КОРМОВЫЕ ДОБАВКИ НА ОСНОВЕ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ ИЗ ЛЕОНАРДИТА ПРОТИВ МИКОТОКСИНОВ

УДК 636.084:636.085.15

Кормовые добавки на основе гуминовых кислот из леонардита против микотоксинов

Васильев А. А., доктор сельскохозяйственных наук

Корсаков К. В., кандидат сельскохозяйственных наук

Москаленко С. П., доктор сельскохозяйственных наук

Кузнецов М. Ю., кандидат сельскохозяйственных наук

Сивохина Л. А., кандидат сельскохозяйственных наук

Китаев И. А.

Маниесон В. Э.

ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ им. Н. И. Вавилова»

410012, Россия, г. Саратов, Театральная пл., д. 1

E-mail: alekseyvasiliev@yandex.ru

Актуальность проблемы загрязнения зерна микотоксинами не вызывает сомнений. Скармливание заражённых кормов животным приводит к отравлениям, снижению продуктивности, воспроизводительных способностей, сохранности поголовья. Наши исследования показали, что сухая кормовая добавка Reasil Humic Helth, производимая ООО «Лайф Форс» на основе немодифицированных микропористых гуминовых кислот из леонардита с содержанием гуминовых кислот более 80,0% от сухого вещества, может эффективно использоваться для борьбы с микотоксинами. Исследования трёх лабораторий микотоксикологии подтвердили высокую сорбционную ёмкость изучаемой добавки по токсину Т-2, охратоксину А, афлатоксину В1, зеараленону и фуминизину В1. При максимально допустимой концентрации микотоксинов в комбикормах, когда сорбент был взят в избытке, сорбционная ёмкость изучаемой кормовой добавки по токсину Т-2 составила 84,0%, афлатоксину В1 — 100,0%, зеараленону — 100,0%, охратоксину — 97,7%, фумонизину — 100,0%. При этом отмечалась достаточно низкая десорбция микотоксинов (от 0 до 8%) по отдельным видам токсинов, продуцируемых микроскопическими плесневыми грибами. При исходной концентрации исследуемых микотоксинов, превышающей пять ПДК, и введении изучаемого препарата из расчёта минимальной профилактической нормы скармливания (2,0 г/кг корма) оказалось, что кормовая добавка способна сорбировать от 19,0 до 72,4% искусственно инкубируемых микотоксинов. Позитивным результатом исследований является тот факт, что сорбционная ёмкость добавки Reasil Humic Helth в отношении витаминов В12 и В9 составила 0%.

Ключевые слова: микотоксины, адсорбция, десорбция, гуминовые кислоты, кормовая добавка.

Мониторинг загрязнения кормов микотоксинами проводится различными организациями и сельскохозяйственными предприятиями не один десяток лет. В настоящее время данная проблема приобретает масштабный характер. Отдельные исследования по оценке токсичности и опасности сырья и кормов показали, что до 70% проб сырья, используемого для кормления животных, и 20% проб комбикормов загрязнены токсином Т-2. По оценке Управления по продовольствию и сельскому хозяйству ООН (ФАО), ежегодно примерно 25,0% мирового урожая зерновых поражается микотоксинами. Установлено, что некоторые продукты их распада могут быть значительно более токсичны, чем начальные соединения (Мазыгула, Харламова, 2015; Труфанов, Котик, Труфанова, 2017).

На сегодня известно более 300 видов токсикогенных плесневых грибов, из-за которых теряется до 10% продуктов питания и кормов. Считается, что в РФ распространены несколько видов, поэтому в России предельно допустимые концентрации установлены для пяти микотоксинов, тогда как в других странах содержание в биологических объектах микотоксинов регламентируется по 23 показателям (Ахмадышин, Канарский, Канарская, 2006; Тарасенко, Крыжановская, Сёмина и др., 2015).

На первом месте по распространению находятся фузарии: фузариозом заражено практически 90% всех исследованных образцов зерна. Достаточно часто поражают зерно грибы аспергиллы, которые вырабатывают афлатоксины. Аспергиллами заражено примерно 60% исследованных образцов зерновых, это пшеница, кукуруза и в меньшей степени — ячмень. Третий токсинообразующий гриб — альтернария. Альтернариозом заражено практически всё зерно.

