Автор: Dr. Lon Whitlow и W. M. Hagler, Jr. (Государственный Университет Северной Каролины)
Микотоксины являются вторичными метаболитами плесневых грибов. При попадании в организм животного микотоксины способны вызывать снижение продуктивности и устойчивости к заболеваниям. Изначально, влияние микотоксинов незаметно, но при длительном потреблении их оно становится более явным. Их влияние сильно разнится в зависимости от присутствующих в корме микотоксинов и вида животного. У крупного рогатого скота на присутствие в кормах мсикотоксинов указывает исхудание, гемморагии, смещение сычуга, снижение оплодотворяемости и аборты. Также микотоксины обладают иммуносупрессивным действием и единственные клинические проявления – секундарные инфекции, без каких-либо признаков микотоксикоза. Еще одним осложняющим фактором является то, что под действием различных стрессов (включая связанные с производственным процессом и окружающей средой), которым подвержены и молочный и мясной скот, влияние микотоксинов только усиливается.
Известно более 500 вторичных метаболитов плесневых грибов, но наиболее значимыми считаются афлатоксин B1 (AfB1), деоксиваленол (DON), фумонизины (FUM), охратоксин A (OTA) и зеараленон (ZEA).
Рост плесени и выработка микотоксинов связаны с факторами окружающей среды, видом растения и микроклиматом (температура и влажность). Fusarium sp принято считать полевым плесневым грибом, появляющимся в поле и активно растущим в периоды повышенной влажности. Дальнейший рост Fusarium sp может также продолжаться во время хранения зерна. Кроме того, амбарные плесневые грибы, такие как Aspergillus и Penicillium sp., обычно распространяются и вырабатывают микотоксины при влажности 14-18% и температуре от 10 до 50°C.
Заражение зерновых микотоксинами и последующее потребление пораженных кормов животными является неотъемлемой частью производственного цикла. Микотоксины являются причиной большого количества нежелательных изменений в организме животного, и кроме того, происходит заражение животноводческой продукции. Рационы жвачных включают в себя как зерновые, так и фуражные корма, что повышает вероятность более сильного поражения микотоксинами.
Афлатоксины
Афлатоксины в основном продуцируются Aspergillus sp., предпочитающие диапазон температур от 100 до 500°С и влажность 14-18%. В большинстве своем они обнаруживаются в зерне, однако последние научные работы указывают на то, что их также можно обнаружить и в фураже.
Aspergillus sp продуцируют четыре вида микотоксинов (афлатоксин B1 (AfB1), афлатоксин B2 (AfB2), афлатоксин G1 (AfG1) и афлатоксин G2 (AfG2)). Класс афлатоксинов рассматривается как канцерогены и их содержание регулируется во многих продуктах. Рубцовым метаболитом афлатоксина B1 является афлатоксин M1, который способен проникать в молоко коров уже через 12 часов после попадания в организм. Во многих странах установлен предел содержания в молоке M1. Например, в Европе этот предел составляет 0.05 ppb, в то время как в Северной Америке он составляет 0.5 ppb. для поддержания в молоке уровня афлатоксина M1 ниже 0.05 ppb, максимальный уровень содержания в кормах AfB1 должен быть не более 20 ppb. Это также является максимально допустимым уровнем в ЕС.
Афлатоксины считаются гепатотоксичными, так как они поражают печень и снижают выработку белка. В связи с подобным влиянием на печень, афлатоксины способны снижать количество потребляемых кормов и их усвояемость, а также молочную продуктивность почти на 25%. Также из-за их иммуносупрессивногодействия, возможно проявление секундарных инфекций без каких-либо признаков афлатоксикоза. Длительное поступление в организм небольших количеств афлатоксина B1 (менее 5 ppb) способно вызывать хромоту и кистоз яичников у молочного скота.
Вомитоксин (Деоксиваленол, DON,)
Как предполагается из названия, этот микотоксин вызывает у животных снижение потребления корма и при высоких дозировках рвоту. DON продуцируется Fusarium sp. Эти виды плесневых грибов широко распространены в Австралии и связаны с корневой гнилью зерновых, что также увеличивает риск поражения микотоксинами зерновых трав.
Жвачные способны к естественному обезвреживанию DON, но оно обычно ограничивается только 30% и часто зависит от стабильности рубцовой флоры и уровня содержания волокон.
Существует большое количество микотоксинов, продуцируемых Fusarium, наиболее значимыми из них считаются деоксиваленол (DON), диацетоксискирпенол (DAS), T-2 токсин и ниваленол (NIV). В США, DON чаще всего обнаруживается в кукурузе. Он рассматривается как «полевой» микотоксин, так как большая часть его вырабатывается во время роста культуры, нежели при ее хранении. Однако, если урожай собран в присутствии плесневых грибов, то при благоприятных для них условиях хранения количество микотоксинов может увеличиваться.
Как было отмечено, DON в основном связан со снижением потребления корма, но он также способен вызывать у крупного рогатого скота воспаление слизистой оболочки рубца и потерю массы. DON обладает сильным иммуносупрессивным действием, что способствует развитию вторичных инфекций. В Северной Америке было выявлено, что содержание в рационе DON в количестве 800 ppb вызывает снижение выработки молока на 2 литра в день.
