Мiкотоксини. Вплив на тварин

16.01.2017

Небезпека мікотоксинів у тваринництві

Про проблему мікотоксинів відомо понад 40 років. І вже багато господарств переконалися на практиці, що мікотоксини в кормах далеко не рідкість, і про цю проблему вже не сперечаються, а застосовують різні заходи для профілактики викликаних ними захворювань і зниження економічного збитку.

Мікотоксини – це група хімічних речовин, які продукуються деякими цвілями (грибами), зокрема багатьма видами родів Aspergillus, Fusarium, Penicillium, Claviceps і Alternaria, рідше іншими. При цьому треба зазначити, що утворені грибами мікотоксини завжди є результатом складних взаємодій між вологістю, температурою, рівнем рН, концентраціями кисню (О₂) та вуглекислого газу (СО₂), наявністю комах, поширеністю грибів в об`ємі корму і тривалості його зберігання.

Поява мікотоксинів в готовому кормі може відбуватися на різних технологічних стадіях кормовиробництва: у полі, при транспортуванні, зберіганні або навіть після кінцевої обробки готового корму. Крім того, токсичний комбікорм може бути зроблений на комбікормовому заводі з якісної сировини. Це обумовлено тим, що токсичні продукти можуть накопичуватися в технологічному обладнанні виробничих ліній, оскільки чистка та санація цього обладнання, як правило, проводиться рідко. Таким чином, можливостей появи токсинів в кормах достатньо. На сьогоднішній день наука виділила понад 140 мікотоксинів.

Але кращі європейські лабораторії визначають не більше 15 видів мікотоксинів. Мікотоксини, які утворюються в кормах, є вторинними метаболітами життєдіяльності грибів та представляють досить стійкі речовини, які проявляють тератогенні, мутагенні і канцерогенні ефекти, здатні порушувати білковий, ліпідний та мінеральний обмін речовин і викликати регресію органів імунної системи. Мікотоксикози в залежності від їх природи, концентрації мікотоксинів у раціоні, виду тварини, віку, умов годівлі та стану імунітету проявляються:

• зниженням продуктивних параметрів с/г тварин і птиці;

• зниженням ефективності використання кормів на виробництво продукції;

• порушенням репродуктивно-відтворювальних функцій;

• ослабленням імунної системи організму;

• підвищенням чутливості до захворювань (кокцидіоз, колібактеріоз та ін);

• збільшенням матеріальних витрат на лікування і профілактичні заходи;

• зниженням ефективності дії вакцин і медикаментів.

Небезпека мікотоксинів, крім зниження продуктивних якостей у тваринництві і птахівництві, і полягає в переході їх в біотрансформованому або незмінному вигляді в продукцію тваринництва і птахівництва, що являє собою загрозу для здоров’я людей.

У нашій країні найбільш часто зустрічаються наступні мікотоксини – афлатоксини, зеараленон, ДОН або вомітоксин і Т-2 токсин. Нерідкіми є випадки виявлення в кормі фузариєвої кислоти і фумонізина, іноді – охратоксину А. Ними найчастіше бувають контаміновані зернові (пшениця, ячмінь, овес), кукурудза, а також соєвий і соняшниковий шроти і макухи.

 

 

Наприклад, пшениця більше, ніж інші культури, контамінується мікотоксинами, які продукують гриби з роду Fuzarium, Alternaria tenuis Nees (T-2-токсин, зеараленон і вомітоксін). Кукурудза більше, ніж інші злакові, уражається грибами виду Aspergillus flavus (афлатоксини). Але нерідкіми є випадки ураження її грибами роду Fuzarium (зеараленон). Ячмінь і овес часто бувають уражені грибами Aspergillus і Penicillium (охратоксини). Макуха і шрот соєвий і соняшниковий в рівній мірі можуть бути уражені всіма мікотоксинами.

