Мікотоксини — це велика та різноманітна група природних токсичних речовин, що виробляються грибами (цвіллю). Ці шкодочинні сполуки легко забруднюють широкий спектр сировини, що становить значну загрозу для всього ланцюжка створення вартості кормів і тваринництва. Їхня присутність може поставити під загрозу добробут тварин, значно знизити продуктивність і, зрештою, негативно вплинути на сталий розвиток та прибутковість галузі.

Вплив мікотоксинів на худобу

З-поміж цілої низки відомих мікотоксинів основне занепокоєння в галузі через поширеність та негативний вплив на худобу викликають афлатоксини (AF), дезоксиніваленол (DON), охратоксин, А (OTA), токсин T-2 (T-2/HT-2), фумонізини (FB), зеараленон (ZEA) та алкалоїди ріжків. Ці сполуки можуть спричинити широкий спектр негативних наслідків для здоров'я, діючи на різні життєво важливі системи, зокрема — печінку та нирки, порушувати роботу центральної нервової системи або викликати небажані естрогенні ефекти.

На більш фундаментальному (клітинному) рівні мікотоксини завдають шкоди через кілька ключових механізмів. Вони можуть пригнічувати синтез білка, змінювати нормальну експресію генів і спричиняти пряме пошкодження мембран. Це призводить до структурних і функціональних змін у білках та до зниження загальної продуктивності клітин. Крім того, всі мікотоксини викликають оксидативний стрес у клітинах, що веде до пероксидації ліпідів, а по суті — до пошкодження клітинних мембран.

Хоча таке пошкодження клітин не одразу помітне, його кумулятивний вплив проявляється з часом у вигляді серйознішого захворювання та погіршення функціонування органів. Тканини організму, що характеризуються високим рівнем обміну білка та швидким ростом (наприклад, імунна система та кишковий епітелій), особливо вразливі до мікотоксинів.

Як наслідок, тварини, які зазнали впливу мікотоксинів, часто проявляють не дуже помітні й досить неспецифічні симптоми. До них належать зниження приростів, ефективності годівлі, продуктивності (виробництва яєць та молока), а також різні репродуктивні розлади, що ускладнює діагностику та потребує надзвичайної пильності з боку виробників сільськогосподарської продукції (схема 1).

Схема 1.

Вплив мікотоксинів на тварин залежно від їхнього виду, типу мікотоксину та рівня впливу, а також тривалості дії та стану здоров'я організму

Поширеність мікотоксинів

Мікотоксини є поширеною проблемою, особливо це стосується найрізноманітніших кормів для худоби — від концентратів до сіна та силосу. Результати багатьох досліджень свідчать про ураженість мікотоксинами основних кормових компонентів, а рівень забрудненості може коливатись від 2 до 100% у кукурудзі та силосі, від 7 до 100% — у пшениці та пшеничних висівках і від 24 до 100% — у соєвому шроті.

Це стає причиною забрудненості й готових кормів, причому її рівень значно варіюється (схема 2). Одне комплексне дослідження щодо виявлення мікотоксинів, що охоплювало зразки кормів в Америці, Європі та Азії, показало, що значна частина зразків мала позитивний результат на принаймні один мікотоксин. Навіть загальні змішані раціони демонструють значні варіації — від «не виявлено» до 66% у зразках з Англії та від 80 до 100% у зразках з Південної Африки. Ці цифри підкреслюють глобальність проблеми.

Схема 2.

Рівні забруднення мікотоксинами різних готових кормів

Вплив кліматичних змін

Мікотоксини, з якими доводиться мати справу під час виробництва тваринницької продукції, вирізняються високою стійкістю. Вони можуть з’явитися задовго до збору врожаю й залишатися під час сушіння, обробки і зберігання кормів.

Розвиток мікотоксинів значною мірою залежить від умов навколишнього середовища. Ключовими факторами є температура та вологість, які безпосередньо впливають на ріст грибків та вироблення токсинів. Утім, справа не лише в кліматі — рівень pH, доступність поживних речовин та активність комах також відіграють значну роль. Інші фактори, що впливають на рівень забруднення, включають географічне розташування, застосовувані технології, особливості окремих сезонів збору врожаю, а також тривалість та умови зберігання.

Оскільки глобально клімат стає спекотнішим і вологішим, експерти очікують значних змін у тому, як мікотоксини розвиваються й поширюються. Одним з важливих чинників є те, наскільки легко сама культура може бути заражена грибками. Кожен вид цвілі почувається найкомфортніше в своїх унікальних умовах росту та вироблення токсинів. Це означає, що зміна клімату, ймовірно, змінить те, які види цвілі, а, отже, і які мікотоксини, стануть більш поширеними.

