Микотоксикологический мониторинг кормов и его роль в профилактике микотоксикозов животных

Полный текст

Введение

Микотоксины являются токсичными вторичными метаболитами микроскопических грибов [1, 2]. Они имеют низкую молекулярную массу, различаются по химической природе и способны накапливаться в сырье растительного происхождения на разных технологических этапах его получения [3]. При поступлении в организм в низких дозах оказывают выраженное токсическое действие. Чаще всего продуцентами микотоксинов являются грибы родов Aspergillus, Fusarium, Penicillium, Alternaria, Claviceps и некоторых других [4, 5]. Некоторые грибы способны продуцировать несколько микотоксинов. При этом отдельные микотоксины продуцируются разными видами грибов. Токсикологические свойства наиболее распространенных микотоксинов хорошо изучены. В зависимости от дозы и длительности их поступления в организм животных изменения в клиническом статусе варьируют от едва уловимых до ярко выраженных со снижением продуктивности и развитием летальных исходов [6]. Этим обусловлена необходимость нормирования микотоксинов в кормах для животных и продуктах питания для человека [7]. Один из обязательных элементов в системе профилактики микотоксикозов —  микотоксикологическое исследование кормов, предназначенных для использования в животноводстве — позволяет принимать своевременные управленческие решения, направленные на минимизацию влияния микотоксинов на здоровье животных [8, 9].

Цель исследования — провести ретроспективный анализ результатов микотоксикологического исследования кормов (2017—2021 гг.) на примере Омской области.

Материалы и методы исследования

За указанный период были исследованы пробы комбикормов, кормосмесей, зерна, зерносмесей и других кормов. Отбор проб и их подготовку к исследованию проводили по ГОСТ 13496.0, ГОСТ 13586.3, ГОСТ 13979.0, ГОСТ 27668, ГОСТ 27262 ¹. Средние пробы измельчали до порошкообразного состояния, размол средних проб рассыпных и гранулированных кормов проводили по ГОСТ 13979.0. Определение микотоксинов проводили по ГОСТ 31653—2012 «Корма. Метод иммуноферментного определения микотоксинов» с использованием анализатора иммуноферментных реакций «Униплан» АИФР-01 и тест-систем AgraQuant (Romer Labs).

Результаты исследований и обсуждение

Проведена систематизация данных, полученных за период с 2017 по 2021 г. на базе БУ Омской области «Омская областная ветеринарная лаборатория». За пять лет было исследовано 2915 проб кормов, из них с содержанием микотоксинов в пределах максимально допустимых уровней (МДУ) было выявлено 1960 проб, с превышением МДУ —  74 пробы, т. е. 69,8 % анализируемых проб было контаминировано микотоксинами. Наибольшее количество проб с превышением МДУ было обнаружено среди образцов, контаминированных Т-2 токсином (34 пробы) и зеараленоном (27 проб) (табл. 1).

Таблица 1. Результаты микотоксикологического исследования кормов в 2017—2021 гг.

Микотоксин	Количество проб, содержащих микотоксины в пределах МДУ / количество проб с превышением МДУ	Содержание микотоксина в пробе, мг/кг		МДУ, мг/кг
		Минимальное	Максимальное
OTA	320 / 6	0,0040	0,058	0,01
ZEA	386 / 27	Менее 0,02	0,86	Супоросным свиноматкам не допускается, на откорме —  0,1; коровам —  0,2
Т-2	451 / 34	0,020	0,46	0,1
AFВ1	445 / 4	0,002	0,053	0,05
DON	358 / 3	0,02	1,08	1,0

Примечание: OTA —  охратоксин А; ZEA — з еараленон; Т-2 —  Т-2 токсин; AFВ1 — а флатоксин B 1;  DON —  дезоксиниваленол.

Table 1. Results of mycotoxicological study of feed (2017—2021)

Mycotoxin	The number of samples containing mycotoxins within the maximum allowable levels / the number of samples exceeding the maximum allowable levels	Content of mycotoxin in the sample, mg/kg		Maximum allowable levels, mg/ kg
		Minimum	Maximum
OTA	320 / 6	0.0040	0.058	0.01
ZEA	386 / 27	< 0.02	0.86	Pregnant sows are not allowed, fattening —  0.1; cows —  0.2
Т-2	451 / 34	0.020	0.46	0.1
AFВ1	445 / 4	0.002	0.053	0.05
DON	358 / 3	0.02	1.08	1.0

Note. OTA — o chratoxin А; ZEA —  zearalenone; Т-2 —  Т-2 toxin; AFВ1 —  aflatoxin B 1; DON —  deoxynivalenol.

