Микотоксинов в кормах для сельскохозяйственных животных

Последние несколько лет специалисты стали чаще обнаруживать микотоксины в кормах. Особенно в тех регионах, где выращивают основные сельскохозяйственные культуры. Одна из причин — нехарактерные погодные условия. Например, чрезмерная влажность или засуха, при которых создается благоприятная среда для плесневых грибов.

Читайте статью про передовые методы в борьбе с микотоксинами

свинья свиноводство ветеринарный врач здоровая ферма

Содержание:

Контаминация сырья микотоксинами
Микотоксины в кормах и здоровье свиней
Конъюгированные формы микотоксинов
Фузариевые микотоксины в кормах

Контаминация сырья микотоксинами

Плесневые грибы производят микотоксины в ответ на стрессфакторы. Результаты исследований показывают, что зерновые поражаются разными микотоксинами: в условиях жаркого климата — афлатоксинами и фумонизинами, при умеренных температурах и большом количестве осадков — дезоксиниваленолом (ДОН) и зеараленоном.

К увеличению контаминации токсинами приводят и повышенное количество осадков, и засуха. Мировые объемы торговли фуражным зерном растут каждый год, значит, увеличивается риск появления в кормах микотоксинов.

Многие из них обнаруживают в небольшой концентрации. По отдельности эти микотоксины могут не представлять большой угрозы. Однако, при наличии в корме нескольких различных микотоксинов возможен их синергизм даже при низкой концентрации.

Микотоксины в кормах и здоровье свиней

Свиньи очень чувствительны к микотоксинам. Современные рационы характеризуются многокомпонентной структурой. А это означает, что в них могут попадать загрязненные микотоксинами компоненты, произведенные в разных регионах.

Опытным путем (свыше 100 экспериментов) установлено, что при скармливании свиньям контаминированного корма падает его потребление и снижаются темпы роста животных: при загрязнении множественными микотоксинами — соответственно на 42 и 45%, при наличии только одного микотоксина — на 14 и 17% (Andretta et al., 2016).

Последние исследования методом LC/MS/MS (метод жидкостной хроматографии и двойной масс-спектрометрии) показали, что в образцах зерна кукурузы, выращенной в Италии в естественных условиях, было 37 различных микотоксинов и метаболитов, включая новые — ДОН-3-глюкозид и фузариевую кислоту (Blandino et al., 2017). К наиболее распространенным микотоксинам относят:

афлатоксины (их производят плесневые грибы рода Aspergillus)
фузариевые микотоксины, продуцируемые грибами рода Fusarium.

В СНГ афлатоксины встречаются редко, поскольку их присутствие характерно для стран с жарким климатом. Проверить корма на наличие афлатоксинов несложно, поскольку к этой группе относится лишь четыре химических соединения. Однако, большую угрозу представляют фузариевые микотоксины из-за их химического разнообразия (сегодня известно несколько сотен видов). Выявить их в кормах достаточно трудно. Обычно анализируют несколько микотоксинов этой группы (они получили название «маркерные») и по их концентрации судят о степени контаминации сырья и рационов. В качестве маркера фузариевых микотоксинов используют ДОН. Однако, определяя наличие только маркерных микотоксинов, нельзя быть уверенным в том, что корма свободны от остальных микотоксинов. В случае множественной контаминации невозможно получить точные данные о синергизме или об аддитивном эффекте микотоксинов в корме.

Конъюгированные формы микотоксинов

В последние годы многие авторы сообщают о так называемых конъюгированных формах микотоксинов. Например, образцах зерна пшеницы впервые обнаружили микотоксин ДОН, химически связанный с молекулой глюкозы. ДОН синтезируют плесневые грибы в фазу роста растений. В качестве защитной реакции они связывают ДОН с молекулой глюкозы. Когда такое соединение попадает с кормом в организм свиней, ферменты и бактерии ЖКТ отщепляют молекулу глюкозы, что вновь делает ДОН токсичным.

