Этот микотоксин образуются как правило в процессе хранения зерна
Обновлено: 15.09.2024
Внимание! Ваша версия браузера устарела. Подробнее
Микотоксины (от греч. mukes - гриб и toxicon - яд) - это вторичные метаболиты микроскопических плесневых грибов, обладающие выраженными токсическими свойствами.
Плесневые грибы поражают продукты растительного и животного происхождения на любом этапе их получения, транспортирования и хранения, в производственных и домашних условиях. Микотоксины чаще обнаруживают в растительных продуктах. Поражение их грибами происходит в период созревания и уборки урожая при неблагоприятных метеорологических условиях и неправильном хранении зерна. Несвоевременная уборка урожая или недостаточная сушка его до хранения, хранение и транспортировка продуктов при недостаточной их защите от увлажнения приводят к размножению микроорганизмов и образованию в пищевых продуктах токсических веществ.
Такие продукты и корма могут стать причиной тяжелых заболеваний людей и животных вследствие накопления в них микотоксинов, вызывая микотоксикозы.
В естественных условиях микотоксины загрязняют зерновые, орехи, кукурузу, бобы какао, специи, фрукты, овощи, семена подсолнечника, специи, а также корма сельскохозяйственных животных.
В продуктах питания и продовольственном сырье наиболее распространены следующие высокотоксичные микотоксины: афлатоксины, охратоксины, трихотеценовые микотоксины (Т-2 токсин, дезоксиниваленол, ниваленол), зеараленон, фумонизины, патулин, и др. Многие из них продуцируются в зерне и зернопродуктах.
В качестве природных загрязнителей продовольственного зерна и кормов практическое значение имеют дезоксиниваленол (вомитоксин), Т-2 токсин.
Дезоксиниваленол – наиболее широко распространенный в мире микотоксин. Продуценты дезоксиниваленола – Fusarium qraminearum и F. сulmorum являются патогенными для злаковых культур и кукурузы. Дезоксиниваленол в качестве природного загрязнителя можно обнаружить в пшенице, кукурузе, ячмене и продуктов из них.
Токсическое действие Т2–токсина, дезоксиниваленола и большинства трихотеценовых микотоксинов, характеризутся поражением желудочно- кишечного тракта, кроветворных и иммунокомпетентных органов.
Охратоксины – составляют группу микотоксинов, повреждающих преимущественно почки. Основными продуцентами охратоксинов являются Аsperqillus ochraceus, A. сarbonarius и Penicillium verrucosum. Охратоксин А может встречаться в качестве природного загрязнителя продовольственного и кормового зерна в пшенице, ячмене, кукурузе, овсе, ржи, а также кофе-бобах.
Зеараленон – относится к числу наиболее распространенных микотоксинов. Основными продуцентами зеараленона - F. raminearum, F. сulmorum, F. semitectum. Чаще всего его можно обнаружить в кукурузе, пшенице, ячмене. Зеараленон обладает выраженным гормоно-подобным –эстрогенным действием. Является причиной нарушений репродуктивной функции у сельскохозяйственных животных.
Фумонизины – в это семейство входит более 15 соединений. Наиболее часто в природных условиях встречается фумонизин В1. Основными продуцентами фумонизинов являются F. verticillioides и F. proliferatum. Фумонизины в качестве природных загрязнителей можно встретить в зернах кукурузы. Являются причиной поражения печени, почек, центральной нервной системы.
Семейство афлатоксинов включает не менее 16 соединений. Афлатоксины отличаются выраженными гепатотоксическими, иммунодепрессивными и канцерогенными свойствами. Афлатоксины относятся к сильнейшим гепатоканцерогенам. Наиболее активным является афлатоксин В1. Продуценты афлатоксинов (Aspergillus flavus и A. Parasiticus) распространены повсеместно, но наиболее благоприятные условия для их роста и токсинообразования в регионах с теплым и влажным климатом. В природных условиях наиболее часто афлатоксины можно встретить в арахисе, кукурузе. В значительных количествах они могут накапливаться в орехах (бразильский, грецкий орех, миндаль, фисташки, фундук, кешью), семенах масличных культур, пшенице, ячмене, зернах какао и кофе. Следует обратить особое внимание на то, что афлатоксины практически не разрушаются в процессе обычной кулинарной и технологической обработки загрязненных пищевых продуктов.
