Получайте новые материалы по кормлению животных каждую неделю на почту

Микотоксины в кормлении коров: фузариоз

Микотоксины в кормлении коров

Наличие микотоксинов (токсичных продуктов обмена веществ плесневых грибов) в продуктах питания и кормовом сырье и сегодня является глобальной проблемой. Историки предполагают, что падение различных древних культур (ацтеков, инков) связано с поражением их пищи микотоксинами. Также так называемое “проклятие фараонов”, которое ассоциируют со смертями археологов, связывают с зерновыми, очень сильно пораженными микотоксинами.

Сегодня по оценкам FAO около 25 % произведенных в мире зерновых и продуктов их переработки заражены грибками, продуцирующими микотоксины.

Фузариоз в кормлении животных

Образование микотоксинов зависит от условий окружающей среды, таких как температура и влажность, хотя их образование полностью предотвратить нельзя. К грибам, которые наиболее часто производят микотоксины в Центральной Европе, принадлежит род фузариум (фузарий).

Важнейшие представители токсинов фузариума — зеараленон (ZEN) и дезоксиниваленол (DON), которые чаще всего находят на зерновых и кукурузе. Симптомы отравления, такие как, например, повреждение органов или нарушение иммунной системы, не могут быть списаны только на действие токсина.

Для защиты здоровья животных Европейский союз установил критически допустимые концентрации в кормовом сырье. Из-за недостатка данных по жвачным Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) запросило проведение кормовых исследований для жвачных животных, чтобы проверить установленный максимально допустимый уровень концентрации микотоксинов ZEN и DON в кормах.

Организация кормового опыта по воздействию микотоксинов на дойных коров

На кормовой опытной станции FLI в Брауншфайге был проведен 13-ти недельный опыт (начиная с одной недели после отёла) по влиянию различных доз Fusarium graminearum в кукурузе.

Посредством частичной замены непораженной кукурузы (контрольной) частью пораженной фузариозом кукурузы были созданы комбикорма различной степени пораженности микотоксинами, которые далее включались в полносмешанный рацион для коров.

Благодаря различным долям такого комбикорма были образованы три кормовые группы (контрольная группа — CON, две группы с микотоксинами — FUS-50, FUS-100). При этом группа с наивысшей концентрацией микотоксинов FUS-100 содержала максимально допустимый уровень микотоксинов в кормах согласно нормам Европейского союза — 0,5 мг ZEN и 5 мг DON/кг при 88% сухого вещества.

Кормовые группы были разделены в безпривязном коровнике по разным отделениям, каждая кормовая группа состояла из 4 нетелей и 6 коров с несколькими лактациями.

Рисунок 1: Контрольная кукуруза (сверху) и кукуруза, пораженная Fusarium graminearum

Контрольная кукуруза (сверху) и кукуруза, пораженная Fusarium graminearum

Влияние микотоксинов ZEN и DON на здоровье и продуктивность дойных коров

Микроорганизмы рубца имеют способность преобразовывать ZEN и DON в их менее токсичные метаболиты β-Zearalenol (β-ZEL) и de-epoxy-DON (de-DON). Благодаря чему жвачных животных относят к наименее чувствительным к микотоксинам группам. В отличии от свиней, по жвачным имеется слишком мало данных, и они иногда противоречивы.

Рисунок 2. Коровник на опытной станции оборудован сенсорным оборудованием для сбора данных по потреблению кормов.

Коровник на опытной станции оборудован сенсорным оборудованием для сбора данных по потреблению кормов.

Особенно в более ранних исследованиях (до 1990 года) утверждалось, что при наличии в кормах ZEN и DON снижались потребление кормов и молочная продуктивность, а также наблюдались изменения в поведении дойных коров. При этом речь шла преимущественно о полевых исследованиях, в которых причины не однозначно указывали именно на поражение кормов микотоксинами фузариума.

Более новые исследования не смогли подтвердить изменения в этих параметрах. Также и в результате проведения данного опыта не наблюдалось ассоциируемых с микотоксинами влияний на клинические признаки. Также в потреблении кормов, молочной продуктивности и в составе молока не было значительных различий между кормовыми группами. Таким образом можно сделать вывод, что различная концентрация микотоксинов в течение данного 13-ти недельного опыта не имела влияния на эти параметры.

Метаболизм микотоксинов фузариума у коров

После орального потребления пораженного кормового сырья метаболизм ZEN и DON и их производных проходит в основном в печени, пищеварительном тракте и слизистых оболочках (см. Рисунок 3).