Не менее распространённым видом грибков, заражающим зерно, а также плодовые и овощные культуры, являются пенициллы. Они образуют пеницилловую кислоту и охратоксин А, который является наиболее опасным для здоровья человека и животных. Смертельно опасные токсины вырабатывает гриб мукор, а им заражено почти 100% зерна. Это очень опасный гриб, который быстро эволюционирует, а его токсиногенность нарастает с угрожающей скоростью (Монастырский, 2016).

В процессе роста и размножения плесневых грибов на их питание расходуется до 40% питательных веществ зерна (в сухом веществе). Интенсивность этого процесса увеличивается при хранении зерна с повышенной влажностью. При этом в зерновой массе происходят процессы самонагревания, что вызывает активный рост плесеней и накопление токсинов.

О. А. Монастырский (2013) считает, что этому процессу способствуют такие факторы, как глобальное потепление, постоянное увеличение в урожае доли пшеницы четвёртого, пятого классов и внеклассной (более 70%), увеличение в общей массе доли повреждённых в процессе сбора и переработки зёрен, плохое состояние промышленных зернохранилищ (более 60% урожая зерна хранится в зернохранилищах амбарного типа), отсутствие государственной системы мониторинга фитосанитарного состояния хранящегося зерна и действенной системы защиты его от повреждения вредителями и поражения плесневыми грибами.

Неоднократные микологические исследования проб зерна пшеницы, ячменя и ржи из ОАО ППЗ «Царевщинский-2», проведённые в Саратовской межобластной ветеринарной лаборатории, показали, что всё исследованное зерно поражено спорами плесневых грибов Mucor, Alternaria, Rizopus и Aspergillus, поэтому в пробах гидропонного зелёного корма для кур, выращенного из такого зерна, также обнаружены плесневые грибы этого же рода. Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что при хранении зерна растёт степень его заражённости грибами. Так, общая заспоренность зерна пшеницы нового урожая (анализ проведён в ноябре) была в сотни раз меньше (0,6‒1,2 тыс. диаспор в 1 г зерна), чем заспоренность зерна пшеницы урожая прошлого года (107,6 тыс. диаспор в 1 г) (Васильев, Коробов, Сивохина и др., 2015; 2015а; Сивохина, Васильев, Коробов, Москаленко, 2014). Наличие такого большого количества диаспор не позволяло выращивать гидропонный зелёный корм.

Контроль микотоксинов в кормах осуществляется более чем в 125 странах мира. В России биологический метод борьбы с токсинообразующими грибами пока не используется. Основным методом борьбы с заражением хранящегося зерна остается фумигация.

В кормлении животных и птицы с целью снижения негативного действия микотоксинов на здоровье и продуктивность используют наиболее изученный метод введения в рацион адсорбентов. Эффективный адсорбент связывает микотоксины в желудочно-кишечном тракте животного в прочный комплекс, который проходит по пищеварительной системе транзитом и выделяется с экскрементами, предотвращая или уменьшая отрицательное воздействие микотоксинов на организм животных (Ахмадышин, Канарский, Канарская, 2006; Измайлович, 2016; Васильев, Коробов, Москаленко и др., 2018).

Разнообразие видов микотоксинов, а также значительные различия их по физико-химическим свойствам делают невозможным разработку единой эффективной методики борьбы или сорбцию микотоксинов одним препаратом. Кроме того, используемые сорбенты имеют ряд недостатков: глинистые минералы связывают вместе с микотоксинами ряд витаминов; алюмосиликаты имеют высокое сродство к воде и связывают до 200,0% воды от своей первоначальной массы; органические кислоты уничтожают одновременно с плесневыми грибами полезную микрофлору кишечника.

По опубликованным данным, в России и за рубежом производятся препараты для борьбы с микотоксинами, обладающие достаточно выраженными фунгицидными свойствами: «Микосорб», «Микофикс плюс», «Молд Карб ТВ», «Токсипол», «Мистраль-Токс», «Фунгистат» и др.

Методика исследований. Российская кампания ООО «Лайф Форс» производит сухую кормовую добавку для животных и птицы Reasil Humic Health на основе немодифицированных микропористых гуминовых кислот из леонардита с содержанием гуминовых кислот более 80,0% от сухого вещества. Установлено, что данная добавка проявляет адсорбционные свойства в отношении микотоксинов корма.

Цель наших исследований заключалась в определении сорбционных способностей кормовой добавки на основе гуминовых кислот в отношении различных микотоксинов с их различной исходной концентрацией в комбикорме. Контролем служили результаты исследования одиннадцати зарубежных препаратов в Ленинградской межобластной ветеринарной лаборатории (табл. 1).

В испытательных лабораториях микотоксикологии Ленинградской межобластной ветеринарной лаборатории, Польского института ветеринарии и ВНИИТИП была проведена оценка кормовой добавки Reasil Humic Health на способность сорбировать микотоксины из комбикорма.

Адсорбция проводилась в условиях, имитирующих процесс пищеварения в желудке: рН — 3,5, температура — 370С, время экспозиции — 1 ч. Десорбция проводилась в условиях, имитирующих процесс пищеварения в кишечнике: рН — 7,3, температура — 370С, время экспозиции — 3 ч. Тестирование всех позиций проводили в двух повторностях. Для анализа микотоксинов использовали метод твердофазного конкурентного иммуноферментного анализа (ГОСТ Р 52471-2005).

Результаты исследований. По результатам испытаний кормовой добавки Reasil Humic Health в Ленинградской межобластной ветеринарной лаборатории исходная концентрация микотоксинов в комбикормах составила максимально допустимый уровень, а сорбент был взят в избытке. При этом максимальная сорбционная ёмкость изучаемой кормовой добавки по токсину Т-2 составила 84,0%, афлатоксину В1 — 100,0%, зеараленону — 100,0%, охратоксину — 97,7%, фумонизину — 100,0%. Десорбция микотоксинов отмечалась только в двух случаях: 8,0% — в отношении токсина Т-2 и 1,1% — по охратоксину. По остальным микотоксинам десорбция не проявлялась и составила 0%.

Следует отметить, что сорбционная ёмкость кормовой добавки Reasil Humic Health в отношении витаминов В12 и В9 составила 0%, т.е. включение добавки гарантирует сохранность витаминов в рационе и желудочно-кишечном тракте.

Исследование препарата Reasil Humic Health в Польском институте ветеринарии (г. Пулавы) показало, что сорбция микотоксинов при рН — 3,5 составила: по афлатоксину В1 — 99,8%, фумонизину В1 — 97,4%, фумонизину В2 — 96,7%, охратоксину А — 98,1%, токсину Т-2 — 64,5%, зеараленону — 99,3%. Результаты анализа десорбции микотоксинов свидетельствуют о достаточно низком показателе: десорбция токсина Т-2 составила 6,19%, афлатоксина В1 — 0,8%, зеараленона — 0,34%, охратоксина — 0,73% и фумонизина В1 — 7,7%

1. Сравнительная сорбция микотоксинов минеральными и комплексными сорбентами в условиях, имитирующих желудочно-кишечный тракт животных, %

Название токсина Данные лабораторных исследований
11 исследуемых зарубежных сорбентов в Ленинградской МВЛ Reasil Humic Health
Ленинградская МВЛ Польский ветеринарный институт
Афлатоксин В1 Не более 58,0 100,0 99,8
Охратоксин Не более 54,0 97,7 98,1
Токсин Т-2 Не более 30,0 84,0 64,5
Зеараленон 100,0 100,0 99,3
Фумонизин 100,0 100,0 97,4

Сравнительная характеристика адсорбентов показывает, что природно-органический комплекс Reasil Humic Health проявляет лучшие сорбционные свойства по сравнению с рекламируемыми препаратами зарубежных фирм в отношении афлатоксина В1, охратоксина и токсина Т-2.

Оценка способности добавки Reasil Humic Health сорбировать и десорбировать пять микотоксинов (афлатоксин В1, охратоксин А, токсин Т-2, зеараленон и фуминизин В1) из водно-солевых растворов была проведена в лаборатории микотоксикологии ВНИИТИП (аттестат аккредитации РООС RU.0001.21ПЧ64). Исходная концентрация исследуемых микотоксинов была очень высокой и составила пять ПДК, а введение добавки осуществлялось из расчёта нормы скармливания 2,0 г/кг.

Параметры десорбции, характеризующие степень удержания сорбентом ранее поглощённых токсинов, изучали в условиях, имитирующих среду нижележащих отделов желудочно-кишечного тракта, где под влиянием агрессивных продуктов распада и микрофлоры кишечника возможна десорбция и выделение микотоксинов обратно в просвет кишечника. Результаты испытаний in vitro (n = 2) представлены в табл. 2.

2. Сорбционные свойства добавки Reasil Humic Health при концентрации микотоксинов на уровне пять ПДК

Вид микотоксина Относительная неконкурентная сорбция, % Свободная термическая десорбция, %
Токсин Т-2 34,8 18,1
Охратоксин А 34,5 16,6
Афлатоксин В1 72,4 4,2
Зеараленон 27,4 6,7
Фуминизин В1 19,0 21,9

Экспериментально установлено, что при очень высокой концентрации токсинов, составляющей пять ПДК, профилактическое введение кормовой добавки на основе гуминовых кислот из леонардита способно сорбировать от 19,0 до 72,4% искусственно инкубируемых микотоксинов. При этом десорбция ранее поглощённых токсинов в жёстких условиях высоких температур по токсину Т-2 составила 18,1%, охратоксину А — 16,6%, афлатоксину В1 — 4,2%, зеараленону — 6,7%, фуминизину В1 — 21,9%.

Полученные данные позволяют предположить, что при концентрации токсинов в 2 раза выше, чем ПДК, их сорбция данной кормовой добавкой будет на уровне 95,0‒100,0%. Также возможно увеличение нормы скармливания добавки до 4–6 кг/т или кратковременно — до 8‒10 кг/т для нейтрализации негативного действия данных микотоксинов.

Заключение. Для борьбы с микотоксинами рекомендуется использовать в кормлении сельскохозяйственных животных и птиц сухую кормовую добавку Reasil Humic Helth, производимую ООО «Лайф Форс» на основе немодифицированных микропористых гуминовых кислот из леонардита с содержанием гуминовых кислот более 80,0% от сухого вещества. Кормовая добавка эффективна как при максимально допустимом уровне микотоксинов в комбикорме, так и при концентрации токсинов, превышающей пять ПДК. При этом сорбционная ёмкость препарата в отношении отдельных витаминов (В12 и В9) не проявлялась, а десорбция ранее поглощённых токсинов оставалась на минимальном уровне.

Литература

  1. Ахмадышин Р. А. Применение адсорбентов микотоксинов в животноводстве и птицеводстве/ Р. А. Ахмадышин, А. В. Канарский, З. А. Канарская // Ветеринарный врач. — 2006. — № 1. — C.64‒66.

2. Влияние гидропонного зелёного корма на переваримость питательных веществ и обмен азота, кальция и фосфора в организме кур-несушек кросса Хайсекс коричневый / А. А. Васильев, А. П. Коробов, Л. А. Сивохина, С. П. Москаленко, М. Ю. Кузнецов // Материалы Международной научно-практической конференции, посвящённой 85-летию со дня рождения профессора кафедры «Кормление, зоогигиена и аквакультура» А. П. Коробова, «Современные способы повышения продуктивных качеств сельскохозяйственных животных, птицы и рыбы в свете импортозамещения и обеспечения продовольственной безопасности страны». — Саратов: СГАУ им. Н. И. Вавилова, 2015. — С.202‒206.

3. Эффективность использования гидропонного зелёного корма в рационах кур-несушек / А. А. Васильев, А. П. Коробов, Л. А. Сивохина, С. П. Москаленко, М. Ю. Кузнецов // Аграрный научный журнал. — 2015. — № 1. — С.14‒17.

