Разбирането на появата и разпространението на микотоксините и техните ефекти върху домашните птици става все по-задължително, тъй като изследванията през последните няколко десетилетия показват, че микотоксините често преобладават в повечето хранителни съставки.

микотоксините

Най-новите технологии за ензимно дезактивиране също помагат за елиминирането на микотоксините, които не могат да бъдат свързани чрез използване на свързващи продукти.

Световно проучване на микотоксините през 2013 г. показа, че 81% от около 3 000 анализирани проби зърно и фураж имат поне един микотоксин.

Това е по-високо от средното за 10 години (от 2004 до 2013 г.) от 76% в общо 25 944 проби, според проучване, публикувано тази година от изследователски екип, включващ учени от Biomin, Университета на Мисури-Колумбия, Кристиан Доплер Лаборатория за метаболизъм на микотоксини, Университет за природни ресурси и науки за живота във Виена (BOKU), Катедра по животновъдни науки в Университета Пърдю Уест Лафайет и Тексаския университет A&M.

Изследователите казват, че увеличаването на броя на положителните проби през 2013 г. може да се дължи на подобрения в методите за откриване и тяхната чувствителност.

Микотоксините могат да повлияят на животните поотделно или адитивно в присъствието на повече от един микотоксин и могат да засегнат различни органи като стомашно-чревния тракт, черния дроб и имунната система, което по същество води до намалена производителност на птиците и смъртност в екстремни случаи.

Докато използването на свързващи агенти на микотоксини е често използвана стратегия за противодействие, като се има предвид голямото разнообразие в химичните структури на микотоксините, изследователите казват, че е очевидно, че няма един-единствен метод, който може да се използва за деактивиране на микотоксините във фуражите.

Поради това трябва да се комбинират различни стратегии, за да се насочат конкретно към отделните микотоксини, без да се влияе върху качеството на фуражите.

Ензимната или микробна детоксикация, наричана „биотрансформация“ или „биодетоксификация“, използва микроорганизми или пречистени ензими от микроорганизмите, за да катаболизира целия микотоксин или да го трансформира или разцепи до по-малко или нетоксични съединения.

Информираността за разпространението на микотоксините, наличните съвременни техники за тяхното анализиране, ефектите от микотоксикозите и неотдавнашното развитие на начините за безопасно елиминиране на микотоксините от фуражите обаче са много минимални сред производителите.

Документът за преглед, Разпространение и ефекти на микотоксините върху здравето и производителността на домашните птици, както и неотдавнашното развитие на стратегиите за противодействие на микотоксините, представен на симпозиума „Нови стратегии за противодействие на ефектите на микотоксините върху здравето и производителността на птиците“, проведен на годишната среща на Асоциацията на птицевъдите през миналата година разгледа напредъка, постигнат за справяне с микотоксините във фуражите за домашни птици.

Терминът „микотоксин“ произлиза от „mykes“, което означава гъби и „токсикон“, което означава отрова и се произвежда от плесени. Има над 200 вида плесени, които произвеждат микотоксини.

Анализът на зърнени и фуражни проби в световен мащаб показва, че е възможно да има зърнени храни с изключително високи концентрации на микотоксини, въпреки че общото замърсяване с микотоксини е ниско. Тези данни също така разкриват, че зърната, замърсени с микотоксин, обикновено съдържат повече от единичен микотоксин.

Микотоксините предизвикват различни заболявания, „микотоксикози“, директно или в комбинация с други първични стресови фактори като патогени.

Тези заболявания се проявяват чрез симптоми и лезии, които могат да се използват за клинично диагностициране на наличието на микотоксини, въпреки че тези симптоми не са просто ясни.

Острите случаи, причинени от яденето на високи нива на микотоксини, могат да доведат до смърт и изразен спад в производителността на птиците.

Изследването обаче казва, че в повечето случаи микотоксикозите са хронични и причинени от поглъщане на гъбични метаболити на ниско ниво, което води до измерим спад в производителността и поява на неспецифични промени, включително подкожен кръвоизлив при бройлери и имуносупресия.