Рисунок 3. Схематическое представление метаболизма микотоксинов фузариумаСхематическое представление метаболизма микотоксинов фузариума

С помощью микроорганизмов рубца материнские токсины метаболизируются или конъюгируют в слизистых оболочках и в печени с глюкуроновой кислотой или сульфатом (Конъюга́ция (от лат. conjugatio — соединение) — процесс точного и тесного сближения гомологичных хромосом).

ZEN может разлагаться до метаболитов α-Zearalenol (α-ZEL), β-ZEL, Zearalanon (ZAN) а также α- und β-Zearalanol, при этом между микотоксинами поддерживается окислительно-восстановительное равновесие. ZEN распадается главным образом на zu α- и β-ZEL. В отличие от ZEN, DON деэпоксидирует до одного метаболита (de-DON), при чем эту реакцию рассматривают как детокс-реакцию.

Токсины и их метаболиты (конъюгаты) попадают через воротную вену в печень и оттуда в желчь и системное кровообращение. Благодаря своей структуре, подобной солям желчи, ZEN и его метаболиты участвуют в энтерогепатической циркуляции и, таким образом, обогащаются в желчи, что ведет к значительному снижению поглощения, по сравнению с DON и de-DON.

Выделение происходит преимущественно через мочу в конъюгатной форме, а другие формы выделения (молоко, навоз), играют очень незначительную роль.

Трансфер микотоксинов фузариума из крови в молоко

После поедания пораженных кормов, микотоксины могут попадать в неизмененной или метаболизированной форме в продукты питания животного происхождения (carry-over) и тем самым вести к экспозиции человека.

Различные исследования показали, что ZEN и метаболиты при высоких дозах микотоксинов через желчь попадают из корма в молоко, но этот путь выделения имеет очень низкое значение.

Трансфер микотоксинов следует из крови через гематоэнцефалический барьер в молоко. С помощью разработанного Институтом животноводства метода анализа для ZEN, DON и их метаболитов в различных матрицах, стало возможным более точно охарактеризовать этот трансфер в описанном выше кормовом опыте.

Оказалось, что механизмы переноса обоих токсинов, очевидно, очень разные. В то время как в крови можно было обнаружить только ZEN и никаких метаболитов, α- и β-ZEL были дополнительно обнаружены в молоке. В результате ZEN и его метаболиты концентрируются в молоке. Напротив, концентрация DON и de-DON в молоке была намного ниже, чем в плазме крови. Из этого можно сделать вывод, что гематоэнцефалический барьер более проницаемый для липофильных веществ, таких как ZEN.

Перенос токсинов в молоко (Carry-over) и оценка допустимого суточного потребления TDI (Tolerable Daily Intake)

Перенос нежелательных веществ описан с помощью показателя carry-over. В то время как Carry-over Faktor базируется на соотношении между концентрацией микотоксинов в молоке и в корме, Carry-over Rate рассчитывают из выделений микотоксинов, которое получают из концентрации микотоксинов в молоке и надоя, и делят на потребление микотоксинов с кормом.

Показатель Carry-over Rate, который преимущественно используется для молока, дает справку о том, какая доля потребленных с кормом микотоксинов фузариума выделяется с молоком.

При концентрации ниже действительных нормативных значений скорость переноса Carry-over Rate для обоих микотоксинов фузариума может быть классифицирована как незначительная. Это было подтвержено нашим опытом, при чем максимальный показатель Carry-over Rate для ZEN и его метаболитов составляла 0,8%, а для DON и de-DON – 0,3%.

Допустимое суточное потребление (TDI) ZEN для защиты потребителя составляет 0,25 мкг / кг массы тела, а для DON — 1 мкг / кг массы тела. Чтобы достичь этих цифр, принимая во внимание критические концентрации корма и используя средние скорости переноса обоих токсинов Fusarium, человеку весом 70 кг необходимо выпивать не менее 4 литров молока в день.
Этот расчет подтверждает, что риск для потребителей незначителен с точки зрения безопасности пищевых продуктов.