Множинне ураження мікотоксинами та ефект синергії

Дуже рідко зустрічається ураження якимсь одним видом мікотоксинів. Значно частіше сировина та корми забруднюються кількома видами одночасно. Це відбувається тому, що цвіль може виробляти кілька токсинів одночасно, а кормові матеріали можуть бути швидко уражені різними видами грибків. Крім того, комбікорми, виготовлені з різних інгредієнтів, особливо схильні до множинного забруднення.

Наукові звіти постійно повідомляють про значну поширеність мультизабрудненості. Зокрема, дослідники часто виявляють поєднання афлатоксинів (AF) та зеараленону (ZEA) в кукурудзі або фумонізинів (FB) і дезоксиніваленолу (DON). У силосі часто фіксується одночасна наявність DON, ZEA та токсинів T-2/HT-2. Ці дані підкреслюють, що тварини часто піддаються впливу кількох мікотоксинів одночасно.

Таке множинне забруднення викликає серйозне занепокоєння, оскільки вплив на здоров'я та продуктивність тварин часто є не просто адитивним, а синергічним. Це означає, що комбінована токсичність — це не просто сума впливу окремих мікотоксинів. Їхня взаємодія може призвести до множинного або значно посиленого негативного ефекту. Тому підвищена увага до одночасної появи кількох мікотоксинів є важливою для повного розуміння ризиків та їхньої мінімізації.

Чому важливо моніторити забрудненість мікотоксинами

Через зростаючу загрозу мікотоксини виступають на перший план як одна з критичних небезпек для сировинної бази, а тому виникає нагальна необхідність розробки надійних стратегій управління ризиками. Таким чином, моніторинг забруднення мікотоксинами сировини і готових кормів є вірною практикою і має важливе значення для оцінки потенційних небезпек для здоров'я худоби та розробки відповідної стратегії пом'якшення негативних наслідків.

Розуміння того, які саме мікотоксини присутні і в якій кількості, має вирішальне значення для безпеки кормів. На щастя, існує кілька надійних і чутливих методів виявлення цих сполук. Кожен метод має свої сильні та слабкі сторони, тому важливо вибрати найвідповідніший і найприйнятніший.

Виявлення мікотоксинів

Методи виявлення мікотоксинів можна загалом розділити на швидкі скринінгові та підтверджувальні, що виконуються в лабораторії. Методи скринінгу є безцінними для швидкого аналізу та моніторингу на місці. Вони представляють собою прості у використанні набори і дозволяють швидко оцінити наявність мікотоксинів у сировині. Вони ідеально підходять, коли ви обмежені в часі, а складне лабораторне обладнання недоступне. Експрес-тести можуть інформувати про наявність або відсутність мікотоксину (якісний показник) або про його концентрацію (кількісний показник). Загальні підходи до скринінгу включають методи на основі імуноферментного аналізу, біосенсори та неінвазивні методи.

Коли потрібні точність та беззаперечне підтвердження, золотим стандартом є хроматографічні методи у поєднанні з такими сучасними системами виявлення, як рідинна хроматографія — масспектрометрія (РХ-МС). Це найпоширеніші стратегії для точного кількісного визначення мікотоксинів, які часто використовуються як референтні методи для валідації всіх інших тестів. Вони забезпечують виняткову селективність, точність та відтворюваність, однак вимагають дорогого складного обладнання та кваліфікованого лабораторного персоналу.

Точність управління мікотоксинами

Виявлення небезпеки — це вже крок до її «приборкання», а ефективне управління мікотоксинами залежить від точної інформації. Хоча не завжди легке у виконанні, раннє виявлення потенційного забруднення мікотоксинами в сировині та готових кормах дозволяє вжити правильних заходів у потрібний час. Саме раннє виявлення безпосередньо впливає на наступний критичний крок — впровадження відповідних стратегій для пом'якшення наслідків.

Наприклад, додавання речовин, що зв’язують токсини (адсорбентів), вважається перспективною стратегією, в основі якої точна інформація про рівень забруднення корму. Оскільки механізм дії залежить від дозування, вищі рівні концентрації мікотоксинів у кормі вимагають збільшення кількості адсорбента для оптимального захисту. Крім того, при виборі його кількості/дози слід враховувати цільовий вид тварин, вік, а також їхнє цільове використання.