Зеараленон (ZEA)
Зеараленон является еще одним микотоксином, продуцируемым Fusarium sp., и довольно часто он обнаруживается в кормах в паре с DON . ZEA обладает сильным эстрогенным действием, и влияет на животных более явно по сравнению с остальными микотоксинами. ZEA вызывает снижение оплодотворяемости скота и процента рождаемости, вызывая аборты. Кроме того, ZEA может вызывать увеличение репродуктивного тракта и являться причиной атрофии яичников.
Австралийскими исследователями в 1998-2004гг было обнаружено, что 50% исследованных животных были положительными по ZEA и/или его производным, и наивысший уровень ZEA обнаруживался у животных из дождливых районов. ZEA поражает травостой и при длительном поедании животными, вызывает их смерть, связанную с повышением уровня глюкозы в крови.
Фумонизины (FUM)
Фумонизин B1 и Фумонизин B2 так же являются микотоксинами, продуцируемыми Fusarium sp., способными ассоциироваться с DON и ZEA. Потребление FUM в количестве 100 ppm способно вызывать снижение выработки молока и увеличение содержания в крови ферментов, что вероятно может указывать на повреждение печени. Лошади очень чувствительны к FUM, и 10 ppm способно вызывать лейкоэенцефаломиелию.
Они являются канцерогенами и способны вызывать у молочного скота повреждения печени, снижение выработки молока и потребления корма. Под воздействием производственного стресса молочный скот становится более чувствительным к фумонизинам.
Охратоксин A (OA)
Охратоксин продуцируется Aspergillus и Penicillium sp. Он способен вызывать полиурию, депрессию, снижение привесов, удельного веса мочи и приводить обезвоживанию, но он быстро распадается в рубце. Существует небольшое количество данных о клиническом влиянии OA на скот, так как большее его часть распадается в рубце; однако OA способен вызывать повреждения почек, потерю массы и снижению молочной продуктивности.
Алкалоиды спорыньи
В основном существует две группы грибов, способных вырабатывать алкалоиды спорыньи, к первой относятся Claciceps sp, которые присутствуют в зернах, включая рожь, пшеницу, ячмень и сорго, а ко второй относятся растения endophyte neotyphodium sp, которые присутствуют на пастбищах вместе с многолетними райграсом и овсяницей. И те, и другие при потреблении их в больших количествах представляют угрозу продуктивности жвачных, однако endophyte оказывает большее воздействие. Еndophyte райграса продуцирует большое количество различных токсинов, наиболее важными из которых являются эрговалин и лолитрем-В, в то время как endophyte овсяницы высокой вырабатывает только эрговалин. Несмотря на то, что endophyte защищает растение от насекомых и засухи, продуцируемые им токсины, отрицательно влияют на продуктивность животных. Большинство жвачных, включая КРС, овец и альпак, чувствительны к алкалоидам спорыньи.
Алкалоиды спорыньи вызывают у жвачных сужение сосудов, что в свою очередь снижает возможность животного поддерживать нормальную температуру тела и приводит к тепловому стрессу. Также они способны вызывать у крупного рогатого скота снижение потребления или полный отказ от корма. Алкалоиды спорыньи снижают уровень гормона пролактина, который необходим для выработки молока, что приводит к уменьшению надоев. Прочие эффекты эрговалина и лолитрема-B включают беспокойство, исхудание, снижение оплодотворяемости и даже смерть.
Субклинические проявления действия эрговалина и лолитрема-B часто проходят незаметно и не диагностируются.
Поражения микотоксинами
Поражению микотоксинами наиболее подвержено зерно, и в связи с этим было проведено несколько исследований по заражению прочих кормов, входящих в рацион жвачных. Солома – наиболее распространенный источник волокон, применяемый в кормлении молочного скота и скота на откорме, но определение ее качества часто ограничивается состоянием ее внешнего вида и запаха. Представленная ниже таблица показывает, что солома может быть источником заражения микотоксинами, и в том же исследовании было проведено сравнение между внешним видом и уровнем поражения. Кроме того, важно отметить, что образцы соломы были отобраны со многих участков, ¾ которых составляют районы с умеренной влажностью.
Концентрация микотоксинов (мг/кг) в образцах соломы (конференция австралийской научной ассоциации свиноводов, 2005)
Далее австралийская работа показывает, что микотоксины способны поражать не только солому, используемую как в корм животным, так и в качестве подстилки, но и прочий фураж, включая свежую траву на пастбище, силос и сено, около 50% образцов содержали один или более видов микотоксинов.
Концентрация микотоксинов в образцах фуража и соломы (Австралийское животноводческое сообщество, 2008)
В другом исследовании проводился анализ кормов, используемых на молочных фермах и, результаты, представленные ниже, указывают, что в большинстве кормов присутствуют микотоксины.
Поражение микотоксинами кормов молочной фермы Victorian (австралийская научная конференция по молочному скотоводству, 2007)
Борьба с микотоксинами
Как можно заметить из проведенных исследований, микотоксины присутствуют во многих кормах, и животные в различной степени подвергаются их влиянию микотоксины очень термостабильны, и такая обработка корма как гранулирование или экструдирование не снижает их уровня в кормах. Они также устойчивы к ферментации и длительное хранение кормов так же не снижает их содержания.
Физическое удаление включает использование проверенных продуктов, которые будут адсорбировать на себя микотоксины, и предотвращать их абсорбцию в организме животного.