При исследовании комбикормов Т-2 токсин обнаружен в 217 пробах в пределах МДУ и в 9 пробах с превышением МДУ. Уровень зеараленона превысил МДУ в 15 пробах комбикормов. В 140 пробах зерна был обнаружен афлатоксин В1 в пределах МДУ. Превышение МДУ по содержанию Т-2 токсина было зафиксировано в 11 пробах зерна и зерносмеси. В прочих кормах, в том числе концентрированных, преобладают зеараленон (118 проб) и Т-2 токсин (127 проб). Уровни этих микотоксинов превышают МДУ в 11 и 14 пробах прочих кормов соответственно (табл. 2).

Таблица 2. Сравнительный анализ контаминации разных видов кормов микотоксинами (2017—2021 гг.)

Пробы	Количество проб с содержанием микотоксинов в пределах МДУ / с превышением МДУ
	Т-2	ZEA	OTA	AFB 1	DON
Комбикорм, кормосмесь	217/9	174/15	138/0	210/2	181/1
Зерно, зерносмесь	107/11	94/1	80/0	140/0	82/0
Прочие концентрированные корма	60/6	86/4	49/1	72/0	57/0
Прочие корма	67/8	32/7	53/5	23/2	38/2
Всего	451/34	386/27	320/6	445/4	358/3

Примечание: OTA —  охратоксин А; ZEA — з еараленон; Т-2 —  Т-2 токсин; AFВ1 — а флатоксин B 1;  DON —  дезоксиниваленол.

Table 2. Comparative analysis of contamination of different types  of feed with mycotoxins (2017—2021)

Samples	Number of samples containing mycotoxins within the maximum allowable levels / exceeding the maximum allowable levels
	Т-2	ZEA	OTA	AFB 1	DON
Compound feed, feed mixture	217/9	174/15	138/0	210/2	181/1
Grain, grain mixture	107/11	94/1	80/0	140/0	82/0
Other concentrated feed	60/6	86/4	49/1	72/0	57/0
Other feed	67/8	32/7	53/5	23/2	38/2
Total	451/34	386/27	320/6	445/4	358/3

Note. OTA — o chratoxin А; ZEA —  zearalenone; Т-2 —  Т-2 toxin; AFВ1 —  aflatoxin B 1; DON —  deoxynivalenol.

Полученные результаты свидетельствуют о контаминации существенной доли кормов в Омской области микотоксинами. Аналогичная ситуация отмечена в целом на территории России, Беларуси и Украины [10], рассматриваемых авторами цитируемой работы как регион Восточной Европы. Дезоксиниваленол был обнаружен в 59,9 % образцов, а Т-2 токсин —  в 48,2 % образцов, зеараленон и охратоксин А выявлены в 42,5 и 36,4 % проб соответственно.

Проведенное исследование продемонстрировало еще одну проблему —  множественную контаминацию кормов микроскопическими грибами. Это вызывает опасение даже в случае низких уровней (ниже МДУ) содержания отдельных микотоксинов. При этом высока степень риска потенцирования их нежелательных эффектов [11], развития коморбидных состояний со снижением эффективности адаптационно-компенсаторных механизмов. По этой причине возрастает роль изучения особенностей взаимодействия микотоксинов в ассоциациях и разработки новых принципов их нормирования при сочетанной контаминации кормов для животных и продуктов питания для человека.

Широкое распространение микотоксинов политропного действия представляет угрозу для иммунной системы животных. Доказано наличие множественных изменений в разных звеньях иммунной системы при воздействии микотоксинов [12]. На фоне иммуносупрессии может возрастать частота возникновения инфекционных заболеваний, в т. ч. оппортунистических. Это представляет особую опасность для промышленного животноводства с большой концентрацией поголовья. Рост заболеваемости может привести к интенсификации применения антимикробных лекарственных средств, накоплению их остаточных количеств в продуктах животного происхождения, развитию антибиотикорезистентности у микроорганизмов, форсированному развитию механизмов передачи патогенов от животных к человеку и другим последствиям, влияющим на общественное здоровье. При этом, по оценкам ряда исследователей прогнозируется все возрастающее поражение зерновых микотоксинами [13].

