МИКОТОКСИНЫ: В ЧЕМ ОПАСНОСТЬ И КАК С НИМИ БОРОТЬСЯ

Статья опубликована в журнале “Белорусское сельское хозяйство”, №4 (264) апрель 2024. © Все права защищены.

Микотоксины и их воздействие на организм животных — тема, которая, к сожалению, еще долго будет актуальна для Беларуси. А потому эксперты отрасли постоянно к ней обращаются. Еще раз о сути проблемы и путях ее решения во время научно-практической конференции “Ветеринарные биотехнологии”, организованной информационно-аналитической платформой “Имя Ветеринария”, напомнил Виктор Дубинич, специалист по работе с клиентами ООО “Биоком”, старший преподаватель кафедры микробиологии и эпизоотологии факультета ветеринарной медицины УО “ГГАУ”. Приводим основные тезисы его доклада.

Записала Татьяна Буланова

Что нужно знать о микотоксинах

Микотоксины — вторичные метаболиты плесневых грибов. В современном мире выделено и описано немногим более 400 токсичных соединений. Что это за структуры и какими характеристиками они обладают? Микотоксины – низкомолекулярные соединения, что отчасти объясняет их высокую устойчивость к воздействию физических и химических факторов. Так, большим заблуждением является мнение о том, что от микотоксинов можно избавиться с помощью процесса экструзии кормов или других технологических приёмов подготовки кормов. Например, температура разрушения зеараленона превышает 130 °C, афлатоксина – 270 °C.

Одной из особенностей вторичных метаболитов микромицетов является процесс их продукции: в оптимальном температурном и влажностном диапазонах выделяются несколько токсинов одномоментно. По данным исследований, P. verrucosum способен загрязнить субстрат более чем 27 различными токсичными метаболитами. Взаимодействуя между собой, микотоксины могут проявлять как синергетические, так и антагонистические свойства. При этом приходится констатировать, что уровень содержания микотоксинов в объемистых кормах не регламентируется, и тем не менее они способны оказывать негативное воздействие на организм. Одним из патогенных воздействий микотоксинов является угнетение или изменение течения иммунных процессов, что вызывает обеспокоенность при массовых вакцинациях в современных сельскохозяйственных предприятиях.

В полевых условиях установить диагноз “микотоксикоз” достаточно сложно ввиду того, что несколько микотоксинов работают одновременно и способны вызывать разнообразные симптомы. На клинической картине также сказывается длительность воздействия и количество попавшего в организм вторичного метаболита. На практике острые микотоксикозы встречаются довольно редко, а при хроническом течении клиническая картина может и вовсе отсутствовать. И кажется, что экономические, зоотехнические и ветеринарные показатели в хозяйстве неплохи, но профилактика микотоксикозов позволяет значительно повысить экономические показатели. Ряд микотоксинов являются канцерогенными структурами. В ветеринарии этому свойству часто не уделяют должного внимания вследствие более низкой продолжительности жизни животных, нежели человека, однако следует помнить о способности накопления токсинов в животноводческой продукции.

Устойчивость и биоаккумуляция

Достаточно часто говорят о том, что микотоксины накапливаются в тканях и их патогенное воздействие на организм животных с течением времени усиливается. Но биоаккумуляции предшествует процесс детоксикации, протекающий как в растениях, так и у млекопитающих. В то же время нельзя бросаться в другую крайность и считать, что все микотоксины полностью теряют токсические свойства в организме, – тогда бы и не было проблемы. Дело в том, что некоторые микотоксины, включаясь в биохимические процессы, становятся совершенно безвредными, некоторые снижают свою активность, а другие, наоборот, приобретают или усиливают токсичность. Далеко не все микотоксины способны накапливаться в сырье животного происхождения и поступать с продуктами питания на стол человеку. В этом плане наиболее опасны афлатоксин М1, выделяющийся с молоком, а также охратоксин А, накапливающийся в мышцах и субпродуктах свиней. В связи с этим молокоперерабатывающие предприятия проверяют сырье на содержание афлатоксина М1.

С точки зрения ветеринарной медицины вопрос о негативном влиянии накопившихся токсинов на организм млекопитающих скорее можно считать открытым, чем ясным и более не требующим исследований.

