позволяет не только определять, но и прогнозировать биологический эффект контаминантов.

Технологическое сердце лаборатории — инновационное оборудование для жидкостной хромато-масс-спектрометрии высокого разрешения, которое обеспечивает верификацию микотоксинов на уровне следовых количеств. На сегодняшний день лаборатория в рутинном порядке исследует корма на содержание более 50 видов микотоксинов (включая маскированные и малоизученные формы, такие как боверицин), что на порядок шире стандартных панелей в ветеринарных лабораториях.

Уникальность исследований ФНЦ «ВНИТИП» состоит в комплексном подходе: лаборатория выполняет испытания не только кормов, но и биосубстратов (кровь, помёт, печень, яйцо, мышечная ткань). Это позволяет впервые оценивать реальное накопление микотоксинов в продукции животноводства и их трансформацию в организме. Для специалистов по кормлению это означает переход от констатации факта загрязнения к персонализированной оценке рисков для здоровья животных и качества конечной продукции.

 

Методы исследования кормов на микотоксины

В институте с 2015 года проводятся исследования кормов на содержание микотоксинов с использованием метода высокоэффективной хромато-масс-спектрометрии на современном оборудовании, состоящем из жидкостного хроматографа Agilent Infinity LC Systems (Германия) и тройного квадрупольного масс-спектрометра AB SCIEX Triple Quad™ 5500. Открытие и работа микотоксикологической лаборатории осуществляется при взаимовыгодном сотрудничестве бизнеса в лице компании ДСМ (BIOMIN) и науки в лице института птицеводства.

Все методы обнаружения микотоксинов разделяются на скрининговые, количественные аналитические и биологические. Биологические методы обычно не отличаются высокой специфичностью и чувствительностью и применяются главным образом в тех случаях, когда отсутствуют химические методы выявления микотоксинов, или в дополнение к ним в качестве подтверждающих тестов. Эти методы широко используют для общей токсикологической оценки кормов при отравлениях животных на первой стадии лабораторного токсикологического исследования. С помощью биологических методов можно установить отравление и исключить заболевания другой этиологии. В качестве тест-объектов используются различные микроорганизмы, куриные эмбрионы, различные лабораторные животные, культуры клеток и тканей.

 

Определение общей токсичности. В России и странах Таможенного союза в лабораториях применяют методику, описанную в ГОСТ 31674-2012

«Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения общей токсичности». В лаборатории биохимического анализа ФНЦ «ВНИТИП» проводятся исследования кормовых средств на определение их общей токсичности. Анализ осуществляется путём биотестирования кормов на простейших микроорганизмах Stylonychia mytilus и Paramecium caudatum. Учёными лаборатории было проведено научное исследование и установлено отсутствие корреляции между токсичностью корма и содержанием в нём микотоксинов в субклинических дозах. В связи с низкой специфичностью анализа биотестирование кормов на общую токсичность нельзя отнести к методам обнаружения микотоксинов. Но данный метод весьма полезен при необходимости быстрого определения «свежести» кормов, а также безвредности кормовых добавок.

 

Иммуноферментые методы. Широкое применение находят иммуноферментные методы определения микотоксинов в кормах. Многие научные труды в области мониторинговых исследований были проведены с использованием иммуноферментного анализа. Иммуноферментный анализ (ИФА) относится к группе иммунохимических методов биохимического исследования. Метод основан на специфическом взаимодействии антитела с антигеном (компонентов реакции). При иммуноферментном анализе почти всегда наблюдается перекрёстная чувствительность (реактивность), то есть идентифицируется не только искомый микотоксин, но и в различной степени его аналоги и метаболиты. Например, при определении Т-2 токсина на конечное его содержание будет оказывать влияние НТ-2 токсин, если он тоже присутствует в образце. Вместе с тем метод является менее трудоёмким и доступным, так как существуют коммерческие наборы для иммуноферментного анализа, которые удобны в применении и не требуют высокой квалификации исполнителя.