Заключение

Высокая частота встречаемости микотоксинов, в т. ч. в составе ассоциаций в разных видах кормов для животных, обусловливает повышенные угрозы здоровью животных даже при наличии данных токсикантов в допустимых концентрациях. Сочетанное действие микотоксинов в комбинации с другими стресс-факторами создает предпосылки для развития аддитивных и синергетических эффектов в организме. Это обусловливает повышенные риски для промышленного животноводства в условиях невозможности замены больших объемов контаминированного корма. При этом микотоксины способны мигрировать по пищевым цепям. Глобальный характер проблемы, невозможность эффективного предупреждения контаминации растительного сырья микотоксинами, их сочетанное присутствие в кормах для животных требуют интеграции оценки риска микотоксикозов и моделей прогнозирования влияния микотоксинов на животных и человека, что приобретает особую значимость в условиях изменяющегося климата, экономических потрясений и санкционного противостояния, в т. ч. в сфере научной кооперации.

 

^{1 ГОСТ 13496.0—2016. Межгосударственный стандарт. Комбикорма, комбикормовое сырье. Методы отбора проб.
 ГОСТ 13586.3—2015. Зерно. Правила приемки и методы отбора проб.
 ГОСТ 13979.0—86. Жмыхи, шроты и горчичный порошок. Правила приемки и методы отбора проб.
 ГОСТ 27668—88. Мука и отруби. Приемка и методы отбора проб.
 ГОСТ 27262—87. Корма растительного происхождения. Методы отбора проб.}

Об авторах

Василий Иванович Дорожкин

Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологии - филиал ФГБНУ ФНЦ ВИЭВ им. К.И. Скрябина и Я.Р. Коваленко РАН

Email: vniivshe@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1188-4449

доктор биологических наук, профессор, академик РАН, руководитель научного направления

Российская Федерация, 123022, г. Москва, Звенигородское шоссе, д. 5

Тарас Владимирович Герунов

Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина

Автор, ответственный за переписку.
Email: tv.gerunov@omgau.org
ORCID iD: 0000-0002-5594-2666

доктор биологических наук, доцент, профессор кафедры диагностики, внутренних незаразных болезней, фармакологии, хирургии и акушерства

Российская Федерация, 644008, г. Омск, Институтская площадь, д. 1

Ирина Александровна Симонова

Омская областная ветеринарная лаборатория

Email: omvetlabhim@mail.ru
SPIN-код: 6824-5093

кандидат ветеринарных наук, заведующая химико-токсикологическим отделом

Российская Федерация, 644031, г. Омск, ул. 10 лет Октября, стр. 203А

Людмила Карповна Герунова

Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина

Email: lk.gerunova@omgau.org
ORCID iD: 0000-0003-0835-9352

доктор ветеринарных наук, профессор, профессор кафедры диагностики, внутренних незаразных болезней, фармакологии, хирургии и акушерства

Российская Федерация, 644008, г. Омск, Институтская площадь, д. 1

Яна Олеговна Крючек

Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина

Email: yao.kryuchek36.06.01@omgau.org
ORCID iD: 0000-0003-0808-9911

аспирант

Российская Федерация, 644008, г. Омск, Институтская площадь, д. 1

Анна Александровна Тарасенко

Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина

Email: aa.tarasenko@omgau.org
ORCID iD: 0000-0001-7314-9998

кандидат ветеринарных наук, доцент кафедры диагностики, внутренних незаразных болезней, фармакологии, хирургии и акушерства

Российская Федерация, 644008, г. Омск, Институтская площадь, д. 1

Евгений Александрович Чигринский

Омский государственный медицинский университет Минздрава России

Email: chigrinski@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-0844-4090

кандидат биологических наук, доцент кафедры биохимии

Российская Федерация, 644099, г. Омск, ул. Ленина, д. 12

Список литературы