Найчастіше ситуація в господарствах ускладнюється і тим, що мікотоксини можуть різко посилювати токсичність один одного за рахунок синергізму. При цьому передбачити їх спільну дію дуже важко, оскільки вона залежить не лише від поєднання окремих видів мікотоксинів, але і від їх концентрацій, які ніколи не повторюються. При зберіганні зерна, навіть один вид гриба може виробляти різні мікотоксини, взаємодія яких синергічна.

 

Мікотоксини в скотарстві

У молочному тваринництві найбільш відчутна (видима) негативна дія спостерігається від афлатоксинів (AF) і зеараленону (ZEA). З чотирьох основних представників афлатоксинів, а саме (AFB1, AFB2, AFG1, AFG2) найбільш токсичним і тим, що виявляється в кормах в найбільшій кількості, є афлатоксин В1 (AFB1). Він же є найбільш токсичним з усіх мікотоксинів і взагалі з отруйних речовин у кормах. Тому ефективність роботи будь-якого адсорбенту в першу чергу визначається здатністю зв’язувати мікотоксин AFB1.

Небезпека афлатоксину В1 (AFB1) і зеараленону (ZEA) в молочному тваринництві на на сьогодні недооцінена. У практиці тваринництва існує переконання про те, що жуйні тварини менш сприйнятливі до шкідливих дій мікотоксинів завдяки високій активності мікрофлори рубця. Однак, аналіз наявної наукової літератури показує, що метаболіти токсинів, які утворюються в рубці можуть бути такими ж або ще більш отруйними, ніж вихідні токсини. Це дозволяє стверджувати, що жуйні тварини не захищені ефективно від мікотоксинів, в тому числі і від AFB1. В першу чергу це пов’язано з обмеженою деградацією афлатоксину В1 (AFB1) в рубці.

Афлатоксини (AF) продукуються грибами Aspergillus flavus і A. parasiticus і є похідними кумарину та відносяться до стерололактонів. Вони є одними з сильних гепатотропних отрут (уражають печінку, викликаючи її жирове переродження, мають  виражені  канцерогенні властивості, так само спостерігаються ураження й інших органів – серця, нирок, селезінки).

Основна негативна дія афлатоксинів проявляється у зв’язуванні ДНК і інгібуванні синтезу РНК-полімерази, що призводить до пригнічення синтезу білка тваринного організму. Тому при виявленні AF в кормах доцільно збільшити концентрацію білка в раціоні, це необхідно для нормального росту тварин.

При дії зовсім малих доз AF, які є замалими для отруєння, але надходять в організм постійно або багаторазово, розвивається цироз або рак печінки. У печінці знижується рівень вітаміну А і підвищується вміст жирів. Вона збільшується в розмірах, набуваючи жовтувато коричневого відтінку, за структурою стає рихлою.

Афлатоксини знижують вміст протромбіну (фактор згортання крові) у середньому на 20 %, у зв’язку з цим збільшується сприйнятливість тварин до утворення синців, іноді мають місце кишкові крововиливи.

Корми, забруднені мікотоксином AFB1, не тільки знижують продуктивність і погіршують здоров’я тварини, як було викладено вище, але також є серйозним фактором забруднення молока. Поглинений AFB1 з кормом, інтенсивно перетворюється в печінці в афлатоксин М1 (AFM1), який також швидко виводиться з молоком, сечею. Багато авторів вказують, що AFM1 з’являється в молоці вже через 12 годин після прийому коровою корма, забрудненого AFB1. Максимальна концентрація його в молоці настає через 24 години, і повністю він виводиться з організму через 4 дні після того, як тварина припиняє споживати AFB1.

На сьогодні у багатьох країнах існує певне законодавство щодо допустимих норм мікотоксину AFM1 в молоці. Існує два стандарти для регуляції вмісту AFM1 в молоці: 0,5 мг/кг в США, і 0,05 мг/кг в Європейському союзі.

Зеараленон (ZEA) – мікотоксин, який впливає на репродуктивні функції, його ще називають фактором абортів. Зеараленон (ZEA) – виробляється головним чином F. graminearium і деякими іншими видами Fusarium.

