Нанотехнології проти мікотоксинів
Препарати на основі наномодифікованої глини адсорбують мікотоксини, не знижуючи при цьому біодоступності білків і вуглеводів, а також вітамінів В1 і В2 у кормі.
В останні роки поняття «мікотоксин» часто трапляється у статтях тваринницької тематики. Мікотоксини, або вторинні метаболіти деяких видів грибів, є отруйними речовинами, які шкідливо впливають на здоров’я тварин. Специфіка їх токсичного впливу залежить від хімічної структури, тривалості впливу, конкретного виду тварини, стану її здоров’я, а також поєднання з іншими мікотоксинами.
У польових умовах рівень токсичності виявляється нижчим, ніж у лабораторних: це можна пояснити тим, що мікотоксини вступають у взаємодію один з одним і мають імуносупресивний ефект.
Однією з причин, що зумовлюють важливість проблеми мікотоксинів у тваринництві, є зростання числа мікотоксикозів. Розвиток міжнародної торгівлі, кліматичні зміни, поява досконаліших засобів аналізу та контролю потягли за собою зростання знань про мікотоксини, їх вплив на здоров’я і продуктивність тварин. У двох нещодавно опублікованих дослідах (Martinez et al., 2008, 2009), в яких аналізуються корми та сировина, що використовуються на різних тваринницьких підприємства, констатується наявність мікотоксинів практично в усіх зразках. 2007 року в 43% зразків була відзначена висока концентрація (> 100 мкг) зеараленону; в 48% відсотках — деоксиніваленолу (ДОН) (> 100 мкг) і в 39% — токсину Т2 (> 50 мкг). Результати досліджень показують, що рівень концентрації того чи іншого мікотоксину залежить від пори року: наприкінці літа і восени вищий рівень зеараленону, в останні місяці року — ДОН, а рівень Т2 підвищується навесні і восени.
Крім того, в 14% зразків, що містять високу концентрацію зеараленону, відзначається також висока концентрація Т2; в 20% зразків з високою концентрацією ДОН теж висока концентрація Т2; у 23% зразків з високою концентрацією зеараленону відзначається високий рівень вмісту ДОН. Загальна кількість зразків, заражених усіма трьома мікотоксинами, становила 22%. Не слід забувати і про синергетичний ефект, що виникає при одночасній присутності кількох мікотоксинів в сировині чи в кормі. Інтерес дослідників до синергетичних ефектів мікотоксинів останнім часом зростає, адже вони мають токсичну дію різної сили за нижчих порівняно з описаними в літературі рівнів концентрації.
Засоби знезараження корму
Ефективність засобів для Езнезараження корму спочатку перевіряють у пробірці. Такі класичні системи контролю є простими, але вони не забезпечують умов, максимально близьких до природних. Важливими чинниками, що впливають на травлення і проходження корму в ШКТ, є його вміст, кислотність, а також активність ензимів і бактерій в органах травлення. Дія цих чинників у ШКТ представляє собою динамічний процес, який не може бути змодельований за допомогою статичної системи у пробірці. Тож для отримання більш правдивих та достовірних результатів досліджень уже використовують сучасні, керовані комп’ютером системи ШКТ, результатам яких можна довіряти.
Так, наприклад, у дослідному інституті харчової промисловості в Італії з допомогою таких систем були проведені численні випробування ефективності речовин, що використовуються для виробництва адсорбуючих мікотоксини препаратів, а також речовин, що розглядаються як потенційні адсорбенти. В одному з таких випробувань проводилося дослідження можливостей 14 матеріалів з адсорбції деоксиніваленолу і ніваленолу (НІВ). Результати дослідження подано в таблиці. Виявилося, що високою ефективністю відзначається тільки активоване вугілля, 1 г якого адсорбує 35,1 мкмоль ДОН і 8,8 мкмоль НІВ (цифри були отримані на основі аналізу ізотерм адсорбції). Рівень всмоктування ДОН і НІВ становив 51% і 21% відповідно; процес всмоктування обох мікотоксинів здійснювався у тонкій кишці. Активоване вугілля дозволяє істотно скоротити абсорбцію мікотоксинів у кишечнику. При додаванні в заражений корм 0,5% і 2% активованого вугілля рівень абсорбції ДОН скоротився з 51 до 28%, а рівень абсорбції НІВ — з 21% до 12%. Ці мікотоксини всмоктуються активованим вугіллям гірше, ніж зеаралентон — мікотоксин, який зазвичай з’являється одночасно з ДОН і НІВ у заражених злаках.