Основная опасность микотоксинов обусловлена тем, что их невозможно обнаружить при простом осмотре продуктов, они не оказывают воздействия на привкус, аромат, и цвет продукта и не склонны разрушаться при термообработке либо замораживании. Большинство микотоксинов являются химически стабильными соединениями, они сохраняются в процессе хранения и переработки, даже при высокой температуре в процессе приготовления.
В связи с невозможностью полного предотвращения поражения продовольственных ресурсов микроскопическими грибками - продуцентами микотоксинов и высокой устойчивостью микотоксинов к действию физических и химических факторов, основная роль в профилактике отводится контролю загрязнения пищевых продуктов микотоксинами и регламентированию их содержания. Не допускается присутствие микотоксинов в продовольственном сырье и пищевых продуктах, предназначенных для детского и диетического питания.
На государственном уровне осуществляется санитарно-гигиенический контроль содержания микотоксинов, особенно в импортируемых продуктах. Но вместе с тем вопросы безопасности не должны выпадать из поля зрения самих потребителей.
Чтобы обезопасить себя от микотоксинов в пищевых продуктах, покупайте продукцию только в официальных торговых точках. Бережное хранение зерна, зернобобовых, круп, муки, хлебобулочных изделий, орехов в хорошо проветриваемом сухом месте минимизирует рост грибов и соответственно накопление микотоксинов в этих продуктах. Не следует употреблять их, если они приобретают затхлый запах или пахнут плесенью. При хранении пищевых продуктов следует учитывать их конечные сроки употребления и условия хранения, указанные на упаковках.
Микотоксины являются природными загрязнителями зерна злаковых, бобовых, семян подсолнечника, а также овощей и фруктов. Они могут образовываться при хранении.
Микотоксины оказывают огромное влияние на здоровье населения и качество сельскохозяйственной продукции. Микотоксины вызывают иммунодепрессии животных, если присутствуют в корме. Иммунитет животных садится и это приводит к различным инфекционным заболеваниям. Происходит отказ от корма, снижение продуктивности, повреждение внутренних органов, язвенный стоматит, гипермальные некрозы.
Микотоксины не горчат, не пахнут и без специальных методик определить их наличие невозможно. Наиболее опасные и широко распространенные токсигенные виды грибов относятся к родам Aspergillus, Penicillium, Fusarium.
Необходимо постоянно предотвращать и контролировать зараженность зерна токсинопродуцирующими грибами!
Микотоксины — опасные метаболиты фитопатогенных грибов, поражающих все виды сельскохозяйственных растений и продукты урожая злаковых, овощных и плодовых культур. 132 страны в мире регламентируют содержание микотоксинов в сельскохозяйственном пищевом сырье, продуктах питания и кормах. Отдельно в зерне и зернопродуктах регламентируют содержание микотоксинов 125 стран, только в кормах — 100 стран. В разных странах регламентируется содержание в биологических объектах от 2 до 23 микотоксинов. В России предельно допусти-мые концентрации установлены для 5 микотоксинов.
Высокую биологическую и экономическую опасность представляет поражение токсинообразующими грибами и загрязнение микотоксинами зерна злаковых и бобовых культур, особенно при его хранении в зернохранилищах. За последние 10 лет в мире количество пораженных фузариозом партий зерна составило: пшеница — 59%, ячмень — 46%, рис — 58%, кукуруза — 50%. Вдвое возросло поражение зерна пшеницы, риса и кукурузы аспергиллами и пенициллами.
Угроза — скрытая и явная
Мировые потери сельскохозяйственной продукции от поражения токсиногенными грибами и загрязнения микотоксинами за последние 10 лет увеличились в 9 раз и достигли 22 млрд долларов в год, в России — около 7 млрд рублей.
Токсиногенные грибы и их токсичные метаболиты являются одним из основных регулирующих эко-факторов для сельскохозяйственных растений в агроценозах и причиной больших потерь зерна злаковых и бобовых культур.
Наиболее распространенными и опасными токсиногенными грибами на посевах злаковых и бобовых культур, а также на их зерне при хранении являются грибы видов фузариума, альтернарии, аспергиллов, пенициллов и мукора. Эти грибы обладают не только высокой токсиногенностью, но также высокой ферментной амилолитической и протеолитической активностью. Поэтому поражение зерновых культур токсиногенными грибами снижает не только физический вес урожая, но и значительно ухудшает его биологическую ценность. Поражение токсиногенными грибами 10% зерна в партии понижает питательную ценность всей партии на 20—25%.
