Татьяна ЗИМИНА
Потратив на корма огромную долю бюджета, вложив средства в генетический материал, оборудование, ветеринарное обеспечение, руководители предприятий нередко обнаруживают, что прибыль буквально уходит сквозь пальцы. Виной тому — «тихие убийцы дохода», или невидимые глазу микотоксины, которые, накапливаясь в организме животных, приводят к серьезным потерям продуктивности и ухудшению воспроизводства. Неужели в наш век все еще не придумано средство, которое позволит избавиться от этой проблемы раз и навсегда? На семинаре компании «Каргилл» категорийный менеджер по добавкам Гвенель Хоуэл (Франция) и коммерческий директор по добавкам (Россия) Илья Афанасьев искали ответ на вопрос: как эффективно бороться с микотоксинами и улучшать производственные показатели, применяя современные кормовые решения.
Как микотоксины появляются в кормах?
Микотоксины — это вещества, вырабатываемые плесневыми грибами, напомнила Г. Хоуэл. Если грибы присутствуют в корме, в нем образуются микотоксины, причем их количество быстро растет. В зависимости от времени появления в зерновых культурах, такие грибы подразделяют на полевые и хранилищные. Больше всего микотоксинов производят полевые грибы. Это фумонизин, Т-2 токсин, зеараленон, вомитоксин (дезоксиниваленол, или ДОН), аурофузарин и некоторые виды грибов рода Aspergillus. Грибы, образующиеся в процессе хранения, вырабатывают меньше микотоксинов, но среди них есть крайне опасные, например, афлатоксин, охратоксин и некоторые виды грибов Aspergillus.
Почему грибы вырабатывают микотоксины? Это происходит в результате взаимодействия микроорганизмов, находящихся в зерне, и образующихся вследствие этого молекул, которые стимулируют рост грибов.
Микотоксины обычно попадают в кормосмеси из различных ингредиентов. Потребляющие такие кормосмеси подвергаются вредному воздействию микотоксинов, которые влияют на животных в зависимости от их физиологического состояния и от вида патогена.
Основные негативные эффекты потребления кормов, загрязненных микотоксинами:
- падение молочной продуктивности,
- снижение оплодотворяемости коров,
- возникновение заболеваний,
- ухудшение переваримости кормов и усвоения питательных компонентов,
- нарушения обмена веществ.
Преобладающую долю микотоксинов производят три рода грибов: Aspergillus, Penicillium и Fusarium. Известны тысячи микотоксинов, но лишь малая их часть была исследована на предмет особенностей воздействия на животных. Хорошо изучено влияние шести токсинов: вомитоксина, Т-2 токсина, зеараленона, фумонизина, афлатоксина и охратоксина.
Разные виды токсинов контаминируют разное сырье. Вомитоксин может присутствовать в кукурузе, пшенице или ячмене. Афлатоксин обычно обнаруживают в кукурузе, сое, арахисе или хлопке. В кукурузе выявляют зеараленон, вомитоксин и афлатоксин. Некоторые микотоксины, такие как фумонизин, не обнаруживают в люцерновом силосе и сене (табл. 1).
Таблица 1. Степень контаминации микотоксинами разных видов растительного сырья
| Токсин | Сырье | ||||||
| Кукуруза | Пшеница | Ячмень | Овес | Соя | Арахис | Хлопок | |
| Зеараленон | + | + | + | + | |||
| Охратоксин | + | + | + | + | |||
| Фумонизин | + | ||||||
| Афлатоксин | + | + | + | + | |||
| ДОН | + | + | + | ||||
| Т-2 токсин | + | + | + | ||||
Примечание. Обозначено лишь присутствие, без уточнения концентрации
Обычно в корме присутствует сразу несколько микотоксинов. Найдя один, вы наверняка обнаружите и другие. Микотоксины взаимодействуют друг с другом, от чего их негативное воздействие усиливается, а значит, скот подвергается еще большему риску.
Сколько загрязненных кормов в России?
По данным исследований, в 2023 г. уровень контаминации кормов микотоксинами в России был ниже, чем в других странах. Проанализировали 16 тыс. образцов, в 33% из них выявили микотоксины в количестве, превышающем предел обнаружения, в 20% — в количестве, превышающем порог риска потери продуктивности, установленный компанией «Каргилл». Если оценивать уровень загрязненности в целом, то он оказался умеренным. Лишь показатель Т-2 токсина был выше 48% (табл. 2).