Восприимчивость КРС

Долгое время считалось, что к микотоксинам восприимчивы только моногастричные животные, а вот крупный рогатый скот устойчив, и микотоксины не являются для него проблемой. Однако результаты исследований утверждают обратное. Например, установлено, что pH рубца влияет на способность к утилизации дезоксиниваленола (ДОН) микрофлорой рубца. Если рН составляет 6,8 единицы, то и у лактирующих животных, и у сухостойных коров происходит значительное и резкое уменьшение концентрации ДОН в рубцовой жидкости (рис. 1). Если у животного наблюдается ацидоз и pH рубца снижается до 5,8, то у нелактирующих животных утилизации ДОН практически не происходит.

Похожая картина наблюдается и по ниваленолу (рис. 2). Здесь ситуация у лактирующих животных хуже, а у нелактирующих де-факто утилизации не происходит.

Так почему всегда считалось, что крупный рогатый скот устойчив к действию микотоксинов? Дело в том, что в погоне за продуктивностью, изменением подходов к кормлению животных, мы оказываем влияние на микрофлору рубца – основной защитный барьер коровы от микотоксинов. На представленных выше графиках мы видим, как изменяются процессы детоксикации микотоксинов в зависимости от рН рубцовой жидкости и физиологического состояния животного. Некоторые из микотоксинов обладают антибиотическими свойствами, тем самым замыкая порочный круг, когда микрофлора рубца не способна их утилизировать.

Микотоксины в зерновых

Начальная контаминация спорами грибов свежеубранного зерна составляет около 1 %, однако при нарушении условий хранения потери по питательности могут достигать 50 %.

В Беларуси исследования по содержанию микотоксинов в объемистых кормах на постоянной основе не проводятся. Однако, согласно информации, предоставленной компанией Biomin (2014–2018 годы), по результатам исследований в Европе установлено, что практически 100 % исследованных проб кукурузного силоса были загрязнены микотоксинами:

• •токсин HT-2 либо T-2 присутствовал чуть более чем в 20 % проб;
• •фумонизины (FB1) — более чем в 30 %;
• •ниваленол, дезоксиниваленол — в 60 %;
• •зеараленон — до 70 %;
• •афлатоксин B1 почти не обнаружен;
• •охратоксин А — в 2–3 %.

Такая ситуация неутешительна, притом что мы говорим только о регламентируемых микотоксинах. Но ведь существуют и метаболиты, обнаруженные достаточно недавно, по которым не только не существует норм, но даже их свойства до конца не изучены.

У наших ближайших соседей, в Польше, проводились исследования на содержание микотоксинов в кукурузном и травяном силосе. Так, по данным за 2015 г., в пробах обнаружены: дезоксиниваленол — более чем в 80 % образцов, зеараленон, ниваленол, НТ-2 — примерно в 50 % образцов. А фумонизины найдены чуть менее чем в 40 % проб, хотя считается, что именно эти микотоксины чаще всего встречаются в кукурузе.

Воздействие на животных

Патологическое влияние микотоксинов на организм КРС подтверждаются результатами исследований, при которых при установлении диагноза, связанного с гинекологическими заболеваниями, в сыворотке крови обнаруживали модифицированные метаболиты зеараленона. Выяснилось, что в случае с маститами около 25 % проб оказались положительными, несколько в меньшей степени это касалось кист яичников, а более чем в 50% случаев диагностировалась патология со стороны матки.

Кроме того, проводилось исследование in vitro воздействия микотоксинов на метаболическую активность эпителиальных клеток кишечника телят. Оказалось, что внесение даже незначительных доз заметно снижало метаболическую активность энтероцитов. Также неоднократно упоминалось о том, что попадание микотоксинов с молозивом в первую выпойку может привести к необратимым патологическими изменениям в организме новорожденного телёнка. Поэтому важно внимательно подходить к кормлению сухостойных коров.

Факторы влияния на иммунитет

Воздействие микотоксинов на иммунную систему обусловлено видами микотоксинов, дозой. Оно может быть двунаправленным: или способствовать развитию иммуносупрессии, или приводить к иммуномодуляции. Более того, микотоксины способны вызывать активный рост условно-патогенной и патогенной микрофлоры. Отчасти за счет нарушения целостности барьеров слизистых оболочек. Ряд вторичных метаболитов микромицетов снижает активность специфических иммунных клеток, что приводит к развитию иммуносупрессии клеточного звена иммунитета.