Дії ZEA у жуйних тварин клінічно проявляються вагінітами, виділеннями з піхви, абортами, безпліддям і збільшенням молочних залоз у молодих телиць.

Тривалий вплив ZEA на тварин проявляється у появі наступних проблем з можливою вагітністю: зниження виживання ембріонів, набряки і гіпертрофія геніталій тварин перед статевим дозріванням, зниження синтезу лютеїнізуючого гормону і прогестерону, порушення морфології тканин матки, фемінізація молодих самців через зниження синтезу тестостерону і безпліддя.

 

При цьому треба зазначити, що ZEA в рубці під впливом мікрофлори (простіші, бактерії) рубця може біотрансформуватися в ?-, або b-зеараленол. При цьому багато авторів вказують що ?-зеараленол є в 4 рази більше естрогенним, ніж вихідний токсин ZEA, але менш токсичним, ніж b-зеараленол, який чинить слабку дію на естрогенні рецептори, але токсичний для клітин ендометрію.

Таким чином, можна беззаперечно стверджувати, що головна причина абортів у корів в сучасних умовах – мікотоксин ZEA.

У виробничих умовах порушення репродуктивних якостей корів відзначені при вмісті ZEA 500-750 мг/т комбікорму.

Узагальнюючи, можна однозначно сказати, що присутність даних мікотоксинів в кормах призводить до зниження рентабельності тваринництва та виробництва молока.

 

Мікотоксини в свинарстві

Мікотоксини (афлатоксин, зеараленон, фумонізин, охратоксин, вомітоксин, і трихотецени), є причиною широкого спектру захворювань свиней.

Афлактоксини AF продукуються грибами Aspergillus і у свиней викликають такі ж зміни в організмі, як і у жуйних (розділ – Мікотоксини в скотарстві). І в основному виражаються зниженням темпів зростання, ефективності використання корму, засвоєння жирів і погіршенням функціонального стану печінки і нирок. З основних представників афлатоксинів найтоксичнішим є афлатоксин В1 (AFB1). Наприклад, зниження темпу росту у свиней на відгодівлі наступає вже при згодовуванні 0,4 мг афлатоксину В1 (AFB1) на 1 кг корму. Більш високі концентрації AFB1 2,5 мг/кг корму протягом 30 днів призводять до проявів токсичності, включаючи зміни параметрів сироватки крові (альбумінів, протеїну, лужної фосфатази та ін.), що вказують на ураження печінки. Часто визначається зниження концентрацій токоферолу, ретинолу, вітамінів А і Е у сироватці крові. Дуже важливим аспектом дії афлатоксинів у свиней є придушення імунних функцій організму.

 

Зеараленон ZEA – це метаболіт грибів Fusarium і є одним з найголовніших мікотоксинів, що впливає на зниження відтворювальних функцій свиней. ZEA викликає у свиноматок вульвовагініти, аборти, гіпертрофію молочних залоз, відзначені випадки випадання матки і збільшення числа мертвих поросят у гнізді. У новонароджених поросят, свиноматка яких споживає корми, що містять ZEA, відбувається збільшення вульви і матки. За механізмом дії та клінічними проявами дія ZEA на свиней схожа з дією в скотарстві.

 

Фумонізини FM – невелика група відносно недавно відкритих фузарієвих мікотоксинів, які продукуються, в основному, F. moniliforme. Найбільш поширеним і небезпечним у цій групі є мікотоксин фумонізин В1. Хімічна структура фумонізинів така, що вони інгібують синтез ліпідів в біологічних мембранах. Гострі фумонізинотоксикози характеризуються набряком легенів і імуносупресією, збільшуючи сприйнятливість до захворювань дихальних шляхів типу АРР (Actinobacillus pleuropneumoniae), PRRS (Репродуктивний і Дихальний Синдром у Свиней) і цирковірусів. Наприклад, згодовування раціону, що містить 300 мг фумонізина В1/ кг, поросятам, яких забирають від матері,  призводить до гідротораксу, набряку легенів і смертності поросят через 5-6 днів (Малюнок 5). Але згодовування фумонізина В1 на рівні 50 мг/кг з тривалістю 30 днів не призводить до прояву явних клінічних ознак і проявляється тільки в зниженні середньодобових приростів на 5-10 %.