Таблица 2. Контаминация микотоксинами кормов в России в 2023 г.
| Токсин | Количество проведенных анализов | Число контаминированных образцов, % | |
| сверх порога обнаружения | сверх порогового значения риска | ||
| Афлатоксин | 2933 | 14 | 1 |
| Фумонизин | 997 | 37 | 19 |
| Охратоксин | 2843 | 42 | 2 |
| Т-2 токсин | 3299 | 54 | 48 |
| ДОН | 3189 | 23 | 21 |
| Зеараленон | 3058 | 28 | 21 |
Риск загрязнения кукурузы фумонизином и зеараленоном умеренный, Т-2 токсином и вомитоксином — более высокий.
Что касается злаковых культур, в частности пшеницы, ячменя, овса и тритикале, риск их контаминации микотоксинами незначительный. Однако установлен умеренный риск загрязнения токсином Т-2.
Вероятность содержания микотоксинов в масличных культурах (соевом шроте, рапсе, подсолнечнике) невысока, но существует умеренный риск загрязнения этих компонентов зеараленоном.
Также установлен умеренный риск контаминации силоса вомитоксином, Т-2 токсином и зеараленоном.
Как микотоксины воздействуют на жвачных?
Т-2 токсин, ДОН, AFB вызывают гастроэнтериты, кишечные кровотечения, нарушение функционирования рубца, диарею и кетоз.
Зеараленон и спорынья могут стать причиной нерегулярности прихода коров в охоту, низкой оплодотворяемости, смерти эмбрионов, абортирования плода.
Спорынья нарушает работу нервной системы, провоцирует тремор и конвульсии у животных.
Т-2 токсин, ДОН и спорынья снижают потребление корма, ухудшают его конверсию.
ДОН, спорынья, эндотоксины вызывают хромоту у скота.
Афлатоксин, Т-2 токсин, ДОН заражают молоко, снижают удойность, ведут к развитию мастита.
Наиболее чувствительны к микотоксинам телята и коровы.
Защитит ли животных природа?
Рубец — первый отдел желудка жвачных, который служит защитным барьером от микотоксинов. В нем происходит их нейтрализация либо устранение токсического воздействия за счет микробиоты. Способность рубцовых бактерий к детоксикации зависит от количества микотоксинов. Некоторые из них не разлагаются в руб либо разлагаются лишь частично. Другие преобразуются в более токсичные формы. Например, охратоксин может быть частично нейтрализован в рубце, но какое-то его количество способно пройти через рубец невредимым. Афлатоксин B1 метаболизируется в афлатоксин М1, который выделяется в молоко. Зеараленон может метаболизироваться в рубце в более токсичную форму — альфазеараленон. Она взаимодействует с рецепторами эстрогена, становясь триггером искаженной гормональной реакции и нарушения репродуктивной функции
Собраны данные о естественной биоконверсии микотоксинов в рубце (табл. 3). Для некоторых процент веществ, которые не нейтрализуются в рубце, высок. Для других, таких как зеараленон, — низок. Но следует помнить, что зеараленон преобразуется в более токсичные формы. Кроме того, скорость прохождения ингредиентов через желудочно-кишечный тракт жвачных сегодня выше и микроорганизмам часто не хватает времени для детоксикации микотоксинов.
Некоторые микотоксины негативно влияют на ферментационные процессы в рубце. По результатам исследований, зеараленон и патулин снижают не только усвоение питательных веществ, но и выработку летучих жирных кислот (ЛЖК), а также синтез микробиального белка.
Таблица 3. Естественная биотрансформация микотоксинов в рубце
| Токсин | Доля веществ, % | |
| разлагающихся в рубце | не разлагающихся в рубце | |
| Афлатоксин | 0–42 | 58–100 |
| Фумонизин | 10–20 | 80–90 |
| Зеараленон | 90 | 10 |
| ДОН | 35 | 65 |
| Охратоксин | 90–100 | 0–10 |
Г. Хоуэл сделала следующие выводы.
- Жвачные животные не защищены природой от вредного воздействия микотоксинов. Исследования, подтверждающие, что микроорганизмы рубца могут нейтрализовать микотоксины, устарели. К тому же эти опыты ставили на низкопродуктивных животных. Сегодня продуктивность коров значительно выросла, но они стали более чувствительными к влиянию микотоксинов.
- Некоторые микроорганизмы рубца способны к детоксикации определенных микотоксинов, при этом другие микотоксины могут преобразоваться в рубце в более опасные формы.
- Современные исследования доказали отрицательное воздействие микотоксинов на ферментационные процессы в рубце, которое выражается в ухудшении переваримости клетчатки, уменьшении выработки ЛЖК и синтеза микробиального белка.
- Воздействие микотоксинов усиливается с увеличением доли кормовых концентратов в рационе животных.
Как микотоксины влияют на качество молока?
Попадая в организм коровы, афлатоксин B1 метаболизируется в афлатоксин M1, который выделяется в молоко. Оба этих токсина высококанцерогенны для человека. Во многих странах приняты нормы для контроля уровня афлатоксина в молоке. В Европе максимально допустимый уровень — 50 ppt. Проведены исследования, по результатам которых определен допустимый уровень афлатоксина B1 в кормах — 2,4 ppt.
Клиническое исследование (Korosteleva et al., 2009) показало, что в сыворотке крови животных, получавших контаминированный корм, повысилась концентрация глобулина (признак наличия инфекции). В то же время уменьшилось содержание иммуноглобулина А. Это подтверждает иммуносупрессивное действие микотоксинов, вырабатываемых грибами Fusarium. Более высокая концентрация мочевины в сыворотке крови у коров, которых кормили загрязненной кормосмесью, может быть результатом снижения усвоения аммиака или изменения метаболизма белков в тканях животных.
Исследование, проведенное учеными Университета Северной Каролины (США) в 300 хозяйствах, показало негативное воздействие ДОН на продуктивность коров. При поступлении в организм 750 ppb ДОН (1 ppm на 1 кг молока) удой сокращается на 0,5 кг. Таким образом, опасность представляет содержание ДОН в кормах для молочного скота на уровне 300–500 ppb.
Почему микотоксинам придают большое значение?
Обычно микотоксины попадают в организм скота с пастбищной травой, с полнорационной смесью, приготовленной из загрязненных ингредиентов, или с заплесневелым силосом. В наше время животные стали более высокопродуктивными и чувствительными к неблагоприятным факторам. При этом изменения климата и практики ведения сельского хозяйства привели к созданию среды, благоприятной для роста плесени в кормах. Выросли объемы торговли зерновыми.
По данным, приведенным в научной литературе, заражение кормов микотоксинами может привести к следующим негативным последствиям:
- сокращению потребления сухого вещества на 1 кг;
- снижению удойности на 2 кг;
- уменьшению жирности молока на 0,4% и содержания в нем белка на 0,1%;
- росту количества соматических клеток в 1 мл молока на 200 тыс.;
- удлинению периода между отелами на 60 дней;
- увеличению числа осеменений (на 10%);
- повышению расходов на ветеринарные мероприятия и препараты на 10%.
Возможные экономические убытки:
- уменьшение выручки от продажи молока на 12%;
- рост расходов на содержание хозяйства на 3%;
- уменьшение годовой доходности в сравнении с переменными затратами с 15 до 8%.
Какую стратегию борьбы с микотоксинами выбрать?
Микотоксины обладают своими особенностями, они различаются по составу, молекулярной массе, полярности и структуре. Выбирать стратегию снижения негативных последствий нужно с учетом свойств определенного микотоксина, обнаруженного в кормах. Для борьбы с большинством микотоксинов подойдет стратегия, основанная на адсорбции. Но если речь идет, например, о вомитоксине, который очень сложно связать с помощью адсорбента, лучше использовать продукты, поддерживающие здоровье животных.
Компания «Каргилл» разработала линейку деактиваторов микотоксинов Notox™ узкого и широкого спектра активности. Все они созданы с учетом молекулярной массы и структуры шести основных микотоксинов и с использованием самых передовых технологий, основанных на механизме связывания веществ путем обмена катионов и построения межмолекулярных связей. Содержат ингредиенты, поддерживающие работу желудочно-кишечного тракта и печени животных, повышающие их иммунитет, обладающие антиоксидантными свойствами.
Все продукты Notox™ различаются по цели воздействия (табл. 4). Так, Notox™ Ultimate — деактиватор микотоксинов широкого спектра действия. Он эффективно связывает алкалоиды спорыньи, латентные и малоизученные микотоксины, эндотоксины.
Таблица 4. Уменьшение отрицательного воздействия микотоксинов при применении препаратов Notox™
| Продукт | Микотоксин | ||||||
| Спорынья, эндотоксины | Афлатоксин | Фумонизин | Зеараленон | Т-2 токсин | Охратоксин | ДОН | |
| Notox™ Ultimate | + | + | + | + | + | + | + |
| Notox™ LS | + | + | + | + | + | + | – |
| Notox™ | + | + | + | – | – | – | – |
| Adsorb AFLA | + | + | – | – | – | – | – |
Для нейтрализации микотоксинов с высокой полярностью, таких как афлатоксин и фумонизин, в компании «Каргилл» используют стратегию, в основе которой лежит катионный обмен и способность к катионной адсорбции минеральных компонентов. Для деактивации охратоксина и Т-2 токсина, обладающих умеренной полярностью, созданы продукты, действующие путем построения межмолекулярных связей, а также за счет пористости, которая повышает адсорбционную способность. Стратегия, используемая при борьбе с ДОН, — укрепление здоровья благодаря поддержке печени, повышению антиоксидантной и иммунной активности.
Г. Хоуэл подробнее рассмотрела три стратегии борьбы с микотоксинами от компании «Каргилл».
- Стратегия, основанная на механизме катионного обмена и способности веществ к абсорбции катионов. Благодаря разбуханию минерала увеличивается его внутреннее пространство. Микотоксин легче входит в это пространство (особенно если он обладает высокой полярностью), встраивается в структуру адсорбента, формируя стабильное химическое соединение.
- Стратегия, основанная на создании межмолекулярных связей. Микотоксины с низкой степенью полярности адсорбируются микропористой структурой за счет действия электростатических сил.
- Стратегия укрепления здоровья путем поддержки иммунитета, защиты от оксидативного стресса с помощью природных антиоксидантов и оздоровления печени.
Существует большое количество данных, полученных in vitro и in vivo, которые доказывают эффективность компонентов Notox™ Ultimate, их безопасность для здоровья животных, а также способность к связыванию только микотоксинов, но не к связыванию витаминов, минералов и ветеринарных средств.
Эффективность адсорбции — это разница между процентом микотоксинов, связанных при pH 3 и процентом микотоксинов, высвобожденных при pH 6. По результатам исследований, проведенных in vitro, доказано, что Notox™ Ultimate эффективно поглощает микотоксины, не пропуская их в кишечник.
В ходе исследования, проведенного на 30 телках, которые получали рацион, на 70% состоявший из грубых кормов и на 30% из концентратов, изучили жизнеспособность яйцеклеток. Сформировали три группы. Контрольная получала стандартный рацион, первая опытная — такой же рацион с высоким содержанием зеараленона, третья — с содержанием зеараленона и добавлением Notox™ Ultimate в дозе 40 г/гол. в день. Было доказано, что Notox™ Ultimate блокирует вредное влияние зеараленона на способность телок к оплодотворению и воспроизводительную функцию в будущем.
Совместно с Университетом Флориды компания «Каргилл» провела опыт на 24 лактирующих коровах. Выявлено положительное воздействие Notox™ Ultimate на группу, получавшую корм, зараженный афлатоксином. Производство молока было частично восстановлено с помощью технологии связывания, а компоненты, поддерживающие здоровье, помогли еще улучшить продуктивность.
Некоторые микотоксины обладают иммуносупрессивными свойствами. На это указывает снижение количества лимфоцитов в крови животных. Технология связывания позволяет повысить его уровень, а поддерживающие здоровье ингредиенты — почти полностью восстановить.
Афлатоксин, усиливая окислительный стресс, вызывает внутриклеточный оксидативный стресс, который может ухудшить работу печени.
Notox™ Ultimate — это полный спектр средств против микотоксинов, созданный на основе передовых технологий адсорбции, поддержки печени, иммунитета и антиоксидантного статуса организма. Можно использовать от 20 до 50 г продукта в день для всех видов животных. Кроме того, существует органическая версия деактиватора — Notox™ Ultimate Org.