Так, в результате исследований афлатоксина В1, охратоксина А и дезоксиниваленола было выявлено, что низкие дозы данных микотоксинов вызывают воспалительные процессы, а высокие приводят к развитию иммуносупрессии. Причем для каждого микотоксина установлены собственные низкие и высокие дозы. Для афлатоксина низкой считается 0,01 мг/кг корма, высокой — 0,1 мг/кг, в тоже время высокая доза дезоксиниваленола составляет 2 мг/кг корма, что в соответствии с ветеринарно-санитарными правилами Республики Беларусь в два раза превышает предельно допустимую концентрацию.

Немаловажно и время воздействия токсинов на организм животного, ведь за короткий период воздействия результатом будет воспалительный процесс, а более длительный промежуток приведет к иммуносупрессии. Под длительным периодом воздействия считается срок от 2 до 4 недель.

Для каких животных микотоксины наиболее опасны? Свиньи и птица как представители моногастричных животных подвержены максимальному риску. Оказывает влияние не только физиология самих животных, но и концентратный тип кормления. Все-таки в рационе овец и жвачных животных большое количество грубых кормов. Кроме того, рубцовая микрофлора в нормальном состоянии способна утилизировать часть микотоксинов. В случае отсутствия таких болезней как кетоз, ацидоз рубца, утилизация афлатоксина микрофлорой достигает 80 %, дезоксиниваленола и зеараленона — почти 100 %. Пол животных также играет не последнюю роль – так, самки более подвержены отравлению дезоксиниваленолом, чем самцы.

Взаимодействие с возбудителями болезней

Не менее любопытно взаимодействие микотоксинов с бактериями, вирусами и паразитами. Интересный факт: мы всегда говорим о синергизме, реже об антагонизме микотоксинов, в частности, упоминаем о таком ярком примере, как взаимодействие фумаровой кислоты и дезоксиниваленола, но крайне редко затрагиваем комплексную проблему “микотоксины + возбудители болезней”.

Взаимодействуя с патогенными микроорганизмами, с одной стороны, и отрицательно воздействуя на ткани организма, с другой, микотоксины способствуют более тяжелому течению таких инфекций, как вирусная эпидемическая диарея свиней, РРСС, цирковирусная инфекция. Кроме того, микотоксины способствуют пролифирации вирусов, которые в свою очередь, значительно отягчают интоксикацию организма.

Подобная картина наблюдается и в случае с паразитарными заболеваниями животных, такими как кокцидиоз свиней или криптоспоридиоз телят: ассоциированное течение с микотоксикозами значительно ухудшает состояние животного.

Говоря об ассоциациях “бактерии – микотоксины”, следует упомянуть молочнокислых бактериий, которые способны утилизировать токсины нитчатых грибов, а взаимодействие сальмонелл с афлатоксином, дезоксиниваленоломи и охратоксином А приводит к более высокому уровню пролиферации патогена.

Что с этим делать

Один из вариантов решения проблемы предлагает белорусская компания “Биоком” — комплексный адсорбент микотоксинов “КлинФид”. В его составе эфирные масла, пробиотический комплекс, клеточные стенки дрожжей и минеральный сорбент. В качестве минерального сорбента используется модицифированный диатомит, способный связывать полярные микотоксины, такие как афлатоксины и охратоксины. Чаще всего они образуются непосредственно при хранении концентратных и объёмистых кормов.

Ферментированные клеточные стенки дрожжей связывают неполярные микотоксины и токсины патогенных микроорганизмов. Эффективность “КлинФид” обеспечивается как за счет высокой концентрации маннанолигосахаридов, так и благодаря наличию бета-глюканов – иммунностимуляторов.

Натуральные эфирные масла и экстракты содержат в своём составе более 30 биологически активных компонентов. Они подавляют рост плесневых грибов в кормах, стимулируют работу желудочно-кишечного тракта, оказывает антимикробное, антигрибковое и антивирусное действия, оказывают иммуностимулирующие действие. Также благодаря приятному запаху повышают потребление корма.

Пробиотический комплекс синтезирует более 250 биологически активных веществ. Бактерии достаточно быстро колонизируют кишечник, не позволяя развиваться условно-патогенной микрофлоре, кроме того, обладают способностью к биотрансформации микотоксинов до нетоксичных для организма соединений.