Мікотоксини — це низькомолекулярні вторинні метаболіти, які продукують цвілеві гриби. Проте, на відміну від антибіотиків, мікотоксини нині не мають корисного господарського застосування. Навпаки — тільки створюють серйозні проблеми у тваринництві, кормовиробництві, несуть як загрозу для здоров’я тварин, так і якості й безпеки тваринницької продукції.
На сьогодні науковці ідентифікували понад 400 видів мікотоксинів, які є токсичними й у малих концентраціях можуть викликати гострі або хронічні захворювання. Найвідомішими мікотоксинами є афлатоксин, фумонізин, деоксініваленол, зеараленон й охратоксин А.
Прихована загроза
Основне занепокоєння викликають хронічні наслідки вживання малих концентрацій мікотоксинів упродовж тривалого періоду. Споживання деяких мікотоксинів у дозах, що не спричиняють відкритого клінічного мікотоксикозу, може пригнічувати імунні функції й знижувати стійкість до хвороб. Мікотоксини по-різному впливають на організм, зокрема: гепатотоксичний, нефротоксичний, нейротоксичний, імунодепресивний, канцерогенний, репротоксичний, мутагенний тощо. Економічні втрати від зниження продуктивності, зменшення ваги, зниження ефективності корму, пошкодження внутрішніх органів, порушення в розмноженні у багато разів більші, ніж безпосередньо від смертності та захворюваності.
Водночас мікотоксикози доволі важко діагностувати, бо незрідка ознаки отруєння є малопомітними. Встановлення чітких зв’язків між симптомами хвороби та мікотоксинами часто є проблематичним через те, що деякі мікотоксини мають здатність взаємодіяти у травному тракті організму з рослинними сполуками, завдяки чому маскуються й стають непомітними. Слід наголосити, що більшість із мікотоксинів майже зовсім не вивчено і потребують глибоких наукових досліджень. З цієї причини далеко не всі ризики можуть бути враховані — це, по-перше, а по-друге — для тваринницької галузі це завдає збитків, і виробничі проблеми, шляхи ефективного подолання яких дуже непрості.
Основні кормові культури, зокрема, такі як кукурудза, пшениця, рис, соя та багато інших, можуть бути забруднені мікотоксинами залежно від умов їх вирощування та зберігання.
Вплив на жуйних
Споживання тваринами кормів, забруднених мікотоксинами, особливо негативно впливає на здоров’я одношлункових тварин. Жуйні тварини, на противагу іншим, уважаються загалом стійкішими до несприятливої дії мікотоксинів (Fink-Gremmels, 2008), адже вчені встановили, що мікрофлора рубця має здатність до біотрансформації мікотоксинів у менш токсичні або нетоксичні метаболіти. Максимально допустимі межі мікотоксинів у жуйних, порівнюючи зі свинями й птахами, є вищими. Дослідження показують, що біотрансформація або розщеплення й детоксикація молекул мікотоксинів мікроорганізмами чи їх ферментами є ефективним і безпечним методом боротьби з мікотоксинами (Schatzmayr et al., 2006 р.). Однак це не стосується всіх мікотоксинів.
Також вплив мікотоксинів у жуйних тварин залежить від віку, породи, статі, рівня дози й імунного статусу окремих тварин (Dien Heidler and Schatzmayr, 2003). Важливо знати, що мікотоксини чинять також антимікробну дію та знижують таким чином життєздатність і кількість рубцевої мікрофлори жуйних тварин, що не може минути безслідно. Науковці встановили, що приблизно 6% мікотоксинів, які із забрудненими кормами надходять в організм ВРХ, можуть згодом переходити в молоко, що робить його небезпечним для здоров’я людини й відтак недопустимим до споживання.
Запобігти поширенню
Кормовиробникам треба знати, що грибипродуценти мікотоксинів можна умовно розділити на дві групи: ті, які «працюють» ще в полі під час вегетації рослин (наприклад, гриби роду Fusarium), і ті, що в основному продукують мікотоксини впродовж зберігання готових рослинних кормів (наприклад, гриби родів Aspergillus и Penicillium).
