АКТУАЛЬНОСТЬ СНИЖЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА МИКОТОКСИНОВ В КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ КОМБИКОРМАХ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

АННОТАЦИЯ

В данной статье показано, что санитарное качество кормов для животных и птицы зависит от содержания вторичных метаболитов микромицетов - микотоксинов. Определение эффективности метода электрофизической обработки для детоксикации кормов от микотоксинов. Исследованы составы качественных кормов для региона. Настоящая научно-исследовательская работа заключается в выявлении микотоксинов путем обработки сверхвысокочастотным (микроволновым) электромагнитным излучением на складе кормов, что заключается в определении качества кормов в лабораторных условиях. Исследования проводились на кормовом складе АО «Дунё-М», расположенном в городе Карши Кашкадарьинской области, и в научной лаборатории анализа качества Каршинского инженерно-экономического института.

ABSTRACT

In this article, the sanitary quality of animal and poultry feed depends on the content of secondary metabolites of micromycetes - mycotoxins. Determination of the effectiveness of the electrophysical treatment method for detoxifying feed from mycotoxins. Study of the composition of quality feed for the region. The present research work is to identify mycotoxins by ultra high frequency (microwave) electromagnetic radiation treatment in a feed warehouse. It consists of determining the quality of feed in laboratory conditions. The research was carried out at the feed warehouse of Dunyo-M JSC, located in the city of Karshi, Kashkadarya region, and in the scientific laboratory for quality analysis of the Karshi Engineering and Economic Institute.

Ключевые слова: комбикорм, микотоксины, санитарноекачество, электромагнит, электрофизический, чувствительность, метоболитов, заболеваний, физиология, трихотецены, фумонизиныизеараленон, животных, концентрация.

Keywords: compound feed, mycotoxins, sanitary quality, electromagnet, electrophysical, sensitivity, metabolites, diseases, physiology, trichothecenes, fumonisins and zearalenone, animals, concentration.

Введение Один из важнейших показателей качества и безопасности кормов – содержание в них таких вторичных метаболитов микромицетов, как микотоксины. Влияние этих веществ на разные виды сельскохозяйственных животных неодинаково - резистентность или чувствительность к тому или иному соединению определяет как вид животного, так и его возраст, пол, особенности содержания и кормления, физиологический статус, а также химический состав и дозировка самого микотоксина [1,с.23].

В результате потребления корма, содержащего эти контаминанты, снижается продуктивность и устойчивость животных к возбудителям инфекционных заболеваний и гельминтозов, ухудшается качество сырья и продукции животного происхождения, хозяйства терпят существенные убытки [2, с.60. 3,17].

При употреблении продуктов питания, содержащих микотоксины, происходят глубокие изменения в здоровье человека [4,с.429-430].

Микромицеты могут поражать все виды кормов - грубые, сочные, концентрированные [5,с.122. 6,44].

Однако для последних этот фактор приобретает особое значение в связи с относительно низким содержанием влаги на единицу корма. Наиболее релевантные группы микотоксинов, обнаруженные в кормах для животных, продуцируют три рода грибов: Aspergillus (афлатоксины и охратоксин А), Penicillium (охратоксин А) и Fusarium (трихотецены, фумонизины и зеараленон) [7,с.233. 8,с.26].

В России широко представлены Т-2 токсин, дезоксиниваленол и зеараленон [9]. Есть сведения, что значительная часть кормов загрязнена микотоксинами и, более того, содержит одновременно несколько их видов [10,с.125. 11,с.49].

Это может увеличивать опасность, поскольку для отдельных веществ отмечается эффект взаимного усиления токсичности – синергизм [12,с.43].

К примеру, фузаровая кислота не опасна для животных даже в очень больших концентрациях, однако высокотоксична в комбинации с дезоксиниваленолом [13,с.91]; усиление тератогенного и эмбриотоксического действий на организм животных отмечено при одновременном воздействии Т-2 токсина и афлатоксина [14,с.187].

Для детоксикации и обеззараживания кормов от микотоксинов можно использовать различные методы и их сочетания: механические (энтеросорбент на основе алюмосиликатов, активированного угля и др.), биологические (комплексные препараты – фунгистат К, экофильтрум, пробиотики и др.), физические и электрофизические (тепловая обработка, облучение), химические (муравьиная, уксусная, пропионовая, бензойная, сорбиновая кислоты и их соли) [15,с.18].

При этом предпочтение должно быть отдано максимально безопасным для животных и продукции, эффективным и экономически выгодным методам [16, с.19].