Самостоятельной серьезной проблемой в настоящее время стала прогрессивная эволюция на посевах и хранящемся зерне злаковых культур патокомплексов ви-дов токсиногенных грибов. Образующиеся патокомплексы вырабатывают непро-гнозируемые по количественному и качественному составу смеси совместно дей-ствующих токсинов. В состав токсинов мукора, аспергиллов и пенициллов, как и фузариума и альтернарии, могут входить десятки разных их видов.
Заражение растений и зерна микотоксинами становится системой. Широко рас-пространенным стало скрытое поражение зерна токсиногенными грибами зерна. Наблюдения показывают, что число зерен со скрытой зараженностью превышает число зерен с явным заражением в 3—4 раза. Установлен важный факт — зерно злаковых культур со скрытым поражением фузариозом могло содержать до 5 ПДК (предельно допустимых концентраций) опасных фузариотоксинов дезоксинивале-нола (ДОН) и зеараленона. Системное распространение грибов видов фузариума и альтернарии из прорастающего зерна в корни и стебли, а дальше и на колос становится главным фактором их патогенности. Массовым становится явление, когда высокопродуктивные высоковосприимчивые к фузариозу сорта дают хоро-ший урожай, накапливая в зерне большое количество микотоксинов. Причем генетические системы растения, регулирующие накопление в зерне микотоксинов, не зависят от реакции на заражение фузариозом колоса.
ГМО как надежда
По данным ФАО, 25% мирового производства зерна поражено микотоксинами; 36% всех заболеваний растений и хранящихся продуктов урожая связано с действием микотоксинов. В мире сейчас нет эффективных и безопасных способов химической или физической деградации микотоксинов.
В настоящее время делается ставка на получение трансгенных сортов, которые имеют устойчивый иммунитет ко всем грибным заболеваниям пшеницы, таким как корневые гнили, снежная плесень, фузариоз колоса, поражающим обычные сорта. Однако пока нет достоверных сведений о создании сортов, минимизирующих накопление токсинов в вегетативной массе и зерне.
На разных частях злаковых растений наиболее распространены разные виды фу-зариев. При планировании борьбы с фузариозами необходимо учитывать специ-фику поражения растения. Так, растительные остатки на 100% поражаются Fusarium.solani и на 10% F. oxysporum; корневую систему колонизируют F. oxysporum, F. solani, в узле кущения находится F. solani; на соломе — F. moniliforme, на колосовых чешуйках — F. graminearum, F. moniliforme, на зерне при хранении — до 5 видов фузариев.
В регионах континентального и субконтинентального климата, куда входит Россия, наибольшую опасность представляют фузарии и аспергиллы. Они заражают зерно, загрязняют его микотоксинами в колосе и продолжают развитие на зерне при хранении, увеличивая поверхностную заспоренность в 30—35 раз и внутрисеменное заражение в 3—4 раза, а также многократно увеличивая в нем содержание микотоксинов. Из них превалируют ДОН, зеараленон и большое число сравнительно новых для нашей страны фузариотоксинов — фумонизинов. Сильное токсическое действие обнаружено у микотоксинов ДОН, афлатоксинов В1 и В2, охратоксина А и Т-2 токсина. Они являются иммунодепрессантами, мутагенами, обладают гепатоканцерогенным, тератогенным действием.
Комплексная стратегия защиты
Особую опасность представляет быстрое нарастание скрытого поражения зерна фузариозом, обнаруживаемого уже в 20% исследованных образцов, и накопление микотоксинов в зародыше, что резко ускоряет вырождение зародышевой плазмы сортов. Так, в зародыше накапливается в 9 раз больше фумонизинов, в 4 раза — ДОН и зеараленона, в 3 раза — охратоксина А, чем в остальной части зерна. Это определяет низкие посевные качества зараженных семян.
В одном из основных регионов производства зерна — Южном федеральном окру-ге — хранящееся зерно злаковых культур поражают 2 вида аспергиллов, 2 вида пенициллов, 1 вид альтернарии, 5 видов фузариев и 2 вида мукора. Все эти виды в разной концентрации обнаруживаются в хранящемся зерне пшеницы и способ-ны к выработке токсинов, опасных для теплокровных. Возрастающую угрозу пред-ставляет нарастание в полевых популяциях токсиногенных видов грибов штам-мов-суперпродуцентов микотоксинов.
Олег Монастырский, к. б. н.,
профессор, Всероссийский НИИ
биологической защиты растений
Молочное животноводство —отрасль АПК, на которую сейчаc делают большие ставки.
