Микотоксины в кормлении коров: фузариоз


Микотоксины в кормлении коров: фузариоз

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.



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.



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).


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.

Источник: soft-agro.com

Автор: др. Янина Винклер

Перевод: Елены Бабенко

09.07.2019
1714

Статьи партнеров

Даниэль Донинотти, эксперт по кормлению Компания Balchem, Италия Грамотное кормление коров в транзитный период позволит сохранить здоровье животных на протяжении всей лакт...

17.02.2021
1194

Стефано ВАНДОНИ, руководитель отдела технического обслуживания жвачных Корпорация Balchem, Италия В молочном скотоводстве тепловым стрессом называют состояние, когда при п...

08.02.2021
2558

В последние дни перед отелом потребление корма коровой падает, а сразу после него потребность в энергии резко возрастает (до 25–30%) – таким образом возникает так называемая «эне...

02.02.2021
3278

Данные научных исследований подтверждают, что кормовая добавка ReaShure® (РеаШур) на основе защищенного холина, в отличие от некоторых представленных на рынке аналогов, не распад...

01.02.2021
3343

Стефано Вандони, руководитель отдела технического обслуживания жвачных Корпорация Balchem В кормлении дойного поголовья протеин играет важную роль. От его концентрации ...

28.01.2021
3934

Розалинда М.А. ГОСЕЛИН, Вагенингенский университет (Нидерланды) Хизер М. УАЙТ, Университет Висконсин-Мэдисон (США) Транзитный период — очень важный и ответственный этап...

22.01.2021
4803

Стефано Вандони, технический специалист  компании Balchem  В течение трех недель до и после отела коровы находятся в зоне риска и подвержены возникновению метабо...

15.01.2021
5453

Засуженный ветеринарный врач РФ, доктор ветеринарных наук, профессор С. Петербургского Государственного университета ветеринарной медицины Батраков А.Я. Доктор ветерин...

30.11.2020
6381

Брылин А.П., канд. вет. наук Группа компаний «ПРОВЕТ» Микотоксикозы — одна из наиболее экономически значимых глобальных проблем современного животноводства. Загрязнение урожа...

17.11.2020
6477

Алексей БАТРАКОВ, доктор ветеринарных наук, профессор Кирилл ПЛЕМЯШОВ, доктор ветеринарных наук, профессор, член-корреспондент РАН Санкт-Петербургский ГУВМ Анно...

29.08.2020
7248

Считается, что свежеубранное зерно с поля является «чистым» от микотоксинов, которые появляются в нем уже позже, во время хранения. К сожалению, это не так. В процессе роста и со...

26.08.2020
3760