Необходимо учитывать, что многие из указанных методов имеют свои недостатки или ограничения.

Так, использование сорбентов не всегда эффективно в отношении отдельных микотоксинов, поэтому выбор препаратов для конкретной ситуации - достаточно сложная задача [17,с.35].

Имеются сведения, что неорганические сорбенты, изготовленные на основе алюмосиликатов и бентонитов или цеолитов, не обладают способностью связывать микотоксины группы трихотецена (токсин Т-2, дезоксиниваленол), которые часто встречаются в кормах в центральной части России [18,с.56].

Органические кислоты действуют лишь фунгистатически и способны снизить интенсивность синтеза вновь образуемых микотоксинов [19,с.36], но не обезвредить уже имеющиеся. Физические, электрофизические и физико-химические методы воздействия на микотоксины в кормах более эффективны. Так, учеными показан большой потенциал сверхвысокочастотной (СВЧ) обработки для разрушения афлатоксинов в арахисе [20,с.59].

Разработан и апробирован метод обезвреживания корма, содержащего афлатоксин и патогенную микрофлору, с помощью обработки озоном[21,с.47].

Использование СВЧ-обработки представляется наиболее предпочтительным методом воздействия на корм, поскольку одновременно удается решить комплекс задач - инактивировать нежелательную микрофлору [22,с.53], обезвредить микотоксины, повысить кормовую ценность обработанного сырья и готовой продукции [23,с.4, 24,с.97].

Таблица 1

Требования к комбикормам для сельскохозяйственных животных и птицы согласно проекту ТР ЕАЭС «О безопасности кормов и кормовых добавок», мг/кг (не более)

1 - цыплята до 90 дней, бройлеры до 30 дней, утята до 55 дней, гусята до 65 дней, индюшата до 60 дней и куры-несушки; 2 - поросята до 4 мес, супоросные и подсосные свиноматки; 3 - дойные коровы, телята до 4 мес

Цель работы-определить эффективность электрофизического метода обработки кормов для обезвреживания их от микотоксинов.

Материалы и методы исследования.Исследования проводились в Каршинском инженерно-экономическом институте в 2023 году. Технологическая линия «Производство комбикормов», разработанная АО «Дунё-М» (Узбекистан), позволяет эффективно перерабатывать различные материалы, в том числе корма, за 90 секунд. Производительность установки может доходить до 100 т/сут., при потребляемой мощности электроэнергии порядка 50 кВт/т материала. При универсально подобранном режиме диэлектрического нагрева в электромагнитных полях бегущей СВЧ-волны и непрерывном движении материала во вращающейся диэлектрической трубе-реторте, установленной в волноводах сушильной камеры СВЧ-тракта, происходит одновременное подсушивание и обеззараживание. В работе использовали следующий режим СВЧобработки: мощность - 60 кВт, частота магнетрона – 915 МГц, экспозиция – 90 с.

Объектами исследования служили следующие образцы концентрированных кормов: комбикорм для кур-несушек КК-1 (ГОСТ Р 51581-2001). По информации производителя в его состав входят отруби пшеничные, кормовой зернопродукт II категории, пшеница, мел, жмых подсолнечный, соль, премикс П1-2; зерно пшеницы мягкой яровой 5 класса (ГОСТ 9353-2016). Отбор проб проводили согласно ГОСТ 13496.0- 2016. Объединенную пробу из подготовленных образцов делили на две равные части – контрольную (не обрабатываемую) и опытную (обработанную в поле СВЧ при заданном режиме). Масса контрольной и опытной проб составляла по 2 кг для каждого вида корма. Определение микотоксинов в пробах комбикормов и зерна пшеницы до и после обработки микроволновым излучением проводили в центральной лаборатории АО «Дунё-М».Повторность опыта трехкратная аналитическая. Результаты измерений представлены в виде средних арифметических с ошибкой среднего; достоверность отличий, по сравнению с контролем, находили по F-критерию при уровне значимости 0,05.

Результаты и их обсуждение.В зерне пшеницы, поставляемом на кормовые цели, содержание афлатоксина В₁ не должно превышать 0,02мг/кг,охратоксинаА - 0,05, Т-2 токсина - 0,10, дезоксиниваленола-1,00 мг/кг (ТР ТС 015/2011). Максимально допустимый уровень содержания микотоксинов в комбикормах отличается для различных видов сельскохозяйственных животных и птицы (табл. 1).Однакоследует учитывать тот факт, что симптомы хронических микотоксикозов у сельскохозяйственных животных проявляются даже при скармливании кормов, загрязненных токсинами ниже рекомендуемых уровней [4,с.420].