 

Фумонізин В1 сприяє зниженню імунної відповіді після вакцинації, впливаючи на збільшення кількості лімфоцитів і утворення цитокінів. Це означає, що навіть низькі рівні цих мікотоксинів у кормі можуть вплинути на зниження імунного статусу організму, що не виключає можливість спалахів захворювань у тварин, що після вакцинацій.

 

Багато авторів зазначають, що споживання поросятами, яких відлучено від свиноматки, фумонізина В1 спонукає їх до інфекційних захворювань, включаючи колонізацію кишечника патогенними штамами Е. Coli в асоціації з позакишковими інфекціями.

 

Охратоксини (Охратоксин А) – продукуються різними видами грибів родів Aspergillus і Penicillium. Гострий охратоксикоз у свиней характеризується нефропатією, ентеритами та імуносупресією. При вмісті 2,5 мг охратоксину А на кілограм корму у свиней на відгодівлі відзначається зниження темпів зростання, споживання корму і його конверсія конверсії. Зміни функцій нирок спостерігаються вже при такій низькій концентрації охратоксину А, як 0,5 мг/кг корму.

 

У свинарстві інтерес до охратоксину А виникає через його канцерогенні властивості і можливість переходити в кінцеві продукти тваринництва, що не може не викликати занепокоєння.

 

Трихотецени (Т-2) також продукуються грибами з роду Fusarium. Дія мікотоксину Т-2 на свиней проявляється в основному придушенням метаболізму протеїну і зниженням темпів зростання та ураженнями слизової ротової порожнини.

 

На практиці наслідки від присутності мікотоксинів у кормах ускладнюються і тим фактом, що за присутності декількох мікотоксинів, які утворюються в природних умовах, вони проявляють синергетичну дію, наприклад, поєднання афлатоксину і Т-2 токсину посилює їх негативну дію на імунну систему. Комбінація охратоксину і Т-2 токсину значно знижує продуктивність і змінює біохімію сироватки крові, гематологічні та імунологічні параметри.

Мікотоксини в птахівництві

Найбільш важливими за негативним впливом в птахівництві є наступні мікотоксини: афлатоксини, охратоксини, фумонізини, Т-2 токсин.

 

Афлатоксини (AF) – продукуються грибами роду Aspergillus. Основні форми афлатоксинів включають В1, В2, G1, G2, при цьому афлатоксин В1 (AFB1) є найбільш поширеним і біологічно активним токсином.

 

Афлатоксини у птиці, як і у інших видів тварин, пригнічують синтез протеїну – основний фактор, що приводить до погіршення темпів росту бройлерів, зниження яєчної продуктивності і конверсії корму. У курей-несучок вже через 4 дні після споживання забрудненого афлатоксином (AFB1) корму відзначається сильне зниження відсотка запліднених яєць і відсотка виводимості. Часто спостерігається жирове переродження печінки. Афлатоксин В1 знижує активність ферментів, що беруть участь в процесі перетравлення крохмалю, білків, ліпідів і нуклеїнових кислот.

 

Встановлено, що афлатоксин В1 (AFB1) збільшує крихкість капілярів, знижує рівень протромбіну, що сильно підвищує частоту виникнення кровопідтікання і значно знижує категорійність тушок бройлерів. Відомо, що AFB1 впливає на метаболізм вітаміну D, це призводить до зниження міцності шкаралупи і слабкості ніг. Крім того, в літературі описані випадки негативного впливу AFB1 на метаболізм деяких мінералів, включаючи залізо (викликає гемолітичну анемію), фосфору і міді (викликає слабкість ніг).

 

У сільськогосподарської птиці AFB1 має прямий негативний вплив на клітинний і гуморальний імунітет. При низьких рівнях AFB1 в кормах порушується клітинний імунітет, а при більш високих концентраціях – також пригнічується формування імуноглобулінів.

