Warunki wzrostu upraw na polu, przetwarzanie surowców, środki bezpieczeństwa biologicznego podczas transportu pasz oraz bezpieczne jej przechowywanie i stosowanie w gospodarstwie przyczyniają się do tego, jak będą rosły zwierzęta i jakie produkty żywnościowe będziemy uzyskiwać. Zanieczyszczenie paszy bakteriami, metalami ciężkimi, pleśniami czy mykotoksynami może mieć poważne skutki dla zdrowia zwierząt, ich wydajności i opłacalności produkcji. Ponieważ ma to kluczowe znaczenie, istotne jest stosowanie właściwych metod analiz i badań laboratoryjnych do ich wykrywania oraz rozwiązań minimalizujących skutki zanieczyszczenia pasz.
Naukowcy i żywieniowcy niezmiennie zadają sobie pytanie, jak można kontrolować ryzyko obecności mykotoksyn oraz złagodzić negatywny ich wpływ na świnie. Dlatego przeprowadzono wiele badań nad sposobem oceny skutków działania takich toksyn grzybiczych, jak aflatoksyna, zearalenon (ZEN) czy deoksyniwalenol. Do tej pory zidentyfikowano łącznie kilkaset mykotoksyn o bardzo różnych strukturach chemicznych. Ze względu na różnorodne efekty toksyczne i wysoką odporność na działanie temperatury ich obecność stanowi duże wyzwanie dla przemysłu paszowego.
r e k l a m a
Kontrola ryzyka
Spośród poznanych ogółem ponad 300 mykotoksyn około 100 można zaliczyć do wytwarzanych przez grzyby należące do rodzaju Fusarium. Spośród wielu znanych mykotoksyn intensywnym badaniom podlega około 20 grup, z czego tylko 5–6 w związku z oddziaływaniem na rolnictwo i produkcję zwierzęcą. Są to: aflatoksyny, ochratoksyna A, patulina, fumonizyny, deoksyniwalenol (trichoteceny) i zearalenon.
Testowanie mykotoksyn w surowcach i gotowej paszy stało się ważniejsze, ponieważ wiadomo już, że stanowią poważne zagrożenie dla wydajności zwierząt i ich zdrowia, przenoszą się za pośrednictwem mleka na prosięta. Zmiany klimatu generują dodatkowe wyzwania dla ich kontroli, gdyż coraz bardziej ekstremalne warunki pogodowe wpływają na zwiększone wytwarzanie mykotoksyn i ich rozprzestrzenianie się. Może to prowadzić do powstawania nowych toksyn lub ich mieszanin. Zbieranie dokładnych danych na temat poziomów zanieczyszczenia w różnych regionach może być wykorzystane do monitorowania trendów surowcowych w poszczególnych obszarach oraz do dostosowania decyzji zakupowych do sytuacji (lepszej oceny ryzyka).
Deoksyniwalenol (DON) jest najczęściej stwierdzaną mykotoksyną w paszach dla trzody chlewnej. Występuje w kukurydzy i zbożach, które zostały porażone grzybami z rodzaju Fusarium. Istnieją ograniczenia co do ilości dozwolonej w paszy dla świń, ponieważ nawet mała zawartość wpływa na wydajność zwierząt. Nie ma adsorbentów w 100% skutecznych przeciwko DON ze względu na jego właściwości chemiczne. Aktywują się one, co prawda, w żołądku, ale jest niewiele badań potwierdzających ich pełną skuteczność. Jednym z powodów jest to, że mimo wszystko takie doświadczenia na zwierzętach są bardzo kosztowne.
W badaniach nad mykotoksynami wykazano, że oddziałują one na świnie poprzez upośledzenie odporności, zaburzenia funkcji bariery jelitowej i uszkodzenia komórek. W ostatnich badaniach dotyczących prosiąt ssących stwierdzono, że deoksyniwalenol i zearalenon oraz ich pochodne pobierane wraz z mlekiem i siarą loch powodowały w ich organizmach proces zapalny.
Przebadano wiele strategii i dodatków paszowych pod kątem ich zdolności do zmniejszania lub łagodzenia skutków działania deoksyniwalenolu i innych mykotoksyn. Wiele zbadanych metod detoksykacji fizycznej i chemicznej jest ograniczonych ze względu na niewystarczającą skuteczność wiązania, bezpieczeństwo biologiczne lub po prostu opłacalność ich stosowania. Preparaty, które mogą w pewnym stopniu obniżać działanie mykotoksyn, opierają się na różnych mechanizmach. Niektóre z nich mają możliwość wiązania aktywnych substancji toksycznych i wydalenia ich z organizmu. Ale są też takie, które nie dopuszczają do uczynnienia nieaktywnych jeszcze substancji w organizmie.