4. Значение, теория и практика использования гуминовых кислот в животноводстве / А. А. Васильев, А. П. Коробов, С. П. Москаленко, Л. А. Сивохина, М. Ю. Кузнецов // Аграрный научный журнал. — 2018. — № 1. — С.3‒6.

5. Измайлович И. Б. Эффективность использования адсорбентов микотоксинов в птицеводстве / И. Б. Измайлович // Вестник Сумского национального аграрного университета. — 2016. — № 5 (29). — С.234‒238.

6. Мазыгула Е. Д. Оценка токсичности и экологической опасности сырья и кормов, содержащих микотоксины / Е. Д. Мазыгула, М. Д. Харламова // Вестник РУДН, серия «Экология и безопасность жизнедеятельности». — 2015. — № 1. — С.50‒56.

7. Монастырский О. А. Микотоксины — глобальная проблема безопасности продуктов питания и кормов / О. А. Монастырский // Агрохимия. — 2016. — № 6. — С.67‒71.

8. Монастырский О. А. Мало собрать зерно, его надо ещё сохранить. Микотоксины — всё возрастающая опасность. Агропромышленный портал Agroxxi. 2013 г. [Электронный ресурс] — URL: https://agrobelarus.by/articles/tekhnologii/malo_sobrat_zerno_ego_nado_eshche_sokhranit_mikotoksiny_vse_vozrastayushchaya_opasnost/.

9. Эффективность использования гидропонного зелёного корма в рационах кур-несушек / Л. А. Сивохина, А. А. Васильев, А. П. Коробов, С. П. Москаленко // В сб. «Аграрная наука в ХХI веке: проблемы и перспективы». — 2014. — С.275‒278.

10. Проблема загрязнённости кормов микотоксинами в современном животноводстве / А. А. Тарасенко, Е. М. Крыжановская, В. Е. Сёмина, Л. К. Герунова, Т. В. Герунов // Молодёжный научный форум «Естественные и медицинские науки. [Электронный ресурс] — URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_nature/6(24).

11. Труфанов О. Микотоксины в кормах для птицы / О. Труфанов, А. Котик, В. Труфанова // Животноводство России. — 2017. — № 7. — С.5‒7.

Leonardite humic acids as a component of feed additives against mycotoxins

Vasilev A. A., Dr. Agr. Sc.

Korsakov K. V., PhD Agr. Sc.

Moskalenko S. P., Dr. Agr. Sc.

Kuznetsov M. Yu., PhD Agr. Sc.

Sivokhina L. A., PhD Agr. Sc.

Kitaev I. A.

Manieson V. E.

Saratov State Agrarian University n. a. N. I. Vavilov

410012, Russia, Saratov, Teatralnaya square, 1

E-mail: alekseyvasiliev@yandex.ru

Harmfulness of grain, contaminated by mycotoxins is well known. Feeding livestock with contaminated fodder results in poisoning, reduction in productivity, reproductive ability and livability. Our experiments showed Reasil Humic Helth additive, produced by OOO “Life Force” and based on unmodified microporous leonardite humic acids to be effective against mycotoxin accumulation; content of humic acids making up 80.0% of dry matter. Analyses of three Laboratories of Mycotoxicology proved high sorption capacity of the additive for toxin T-2, ochratoxin A, aflatoxin B1, zearalenone and fumonisin B1. Under the maximum allowable concentration of mycotoxins in feed-stuff and excessive sorbing agent probe sorption capacity for toxin T-2 by the feed additive amounted to 84.0%, for aflatoxin B1 — 100.0%, zearalenone — 100.0%, ochratoxin — 97.7%, fumonisin — 100.0%. Desorption for several toxin types, produced by microscopic fungi was quite low (from 0 to 8%). Feed additive was able to sorb from 19.0 to 72.4% of experimentally incubated mycotoxins when initial toxin concentration exceeded the maximum allowable concentration by 5 times. The preparation concentration was 2.0 g/kg of fodder according to the minimum preventive feeding rate. Positive result was zero sorption capacity of Reasil Humic Helth additive for vitamins В12 and В9.

Keywords: mycotoxins, adsorption, desorption, humic acid, feed additive.

References

1. Akhmadyshin R. A. Primenenie adsorbentov mikotoksinov v zhivotnovodstve i ptitsevodstve/ R. A. Akhmadyshin, A. V. Kanarskiy, Z. A. Kanarskaya // Veterinarnyy vrach. — 2006. — No. 1. — P.64‒66.

2. Vliyanie gidroponnogo zelenogo korma na perevarimost pitatelnykh veshchestv i obmen azota, kaltsiya i fosfora v organizme kur-nesushek krossa Khayseks korichnevyy / A. A. Vasilev, A. P. Korobov, L. A. Sivokhina, S. P. Moskalenko, M. Yu. Kuznetsov // Materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy 85-letiyu so dnya rozhdeniya professora kafedry “Kormlenie, zoogigiena i akvakultura” A. P. Korobova, “Sovremennye sposoby povysheniya produktivnykh kachestv selskokhozyaystvennykh zhivotnykh, ptitsy i ryby v svete importozameshcheniya i obespecheniya prodovolstvennoy bezopasnosti strany”. — Saratov: SGAU im. N. I. Vavilova, 2015. — P.202‒206.

3. Effektivnost ispolzovaniya gidroponnogo zelenogo korma v ratsionakh kur-nesushek / A. A. Vasilev, A. P. Korobov, L. A. Sivokhina, S. P. Moskalenko, M. Yu. Kuznetsov // Agrarnyy nauchnyy zhurnal. — 2015. — No. 1. — P.14‒17.

4. Znachenie, teoriya i praktika ispolzovaniya guminovykh kislot v zhivotnovodstve / A. A. Vasilev, A. P. Korobov, S. P. Moskalenko, L. A. Sivokhina, M. Yu. Kuznetsov // Agrarnyy nauchnyy zhurnal. — 2018. — No. 1. — P.3‒6.

5. Izmaylovich I. B. Effektivnost ispolzovaniya adsorbentov mikotoksinov v ptitsevodstve / I. B. Izmaylovich // Vestnik Sumskogo natsionalnogo agrarnogo universiteta. — 2016. — No. 5 (29). — P.234‒238.

6. Mazygula E. D. Otsenka toksichnosti i ekologicheskoy opasnosti syrya i kormov, soderzhashchikh mikotoksiny / E. D. Mazygula, M. D. Kharlamova // Vestnik RUDN, seriya “Ekologiya i bezopasnost zhiznedeyatelnosti”. — 2015. — No. 1. — P.50‒56.

7. Monastyrskiy O. A. Mikotoksiny — globalnaya problema bezopasnosti produktov pitaniya i kormov / O. A. Monastyrskiy // Agrokhimiya. — 2016. — No. 6. — P.67‒71.

8. Monastyrskiy O. A. Malo sobrat zerno, ego nado eshche sokhranit. Mikotoksiny — vse vozrastayushchaya opasnost. Agropromyshlennyy portal Agroxxi. 2013 g. [Elektronnyy resurs] — URL: https://agrobelarus.by/articles/tekhnologii/malo_sobrat_zerno_ego_nado_eshche_sokhranit_mikotoksiny_vse_vozrastayushchaya_opasnost/.

9. Effektivnost ispolzovaniya gidroponnogo zelenogo korma v ratsionakh kur-nesushek / L. A. Sivokhina, A. A. Vasilev, A. P. Korobov, S. P. Moskalenko // V sb. “Agrarnaya nauka v KhKhI veke: problemy i perspektivy”. — 2014. — P.275‒278.

10. Problema zagryaznennosti kormov mikotoksinami v sovremennom zhivotnovodstve / A. A. Tarasenko, E. M. Kryzhanovskaya, V. E. Semina, L. K. Gerunova, T. V. Gerunov // Molodezhnyy nauchnyy forum “Estestvennye i meditsinskie nauki”. [Elektronnyy resurs] — URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_nature/6(24).

11. Trufanov O. Mikotoksiny v kormakh dlya ptitsy / O. Trufanov, A. Kotik, V. Trufanova // Zhivotnovodstvo Rossii. — 2017. — No. 7. — P.5‒7.

Комментарии запрещены.