Оцінка адсорбентів токсинів: роль досліджень in vitro

Адсорбенти — важливий інструмент управління мікотоксинами. Деякі з них ефективні проти певних мікотоксинів, тоді як інші мають ширші можливості, зв’язуючи кілька мікотоксинів одночасно. Основна мета діючої речовини адсорбента — взаємодіяти з мікотоксинами в травному тракті тварини й утворювати стійкі сполуки на тлі змінних значень pH. Саме така модель дії запобігає всмоктуванню мікотоксинів у кровоносну систему тварини й сприяє безпечному їх виведенню з організму з продуктами життєдіяльності.

Щоб оцінити здатність адсорбента зв'язувати токсини, проводяться відповідні випробування в лабораторних умовах, що вважається цінним інструментом скринінгу. Хоча ці випробування in vitro не замінюють досліджень годівлі живих тварин, але служать, як уже згадувалось, важливим інструментом попереднього скринінгу та відіграють ключову роль на ранніх стадіях оцінки адсорбента з точки зору його ефективності та економічної доцільності.

Рішення від Biochem з виявлення мікотоксинів і мінімізації негативних наслідків забруднення

У рамках надання послуг з експрес-визначення мікотоксинового забруднення кормів від нашої MycService використовуються різні методики аналізу, зокрема й імунохроматографічний аналіз. Коли ж справа доходить до точного розуміння й ідентифікації забруднювача сировини чи готових кормів, ми покладаємося на співпрацю зі спеціалізованими установами, які використовують наразі найпотужнішу методику аналізу: рідинну хроматографію — масспектрометрію (РХ-МС). Цей лабораторний метод характеризується вищою чутливістю та універсальністю порівняно з експрес-тестами, забезпечуючи глибше розуміння профілю безпеки вашого корму. Таким чином, ви можете обрати пакет досліджень — MycAnalysis Basic або MycAnalysis Plus, які розроблено для задоволення різних потреб.

Дослідження мікотоксинів з використання методики РХ-МС свідчать про поширеність множинного мікотоксинового забруднення. Наші дані за останні роки показують, що 69% зразків містили щонайменше два мікотоксини, 19% містили лише один і тільки в 12% не було виявлено мікотоксинів (нижче межі виявлення). Ці результати підкреслюють поширеність наявності кількох мікотоксинів у кормах і підкреслюють важливість ретельного аналізу.

Окрім простого виявлення забруднення мікотоксинами, наша комплексна оцінка включає точні рекомендації щодо необхідної кількості адсорбента. Такий індивідуальний підхід гарантує, що ви отримаєте дієві поради на основі фактичного профілю мікотоксинів у кормі, щоб ефективно зменшити ризики та захистити здоров'я та продуктивність тварин.

Оцінка ефективності дії адсорбента

Також Biochem пропонує порівняння in vitro властивостей використовуваного вами адсорбента із внутрішнім стандартом, яке проводиться незалежною лабораторією. Ефективність зв'язування мікотоксинів свідчить про здатність продукту до адсорбції на тлі фізіологічної зміни рівня pH від кислого у шлунку до майже нейтрального в тонкому кишечнику (схема 3). Вона вимірюється при певних концентраціях мікотоксинів та адсорбентів. Таким чином, ви будете впевнені, що ваш вибір засобу для зв'язування токсинів підходить для рівня та типу забруднення мікотоксинами.

Схема 3.

Ефективність адсорбції B.I.O.Tox^® Activ8 (1 кг/т корму) для різних мікотоксинів

Утворення мікотоксинів — складне й багатофакторне глобальне явище, на особливості поширення і забруднювальну здатність якого, за прогнозами, суттєво вплинуть зміни клімату через появу сприятливих умов довкілля для розмноження грибків у незвичних місцях. Спираючись на наш багаторічний досвід, MycService — це гнучкий та надійний сервіс, який пропонує найефективніше рішення для боротьби з мікотоксинами.

ТОВ «Біохем-Україна»

Тел./факс: +380 4420624 07

E-пошта: ukraine@biochem.net

www.biochem.net

У 2025 році плануємо випуск шести номерів журналу «Молоко і ферма» — традиційно наприкінці кожного парного місяця. Читачі мають нагоду оформити передплату як друкованої, так і електронної версії журналу. Частково публікуватимемо матеріали у відповідній рубриці на сайті www.milkua.info. Більше інформації щодо передплати: 067 445 19 59 (Viber).