Изследването казва, че анализът на фуражите за микотоксини е наложителен, за да се диагностицират микотоксикозите в хронични случаи, освен оценката на историята, клиничната и следкланичната оценка на стадата и микроскопското изследване на тъканите.

Признаването, че микотоксините влияят върху здравето и производителността на домашните птици, доведе до интензивни изследвания върху противодействащите методи през последните няколко десетилетия, включително откриване и елиминиране или детоксикация на микотоксини.

Най-известният подход за детоксикация на микотоксините е чрез използването на свързващи вещества. Това включва използването на хранителни инертни адсорбенти с капацитет да свързват и обездвижват микотоксините в стомашно-чревния тракт на животните, намалявайки тяхната бионаличност.

Въпреки че този подход успешно елиминира риска от някои микотоксини, той не работи изчерпателно върху всички микотоксини, свързани с птицевъдството, се казва в изследването.

Доказано е, че промяната на молекулярната структура на микотоксина чрез биотрансформация детоксикира неадсорбируемите микотоксини.

Потискането на микотоксикозите изисква интегриран подход от откриването до детоксикацията

Афлатоксини (AF), зеараленон (ZEN), охратоксин А (OTA), фумонизини (FUM), трихотецени като дезоксиниваленол (DON) и Т-2 токсин са някои от микотоксините, които могат значително да повлияят на здравето и продуктивността на домашните птици. По принцип замърсените фуражи обикновено съдържат повече от един микотоксин.

Валидното определяне на микотоксините и техните метаболити е решаваща стъпка във всяка стратегия за намеса, смекчаване или саниране за справяне с вредните ефекти на микотоксините върху добитъка

По принцип методите за определяне на микотоксините могат да бъдат разделени на хроматографски методи, имунохимични методи и „други” методи, които включват директни спектроскопски методи.

Условията, при които се произвеждат гъби и микотоксини в селскостопанските стоки, зависят много от факторите на околната среда като наличието на вода и температурата.

Изследването казва, че леко повишената концентрация на CO2 също може да стимулира растежа.

Екстремните метеорологични ситуации, обилните дъждове и суша водят до стрес на растенията, което ги прави по-податливи на гъбични инфекции.

Като част от правилното управление на риска от микотоксини, изследването на появата на микотоксини е много важно, за да се позволи на производителите на фуражи и животни да оценят риска от използването на определени фуражни съставки или фуражи от различни региони и през 2004 г. беше стартирана годишна програма за проучване в световен мащаб, за да се установи степента на замърсяване с микотоксини във фуражите и фуражните съставки на глобално ниво.

През десетилетието между 2004 и 2013 г. 76% от пробите съдържаха откриваеми количества поне един микотоксин, но изследователският екип заяви, че през годините има различия по отношение на разпространението на микотоксините в световен мащаб.

Като част от годишното изследване на микотоксините, резултатите от 2013 г. разкриват присъствие на DON и FUM в повече от половината анализирани проби от фуражи и фуражни съставки.

Изследването показва, че скорошната литература е свързана с физиологични и имунологични ефекти на микотоксините при по-ниски и по-често срещани нива на замърсяване.

Тъй като много от микотоксините и техните метаболити инхибират протеиновия синтез, тъканите с високи нива на протеинов синтез и обмен, като тези в стомашно-чревния тракт (GIT), могат да бъдат особено податливи на техните токсични ефекти. По-специално, GIT е многократно изложен на микотоксини в концентрации, които вероятно са по-високи от други органични системи.

Червата могат да служат и като място за метаболитно активиране или дезактивиране на определени микотоксини.

Ефектът на микотоксините може да бъде да възпрепятства имунния отговор на животното, като го прави по-малко способен да реагира на патогени и го прави по-податлив на инфекция.

Счита се, че домашните птици са по-малко чувствителни към микотоксините, особено токсините от Fusarium, в сравнение с други видове, като например прасето. Много експерименти с домашни птици съобщават за токсични ефекти на микотоксините, но при дози, които не се очакват на полето.

Последните изследвания обаче показват, че при нива по-ниски от тези, които биха причинили явни клинични микотоксикози, микотоксините модулират имунните функции и могат да намалят устойчивостта към инфекциозно заболяване.

Последните епидемиологични данни показват висока корелация между огнищата на нюкасълска болест и замърсяване с AF с бройлери.

Патици и бройлери, хранени с концентрации на DON, вариращи от 3 до 12 mg/kg диета, също са имали намалени титри на антитела към често срещани ваксини (нюкасълска болест, инфекциозен бронхит) и намаляване на масата на бурсата на Фабриций.

Както за DON, така и за AF, ефектите, наблюдавани в бурсата на Fabricius и последващото въздействие върху антителата, може да са пряка последица от инхибирането на протеиновата биосинтеза.

Също така има все повече доказателства, че в зависимост от нивото и продължителността на излагане на токсините може да се очаква двуфазен отговор.

Изследването казва, че е необходимо да се обърне по-голямо внимание на ефекта от дози, по-ниски от тези, които биха причинили явни клинични симптоми.

За разлика от експозицията на патогени, няма видими клинични признаци на интоксикация с микотоксини, тъй като през повечето време тези гъбични метаболити обикновено се намират в ниски нива.

Микотоксините обаче могат да повлияят на активирани и пролифериращи клетки, да увредят епителната тъкан, да повишат чревната пропускливост и следователно да доведат до отслабена имунна система.

В резултат на това, когато патогенът навлезе в организма, не може да се установи подходящ и ефективен имунен отговор и в крайна сметка води до по-силни клинични признаци.

Микотоксините се различават по своите химични структури, което води до огромни разлики по отношение на техните химични, физични и биохимични свойства. Докато биохимичните свойства определят токсичността на микотоксините, химичните и физичните свойства определят методите, които могат да бъдат използвани за тяхната детоксикация.

Като се има предвид голямото разнообразие от микотоксинови структури, изследователите казват, че не съществува един-единствен метод, който да се използва за деактивиране на микотоксините във фуражите.

Поради това трябва да се комбинират различни стратегии, за да се насочат конкретно към отделните микотоксини, без да се влияе върху качеството на фуражите.

Най-известният метод за деактивиране на микотоксини е „свързване“ с използването на свързващи агенти, които се наричат ​​свързващи вещества, адсорбенти или ентеросорбенти на микотоксин.

Те могат да имат органичен (микробен) или неорганичен (главно глинести минерали) характер.

Друг метод е „биозащита“, който използва различни вещества (водорасли, растителни съставки и др.), Които предпазват уязвимите органи като черния дроб и укрепват имунната система на животните.

Ензимната или микробната детоксикация, понякога наричана „биотрансформация“ или „биодетоксификация“, използва микроорганизми или пречистени ензими от тях, за да катаболизира целия микотоксин или да го трансформира или разцепи до по-малко или нетоксични съединения.

Включването на свързващи агенти или „ентеросорбенти“ в диетата е отделено на голямо внимание като стратегия за намаляване на експозицията на микотоксини от храна.

Използването на материали на основата на глина за свързване на токсини не е новост. От векове се съобщава, че хората и животните ядат глинени минерали - процес, известен като геофагия. Консумацията на годни за консумация глини за различни цели от хора и животни в развиващите се страни (и САЩ) е често срещана и в повечето случаи се счита за полезна за здравето

Включването на нехранителни глинени минерали в диетата на животните е широко прието за намаляване на бионаличността на токсините и експозицията от замърсени фуражи.

Поради ниските изисквания за включване на фуражи и лесното управление на ентеросорбенти AF, широкото приемане на тези продукти от индустрията на селскостопански животни доведе до въвеждането на разнообразие от разнообразни материали и/или сложни смеси за свързване на AF.