Присутствие биологически активных, но не определяемых конъюгатов ДОН было выявлено в естественно контаминированном зерне кукурузы и пшеницы, собранном в Словакии. Доля фракций ДОН, представленных в виде конъюгатов с глюкозой, достигала 30% (Berthiller et al., 2005). Описаны также димеры, тримеры и тетрамеры ДОН с глюкозой (Zachariasova et al., 2012). В зерне пшеницы были обнаружены коньюгаты ДОН с сульфатом (Warth et al., 2015), а также конъюгаты глюкозы с зеараленоном (2002), фумонизином (2008), ниваленолом, фузареноном-X (2011), T-2 токсином и HT-2 токсином (2012). При помощи традиционного лабораторного анализа, в частности метода LC/MS/MS, очень сложно вы явить конъюгированные формы микотоксинов. В результате увеличивается риск получения ложноотрицательных результатов.

Фузариевые микотоксины в кормах

К этой группе микотоксинов наиболее чувствительны свиньи и лошади. Скармливание птице контаминированных фузариевыми микотоксинами комбикормов приводит к нарушениям обмена веществ и специфическим поражениям организма. Было принято считать, что жвачные животные устойчивы к действию микотоксинов, однако установлено, что постоянное потребление контаминированных микотоксинами кормов отрицательно сказывается на воспроизводительной системе коров и на их молочной продуктивности.

Фумонизины в кормах

Ингибируют синтез мембранных липидов. Это может привести к лейкоэнцефаломаляции у лошадей и отеку легких у свиней. Летальная доза для свиней — около 40 г на 1 т корма, для лошадей — 3 г на 1 т.

Фумонизины, попадающие в организм с кормом, вызывают иммуносупрессию. Подавление иммунитета — главная причина экономических потерь в свиноводстве. При иммуносупрессии возникают серьезные проблемы со здоровьем животных, причем медикаментозное лечение часто не дает результатов, а вакцинация неэффективна. Из-за этого ухудшается однородность стада и снижается сохранность поголовья. Выявленные поражения не всегда бывают классическими симптомами микотоксикозов. С помощью основных лабораторных методов порой не удается точно определить содержание микотоксинов в корме, вследствие чего установить настоящую причину падежа достаточно сложно.

Трихотецены

Семейство, состоящее из более чем 100 близких по структуре токсинов (вомитоксин, или ДОН, — cамый распространенный трихотеценовый микотоксин). Попадая в организм, они вызывают снижение аппетита (вплоть до полного отказа от корма). При потреблении контаминированных рационов у свиней регистрируют такие патологии, как некротические поражения кожи, кровотечения в кишечнике, язвы, кровавый понос и синдром мальабсорбции (потеря одного или многих поступающих в пищеварительный тракт питательных веществ вследствие их недостаточного всасывания в тонком кишечнике). Трихотецены подавляют синтез протеина в клетках желудочно-кишечного тракта и влияют на нейрохимические процессы в мозге — повышают в нем уровень триптофана и серотонина (последний в большой концентрации оказывает седативное действие). В результате снижается потребление корма, ухудшается переваримость питательных веществ, появляется рвотный рефлекс и нарушается мышечная координация.

Зеараленон

Обладает выраженными гормоноподобными (эстрогенными) свойствами, что отличает его от других микотоксинов. В организме зеараленон может связываться с эстрогенными рецепторами. Это приводит к увеличению матки и пролапсу (выпадению) влагалища и прямой кишки, а также к абортам и бесплодию. У свиноматок, потребляющих контаминированный зеараленоном корм, рождаются слабые поросята.

Фузариевая кислота

Малотоксична, но фармакологически активна. В организме свиней ингибирует дофамин-бета-гидроксилазу — фермент, который катализирует превращение дофамина в норадреналин. Под воздействием фузариевой кислоты у животных повышается концентрация триптофана и серотонина в мозге и снижается кровяное давление, что приводит к нарушению кровообращения и отекам. Фузариевая кислота и вомитоксин усиливают действие друг друга. При попадании их в организм снижается потребление корма и возникает рвота. Фузариевая кислота, так же как и фумонизины, ДОН, T-2 токсины и трихотецены, вызывает иммуносупрессию.

Для объективного определения влияния микотоксинов на животных необходимо проводить научные эксперименты. Например, в одном из них за 21 день до опороса и на протяжении 21 дня после него свиноматки получали рацион, в состав которого вводили зерно пшеницы и кукурузы, естественно контаминированное микотоксинами ДОН, 15-ацетил-ДОН, зеараленоном и фузариевой кислотой. Регистрировали такие параметры, как:

темпы роста,
потребление корма,
репродуктивные качества,
биохимический состав крови и молока,
период возврата в охоту.

Результаты эксперимента представлены в таблицах ниже.

потребление корма, репродуктивные качества, биохимический состав крови и молока, а также период возврата в охоту. Результаты эксперимента представлены в таблицах ниже.

Потребление корма и темпы роста супоросных свиноматок

Потребление корма и темпы роста лактирующих свиноматок

Таблица микотоксины Влияние фузариотоксинов на количество поросят

Таким образом доказано, что скармливание свиньям комбикорма, контаминированного фузариевыми микотоксинами, приводит к нарушениям обмена веществ и снижению продуктивности. Для производителей свинины это может обернуться серьезными финансовыми потерями. Использование правильно подобранных адсорбентов микотоксинов сохранит здоровье животных, поддержит их продуктивность и повысит рентабельность хозяйства.

Правильно составить рацион питания для сельскохозяйственных животных может только опытный специалист. Мы занимаемся комплексным обучение ветеринарных врачей в СПК Беларуси. А также консультируем и даём рекомендации, увеличивающие производственные показатели в области животноводства.
Оставляйте заявку на сайте или звоните.

Источник – Журнал “Животноводство России“

Источник

Существенные нюансы. Они, в сельскохозяйственной деятельности могут капитально испортить работу агронома. Наша дотошливая редакция всегда ловит мелочи, которые могут обернуться большими проблемами при получении урожая, и поэтому мы на одной волне со специалистами отрасли, которые всегда готовы помочь нам и добрым словом, и профессиональным советом. Особенно то, что касается микотоксинов, тех самых особенностей, игнорировать которые чревато большими проблемами. На эту тему редакция «ГлавАгроном» представляет вашему вниманию интервью с кандидатом биологических наук, менеджером по устойчивому развитию бизнеса компании «Сингента», Еленой Соколовой.

Фото:Елена Соколова
Елена Соколова, менеджер по устойчивому развитию бизнеса компании «Сингента»

ГлавАгроном. Здравствуйте, Елена Александровна! Расскажите, пожалуйста, о себе и о Ваших научных достижениях нашим читателям.

Елена Соколова. Добрый день. Я закончила Тимирязевскую академию, агрономический факультет, отделение защиты растений. Начала свою карьеру с мастера участка по защите зеленых насаждений в городе Москва. Далее поступила в аспирантуру ВНИИ фитопатологии, успешно защитила кандидатскую диссертацию и далее проработала более 10 лет — занималась сначала разработкой интегрированной защиты в закрытом грунте, а затем перешла в отдел зерновых культур, и круг научных интересов существенно расширился — в команде научных сотрудников сфокусировалась на:

моделировании эпифитотий полевых культур;
разработках систем интегрированной защиты полевых культур;
моделировании производственно-сбытовых цепочек;
разработках методологии фитосанитарного мониторинга посевов полевых культур.

После перехода в компанию «Сингента» отвечала за развитие рынка фунгицидов, далее возглавила технический маркетинг в настоящее время — отвечаю за Моделирование и управление рисками при применении средств защиты растений (воздействие на окружающую среду и персонал) и развиваю проекты, обеспечивающие устойчивое развитие бизнеса компании.

ГлавАгроном. В последнее время много информации по поражению зерновых культур и кукурузы грибами рода Фузариум и с этим поражением связывают накопление микотоксин. Расскажите, пожалуйста, что такое микотоксины?

Елена Соколова. Микотоксины — токсины грибов — метаболиты разнообразной химической природы.

Основная цель гриба — убить клетки растения и сделать их пригодными для питания паразита.

Подобный тип питания присущ факультативным паразитам, поэтому токсины — основное средство их нападения на растение. Микотоксины выделяют многие грибы, в том числе и хорошо известные фузариумы.

Антибиотики оказывают токсическое действие на микроорганизмы. Фитотоксины — токсическое действие на растения. Микотоксины оказывают специфическое патологическое действие на организм человека и животных в малых дозах.

ГлавАгроном. Какие микотоксины наиболее часто обнаруживаются в кормах для животных?

Елена Соколова. Отвечу конкретным примером взятым из открытых источников — по результатам оценки наличия микотоксинов в 5241 пробах готовых кормов и сырья из 59 стран на основе 22397 анализов, проведенных в период с января по март 2020 года.

Обычно наблюдается, что отдельные микотоксины редко встречаются в одиночку — 67% всех образцов содержали более одного микотоксина.

Азия. Большинство регионов в Азии подвергаются чрезвычайному риску. Китайский скот подвергается воздействию коктейля из микотоксинов Fusarium. В кукурузе (кукуруза) 100% образцов показали наличие фумонизинов (FUM), дезоксиниваленола (DON) и зеараленона (ZEN). Южная Азия демонстрирует чрезвычайный риск, особенно из-за загрязнения афлатоксином. Появляется в 80% образцов (в среднем положительных 79 ppb).

Латинская Америка. FUM и DON снова являются наиболее часто встречающимися микотоксинами (84% и 75%). Если посмотреть на кукурузу, то FUM присутствует в 98% образцов.

Северная Америка. Год начинается также с чрезвычайного риска. Опять же, DON показывает высокую распространенность (82%), затем следуют FUM и ZEN (52% и 48%).

Европа. Кукуруза в Южной Европе показывает высокую распространенность FUM с 99%. В Центральной Европе — 82% содержания DON.

ГлавАгроном. Елена Александровна, насколько опасно комплексное загрязнение микотоксинами? То есть более 1-2 видов одновременно.

Елена Соколова. Вы задали очень правильный вопрос — повсеместно наблюдается комплексное загрязнение — и как показывают исследования микотоксины оказывают синергическое действие.

ГлавАгроном. Есть ли различия в загрязнении микотоксинами разных видов кормов?

Елена Соколова. Различия есть. Это связано с биологией грибов и условиями среды, формирующейся в различных видах кормов. Афлотоксин, например, больше встречается в сенаже и монокорме и его значительно меньше в сене.

Фото: Елена Соколова

ГлавАгроном. Есть ли различия в динамике накопления микотоксинов в кормах?

Елена Соколова. Да, различия существуют. Рассмотрим на примере процесса силосования ежи сборной. Динамика накопления микотоксинов в силосе (на примере ежи сборной — горизонт 30 дней):

Зеараленон / Т-2 токсин в первые сутки накапливаются, через 14 дней начинается деструкция.
ДОН в первые накапливается, на 7 день происходит деструкция.
Охратоксин / Афлатоксин накапливаются в процессе хранения.

Фото: Елена Соколова

ГлавАгроном. Есть ли различия в составе микробиоты в кормах на различных этапах хранения?

Елена Соколова. В процессе хранения силосной массы происходит смена микробиоты (горизонт 9 месяцев):

начало хранения — Aspergillius sp., Fusarium sp.;
середина сезона хранения — Дрожжи, Penicillium sp.;
конец сезона — Aspergillius sp.

Фото: Елена Соколова

ГлавАгроном. Какие грибы выделяют какие микотоксины?

Елена Соколова. Вы задали очень правильный вопрос — получив анализ зерна/кормов на микотоксины вы может понять какие грибы их выделили, зная биологию гриба вы поймете, что необходимо делать, чтобы предотвратить загрязнение. Приведу конкретные примеры:

ДОН выделяет Fusarium graminearum.
T2TH2 — Fusarium section Liseola.
Зеараленон — Fusarium graminearum & Fusarium section Liseola.
Фумонизин — Fusarium section Liseola.
Афлатоксин — Aspergillus sp.
Охратоксин — Penicillium sp., Aspergillus sp.

Фото:wikimedia.orgFusarium graminearum

ГлавАгроном. Когда происходит заражение колоса зерновых культур патогенными грибами, вызывающими фузариоз, альтернариоз/чернь? Оптимальное время для фунгицидной защиты?

Елена Соколова. Заражение колоса происходит с момента цветения (фузариозы) до момента созревания-чернь. Применение фунгицидов — не позже 3 дней после начала цветения 70% колосьев.

Однако, следует помнить, что загрязнение зерна может быть связано не только с заражением зерен, но и проникновением микотоксинов через сосудистую систему. С токами воды токсины могут подниматься через сосудистую систему растений при развитии в ризосфере тоскинообразующих грибов, поэтому важно контролировать фитосанитарную ситуацию в прикорневой зоне.

ГлавАгроном. Каких основных рекомендаций стоит придерживаться товаропроизводителям для того, чтобы свести к минимуму риски заражения кукурузы патогенными грибами?

Елена Соколова. Не допускать заселения растений токсиногенными грибами. Давайте рассмотрим отдельно для каждого микотоксина/вида грибов.

Fusarium graminearum (микотоксины — ДОН=вомитоксин/фумонизин).

Заражение зерна кукурузы: гифа гриба прорастает через рыльца пестиков (преимущественно заражается верхняя часть початка из-за меньшей длины рыльцев пестиков).

Меры сдерживания:

поле — сокращение количества неразложившихся растительных остатков;
уборка — предотвращение смешивания партий;
доработка — своевременная сушка до 15%.

Особенности биологии гриба: токсиногенез происходит при температуре выше 18-25 °C и влажности 22%.

Fusarium section Liseola (микотоксины — Т2. фумонизин, Зеараленон).

Заражение зерна: гриб попадает через механические повреждения, создаваемые личинками лугового мотылька и озимой совки.

Меры сдерживания:

поле — борьба с вредителями, сокращение количества неразложившихся растительных остатков;
уборка — предотвращение смешивания партий;
доработка — своевременная сушка до 15% ( за 24 час после уборки).

Особенности биологии гриба: токсиногенез происходит при температуре выше 8-14 °C и влажности 17%.

Penicillium sp., Aspergillus (микотоксин — охратоксин).

Заражение зерна в поле и при хранении: гриб попадает через механические повреждения зерна (вредители, повреждение при уборке).

Меры сдерживания:

поле — борьба с вредителями, сокращение количества неразложившихся растительных остатков;
уборка — предотвращение смешивания партий;
доработка — своевременная сушка до 15%.

Особенности биологии гриба: токсиногенез происходит при температуре 20-25 °C и влажности 17%.

Aspergillus flavus (микотоксин — афлатоксин).

Заражение зерна: гриб попадает через механические повреждения (создаваемые личинками лугового мотылька и озимой совки, либо при уборке и доработке).

Меры сдерживания:

поле — борьба с вредителями, сокращение количества неразложившихся растительных остатков;
уборка — предотвращение смешивания партий;
доработка — своевременная сушка до 15%.

Особенности биологии гриба: токсиногенез происходит при температуре выше 28-32 °C и влажности 17-18%, влажность воздуха более 80%.

ГлавАгроном. Существует ли биологическая защита хранящегося зерна кукурузы от поражения токсинообразующими грибами и накопления опасных микотоксинов? Ведутся ли сегодня работы по созданию эффективных биопрепаратов, способных разрушать в биологическом субстрате микотоксины?

Елена Соколова. Потенциально возможное решение контроля содержания афлатоксинов — Афлагард (нетоксиногенные виды Aspergillius sp. — продукт компании «Сингента»). Эффективность: содержание афлатоксинов уменьшается на 80-90%. Влияние на физический размер урожая кукурузы отсутствует.

ГлавАгроном. Можно ли регулировать количество и содержание микотоксинов в зерне?

Елена Соколова. Если уже произошло загрязнение — только разбавлением зернового вороха зерном свободным от микотоксинов.

ГлавАгроном. Есть практика возделывать кукурузу в монокультуре. Как развиваются болезни початков в данном случае? Возникает ежегодно угроза поражения зерна? Или же лучше возделывать кукурузу в севообороте?

Елена Соколова. Про практику монокультуры кукурузы не слышала. Допускаю некоторое насыщение при обязательном использовании деструкторов растительных остатков, чтобы избежать накопления токсинообразующих грибов.

ГлавАгроном. Насколько опасным для здоровья животных может быть употребление в пищу продуктов, содержащих микотоксины?

Елена Соколова. Микотоксины оказывают негативное влияние на животных. Наиболее чувствительны свиньи, наименее — птица.

Фото: Елена Соколова

ГлавАгроном. Чтобы Вы хотели сказать в заключение?

Елена Соколова. Нельзя недооценивать проблему загрязнения микотоксинами продовольствия и кормов. Систему предотвращения загрязнения надо строить на понимании локальной ситуации — наличия токсиногенных видов и их биологии — когда они проникают в растение, при каких условиях развиваются внутри растения и выделяют микотоксины.

ГлавАгроном. Спасибо за беседу!

Беседовала Татьяна Корнеева, специальный корреспондент «ГлавАгроном».

Источник