Мониторинг — менеджмент — минимизация
Чтобы поддержать своих клиентов, компания «Каргилл» разработала подход к борьбе с микотоксинами, основанный на трех основных принципах:
- определении уровня микотоксинов в сырье и в кормах с помощью обширной сети лабораторий «Каргилл»;
- предложении широкого ассортимента продуктов для снижения негативного влияния микотоксинов на животных;
- оценке рисков для предприятия с учетом опыта борьбы с микотоксинами.
Нельзя гарантировать, что в кормах не будет микотоксинов, поэтому некоторые хозяйства применяют адсорбенты для профилактики. Можно применять ключевые принципы «Каргилл», а также провести анализ кормов, чтобы оценить риск заражения. Важно правильно работать с кормами, чтобы свести к минимуму вероятность потребления опасных ингредиентов или кормов более уязвимыми животными. Нужно использовать соответствующие компоненты для уменьшения последствий заражения, когда риск неизбежен.
Натуральные решения для повышения протеинового обмена
И. Афанасьев рассказал, что, по данным проведенного в 2014 г. исследования, даже при минимальной дозе в кормах зеараленона (5 мг/л) и патулина (20 мг/л) переваримость клетчатки в организме жвачных снижается примерно на 30% (с 28,9% до 18,3%). Производство ЛЖК в рубце при содержании в кормах 20 мг/л патулина сокращается с 127,2 до 116 ммоль/л. Эффективность синтеза микробиального белка при наличии 5 мг/л зеараленона в рационе падает примерно на 25%.
Существуют ли продукты, способные улучшить эти показатели? Можно пытаться повысить переваримость клетчатки за счет менеджмента кормления, но сегодня разработаны и такие удобные решения, как кормовые добавки.
Компания «Каргилл» создала три продукта, которые помогают повысить эффективность протеинового обмена в организме жвачных — Актифор® Про (улучшает эффективность переваривания протеина как в рубце, так и в кишечнике), ИммуноПАК® (оптимизирует работу рубца) и Актифор® Пауэр (снижает деградацию легко расщепляемого крахмала).
Актифор® Про оптимизирует микрофлору, повышает уровень энергии
В состав Актифор® Про входят следующие активные компоненты.
Конденсированные танины
- Связывают протеин в рубце и высвобождают его в сычуге. Создают комплекс танин-белок, который в кислой среде становится доступным для переваривания эндогенными ферментами.
- Повышают уровень транзитного протеина и поддерживают эффективность синтеза микробиального белка.
- Поддерживают уровень переваримости сухого вещества.
- Большие молекулы не проникают в кровь
Эфирные масла
- Изменяют рубцовую микрофлору (снижают активность гиперпроизводящих аммоний бактерий — НАР).
- Снижают активность простейших и повышают эффективность синтеза микробиального протеина бактериями.
- Повышают секрецию пищеварительных соков.
Специи
- Увеличивают выработку пищеварительных ферментов и улучшают переваримость протеина, крахмала и жира.
- Усиливают слюноотделение, производство буферных веществ, улучшают переработку мочевины.
- Активизируют кровообращение и обменные процессы, особенно во время теплового стресса.
Ученые института INRA (Франция) провели исследование, которое показало, что при использовании добавки Актифор® Про в течение 24 часов число простейших снизилось практически в два раза. При этом продукт воздействует избирательно лишь на определенные виды простейших.
Установлены следующие положительные эффекты Актифор® Про:
- непрямое снижение популяции метаногенных архей (сокращается выделение метана и углеродный след предприятия),
- уменьшается конкуренция за питательные вещества (микробиальный протеин образуется легче и быстрее),
- увеличивается уровень ЛЖК и микробиального протеина (появляется дополнительная энергия).
Два исследования, проведенные на одной площадке в 2009 и 2014 гг., доказали увеличение уровня транзитного протеина при использовании Актифор® Про. В результате уменьшается концентрация доступного аммиака. Этого достаточно для того, чтобы активно образовывался микробиальный белок. Но при этом меньше его излишков циркулирует в биологических жидкостях. Сокращаются энергетические затраты организма на инактивацию высокотоксичной формы аммиака в печени. Сохраняются аминокислоты, гликогеновый запас, но самое главное, снижается нагрузка на печень. Уменьшается популяция HAP-бактерий, которые, к слову, в основном представлены клостридиями. В ходе исследования, проведенного в 2009 г., уровень аммиака при введении в рацион животных добавки Актифор® Про снижался по сравнению с показателем контрольной группы до 52%, в ходе исследования, проведенного в 2014 г., — до 73%.