 

В раціоні курей-несучок і бройлерів повинно міститися не більше 0,02 – 0,025 мг/кг афлатоксину В1. В комбікормах для молодняку птиці він не допускається.

 

Охратоксини продукуються грибами родів Aspergillus і Penicillium. З існуючих трьох форм охратоксинів, найпоширенішим є охратоксин А, він же є одним з найбільш токсичних мікотоксинів для птахів. Охратоксин А приблизно в три рази токсичніший для курчат-бройлерів, ніж афлатоксин і є причиною сильних польових спалахів мікотоксикозів.

 

Охратоксин А – це, в першу чергу, нефротоксин, який викликає порушення роботи нирок, що призводить до загибелі птиці. У птахів, що споживають з кормом мікотоксин – охратоксин А, відзначаються накопичення уратів у суглобах і черевній порожнини. На практиці поліурія призводить до великої кількості вологого посліду, що є ще одним симптомом охратоксинового мікотоксикоза у птахів. Також охратоксин А значно погіршує споживання птицею корму, знижує темпи зростання, формування пера, знижує яєчну продуктивність і конверсію корму. У несучок в залежності від спожитої дози токсину демонструються зниження яєчної продуктивності з характерними жовтими плямами на шкаралупі і високий відсоток яєць з кров’яними включеннями. Погіршення інкубаційних якостей яєць спостерігається при вмісті охратоксину А в кормі на рівні 1 – 2 мг/кг корму. Поїдання більш високих доз токсину призводить до рахітичного остеогенетичного порушення у курчат та індиків.

 

При охратоксикозі спостерігається вторинне придушення імунітету зі зниженням циркулюючих імуноглобулінів, як результат – клітинне виснаження імунної системи, особливо значним є зниження макрофагів.

 

Допустимий рівень такого мікотоксину, як охратоксин А, у зерні та продуктах його переробки становить 0,5 мг/кг. Значення LD50 для бройлерів становить 2,1 мг/кг маси тіла.

 

Фумонізини продукуються грибами F. proliferatum, F. verticillioides. Найбільш токсичним в цій групі є фумонізин В1 (FB1). На практиці синдром раптової смерті (синдром токсичного корму) у птиці часто буває пов’язаний з наявністю в кормах високого рівня фумонізина.

 

У курчат-бройлерів, які отримують високий рівень мікотоксину FB1 з кормом, прояв гострої токсичності включає низьку продуктивність, збільшення маси внутрішніх органів і множинні некрози печінки. У виробничих умовах 20 мг/кг корму фумонізина В1 призводить до підвищеної смертності курчат-бройлерів у віці від 10 до 30 днів.

 

Мікотоксин Т-2 токсин і пов’язані з ним негативні зміни викликають серйозну заклопотаність у птахівництві. Токсичний ефект Т-2 токсину для птиці проявляється по-різному в залежності від тривалості його присутності та концентрації у кормах. Наприклад, з’являються пошкодження слизової і рогових оболонок порожнини рота, некротичний стоматит (перший тиждень), геморагічний ентерит товстого і тонкого відділів кишечника (другий тиждень). З третього тижня починаються дегенерація фабриціевої сумки, анемія, лімфоїдна атрофія.

 

У несучок мікотоксин Т-2 токсин, якщо присутній в кормах 14-18 днів поспіль у дозі 16 мг/кг корму, спричинює зниження несучості та маси яйця. Більш тривале використання корму з цим мікотоксином, навіть коли концентрація Т-2 складає в ньому менше 10 мг/кг корму, тягне за собою крім згаданих симптомів стоншування шкаралупи, зниження виводимості, пошкодження слизової зобу та м’язового шлунка.

 

Важливо відзначити, що одночасна присутність таких мікотоксинів, як афлатоксин і Т-2 токсин в кормі, являє собою комбінацію мікотоксинів, що найбільше пригнічує імунітет у птиці за рахунок ефекту синергізму.