Микробные токсины – это ядовитые продукты метаболизма бактерий (которые подразделяются на эндотоксины и экзотоксины) и плесневых грибов - микотоксины.
И те, и другие присутствуют практически во всех видах кормов для сельскохозяйственных животных: силосе, сенаже, сене, комбикормах и пр. Наибольшее количество микотоксинов обнаруживается в консервированных кормах для жвачных. Самыми изученными классами микотоксинов являются афлатоксины, зеараленон, ДОН, фумонизины, охратоксин А. В качестве примера бактериальных токсинов можно привести энтеротоксины, продуцируемые Clostridium perfringens, аэролизин, производимый Aeromonas sp., шигаподобные токсины, синтезируемые Escherichia coli и множество других.
Чем опасны токсины?
Присутствие бактериальных токсинов в организме коров может приводить к заболеваниям пищеварительного тракта, некротическим поражениям тканей, маститам, эндометритам, ламинитам, эндотоксическому шоку и др.
Микотоксины плесневых грибов имеют сходные мишени. Они подавляют иммунную систему, нарушают работу рубца, кишечника, печени, почек, репродуктивной, нервной системы коров, что приводит к преждевременной выбраковке животных. По статистике 20-30% абортов у коров связано с потреблением токсичного корма, что влечет за собой серьезный экономический ущерб, поскольку на сегодняшний день средняя стоимость нетели составляет 180-215 тыс. рублей. Остатки афлатоксина М1 в молоке составляют 1-6,2% от потребленного с кормом афлатоксина В1, что делает не пригодным его для детского питания.
Поступление токсинов в рубец приводит к серьезному дисбиозу микробиома: резко падает содержание полезных целлюлозолитиков, расщепляющих клетчатку и ЛЖК-синтезирующих бактерий, что приводит к дисбалансу летучих жирных кислот. Создаются благоприятные условия для роста патогенной микрофлоры.
Особенно опасно воздействие токсинов на коров в новотельном периоде, когда организм животных испытывает сильнейшее перенапряжение функции детоксикации, стресс эндоплазматического ретикулума в печени и ослабление иммунной системы. Пагубно влияют токсины и на телят, имеющих несформировавшийся рубцовый микробиоценоз.
Не все то золото, что блестит
В связи с тем, что микотоксины поражают фуражные культуры еще в поле, избежать их попадания на кормовой стол не всегда удается.
Снизить отрицательные последствия от проникновения микотоксинов в организм животных возможно путем нейтрализации их при помощи сорбентов. За рубежом давно принято решение вводить по умолчанию сорбенты в состав всех премиксов. У нас в стране, к сожалению, сорбенты начинают вводить в рацион уже при явных клинических проявлениях воздействия микотоксинов, когда разрушения организма животных могут быть необратимы.
В настоящее время на рынке продукции для животноводства существует широкий спектр различных сорбентов токсинов на основе активированного угля, глинистых минералов (монтмориллонитов/бентонитов), цеолитов, клеточных стенок дрожжей.
Однако, еще в 1994 году зарубежом (Pasteiner, 1994), было показано, что многие энтеросорбенты обладают рядом существенных недостатков (табл. 1). Активированный уголь, глинистые минералы и цеолиты связывают и выводят из организма незаменимые микро- и макроэлементы, витамины и питательные вещества. Слабым местом сорбентов на основе глинистых минералов является способность десорбировать микотоксины, поскольку связывающие силы в их молекулах основаны на мостиках Н-О-Н (силы Ван дер Вааля) в гидратационных зонах вещества, в связи с чем связи довольно неустойчивы. Кроме того, довольно высокие нормы ввода многих препаратов могут приводить к снижению доступности питательных веществ кормов, травмированию стенок кишечника, нарушению целостности ворсинок и замедлению скорости их роста. Согласно исследованиям отечественных ученых (Иванов и др., 2008), эффективность клеточных стенок дрожжей отмечается лишь при низких концентрациях микотоксинов в кормах.
Токсины выводит, витамины оставляет
Благодаря инновационным разработкам отечественных ученых на рынке появился комплексный энтеросорбент токсинов Заслон2+ на основе уникального природного минерала органического происхождения, состоящего из аморфного кремнезема, композиции эфирных масел и двух штаммов полезных бактерий.
Обжиг минерала при температуре свыше 800оС гарантирует отсутствие токсичных элементов (тяжелых металлов, пестицидов, хлорорганических соединений и др.), температура кипения которых существенно меньше температуры обжига. Кроме того, это существенно повышает удельную поверхность сорбента (до 40 га/кг). Для примера, эта величина в 20 раз выше, чем удельная поверхность клеточных стенок дрожжей.
Для многих микотоксинов, связанных энтеросорбентом в кислой среде желудка (сычуга), сорбционные связи оказываются нестойкими и они десорбируются в условиях высокого уровня рН в кишечнике.