Опыт INRA 2009 г. подтвердил увеличение синтеза микробиального протеина при использовании продукта. Он вырос почти в три раза — с 0,14 до 0,48 г/мл/день. Что же способствовало получению такого результата?
- Улучшение расщепления клетчатки и органического вещества в рубце с образованием большего количества ЛЖК.
- Улучшение использования аммиака.
- Усиление ферментативной активности микроорганизмов рубца.
В ходе опыта в Университете Хиросимы (2013 г.) выработка транзитного белка и эффективность использования бактериального азота при применении добавки Актифор® Про повышались. Росло поступление азота в двенадцатиперстную кишку, увеличивалось образование микробиального протеина, уменьшались потери аммиака в рубце, улучшалось образование ферментированного органического вещества. Уровень микробиального белка вырос примерно на 11%. Эффективность использования бактериального азота в двенадцатиперстной кишке — примерно на 25%.
Таким образом, Актифор® Про увеличивает поступление энергии в организм коровы. Улучшение переваримости органического вещества указывает на высокую микробную активность, на повышение переваримости клетчатки в рубце с образованием большего количества ЛЖК. Благодаря повышенному синтезу ЛЖК растет поступление в организм коровы энергии. Высокая переваримость грубых кормов способствует снижению потерь энергии.
ИммуноПАК® улучшает производство ЛЖК
Исследования показали, что постбиотик ИммуноПАК® повышает выработку ЛЖК при различном уровне нейтрально-детергентной клетчатки в рационе (в течение 24 часов). По результатам множества опытов количество ЛЖК у животных, получавших ИммуноПАК®, оказалось гораздо выше, чем у коров контрольной группы. При этом уровень НДК в рационах был неодинаковым.
При применении постбиотика в ходе различных исследований синтез микробиального белка увеличивался на 81–194 г/д.
Повышение общего уровня ЛЖК в зависимости от их вида происходило в течение 12 и 24 часов при использовании разных источников грубых кормов. Таким образом, продукт способствует улучшению переваримости кормов и повышению поступления в организм энергии.
Актифор® Пауэр повышает синтез пропионата
Добавка Актифор® Пауэр содержит следующие полезные ингредиенты:
- сапонины нестероидного типа (повышают синтез ЛЖК, в частности ацетата и пропионата, улучшают переваримость клетчатки);
- эфирные масла (изменяют рубцовую микрофлору, снижают активность амилолитических бактерий, дезаминирование белка, усиливают секрецию пищеварительных соков);
- специи (повышают выработку пищеварительных ферментов и улучшают переваримость протеина, крахмала и жира, повышают слюноотделение, производство и переработку буферных веществ, активизируют кровообращение и обменные процессы).
Итак, И. Афанасьев заключил: существует две основные стратегии борьбы с микотоксинами. Первая заключается в мониторинге рациона или отдельных ингредиентов на наличие загрязнения в зависимости от возможностей и задач хозяйства. Если вы осведомлены об уровне контаминации, вы можете использовать адсорбенты и деактиваторы или отказаться от них. Так вы оптимизируете ваши инвестиции.
Вторая стратегия предполагает применение адсорбентов в профилактической дозировке, а при появлении признаков микотоксикоза переход к более эффективным продуктам, которые нейтрализуют те или иные микотоксины.
Выбирая любую из этих стратегий, нужно помнить следующее:
- даже минимальные дозы микотоксинов снижают продуктивность животных, но обычно в кормах обнаруживают целый комплекс микотоксинов;
- снизить негативное влияние микотоксинов можно, применяя эффективные адсорбенты или деактиваторы микотоксинов;
- разработаны продукты для снижения влияния микотоксинов на продуктивность при любом уровне загрязнения кормов;
- продукты можно применять даже если в кормах микотоксинов нет: для улучшения эффективности использования белка, энергии (крахмал, ЛЖК) и переваримости клетчатки.
Полную запись семинара, включающую ответы экспертов на вопросы слушателей, смотрите по ссылке https://provimipromo.ru/toksichnost-kormov-i-snizhenie-rubczovogo-pishh….