Таблиця. Здатність окремих адсорбентів всмоктувати мікотоксини ДОН і НІВ in vitro
Адсорбент |
рН |
ДОН (2 мкг/мл) |
ДОН (10 мкг/мл) |
НІВ (2 мкг/мл) |
НІВ (10 мкг/мл) |
Сполука HSCAS з ілітом і хлоритом |
3 |
11±1 |
3±2 |
10±0 |
1±1 |
8 |
1±0 |
10±2 |
4±1 |
11±1 |
|
Етерфікований бетаглюкан стінок дріжджових бактерій |
3 |
18±5 |
0±0 |
6±4 |
1±0 |
8 |
3±3 |
9±5 |
10±3 |
7±5 |
|
Глюкоманан |
3 |
1±3 |
0±1 |
2±2 |
1±0 |
8 |
1±6 |
12±1 |
3±1 |
14±5 |
|
Сполука мінеральних речовин |
3 |
0±1 |
16±2 |
0±1 |
11±1 |
8 |
4±1 |
10±1 |
4±0 |
10±0 |
|
Синтетичний алюмосилікат |
3 |
3±8 |
10±1 |
4±7 |
11±0 |
8 |
0±1 |
11±1 |
4±1 |
11±1 |
|
Алюмосилікат |
3 |
9±0 |
9±1 |
9±1 |
10±1 |
8 |
1±2 |
10±0 |
3±0 |
10±1 |
|
Сполука глин, адсорбуючих ензимів й екстрактів водоростей |
3 |
9±0 |
9±1 |
9±1 |
10±1 |
8 |
1±2 |
13±1 |
7±1 |
13±1 |
|
HSCAS |
3 |
9±1 |
11±0 |
11±1 |
12±0 |
8 |
0±0 |
12±1 |
0±0 |
12±1 |
|
Холестерамін |
3 |
4±3 |
7±5 |
5±3 |
7±4 |
8 |
10±1 |
4±7 |
12±2 |
5±7 |
|
Флорисил |
3 |
5±6 |
9±6 |
7±6 |
9±6 |
8 |
9±2 |
11±0 |
10±2 |
10±0 |
|
Целіт |
3 |
4±3 |
5±7 |
3±1 |
5±7 |
8 |
1±2 |
10±1 |
2±1 |
10±1 |
|
Цеоліт |
3 |
5±4 |
2±1 |
3±1 |
1±0 |
8 |
2±1 |
3±1 |
2±1 |
0±0 |
|
Бентоніт |
3 |
2±2 |
9±5 |
4±1 |
9±6 |
8 |
3±2 |
13±2 |
3±2 |
10±1 |
|
Активоване вугілля |
3 |
84±2 |
59±5 |
62±3 |
33±7 |
7 |
84±0 |
52±1 |
60±0 |
23±1 |
|
8 |
95±9 |
57±5 |
63±1 |
30±6 |
У дослідженні 2004 року, присвяченому вивченню ефективності кормових добавок— адсорбентів ДОН і зеараленону, моделювалися умови ШКТ свині. Досліджувані продукти виявилися неефективними для адсорбції цих мікотоксинів; лише в активованого вугілля була виявлена здатність адсорбувати обидва мікотоксини.
На підставі попередніх досліджень можна зробити висновок, що активоване вугілля належить до числа найсильніших адсорбентів мікотоксинів, тоді як інші промислові продукти показують невелику ефективність щодо всмоктування різних мікотоксинів.
Однак слід визнати, що в реальній практиці використання активованого вугілля як адсорбуючою препарату для сільськогосподарських тварин навряд чи є можливим, бо при високих концентраціях воно всмоктує не тільки мікотоксини, а й поживні речовини. Саме з цієї причини виникає потреба у пошуку досконалішого адсорбенту. Так, нині вже існують технології, що дозволяють змінювати структуру глини на нанометричному рівні, розширюючи простір між шарами і збільшуючи адсорбційну здатність. Завдяки цьому глина починає також адсорбувати більші обсяги мікотоксинів. При перевірці цього нового матеріалу результати були значно кращими порівняно з результатами дослідів з активованим вугіллям. Адсорбент на основі наномодифікованої глини при концентрації 0,1% зменшує біодоступність ДОН на 40% (для зменшення біодоступності на 45% потрібна 2%-ва концентрація активованого вугілля). Крім того, при використанні цього матеріалу зовсім не знижується біодоступність білків і вуглеводів, а також вітамінів В1 і В2.
Марія Родрігес, технічний директор Olmix
Переклад з іспанської Андрія Ємельянова
журнал “The Ukrainian Farmer”, лютий 2011 року
Усі авторські права на інформацію розміщену у журналі “The Ukrainian Farmer” та інтернет сторінці журналу за адресою https://agrotimes.ua/journals належать виключно видавничому дому «АГП Медіа» та авторам публікацій, згідно Закону України “Про авторське право та суміжні права”.
Використання інформації дозволяється тільки після отримання письмової згоди від видавничого дому «АГП Медіа».