Она стабильно развивается, благодаря ей подтягиваются и прочие сельскохозяйственные отрасли. Однако на пути к большому молоку существуют серьезные препятствия. Одно из них –микотоксины.
Их наличие в корме в конечном итоге отражается на стоимости молока. Попадая в организм животных, микотоксины часто вызывают отравления. Химические токсические вещества, производимые микроскопическими грибками, оказывают негативное влияние на здоровье животных, снижают эффективность работы иммунной системы, а также антиоксидантной защиты организма.
Было подсчитано, что коровы могут давать на 1,6 литра молока в день меньше при потреблении микотоксинов. А количество соматических клеток молока увеличивается примерно на 40%. Поэтому снижение рентабельности на одну корову оценивается в 1,39 евро в день.
Афлатоксины вырабатываются при высокой температуре и влажности. Продуценты поражают зерновые до уборки, а также зерно собранного урожая. Чаще всего эти токсины встречаются в зерновых, особенно кукурузе. И особенно часто при повреждении зерна насекомыми. Афлотоксины воздействуют на животное крайне отрицательно, поражая печень, вызывая гиперемию и кровоизлияния, а также энцефалопатию и отеки. Присутствие токсинов может ухудшать конверсию корма, а также снижать удои до 25%. Постоянное поедание микродоз афлатоксина (ниже 5 мкг/кг) вызывает хромоту и кистозы яичников у молочного скота.
Охратоксины А образуются при температуре +20-+25 и влажности зерна >16%, поражая кукурузу, пшеницу, овес, ячмень, рожь, а также соевые бобы. Охратоксин А вызывает снижение молочной продуктивности у коров и привесы у телят, повреждение почек и кровавый понос.
Т-2 токсин поражает злаковые зерновые, сено и солому. Т-2 токсин вызывает диарею, гастроэнтериты, геморрагии в кишечнике и смерть животных. У телят — атаксию задних конечностей, повреждение суставов и анорексию.
Коварен зеараленон, который появляется в период низких температур или при переходе от умеренных к низким. Он обладает эстрагенным действием и вызывает снижение оплодотворяемости, вагиниты, аборты, бесплодие и увеличение молочных желез у молодых телок.
Дезоксиниваленол (ДОН) снижает потребление корма, вызывает руминиты и кровавый понос у телят и коров. Также обладает иммуносупрессирующим свойством. В США установлено, что доза ДОНа 800 мкг/кг снижает молочную продуктивность на 2.0 литра в день.
Кстати, для растения-хозяина образование замаскированных микотоксинов сопровождается процессом детоксикации, и эти соединения зачастую менее токсичны для культуры. Но, хотя этот процесс может снизить токсичность для самого растения-хозяина, замаскированные микотоксины могут оставаться токсикологически значимыми для людей и животных, поскольку желудочно-кишечный тракт может расщеплять их до исходного микотоксина.
В классификации есть модифицированные микотоксины, которые могут сформироваться, когда грибной организм изменяет родительскую структуру. Также модификация может быть у людей и животных. Это происходит, когда метаболизм изменяет микотоксины, например, когда афлатоксин В1 превращается в афлатоксин М1.
Различается превалирование микотоксинов и географически.
В Европе, например, широко распространены фумонизин и дезоксиниваленол, хотя количество фумонизинов в 2019 году несколько снизилось по сравнению с 2018 годом. Также широко представлен микотоксин зеараленон. Риск в ЕС в основном связан с распространенностью ДОН.
В урожае прошлого года была зафиксирована высокая распространенность ДОН в зерновых и кукурузе. 83% образцов кукурузы дали положительный результат на ДОН, на фумонизин — 73%. В зерновых было обнаружено максимальное загрязнение ДОН 21 980 ч / млрд.
В Северной Америке за последние 5 лет распространенность микотоксинов возросла. В прошлом году обнаружено 90% ДОН в проанализированных пробах готовых кормов с максимальной концентрацией 8 936 частей на миллиард. Выявлено загрязнение микотоксинами ДОН в 85% образцов кукурузы, фумонизинами — 78% и 55% загрязнено зеараленоном. Кроме того, совместное загрязнение обнаружено в 75% образцов кукурузы.
Кроме того, новые сорта растений, устойчивые к грибам, продуцирующим микотоксины, часто накапливают более высокий процент маскирующихся микотоксинов по сравнению с обыкновенными сортами.
В Центральной Америке обнаружено загрязнение ДОН в 69% в зерновых и фумонизинами 90% в образцах кукурузы. А в Азии и Африке загрязнение фумонизинами по срванению с 2018 годом резко возросло. Афлатоксины присутствуют в 31% образцов кукурузы.
