Микотоксины Фузариума угрожают азиатской аквакультуре

Рисунок 1. Колония Fusarium verticillioides. Это вид грибка производит дезоксиниваленол (DON) и фумонизин (FUM)
Рисунок 1. Колония Fusarium verticillioides. Это вид грибка производит дезоксиниваленол (DON) и фумонизин (FUM)

В недавнем выпуске World Mycotoxin Journal (Мировая газета о микотоксинах) эксперты компании Biomin, под руководством Руи А Гонсалвеза, рассказали о последних результатах своего исследования по выращиванию кормовых растительных культур, а также приготовлению аквакультурных кормов в Юго-Восточной Азии.

Авторы утверждают, что знаний о проблеме микотоксинов в аквакультуре становится все больше, поскольку фермеры осознают важность и потенциал воздействия микотоксинов, за исключением афлатоксина, на производство. Однако, по-прежнему существуют ошибочные представления и важно выявлять сомнительные моменты и правильно их устранять.

Ошибочная трактовка или неверная информация?

Одна из основных глубоко устоявшихся в сфере аквакультуры концепция заключается в том, что большинство проблем, связанных с микотоксинами, является результатом ненадлежащих условий хранения, что приводит к заражению афлатоксинами. Следовательно, такое ошибочное предположение приводит к попыткам экспертов в области рыбного хозяйства искать способы рационального контроля микотоксинов. Например, адсорбция, как наиболее распространенный подход к борьбе с афлатоксинами, не подходит для борьбы с микотоксинами Фузариума (Fusarium). Тем не менее, ненадлежащие условия хранения могут привести к росту Aspergillus spp. и Penicillium spp., что в конечном итоге приведет к образованию афлатоксинов и охратоксинов группы А. Наблюдения показывают, что большинство микотоксинов в готовых кормах, изначально образуется в сырье, используемом для их производства.

Случаи заражения микотоксинами за последние годы

В ходе предыдущих оценок заражения микотоксинами в сфере аквакультуры (Gonçalves et al. 2016 и 2017) авторы обнаружили, что образцы соевого шрота, пшеницы, пшеничных отрубей, кукурузы, кукурузной глютеновой муки, рапсовой/каноловой муки и рисовых отрубей в Юго-Восточной Азии в основном заражены микотоксинами фузариума (зеараленоном, дезоксиниваленолом и фумонизином — ZEN, DON, FUM). Единственным исключением оказалась кормовая мука из жмыха семян хлопчатника, зараженная, в основном, значительным количеством альфатоксинов, а также другими токсинами фузариума (зеараленоном и дезоксиниваленолом). Готовые образцы кормов также заражены, в основном, микотоксинами фузариума, что указывает на использование кормовых растительных культур.

Рисунок 2. Гниль початков от грибка Фузариума (Fusarium). Наиболее распространенное грибковое заболевание початков кукурузы, вызванное Fusarium verticillioides и некоторыми другими видами Fusarium
Рисунок 2. Гниль початков от грибка Фузариума (Fusarium). Наиболее распространенное грибковое заболевание початков кукурузы, вызванное Fusarium verticillioides и некоторыми другими видами Fusarium

Условия обработки, не влияющие на микотоксины

Частое присутствие микотоксинов фузариума в кормах подтверждает, что заражение микотоксинами готовых кормов обусловлено порчей растительного сырья, используемого в рецептуре. Гриб Фузариум, как правило, являются проблемой мест производства кормов, а не их хранения. Поэтому необходимо упомянуть о том, что в процессе большинства технологических операций микотоксины, обычно встречающиеся в растительных продуктах, не разрушаются. С другой стороны, переработка влияет на распределение микотоксинов и концентрирует их во фракциях, которые обычно используются в качестве корма для животных (растительные отходы; например, кукурузная глютеновая мука, дистиллированное сухое зерно и т.д.). Метаболический путь микотоксинов в кормах происходит по-разному и зависит от таких факторов, как тип токсина, степень грибкового заражения, а также сложность технологии переработки зерна.

Таким образом, использование ингибиторов плесени не гарантирует отсутствие микотоксинов в корме, поскольку они уже образовались в сельскохозяйственных культурах и пережили обработку, однако ингибиторы позволяют избежать выработку микотоксинов (например, альфатоксинов, охратоксинов A) во время хранения.