Высокоэффективная жидкостная хроматография и масс-спектрометрия 

Недавние разработки в области анализа и обнаружения микотоксинов в кормах и кормовых ингредиентах значительно улучшили ситуацию. В настоящее время для исследования кормов на содержание микотоксинов, когда необходимо получить достоверные результаты при высокой чувствительности определения и минимальном разбросе, используют высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ, HPLC) или газожидкостную хроматографию (ГЖХ, GLC). Использование ВЭЖХ было одной из таких разработок, которая открыла путь для обнаружения нескольких микотоксинов одновременно в образце, исключая дериватизацию (Schumacher et al., 1997). Новейший метод с использованием жидкостной хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией (ВЖХ-МС) феноменально увеличил этот потенциал для одновременного обнаружения сотен микотоксинов в образце (Malachova et al., 2014). Масс-спектрометрия (МС), которая является физико-химическим методом для характеристики, идентификации и подтверждения наличия микотоксинов в матрице, была предложена американскими учёными в 1986 году. Метод ВЭЖХ-МС/МС основан на экстракции микотоксинов из анализируемой пробы, идентификации и количественном определении их по площадям пиков продуктов иона предшественника с помощью градуировочной характеристики в режиме мониторинга выбранных реакций (МРМ).

Детектирование сигнала посредством масс- спектрометрии  увеличивает возможность определения микотоксинов и их метаболитов как в качественном измерении, так и в количественном.

Частота выявления микотоксинов в кормах и сельскохозяйственном сырье (по данным ФНЦ ВНИТИП)*

Микотоксин/группа	Вид корма или сырья	Доля заражённых образцов, %
Т-2 и НТ-2 токсины	зерно и комбикорма (в целом)	>90
Зеараленон	кукуруза	83
	ячмень	85
	корм для птицы	97
	корм для свиней	98
	корм для КРС	100
Дезоксиниваленол (ДОН)	пшеница	78
	кукуруза	83
	ячмень	88
	корм для птицы	87
	корм для свиней	88
	корм для КРС	92
Ниваленол	пшеница	55
	кукуруза	54
	ячмень	72
	овёс	96
	корм для птицы	43
	корм для свиней	68
	корм для КРС	46
Охратоксины (А, В)	различные корма	~50**
Фумонизины (В1, В2, В3)	различные корма	~50**
Афлатоксины (В1, G1, В2, G2) и их предшественники	различные корма	2‒7 (крайне редко)

 

Распространённость микотоксинов в кормах средней полосы РФ

В результате статистической обработки полученных данных были сделаны выводы о характере контаминации микотоксинами кормов, поступивших на анализ из средней полосы Российской Федерации (см. таблицу).

В список определяемых микотоксинов в лаборатории биохимического анализа также входят повсеместно встречающиеся микотоксины грибов рода Alternaria — альтернариол, альтернариола метиловый эфир, тентоксин, тенуазоновая кислота. Малоизученное влияние данных токсинов на организм животных и птицы и, вследствие этого, отсутствие нормирования на максимально допустимые уровни содержания в кормах вызывают много вопросов у сельхозпроизводителей. На данный момент мы можем предложить результаты мониторинга, обозначить самые загрязнённые корма.

  Сорбенты

Но найти безупречно чистое сырьё для производства корма практически невозможно. Поэтому для профилактики микотоксикозов рекомендуется применять сорбенты в виде кормовой добавки. На рынке Российской Федерации присутствует более 70 различных КД с заявленными свойствами к сорбции микотоксинов. Наиболее известный подход к детоксикации микотоксинов включает использование питательно инертных адсорбентов, а также комплексных КД, содержащих органические компоненты.

Особенностью энтеросорбентов является отсутствие собственной фармакокинетики, поскольку они, как правило, нерастворимы и не всасываются из ЖКТ. Однако не все составляющие кормовых добавок одинаково хорошо сорбируют микотоксины. Высокое химическое разнообразие микотоксинов, их низкая молекулярная масса и слабая способность (полярность) к взаимодействию с атомами веществ препятствуют созданию препарата, одинаково эффективного ко всем видам ксенобиотиков.

Изучение сорбционных свойств КД in vitro является важным подходом для оценки  эффективности адсорбентов и создания новых добавок для сорбции (инактивации) микотоксинов в желудочно- кишечном тракте. В 2024 году учёными института был получен патент № 2819874 C1 «Способ скрининга кормовых добавок для сельскохозяйственной птицы по способности сорбировать микотоксины in vitro», в котором предлагается унифицированная методика определения сорбционной ёмкости кормовой добавки по отношению к микотоксинам. В лаборатории биохимического анализа данные исследования проводятся со всеми определяемыми микотоксинами. Предварительно заказчиком составляется техническое задание, где отражены необходимые для исследования параметры и аспекты.

Количество показов: 163
Автор:  А. Шевяков, канд. биол. наук, врио директора; Н. Гогина, канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр. лаборатории биохимического анализа, ФГБНУ Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства» (ФНЦ «ВНИТИП»), г. Сергиев Посад