Zneutralizować mykotoksyny
Aby uzyskać lepsze efekty, preparaty detoksykujące zawierają zazwyczaj kilka substancji absorbujących mykotoksyny. Mogą w pewnym stopniu ograniczać działanie tych substancji w organizmie. Jednak należy pamiętać, że nie są w stanie zahamować działania mykotoksyn, gdy materiał paszowy jest w znacznym stopniu nimi zanieczyszczony. Częściową ochronę jelit świń można osiągnąć poprzez dodanie do paszy nie tylko adsorbentów, ale także enzymów.
Glinokrzemiany są częstym składnikiem produktów wiążących, choć nie są do końca efektywne w wiązaniu toksyn fuzaryjnych. Węgiel aktywny z kolei słabo wiąże aflatoksyny. Zdolność do zmniejszenia negatywnego ich działania mają drożdze. Zmniejszenie ilości mykotoksyn można osiągnąć również poprzez dodatek glukomannanów występujących w ścianie komórkowej bakterii oraz polimerów glukanu wyizolowanych ze ścian komórkowych drożdży. Oprócz wiązania aflatoksyn mają one zdolność wiązania ochratoksyny. Zdolność wiązania zearalenonu wykazuje niestrawne włókno pokarmowe. W celu zmniejszenia stężenia mykotoksyn oraz grzybów i pleśni w przewodzie pokarmowym zwierząt można stosować bakterie fermentacji mlekowej. Stwierdzono umiejętność do wiązania przez nie aflatoksyn i niektórych toksyn fuzaryjnych.
Prowadzone są badania nad różnymi czynnikami biologicznymi, które mogą rozkładać mykotoksyny, takimi jak mikroorganizmy i enzymy, jednak skuteczność dodatków biologicznych wydaje się, jak dotąd, niewystarczająca. Częste współwystępowanie mykotoksyn w paszach dla trzody chlewnej sprawia, że muszą być wykorzystane środki detoksykujące ukierunkowane na wiele mykotoksyn. Produkty muszą łączyć źródła organiczne i nieorganiczne w celu zwiększenia ich adsorpcji, stymulacji odpornościowej lub zdolności detoksykacji.
Specjaliści, oprócz mechanicznej i termicznej obróbki surowca oraz stosowania adsorbentów, polecają też strategie żywieniowe oparte na przeciwutleniaczach, takich jak witamina E, selen czy kurkumina. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Kanady wskazuje na potencjał łagodzenia skutków występowania deoksyniwalenolu poprzez podawanie większych stężeń składników odżywczych i przeciwutleniaczy w celu poprawy ogólnego stanu zdrowia zwierząt i przeciwdziałania w ten sposób skutkom mniejszego pobrania paszy, które obserwowano w momencie skażenia mykotoksynami.
r e k l a m a
Powstają zmodyfikowane formy
Francuscy naukowcy odkryli natomiast, że wiek świń i wcześniejsze narażenie na deoksyniwalenol mają niewielki wpływ na zdolność do radzenia sobie z toksynami w paszy. Sugerują oni natomiast, że stopień reakcji na paszę skażoną mykotoksynami (niechęć do jej jedzenia) może być potencjalną cechą braną pod uwagę podczas selekcji genetycznej w celu uzyskiwania zwierząt o zwiększonej odporności na toksyny.
Najnowocześniejszą metodą określania stopnia narażenia na deoksyniwalenol jest oznaczanie ilości biomarkerów znajdujących się w osoczu krwi w celu oceny indywidualnego narażenia na toksyny. Różnice w pobraniu i wchłanianiu pokarmu, metabolizmie oraz wydalaniu u poszczególnych zwierząt są bowiem znaczące, dlatego zdaniem specjalistów określenie toksyczności powinno obejmować znacznie szerszą analizę zanieczyszczenia w paszy wraz z analizą ilości biomarkerów w osoczu krwi. Chociaż jest to kosztowna metoda, może dostarczyć więcej informacji w porównaniu z tradycyjnymi narzędziami i daje szanse na znacznie skuteczniejsze dopasowanie różnych detoksykantów.
Eksperci zauważają, że część DON jest metabolizowana przez porażoną roślinę do innych form, a ich poziom szkodliwości nie został jeszcze w pełni określony. Chociaż nie wszystkie są bardziej toksyczne niż sam deoksyniwalenol, to już wiadomo, że niektóre mogą przyczyniać się do wyższej toksyczności, co zostało wykazane dla 3- i 15-acetylo-deoksyniwalenolu oraz deoksyniwalenolu-3-glukozydu. Zmodyfikowane formy są też coraz częściej wykrywane w paszach analizowanych pod kątem zawartości mykotoksyn.
Specjaliści podkreślają również, że mykotoksyny w paszy mogą mieć bardzo niejednorodny rozkład, co nie odzwierciedla faktycznego poziomu skażenia. Konieczne są także dalsze badania nad biologicznymi środkami detoksykującymi, takimi jak probiotyki (Lactobacillus). Są one niszczone w wysokiej temperaturze, ale być może dodatek tych preparatów do wody jest w stanie złagodzić skutki występowania szkodliwych substancji. Jest to bardzo obiecujący obszar do doświadczeń nad eliminacją mykotoksyn.