Взгляд организации Biomin на озвученную проблематику в 2016 году

На заражение аквакормов и растительных кормов микотоксинами (в случае их использования в аквакультуре), как правило, не обращают никакого внимания. Для понимания рисков присутствия микотоксинов и управления ими авторы работы обратились за помощью к сотрудникам компании Biomin. Цель проведенного исследования заключалась в анализе риска заражения микотоксинами обычных растительных ингредиентов аквакультурных кормов. По причине более низких цен и высокой доступности, авторы провели анализ субпродуктов компонентов аквакультурных кормов. Особое внимание уделяли местным нетрадиционным типам муки и субпродукты аквакультуры (мука из голов креветок, высушенная на солнце рыбная мука и т.д..). Помимо анализа наиболее распространенных микотоксинов (альфатоксина, зеараленона, фумонизина и дезоксиниваленола), исследователи расширили задачу и проанализировали 18 микотоксинов в одном образце, с целью выявить наличие скрытых и альтернативных метаболитов микотоксинов в аквакультурных кормах. Кроме того, проведен анализ готовых кормов для рыб и креветок. В связи с растущей глобализацией торговли и внедрением импортного сырья в корма, заражение микотоксинами товаров местного производства сравнивали с заражением микотоксинами импортных товаров.

Что обнаружили в течение 2016 года?

В течение одного года (январь 2016 г. — декабрь 2016 г.) проведен анализ 175 образцов различных растительных белков, отходов аквакультуры/рыболовства и готовых аквакультурных кормов. Образцы проверили на присутствие: альфатоксины (AF; AFB1, AFB2, AFG1 и AFG2); зеараленон (ZEA); трихотецены типа B (дезоксиниваленол (DON); ниваленол (NIV); 3-ацетилдеоксиниваленол (3-AcDON); 15-ацетилдеоксиниваленол (15-AcDON) и фузаренон X-глюкозид (FUX)); фумонизины (FB; FB1, FB2 и FB3); трихотецены типа A (T-2; HT-2; диацетоксисцирпенол (DAS) и неосоланиол и охратоксин A (OTA). Все образцы прибыли из Юго-Восточной Азии.

Только 4% проанализированных образцов не содержали микотоксинов, которые технически можно идентифицировать. Восемь процентов образцов содержали один микотоксин, а 88% содержали более одного микотоксина. Как и в предыдущих исследованиях, показано, что наличие микотоксинов в кормовых культурах, и, следовательно, в готовых кормах, весьма изменчиво. Альфатоксин не является основным микотоксином в аквакормах. Наличие микотоксинов в кормах для рыб и креветок в данных образцах оказалось выше, чем сообщалось в предыдущих исследованиях, проведенных в том же регионе. В образцах корма для креветок, где обнаружен дезоксиниваленол, его уровень составил 882 мкг/кг с максимумом 2287 мкг/кг. Эти значения находятся в пределах допустимого уровня для Белоногих креветок (Litopenaeus vannamei).

Микотоксины в нетипичных ингредиентах

Известно, что мука из креветок и рыбная мука, получаемая путем измельчения высушенной на солнце рыбы, не являются типичным продуктом для анализа на наличие микотоксинов, однако это возможно (Fegan and Spring 2007; материалы обследования организации Biomin; данные не публикуются). Предполагается, что они могут включать альфатоксин и орхатоксин, так как эти микотоксины вырабатываются плесенью, например, аспергиллом (Aspergillus spp.) и пенициллумом (Penicillium spp.), которые вырастают при ненадлежащих условиях хранения. Однако образцы в этой работе содержали фуномизины 1 и 2, т.е. токсины грибка фузариума, которые обычно связаны с заражением сельскохозяйственных культур на поле, а не с условиями их хранения. Интересно, что Fegan и Spring (2007) также сообщили о нескольких морских образцах рыбной и креветочной муки, зараженных микотоксинами, вырабатываемыми грибом фузариумом. Известно, что штаммы фузариума (Fusarium), а именно фузариум остроспоровый (F. oxysporum) и фузариум пасленовый (F. solani), являются условными патогенами для рыб и креветок (Hatai et al., 1986; Lightner, 1996; Ostland et al., 1987; Souheil et al., 1999). Несмотря на то, что о способности этих штаммов производить токсины ничего не известно, гипотезу нельзя полностью отвергнуть. Однако авторы полагают, что существует возможность заражения фумонизином в результате биоаккумуляции. Недавно Michelin et al. (2017) показал, что через 120 дней у рыбы-ламбари (Astyanax altiparanae), которой скармливали более 50 мкг альфатоксина B1 на килограмм корма, содержание альфатоксина B1 в мышцах было на том же уровне, что и в корме. С какой динамикой происходит очищение рыбы и креветок от фуномизина, неизвестно, однако именно она должна послужить объектом дальнейших исследований.