Литература:

  1. Döll S Dänicke S. 2011. The Fusarium toxins deoxynivalenol (DON) and zearalenone (ZON) in animal feeding. Prev Vet Med 102: 132-145.
  2. Dänicke S Brezina U. 2013. Kinetics and metabolism of the Fusarium toxin deoxynivalenol in farm animals: Consequences for diagnosis of exposure and intoxication and carry over. Food Chem Toxicol 60: 58-75.
  3. Dänicke S Winkler J. 2015. Diagnosis of zearalenone (ZEN) exposure of farm animals and transfer of its residues into edible tissues (carry over). Food Chem Toxicol 84: 225-249.
  4. Winkler J. 2016 Development of analytical methods for the simultaneous determination of the Fusarium toxins zearalenone, deoxynivalenol and their metabolites in physiological samples of dairy cows and verification through a dose-response feeding study. Dissertation, TU Braunschweig

Как защитить свое предприятие от некачественного кормового сырья в нашем онлайн-курсе “Оценка качества сырья для производства кормов”


Автор: др. Янина Винклер, Институт Животноводства, Германия. Перевод Елены Бабенко специально для soft-agro.com


С нетерпением жду отзывы и комментарии. Большое Вам спасибо!

Нашли этот материал полезным? Поделитесь с коллегами в соцсетях или отправьте ссылку прямо на почту!

Получите бесплатный доступ к интернет-курсу "Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных"

8 комментария "Микотоксины в кормлении коров: фузариоз"

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

  1. Спасибо, Елена. Интересная статья, наверное, непросто было её переводить. Интересно было читать о помощи в переводе микотоксинов в метаболиты микроорганизмами рубца. В своё время был опыт отравления свиней зеараленоном. Энтеросорбенты(микосорб) не помогали. У свинок было покраснение вульвы, слюнотечение. Стали задавать с водой животным симбиотическую микробную добавку»СПАС-сим», внедрением которой мы с коллегами занимаемся, и буквально на следующий день клинические признаки стали исчезать. Токсикоз был снят.
    Единственное, про что не указано в Вашем материале — о куммуляции микотоксинов в печени. То есть при продолжительном скармливании кормов, поражённым микотоксинами(пусть малотоксичных), рано или поздно наступает момент, когда эта мина замедленного действия может рвануть.

  2. Елена, большое тебе спасибо!

  3. На мой взгляд тема не раскрыта. Возможно это только первая статья и будут другие. Отчасти похоже на историческую справку.

  4. Серед грибів роду Fusarium встановлені продуценти Т-2 токсину, зеараленону, моніліформіну, фумонізину Вı, фузарину С та фузарієвої кислоти. Відносно небезпеки для корів та споживачів молока, значну небезпеку становлять афлатоксини та охратоксини, які прокуються грибами роду Aspergillus та Penicillium. Але тут знову є один нюанс…


    Среди грибов рода Fusarium установлены продуценты Т-2 токсина, зеараленона, монилиформина, фумонизинов Вı, фузарина С и фузариевои кислоты. Относительно опасности для коров и потребителей молока, значительную опасность представляют афлатоксины и охратоксины, которые вырабатываются грибами рода Aspergillus и Penicillium. Но здесь опять есть один нюанс …

  5. Спасибо за статью, тема очень важная!
    Думаю, что копаться в микотоксинах и нормах на животное, все равно что разбирать завалы.
    Здоровье человека и сохранение природы должно быть на первом месте, а не прибыль и тогда не будет микотоксинов.
    Надеюсь всё измениться и человечество перестанет гнаться за красивой западной жизнью — ради одного дня и каждый вспомнит, что настоящее счастье жить для всеобщего блага

  6. добрый день, Елена, с интересом прочла Вашу статью о фузариозе: тема очень актуальная, проблемами микотоксикозов я занимаюсь уже давно и пришла к выводу, что в реальном производстве невозможно в режиме реального времени выделить отдельные микотоксины и дискретно оценить их негативное действие, так как практически везде работает ситуация полимикотоксикозов в ассоциации с рядом других токсикантов (эндотоксины, ксенобиотики, ингибиторы в составе растительных кормов и др.). для реальной экологичекси корректной борьбы с этой ситуацией мы применяем интегрированную методику оценки общей токсичности кормов и др. объектов про-ва (я Вам присылала информацию) с обязательной пробиотической профилактикой организма (нормофлоризация слизистых оболочек разных полостей тела продуктивных и домашних животных).

  7. Замечательная статья. Животноводам молочного скота нужно серьёзно подходить к проблеме микотоксикозов.
    Использование адсорбентов сразу влияет на количество и качество молока.

  8. Добрый день Елена а есть статья о том как действует препараты против микотоксинов. Я имею введу различных компаний олтек микросорб и тд

НОВИНКА! Сборник статей о технологии кормления коров полносмешанным рационом

 
Встретили непонятные показатели и термины в статье? Обучающий курс «Кормление коров» поможет Вам разобраться с ними и узнать о кормлении коров всё, что необходимо для того, чтобы кормить своих коров сбалансированно, экономически выгодно и с пользой для здоровья стада