Збільшенню кількості й активності перших, зокрема, сприяє порушення сівозмін, тому таких практик слід уникати. Щодо другої групи грибів, то, наприклад, під час закладання силосу слід використовувати такі консервувальні препарати, які унеможливлюють їх розмноження й ріст (мають ефективну фунгіцидну активність).
Профілактика перед збиранням урожаю й післязбиральна перевірка є найкращим способом контролю зараження мікотоксинами. Якщо врожай забруднений, після збирання можуть бути застосовані процедури знезараження/детоксикації, щоб видалити або зменшити кількість токсинів у сільськогосподарських продуктах.
Знезараження кормів
Для знезараження/детоксикації забруднених мікотоксинами кормів запропоновано застосовувати різні підходи — механічну обробку зараженого зерна, опромінення, екстракцію розчинниками, інактивацію мікроорганізмів хімічними й фізичними чинниками. Були протестовані різні хімічні речовини (кислоти, луги, альдегіди, бісульфат і різні гази, а також адсорбенти) на здатність розкладати чи інактивувати мікотоксини.
Також є способи використання різних фармацевтичних препаратів для зниження токсичності мікотоксинів. Сюди входить застосування хімічних сорбентів — таких, як алюмосилікатів, бентонітів зі здатністю щільно зв’язувати ц знерухомлювати мікотоксини в кишковому тракті тварин, тим самим зменшуючи біодоступність токсинів. Була широко досліджена ефективність адсорбентів, таких як нанокомпозит монтморилоніту, гідратованих алюмосилікатів натрію — вони виявилися дієвими в усуненні мікотоксинів.
Проте багато з методів, запропонованих для знезараження мікотоксинів, є неефективними й потенційно небезпечними, оскільки не завжди гарантують токсикологічну безпеку кінцевого продукту. Крім того, ці методи не можуть бути економічно ефективними; можливим є зв’язування адсорбентом інших поживних речовин, що призводить до втрати поживної цінності й смакових якостей корму.
Альтернативною стратегією боротьби з проблемою мікотоксикозів у тварин є застосування ферментів або мікроорганізмів, здатних до біотрансформації мікотоксинів у нетоксичні метаболіти. Найкращою стратегією для детоксикації кормів є біодеградація мікотоксинів мікроорганізмами або їх ферментами. Цей підхід уважається екологічно дружнім на відміну від фізикохімічних методів детоксикації. Оскільки жуйні тварини є потенційними джерелами мікроорганізмів або ферментів біотрансформації мікотоксинів, виділення чистих культур із використанням збагачених середовищ чи скринінг потрібних генів із метагеномної бібліотеки рубцевих мікроорганізмів може бути хорошою стратегією для подолання проблеми з деякими мікотоксинами.
Профілактика мікотоксикозів
Ключовим елементом профілактики мікотоксикозів тварин є строгий кількісний і якісний контроль умісту мікотоксинів і грибної контамінації кормів на всіх етапах їх виробництва. У цьому питанні виробникам часто доводиться наражатися на труднощі або неправдиві результати аналізів. Це пояснюється, зокрема, тим, що крім найпоширеніших у кормах грибних родів Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Alternaria відомо також багато інших видів грибів, визначення й ідентифікація яких є дуже складною та вимагає високого професійного рівня і приладного забезпечення. Більше з тим, часті зміни в систематиці цих родів можуть призвести до помилкової ідентифікації ізоляту та хибного оцінювання його токсигенного потенціалу.
Сьогодні для аналізу кормів і продуктів на грибну контамінацію й наявність мікотоксинів застосовують поряд із класичними мікробіологічними і аналітичними методами найсучасніші наукові технології, які є значно точнішими, чутливішими й швидкими. Зокрема, як інструмент для аналізу мікотоксигенних грибів були запроваджені методи, що базуються на дослідженні нуклеїнових кислот, що сприяло точнішій їх ідентифікації. Протягом останніх років була створена низка ПЛР тест-систем для ідентифікації основних видів і груп мікотоксигенних грибів. На сьогодні доступні методи ПЛР можуть надати корисні інструменти для аналізу таксономічної класифікації або навіть мікотоксигенного потенціалу цього ізоляту й сприяти зменшенню витрат на аналізи, які слід регулярно проводити, щоб мінімізувати надходження мікотоксинів у харчовий ланцюг.
The Ukrainian Farmer