Как бороться с фузариозом?

Микотоксины фузариума – это широкий класс соединений, имеющий различный химический состав, а также физические и токсикологические свойства. Вследствие такого огромного разнообразия, для работы с этой сложной группой соединений требуются различные стратегии детоксикации. Наиболее распространенным подходом в борьбе с микотоксинами является адсорбация, и многие продукты, использующие этот метод, доступны в продаже. Однако, многие исследования (Veikiru et al. 2015; Hahn et al. 2015; Fruhauf et al. 2011) доказали, что в целях борьбы с микотоксинами фузариума адсорбацию осуществить невозможно, поскольку она эффективна только в отношении афлатоксинов и, менее эффективна в отношении охратоксинов. Причиной тому служит плоская химическая структура этих микотоксинов, позволяющая слоям широко распространенного связующего материала бетонита поглощать их. Как только микотоксин попадает в связующие слои, связь усиливается, благодаря силе электрического тока, вырабатываемой атомами обоих соединений. Другие микотоксины, обладающие более плоской химической структурой, такие как дезоксиниваленол или зеараленон приводят к менее эффективной адсорбации.

Некоторые правительственные органы, в частности Комиссия ЕС, признали эту проблему, поэтому в Европе разрешены только претензии, связанные с афлатоксиновыми соединениями. Современная технология дезактивации микотоксинов применяет ферментативную дезактивацию — или биотрансформацию — способствующую особой, эффективной и необратимой деградации микотоксинов. Организация Biomin — это единственная на сегодняшний день компания, имеющая кормовые добавки, являющиеся официально признанными и зарегистрированными в ЕС за их способность безопасно и эффективно противодействовать микотоксинам.

Контроль микотоксинов в аквакультуре: это только начало

Сделать точные выводы о влиянии микотоксинов в аквакультуре по-прежнему сложно. Для этого требуются дополнительные исследования. Тем не менее, даже несмотря на небольшое количество литературных источников и знаний в этой области, ясно, что уровни микотоксинов, обнаруженные в готовых кормах, могут оказывать отрицательное воздействие на аквакультурную промышленность, влияя на показатели роста и эффективность кормов, тем самым делая животных более восприимчивыми к болезням. В недавно опубликованной рукописи (DOI 10.3920/WMJ2017.2239) представлены некоторые ограничения (ограниченное количество образцов и короткий период сбора образцов), однако впервые мы можем проинформировать сферу аквакультуры о наличии микотоксинов в характерных для данной местности растительных аквакультурных материалах. Мы способствуем проведению частых проверок этих растительных кормов на наличие микотоксинов. В настоящее время с целью подтверждения предварительных данных, собранных и представленных в данной рукописи, проводится более обширное исследование с более длительным периодом отбора большого количества образцов.


thefishsite.com/articles/fusarium-mycotoxins-continue-to-be-the-main-threat-to-south-east-asian-aquaculture

Rui A. Gonçalves, Ursula Hofstetter, Dian Schatzmayr, Timothy Jenkins. Mycotoxins in Southeast Asian aquaculture: plant-based meals and finished feeds. World Mycotoxin Journal, in Press.

Раздел: Болезни рыб. Лечение, признаки, Отравление
Метки:
Похожие статьи:

Реакция постоянных читателей:

Заметил ошибку, тык*:

 Orphus

Комментарии Вконтакте:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *