Микотоксины

В природе существует более 10 тысяч видов грибов, большинство из которых полезно для человека. Мы их используем для производства хлеба, сыра, антибиотиков и т.д. Однако около 300 видов грибов наносят вред человеку и сельскохозяйственным животным. Особую опасность представляют собой паразитные и сапрофитные плесневые грибы.

Плесневые грибы производят споры, способные распространяться воздушным путём с участием ветра и дождя. Насекомые также могут служить их переносчиками. Споры могут находиться в состоянии покоя в течение нескольких месяцев и даже лет до тех пор, пока не возникнут подходящие для их роста условия.

Прорастая из спор, плесневые грибы образуют паутиноподобную грибницу из разветвлённых длинных нитей (гифов), называемую мицелием. Отмечена определенная субстратная специфичность токсикообразующих: виды рода Fusarium в основном поражают зерно хлебных злаков; Aspergillus - зернобобовые и ингридиенты комбмикормов; Stachybotrys, Dendrodochium - грубые корма.

род Aspergillus

род Fusarium

род Penicillium род Claviceps

Рис. 1.2.3 Плесневые грибы под микроскопом

В ходе своей жизнедеятельности (в качестве побочных продуктов обмена веществ) некоторые плесневые грибы выделяют вредные вещества. Токсические метаболиты, выделяемые грибами, называются микотоксинами (от греч. μύκης, mykes, mukos — «гриб»; toxikon — «яд»). Термин «микотоксин» был впервые использован в начале 60-х годов прошлого века. В настоящее время известно более 200 микотоксинов. Подавляющее их число являются экзотоксинами, т.е. выделяются в субстрат, на котором растет гриб, а не удерживаются в структуре последнего. Считается, что плесени вырабатывают микотоксины для уничтожения своих конкурентов – других грибов, бактерий, живых растений, даже животных, потребляющих заражённый грибами корм. Микотоксины могут оставаться в корме в течение длительного времени после гибели образовавшего их гриба. Поэтому внешний вид корма не всегда может служить критерием его безопасности. Микотоксины - низкомолекулярные соединения. Они устойчивы к высоким температурам, не разрушаются при обработке горячим паром, сушке, длительном хранении, действии кислот и щелочей. Макроорганизм не вырабатывает против них антитела, т.е. животные и человек на протяжении всей жизни остаются чувствительными к микотоксинам.

Микотоксины обладают исключительно высокой токсичностью даже в очень низких концентрациях. Корм и зерно, зараженные на уровне 0,5 г, могут вызвать у животных тяжёлое отравление, и даже гибель. Серьёзного внимания заслуживает и то, что эти вещества могут переноситься из корма через организм животного в мясо, молоко и яйца – компоненты питания человека.

Впервые человечество вплотную столкнулось с микотоксинами в 1960 году. Течение заболевания у животных сопровождалось апатией, потерей аппетита, опусканием крыльев, выгибанием шеи, отбрасыванием головы назад и гибелью в течение недели. Во время вскрытия обнаруживали кровоизлияния и некрозы в печени. После тщательных и длительных исследований из арахисовой муки, которую скармливали индейкам, было выделенное бесцветное кристаллическое вещество, введение которого утятам позволило воспроизвести признаки «заболевания Х». Оказалось, что это вещество синтезируется грибами рода Aspergillus (A. flavus, A. parasiticus), которые растут на арахисе, кукурузе, сое и семенах масличных культур в условиях умеренного климата. По названию одного из продуцентов (A. flavus) вещество получило название афлатоксин.

В настоящее время в мире приблизительно 25% кормов является либо полностью непригодным к использованию для животных, либо вызывает у них потерю продуктивности. В странах Евросоюза эти потери, по самым скромным оценкам, составляют более чем 5 млрд. евро в год.

Рис. 1.2.4 Корма, пораженные плесневыми грибами

Контаминация ингредиентов кормов и пищи микотоксинами сегодня является общемировой проблемой. Глобальная торговля кормовым сырьём привела к широкому распространению микотоксинов, нетипичных для того или иного региона. В 1996г. нормативы по содержанию микотоксинов введены в 77 странах. Существующий запрет на импорт зараженного зерна не всегда соблюдается, угрожая тем самым продовольственной безопасности отдельных стран. Повышение стоимости традиционных кормов вынуждает производителей рассматривать вопрос об использовании альтернативных ингредиентов, которые чаще всего содержат больше микотоксинов, в том числе новых.

В настоящее время подход к проблеме микотоксинов испытывает острую потребность в переменах. Производителям сельскохозяйственной продукции приходится убедительно доказывать, что проблема низкой продуктивности животных во многом вызвана скармливанием зерна плохого качества, доля которого в рационе может достигать 60-70%. Микотоксины увеличивают число случаев заболеваний, как напрямую связанных с действием ядовитого начала, так и вторичных, возникающих вследствие подавления микотоксинами иммунной системы.

Заболевания, развивающиеся у животных при поедании ими кормов, содержащих токсические метаболиты, выделяемые грибами, называются микотоксикозами. Термин «микотоксикозы» впервые встречается в статье А. Х. Саркисова, опубликованной в 1948 г. В работе Н. А. Грандилевского 1938 года для описания отравления лошадей соломой, пораженной грибом Stachybotrys alternans, был употреблен термин «стахиботриотоксикоз», а в трудах Муратова, Преображенского Н. Г. и Саликова Г. И., опубликованных в 1944 г., отравление сельскохозяйственных животных кормами с примесями спорыньи (Claviceps purpurea) было определено как клавицепсотоксикоз. Микотоксикозы регистрируются среди всех сельскохозяйственных и домашних животных, птиц, рыб и встречаются в большинстве стран мира. Микотоксикозы встречаются и у людей при употреблении в пищу продуктов, загрязнённых некоторыми грибами.

Рентабельность разведения домашних животных в значительной степени зависит от количества молока, мяса, яиц, произведенных на единицу потребления корма и числа потомства. Микотоксины влияют на поглощение питательных веществ, замедляют работу ферментов и уменьшают эффективность использования корма, т.е. увеличивают издержки производства. Они влияют на эмбриональную смертность, снижают оплодотворяемость, плодовитость, выводимость.

Качество кормового сырья в зависимости от его обсеменённости плесенью оценивается по количеству колоний грибов в 1 г зерна или комбикорма.

Табл. 1.2.6 Оценка качества кормового сырья в зависимости от его обсеменённости плесенью

Количество плесневых грибов в 1 г корма	Качество корма
< >5 000	Очень хорошее
5 000-50 000	Хорошее
50 000-500 000	Среднее
500 000-1 000 000	Плохое
> 1 000 000*	Испорчено

* - наличие плесени определяется визуально