Широкий спектр связывания микотоксинов

Широкий спектр связывания микотоксинов

М.Хинрикс, компания Biochem, Германия

Адсорбенты микотоксинов являются ценным инструментом, помогающим снизить негативное влияние микотоксинов и предотвратить потерю продуктивности в животноводстве. Обширные лабораторные испытания продемонстрировали достигнутые успехи и значительное увеличение эффективности современных препаратов.

Несмотря на высокие стандарты качества, устанавливаемые на корма для животных, плесневые грибы и продуцируемые ими микотоксины остаются большой проблемой животноводства. Токсичные метаболиты могут привести к потере продуктивности животных. Они также представляют опасность для человека, проникая по пищевой цепочке в продукты, предназначенные для людей. Адсорбент микотоксинов BioTox®, попадая в желудочно-кишечный тракт животных с кормом, необратимо связывает различные микотоксины и уменьшает или предотвращает резорбцию. Полярные и неполярные микотоксины, такие как афлатоксин B1, зеараленон, Т-2 токсин и охратоксин А, накапливаются на поверхности адсорбента (адсорбция) и удаляются как комплекс (адсорбат) в экскрементах. Компания Biochem предлагает препараты как для комбикормовой промышленности (BioTox® Z), так и для сельскохозяйственных предприятий (BioTox® Farm). Преимущества решений от Biochem заключаются в том, что данные адсорбенты связывают полярные и неполярные микотоксины, увеличивают потребление корма, улучшают показатели продуктивности и поддерживают стабильность кишечника.

Эффективные адсорбенты микотоксинов должны быть адаптированы к различным структурам микотоксинов. Химические и физические свойства нескольких сотен известных микотоксинов чрезвычайно неоднородны. Среди наиболее значимых микотоксинов в мире выделяют следующие:

● токсины, продуцируемые плесневыми грибами рода Aspergillus (афлатоксин B1, B2, G1 и G2);

● токсины, продуцируемые плесневыми грибами рода Penicillium (охратоксин A);

● токсины, продуцируемые несколькими видами микромицетов — микроскопическими плесневыми грибами рода Fusarium (фумонизин B1 и B2, зеараленон, трихотецен дезоксиниваленол (вомитоксин) и T-2/HT-2 токсин).

Вышеперечисленные микотоксины составляют основу исследований компании Biochem, проводимых в сотрудничестве с международными институтами, университетами и лабораториями в США, Германии и Нидерландах. Исследования сосредоточены на изучении и документировании специфических свойств связывания микотоксинов адсорбентами.

Многие адсорбенты микотоксинов представляют собой различные слоистые силикаты (филлосиликаты), такие как бентонит, каолинит, сепиолит или вермикулит; каркасные силикаты (тектосиликаты), например клиноптилолит (цеолит), и аморфный кремнезем (кизельгур, или диатомовая земля). На первый взгляд различия между типами силикатов кажутся несущественными. Однако лабораторные исследования явно показывают различия в механизме связывания этих минералов.

Различия в связывании

На рис. 1 четко показаны качественные различия в адсорбционном поведении на примере зеараленона и охратоксина A. В исследованиях изучался механизм процесса адсорбции в различном сырье — неорганическом (силикатах) и органическом (клеточных стенках дрожжей). Опыты показали более постоянную способность к связыванию афлатоксина B1 по сравнению с другими микотоксинами (рис. 2). 

Многие минералы прекрасно связывают афлатоксин В1, продуцируемый грибами рода Aspergillus, тогда как связующие свойства зеараленона, продуцируемого плесневыми грибами рода Penicillium, и охратоксина A, продуцируемого грибами рода Fusarium, непостоянны и характеризуются значительно более высокими колебаниями.

Степень связывания зависит от многих факторов. Плотность поверхностного заряда и распределение анализируемых компонентов, расстояние между слоями силиката, структура их пор и геометрические свойства микотоксинов, безусловно, играют решающую роль в адсорбции.

Эффективность зависит от уровня рН

Большое значение имеет уровень pH. Изменение кислотности влияет как на поверхность связующего токсина, так и на химическую структуру микотоксинов (нейтральную или ионную, в зависимости от константы диссоциации микотоксинов). Адсорбционное поведение тестируемых адсорбентов микотоксинов очень схоже в кислой среде, тогда как в нейтральных или слабокислых условиях могут наблюдаться существенные различия (рис. 3).

Компания Biochem тщательно проанализировала связывающую способность используемого сырья в отношении различных микотоксинов при разных значениях рН. Исследования включали не только натуральное сырье, но и то, у которого поверхность и структура пор были оптимизированы разными способами. На основе исследований, направленных на изучение связывающей способности адсорбентов, компанией Biochem была разработана линейка адсорбентов микотоксинов BioTox® с широким спектром связывания различных микотоксинов.

Высокая связывающая способность BioTox® была продемонстрирована в исследованиях in vitro, проведенных независимой лабораторией. В сравнительных тестах с конкурентными продуктами эффективность BioTox® была значительно выше по отношению к таким микотоксинам, как зеараленон, Т-2 токсин, охратоксин А и фумонизин В1. Например, данный адсорбент обеспечил эффективность связывания 83% для Т-2 токсина, продуцируемого плесневыми грибами рода Fusarium. При этом показатель связывающей способности ближайшего конкурента был значительно ниже.

 Исследования показали, что продукты компании Biochem имеют степень связывания от высокой до очень высокой по отношению к различным полярным и менее полярным микотоксинам. Вне зависимости от уровня заражения кормов микотоксинами адсорбент микотоксинов от Biochem снижает их вредное воздействие и предотвращает потерю продуктивности.