Количество охратоксина А в необработанном комбикорме составляло 0,043 мг/ кг и превышало величину этого показателя для зерна пшеницы, которая была ниже предела обнаружения (0,002 мг/кг). Разница в содержании Т-2 токсина в комбикорме и зерне пшеницы была менее значительна и составляла 1,44 раза (табл. 2).

Таким образом, наши результаты подтверждают данные других исследователей, свидетельствующие о том, что в готовом комбикорме развитие плесневых грибов может происходить интенсивнее, чем в нативном зерне [9], и приводить к более высоким уровням накопления микотоксинов. Это объясняется большей гигроскопичностью корма, площадью поверхности частиц и доступностью питательного субстрата микробным ферментам. Витаминные премиксы и синтетические аминокислоты, вводимые в комбикорм для обогащения, также могут служить ростостимулирующими добавками для микромицетов - продуцентов микотоксинов

Таблица  2

Содержание микотоксинов после СВЧ-обработки, мг/кг

* - значения достоверно различались при p ≤ 0,05, по сравнению с необработанным кормом; ** - при пределе обнаружения 0,002.

Концентрация Т-2 токсина в комбикорме была выше, чемохратоксинаА,на 12,24 %, в зерне пшеницы - более чем в 17 раз. Это свидетельствует о том, что изученный образец фуражного зерна подвергался значительной фитопатогенной нагрузке в полевых условиях.Приэтом условия дальнейшего хранения были удовлетворительными и не способствовали развитию «складских плесеней».

Комбикорм содержал примерно равные количества изучаемых в работе микотоксинов, что указывает как на существенное поражение полевыми плесенями (в частности, грибами родаFusarium), так и на неудовлетворительные условия хранения сырья и (или) готового продукта.

Концентрация охратоксинаА в необработанном комбикорме соответствовала минимальным уровням для взрослых сельскохозяйственных животных, однако курам-несушкам, для которых предназначался этот вид корма, давать его нельзя. Содержание Т-2 токсина находилось на нижней границе разрешенного уровня и тоже не могло быть признано удовлетворительным. СВЧ-обработка комбикорма привела к существенному уменьшению концентрации исследованных микотоксинов. Так, содержание в комбикорме Т-2 токсина снизилось на 38,77 % от первоначального уровня до удовлетворительных значений; охратоксина А – на 23,26 %.

Концентрация Т-2 токсина в зерне пшеницы после СВЧ-обработки уменьшилась относительно первоначального уровня на 23,53 % и составила 0,026 мг/кг. При этом содержание охратоксина А и Т-2 токсина в зерне пшеницыобоих образцов (контрольного и опытного) соответствовало требованиям ТР ЕАЭС.

Вывод

В необработанном комбикорме для курнесушек содержание охратоксина А превышало нормативные значения в 4,3 раза (0,043 мг/кг), Т-2 токсина – находилось на нижней границе предельно допустимого уровня (0,049 мг/кг). Необработанное зерно пшеницы также не соответствовало требованиям ТР ТС 015/2011 «О безопасности зерна» в части содержания Т-2 токсина, концентрация которого превышала допустимый для фуражного зерна уровень в 3,4 раза и составляла 0,034 мг/кг. Электрофизическая СВЧ-обработка при мощности 60 кВт, частоте магнетрона 915 МГц и экспозиции 90 с снижала содержание охратоксина А в комбикорме на 23,26 % относительно первоначального уровня; Т-2 токсина в комбикорме – на 38,77 %, в зерне пшеницы – на 23,53 %.

Cписок литературы:

1. Снижение микотоксинов в кормах способствует повышению качества мяса птицы / С. И. Кононенко, А. Г.Ваниев, Л. А.Витюк и др. // Мясная индустрия. 2013. № 3. С. 20–22.
2. Матросова Ю. В. Влияние сорбентов на мясную продуктивность бройлеров // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. 2013. № 2. С. 59–64.
3. Абрамян А. Г., Аргунов М. Н., Жуков И. В. Влияние микотоксикозов на продуктивное здоровье свиней // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2013. № 1 (36). С. 180–181.
4. Wielogórska E., MacDonald S., Elliot C. T. A review of the efficacy of mycotoxin detoxifying agents used in feed in light of changing global environment and legislation.//World. Mycotoxin.2016.Vol.9.Pp.419-433.DOI:10.3920 /WMJ2015.1919 .
5. Кононенко Г. П., Буркин А. А. О контаминации микотоксинами партий сена в животноводческих хозяйствах // Сельскохозяйственная биология. 2014. № 4. С. 120–126.
6. Микотоксины в силосе / Г. Ю. Лаптев, Н. И. Новикова, К. В. Нагорнова и др. // Сельскохозяйственные вести. 2014. № 1. С. 44.
7. Mycotoxins: occurrence, toxicology, and exposure assessment / S. Marin, A.J. Ramos, C. Cano-Sancho, etc. // Food Chem. Toxicol. 2013. Vol. 60. Pp. 218–237. DOI: 10.1016/j.fct.2013.07.047.
8. Employing Peanut Seed Coat Cell Wall Mediated Resistance Against Aspergillus flavus Infection and Aflatoxin Contamination / C. J. Cobos, T. K. Tengey, V. K. Balasubramanian etc. Texas: Texas Tech University, 2018. 26 р. DOI:10.20944/preprints201808.0292.v1
9. ЛавреноваВ. Микотоксиныиспособыборьбысними // Ценовик. 2017. № 8. С. 45–56.
10. Occurrence of multiple mycotoxins in European feedingstuffs, assessment of dietary intake by farm animals / M. Zachariasova, Z. Dzuman, Z. Veprikova, etc. // Anim. FeedSci. Technol. 2014. Vol. 193. Pp. 124–140. DOI: 10. 1016/j.anifeedsci.2014.02.007.
11. Биологические токсиканты алиментарного происхождения / С. В. Шабунин, В. И. Беляев, Л. И. Ефанова и др. // Ветеринария. 2016. № 1. С. 47–50.
12. Изучение распространения микотоксинов в силосе и разработка стратегии борьбы с ними / Йылдырым Е. А., Ильина Л. А., Филиппова В. А. и др. // Кормопроизводство. 2016. № 3. С. 41–45.
13. Ахмадышин Р. А., Канарский А. В., Канарская З. А. Микотоксины – контаминанты кормов // Вестник Казанского технологического университета. 2007. № 2. С. 88–103.
14. Матвеева Е. Л., Степанов В. И. Органотропная оценка сочетанного воздействия Т-2 и афлатоксина В₁ // Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2010. № 1. С. 201.
15. A review of the mycotoxin adsorbing agents, with an emphasis on their multi-binding capacity, for animal feed decontamination / P. Vila-Donat, S. Marín, V. Sanchis, etc. // Food and chemical toxicology. 2018. Apr. Vol. 114. Pp. 246–259. DOI: 10.1016/j.fct.2018.02.044.
16. Developments in mycotoxin analysis: an update for 2015-2016 / F. Berthiller, C. Brera, M.H. Iha et al. // World Mycotoxin Journal. 2017. Vol. 10. Pp. 5–29. DOI.org/10.3920/WMJ2016.2138.
17. КрюковВ. С. Эволюцияадсорбентовмикотоксинов // РацВетИнформ. 2014. № 5. С. 32–36.
18. Пробиотики против микотоксикозов / И. А. Шкуратова, И. А. Лебедева, М. В. Ряпосова и др. // Животноводство России. СпециальныйвыпускСвиноводство. 2013. С. 56–57.
19. Anti-aflatoxigenic effect of organic acids produced by Lactobacillus plantarum / А. Guimarães, А. Santiago, J. Teixeira, etс. // International journal of food microbiology. 2018. Т. 264. С. 31–38. DOI: 10.1016/j.ijfoodmicro.2017.10.025
20. Rustom I. Y. S. Aflatoxin in food and feed: occurrence, legislation and inactivation by physical methods // Food chemistry. 1997. Vol. 59. №. 1. Pp. 57–67. 21.Use of gaseous ozone to reduce aflatoxin B1 and microorganisms in poultry feed / E. Torlak, I. Akata, F. Erci, etс. // Journal of Stored Products Research. 2016. Vol. 68. Pp. 44–49. DOI:10.1016/j.jspr.2016.04.003
21. Соболева О. М., Колосова М. М., Филипович Л. А. Микробиологическая контаминация кормов и электрофизический метод ее снижения // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 12. С. 50–52. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-11214.
22. Пахомов В. И. Повышение кормовой ценности зерна высокоинтенсивной тепловой СВЧ обработкой // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2004. №4. С. 4–5.
23. Холмуродова З.Д., Эшкобилова М.Ш. Производство экологически чистого комбикорма из зерновых отходов //Universum:технические науки:электрон. научн.журн.2023.5(110).URL:ttps://7universum.com/ru/tech/archive/item/ 15562.