С помощью двухфазного метода мы проанализировали уровень истинной сорбционной емкости сорбента Заслон2+ с учетом уровней сорбции в условиях желудка (сычуга) и десорбции в кишечнике. Для сравнения использовали популярный на рынке продаж энтеросорбент на основе алюмосиликатов и клеточных стенок дрожжей (под условным названием «Сорбент №1»).
Результаты исследований (табл. 2) продемонстрировали необратимую высокую сорбцию микотоксинов у Заслона2+ при достаточно низком уровне десорбции. То есть, Заслон2+ работает, как в кислом, так и в щелочном диапазонах рН. Полученные результаты значительно превосходили эффект от применения сорбента на основе алюмосиликатов и клеточных стенок дрожжей.
В серии экспериментов доказано, что в отличие от большинства сорбентов, Заслон2+ не связывает в организме витамины и микроэлементы.
Как видно из таблицы 3, введение в рацион Заслона2+ не оказало достоверного влияния на содержание кальция и фосфора в крови коров и витаминов А, Е и В2 в печени птиц.
Одной сорбции не достаточно
Как было отмечено, поступление токсинов с кормом угнетающе действует на микрофлору рубца и иммунитет животного.
В связи с этим действие сорбентов необходимо усиливать, нанося на их поверхность биологически активные вещества.
Именно поэтому в состав сорбента Заслон2+ введены эфирные масла и комплекс 2 штаммов полезных бактерий. При этом сорбент выступает одновременно в роли детоксиканта и носителя для доставки активных веществ в нужные отделы желудочно-кишечного тракта.
Композиция из растительных эфирных масел повышает резистентность организма к негативному влиянию микотоксинов. Помимо этого, эфирные масла обладают мощной антимикробной активностью, антиоксидантным и противоспалительным эффектом. Выявлено, что эфирные масла обладают иммуномодулирующим действием, повышая уровень экспрессии генов синтеза белков интерлейкина 6 и интерлейкина 8, ответственных за врожденный иммунный ответ организма хозяина (рис. 1). При заражении патогенами, выделяемые клетками Т-хелперами интерлейкины, подключают к борьбе В-лимфоциты, которые начинают производить «оружие особой точности» – антитела. Экспрессия (работа) генов иммунитета – это процесс, в ходе которого наследственная информация от гена преобразуется в функциональный продукт – РНК или белок (например, интерлейкин).
В свою очередь, у штаммов бактерий в составе сорбента Заслон2+ имеются уникальные ферментные комплексы, не обнаруженные у других родственных бактерий. Эти комплексы способны осуществлять биодеструкцию микотоксинов до безопасных соединений.
На рисунке 2 представлены результаты опыта по установлению минимального уровня истинной биодеструкции микотоксинов штаммами бактерий (под условными названиями «штамм 1» и «штамм 2») в составе препарата Заслон2+, который определяли как разницу между биодеструкцией живыми бактериальными клетками и сорбцией инактивированными клетками. Видно, что бактерии эффективно разрушают молекулы токсинов, усиливая эффективность препарата.
Многие существующие методы энтеросорбции не учитывают необходимость восстановления нормального микробиоценоза рубца, нарушенного в результате токсикозов и других причин. Штаммы бактерий в составе сорбента Заслон2+ восстанавливают нормальную микрофлору в желудочно-кишечном тракте, обеспечивая сохранность микробного пейзажа, и способствуют активации пищеварения.
Практика подтвердила
Широкие испытания сорбента Заслон2+ на дойных коровах, проведенные в одном из передовых хозяйств Ленинградской области показали, что применение препарата в течение 71 дня оказывало выраженное воздействие на молочную продуктивность коров – способствовало повышению среднесуточного удоя на 1 голову до 2,6 кг (рис. 3).
Радовало также сопутствующее увеличение содержания жира и белка в молоке у коров опытной группы (рис. 3).
Количество афлатоксина М1 в молоке коров, которым скармливали Заслон2+, снижалось на 20,9%.
Заключение
Интерес к энтеросорбции токсинов в животноводстве не ослабевает, поскольку в нашей стране большинство кормов, особенно силоса и сенажа, поражено токсинами микробного происхождения.
Модифицирование сорбентов биологически активными веществами придает им новые полезные свойства – трансформировать микотоксины до безопасных соединений, антимикробную активность в отношении патогенов, иммуномодулирующий и пробиотический эффект. В научно-производственной компании «БИОТРОФ» в результате длительной работы учёных был создан комплексный энтеросорбент Заслон2+, усиленный эфирными маслами и штаммами полезных бактерий, который решает специфические проблемы животноводства, возникающие при потреблении кормов, содержащих токсины бактерий и грибов.
ООО «БИОТРОФ»
Санкт-Петербург, г. Пушкин, ул. Малиновская, д. 8, лит. А, пом. 7-Н
+7 (812) 322-85-50,
322-65-17, 452-42-20