Те са етикетирани като микотоксин ентеросорбенти, свързващи вещества, секвестиращи вещества, молекули на прехващачи, агенти за улавяне, адсорбенти, токсин сорбенти и т.н.

Съобщава се, че тези материали (и/или смеси) съдържат смектитни глини, зеолити, каолинит, слюда, силициев диоксид, въглен и различни биологични съставки, включително хлорофилини, дрожди, млечнокисели бактерии, растителни екстракти и водорасли.

В обширни проучвания върху животни и хора се съобщава, че калциевата диоктаедрична смекта глина (NovaSil, NS) и подобни монтморилонитни глини значително намаляват експозицията на AF и токсичните ефекти след поглъщане на дози до 20 g/kg диета. Изследванията с NS и други материали показват, че потенциалните ентеросорбенти на AF трябва да бъдат стриктно оценени in vitro и in vivo.

Те трябва да отговарят на следните критерии, казва проучването:
• Благоприятни термодинамични характеристики на сорбцията
• Допустими нива на приоритетни метали, диоксини/фурани и други опасни вещества
• Безопасност и ефикасност при множество животински видове
• Безопасност и ефикасност при дългосрочни изследвания на гризачи
• Пренебрежимо малко взаимодействие с витамини, желязо и цинк

Въпреки това, ефективността на адсорбция на свързващи агенти или ентеросорбенти е ограничена само до няколко микотоксини, като AF, алкалоиди от ергот и някои други гъбични токсини, докато свързващите вещества са неефективни за трихотецените.

Следователно са необходими алтернативни подходи за ефективна детоксикация на микотоксините.

Подходът за използване на микроорганизми и техните ензими за детоксикация на специфични микотоксини работи не само за неадсорбируеми микотоксини, но и за всички други токсини, за които съответните микроби могат да бъдат изолирани от природата.

Този подход е известен отдавна, дори по-дълго от концепцията за свързващо вещество.

Един от микроорганизмите, който е доразвит в практическо приложение, е Trichosporon mycotoxinivorans, дрожден щам, способен да детоксикира OTA и ZEN. Доказано е, че приложението на тази мая при диети от домашни птици детоксикира ОТА.

Много продукти за свързване на пелети и течащи агенти (глинени минерали) или фуражни суровини (дрожди и техните производни) с твърдение за свързване и/или детоксикация на микотоксини са били използвани в храни за животни по целия свят.

Регламентите за свързващите вещества и дезактиваторите на микотоксини обаче не са приложени в много части на света по различни причини. Това, казва изследователският екип, отрича гаранцията за безопасността и ефикасността на продукта за потребителя.

Следователно е важно да има налични насоки, които да доказват безопасността и ефикасността на добавките при различни условия in vitro и in vivo.

За да преодолее тази незадоволителна правна ситуация, наскоро Европейската комисия създаде нова група технологични фуражни добавки за намаляване на микотоксините във фуражите.

През 2010 г. Европейският орган за безопасност на храните (EFSA) публикува насоки със строги изисквания, напр. капацитетът за свързване трябва да бъде демонстриран; продуктите за разграждане на микотоксини трябва да бъдат безопасни за целевите животни и потребителите; минимум три in vivo проучвания със значителна ефикасност при най-ниската препоръчителна доза; трябва да се използват съответните биомаркери на всеки отделен микотоксин, за да се демонстрира ефикасността на продукта, за оценка на продуктите, деактивиращи микотоксина.

Следователно разбирането как възникват микотоксините и концентрацията на замърсяване във фуражите е от съществено значение за осигуряване на ефективни мерки за противодействие.

Необходим е специфичен анализ за определяне на вида и количеството на замърсяването с микотоксини, така че или най-новите ензимни технологии да могат да се използват за елиминиране на микотоксините, които не могат да бъдат свързани чрез използване на свързващи продукти.

Допълнителна информация

Можете да видите пълния отчет, като кликнете тук.