Кроме того, в настоящее время наблюдается такой процесс как смещение митотоксинов. Из-за изменения климата соединения, которые обычно характерны для южной части мира, теперь перемещаются на север.
Еще одним средством борьбы с микотоксинами являются кормовые добавки на основе сорбентов. Среди продуктов этой группы есть препараты, которые помимо сорбента включают в себя ферменты, инактивирующие отдельные микотоксины.
Также существуют добавки, которые помимо сорбентов включают в себя пробиотики, витамины и т. д. По сути это кормовые добавки на основе адсорбента.
К седьмой группе относятся адсорбенты высоких технологий. Самым известным примером считается Амадеит, который получают из монтмориллонита и олигосахаридов с использованием нанотехнологий
БОГАТЫЙ ВЫБОР
Качественная сушка зерна и его обработка при закладке на хранение органическими кислотами, естественно, нивелирует риски образования микотоксинов. Однако полностью искоренить проблему грамотным подходом к хранению невозможно.
Большим спросом пользуются адсорбенты, которые, попадая с кормом в ЖКТ, связывают микотоксины и выводят их из организма. По своему составу нейтрализаторы микотоксинов можно разделить на несколько видов.
Адсорбенты на основе минералов могут быть и природного, и синтетического происхождения. Например, алюмосиликаты хорошо связывают афлатоксин и фумонизин. Такие добавки относятся к категории бюджетных.
Лучшими из неорганических адсорбентов считаются гидратированные натрий-кальций-алюмосиликаты (HSCAS). Норма ввода алюмосиликатов составляет 1–5 (и более) килограмм на тонну корма. Проблема в том, что при использовании более 4 кг/т есть риск того, что алюмосиликаты будут связывать и полезные вещества, например витамины и аминокислоты.
Некоторые алюмосиликаты эффективны не только против афлатоксинов, но и против зеараленона и против фумонизина. Поэтому при выборе адсорбента следует в числе прочих факторов руководствоваться результатами анализов сырья и кормов на наличие конкретных микотоксинов.
Вторая группа — адсорбенты на основе древесины, а именно лигнин.
К другой группе относятся органические адсорбенты. Основные представители этой группы — углеводы клеточной стенки дрожжей (чаще всего Saccharomyces cerevisiae), представленные такими полисахаридами, как глюканы и маннаны. Они обладают высокой скоростью адсорбции, что особенно важно при борьбе с микотоксинами.
В качестве адсорбирующих агентов также может использоваться биомасса мицелиальных грибов и бактерий, в частности биомасса лактобактерий. У этих продуктов репутация хороших нейтрализаторов, способных связывать широкий спектр микотоксинов, однако они весьма дороги при норме ввода 0,5–3,0 кг/т.
К пятой группе можно отнести комбинированные адсорбенты микотоксинов, объединяющие минеральную и органическую части (CMA). В идеале это сочетание гидрированного натрий-кальций-алюмосиликата (HSCAS) и дрожжевой клетки (EGM). Их считают максимально эффективными благодаря синергии EGM и HSCAS.
КАК ВЫБРАТЬ АДСОРБЕНТ
В погоне за низкой себестоимостью сельхозпроизводители смотрят в сторону более дешевых вариантов, минеральных адсорбентов. Однако важно обращать внимание не столько на цену за килограмм продукта, сколько на стоимость адсорбента на тонну комбикорма.
Также необходимо проводить регулярный анализ растительного сырья на наличие и концентрацию микотоксинов. В помощь зоотехникам — Программа Менеджмента Микотоксинов — MIKO, описывающая принцип проведения аудита и выявления конкретных причин воздействия микотоксинов.
Специалисты советуют не останавливаться на одном препарате. Ведь только на основе данных реального времени можно выбрать необходимый адсорбент, наиболее подходящий для борьбы с конкретными микотоксинами.
Следует брать в расчет три параметра: состав адсорбента, результаты текущего анализа сырья на микотоксины и затраты на ввод адсорбента в пересчёте на тонну корма.
При выборе продукта убедитесь, что он исследован лабораторией LAMIC при Федеральном университете Санта-Марии в Бразилии. Данная лаборатория специализируется на проверке эффективности адсорбентов микотоксинов и делает выводы исключительно на основе многоступенчатых тестов и подтвержденных фактов, и её заключение имеет реальный вес.
Читайте также: