Голубчикова О.А., Крюкова Т.В.
Спецвыпуск «Птица и птицепереработка»; 01.2024 г.
Т. В. Крюкова, ведущий технолог-консультант ГК ВИК;
О. А. Голубчикова, ведущий ветеринарный врач-консультант дивизиона птицеводства ГК ВИК
В настоящее время при динамичном развитии агропромышленного комплекса идет активное увеличение использования площадей сельскохозяйственных угодий в разных климатических зонах, с различными агротехническими мероприятиями и на фоне нарушения общего экологического равновесия.
Чтобы вырастить хороший урожай, необходимо комплексно защищать растения от сорняков, болезней и вредителей всевозможными специфическими препаратами. Но даже при выполнении всех агрозащитных мер, например против плесневых грибов, все равно контаминация корма токсинами диагностируется, и избежать этого практически невозможно.
Наиболее важными микотоксинами для сельского хозяйства являются: трихотецены (Т-2 токсин, ДОН, ДАС), фумонизин, зеараленон, эрготоксин (в поле); афлатоксины, охратоксин А (в хранилище).
Микотоксины представляют собой структурно разнообразные вторичные метаболиты грибов, растущих на кормах, потребляемых животными и человеком, и могут сильно различаться по своему химическому составу и токсикологии.
При попадании мицелия гриба внутрь зерна, например при механическом повреждении, контактное действие препарата будет низкоэффективным, в дополнение плохие условия хранения способствуют стимуляции роста грибов и выработки токсинов.
В процессе развития плесневые грибы постоянно эволюционно адаптируются и вырабатывают ряд токсичных и нетоксичных метаболитов. Токсичные метаболиты направлены на борьбу внутри микробной популяции, где они действуют непосредственно на конкурента. В настоящее время изучено более 400 видов токсичных метаболитов плесневых грибов – микотоксинов (и более 3500 видов не изучено). Все эти метаболиты вызывают токсикозы.
По причине постоянного изменения внешней среды, условий роста и агрозащитных мер сельскохозяйственных культур развитие грибов идет по пути биологического прогресса, обеспечивающего им успех в борьбе за существование. В связи с этим микотоксины видоизменяются и приобретают новые формы.
По мнению В. А. Бакулина, при хранении кормов из нового урожая зерновых достаточно 2–3 недель для накопления микотоксинов в количестве, необходимом для отравления птицы. Необходимо отметить, что высокопродуктивные породы птицы чрезвычайно чувствительны к микотоксинам.
Таким образом, имеется постоянная угроза для птицеводства от микотоксинов в кормах. Для сельскохозяйственной птицы это снижение продуктивности (способствуют потере усвояемости корма) и воспроизводства, выбраковка и летальность. Для предприятия – материальные затраты на выбраковку не только зерна и концентрированных кормов, но и на лечение птицы и в итоге недополучение прибыли.
Ввиду способности микотоксинов накапливаться в организме птицы при поступлении малых доз с кормом клинические признаки токсикоза проявляются только при определенной концентрации, но постепенное снижение продуктивности неизбежно.
Предприятия несут большие экономические потери, в частности из-за проводимых лечебных мероприятий. Применяют ветеринарные препараты, которые проявляют активность к выделенному патогену, а ожидаемого эффекта не наблюдают. Это можно объяснить тем, что возможным пусковым механизмом являются вторичные метаболиты плесневых грибов – микотоксины, поступающие с кормом.
Одним из важных пунктов эффективной борьбы с микотоксикозами и получения чистой конечной продукции птицеводства является микотоксикологический мониторинг поступающих на предприятие сырья и готовых комбикормов. Лабораторные исследования покажут отсутствие или наличие в них токсических метаболитов плесневых грибов. Своевременное обнаружение предотвратит негативные последствия в экономике предприятия.
Более 100 стран, в том числе Российская Федерация и другие страны Таможенного союза, установили правила и нормы для микотоксинов в сырье, кормах и пищевых продуктах – Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 021/2011.
В основе контроля качества и безопасности продукции растительного и животного происхождения лежат нормативы содержания различных компонентов и показатели безопасности продовольственного сырья и пищевой продукции, предусмотренные нормативными правовыми актами (технические регламенты, ГОСТы, ТУ, МУ и др.). Оценка качества и безопасности продукции осуществляется аккредитованными в законодательном порядке научно-исследовательскими институтами, межобластными лабораториями и референтными центрами системы Россельхознадзора. В частности, Техническим регламентом Таможенного союза «О безопасности зерна» установлены предельно допустимые уровни содержания микотоксинов в зерне, поставляемом для пищевых и кормовых целей, – Технический регламент Таможенного союза. ТР ТС 015/2011 «О безопасности зерна» (с изменениями от 15 сентября 2017 года).
Химические методы анализа качества готовой продукции и сельскохозяйственного сырья достаточно трудоемки, занимают много времени, требуют специальных реактивов и квалифицированных специалистов-аналитиков. В настоящее время широкое применение получили инструментальные (физико-химические) методы анализа, в том числе для определения микотоксинов в сельскохозяйственной продукции и сырье.
При определении содержания микотоксинов в сырье и готовых кормах наиболее часто используются хроматографические методы (газожидкостная хроматография совместно с масс-спектрометрией, высокоэффективная жидкостная хроматография с УФ-спектрометрической, флуоресцентной или масс-спектрометрической детекцией) с различными вариантами пробоподготовки, а также более экономичные скрининговые методы. Применение высокоэффективной жидкостной хроматографии обеспечивает высокую точность результатов и позволяет определять несколько микотоксинов одного или разных классов. Используется в качестве подтверждающего метода, но требует наличия квалифицированных кадров и дорогостоящего оборудования.
Скрининг-методы отличаются быстротой и удобны для проведения серийных анализов. Позволяют быстро и надежно разделять загрязненные и незагрязненные образцы. К ним относятся широко распространенные методы тонкослойной хроматографии (ТСХ) для одновременного определения до 30 различных микотоксинов, методы иммунохимического анализа (ИХА) и методы твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА), обладающие высокой селективностью благодаря применению специфических антител, а также большой пропускной способностью. Хотя эти скрининговые методы с использованием экспресс-тестов не столь точны, они позволяют оперативно определить наличие (а метод ИФА и количество) микотоксинов и оперировать большими выборками образцов.
Метод твердофазного ИФА (ELISA) относится к группе иммунохимических методов биохимического исследования и обладает определенными преимуществами:
• оперативность;
• высокая производительность (на одном планшете проводится несколько десятков анализов одновременно);
• простота пробоподготовки и проведения измерений;
• низкая стоимость анализа по сравнению с хроматографическими методами;
• малый объем тестируемого образца.
Иммуноферментный анализ (ИФА), основанный на высокоспецифическом взаимодействии антигена и антитела, обычно используется для мониторинга наличия микотоксинов выше определенного уровня (или их отсутствия) в испытуемом образце. С учетом невысокой стоимости и относительной простоты иммуноферментный анализ позволяет проводить количественный или качественный скрининг большого числа образцов за короткое время. В связи с чем для определения содержания целого ряда микотоксинов (афлатоксина В1, охратоксина А, Т-2 токсина, зеараленона, фумонизина В1 и других) в зерновых кормах, зернобобовых кормовых культурах, искусственно высушенных и грубых кормах, продукции комбикормовой промышленности, сырье для производства кормов и кормовых добавках иммуноферментным методом разработан соответствующий ГОСТ 34140– 2017 «Продукты пищевые, корма, продовольственное сырье. Метод определения микотоксинов с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием».
Для экспресс-определения микотоксинов в пробах зерна, кормов и компонентов для их производства методами иммунохимического анализа разработаны специальные методические указания по экспресс-определению микотоксинов в зерне, кормах и компонентах для их производства (утв. Россельхозом 10.10.2005 № 5-1-14/1001).
Большинство тес т-наборов для иммуноферментного определения содержания микотоксинов в сырье и готовых кормах представлены следующими торговыми марками: Ridascreen (R-Biopharm, Германия), Agra Quant (Romer Labs, Австрия), Veratox (Neogen Corporation, США), Helica (Hygiena, США), ELISA Kit и Test Kit (Elabscience Biotechnology Co, Ltd., Китай).
Эксперты ГК ВИК рекомендуют обратить внимание на тест-наборы Helica ELISA, Hygiena США, предназначенные для количественного определения микотоксинов в зерне, сырье для кормов и готовых комбикормах. Наборы представляют собой реагенты для экспресс-анализа, которые могут использоваться в любых анализаторах ИФА с фильтром чтения 450 нм.
На базе производственной ветеринарной лаборатории птицефабрики Центрального региона РФ проводили сличительные исследования тест-наборов Hygiena Helica ELISA, а именно для количественного определения токсина Т-2 и для определения низкого содержания зеараленона в пробах комбикорма и соевого шрота. В качестве референс-метода проводили исследования методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ, HPLC) с двойной масс-спектрометрической детекцией на оборудовании Agilent 1290/AB SCIEX Triple Quad 5500 согласно стандартной методике (ГОСТ 34140–2017 «Продукты пищевые, корма, продовольственное сырье. Метод определения микотоксинов с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием») в ИЦ ФНЦ «ВНИТИП» РАН.
В качестве образцов использовали пробы комбикорма «Финиш-1» и соевый шрот. Результаты исследования представлены в таблице № 2.
Как видно из результатов исследований, разница концентраций токсина Т-2 и зеараленона при использовании наборов реагентов Hygiena Helica ELISA и эталонного метода ВЭЖХ/HLPC с двойной масс-спектрометрией составляет не более 5,3%.
На основании сличительных исследований, проведенных на базе производственной ветеринарной лаборатории птицефабрики Центрального региона, рекомендуем использовать наборы реагентов Hygiena Helica ELISA для мониторинга наличия микотоксинов в комбикормах и компонентах корма. Тест-наборы реагентов относительно просты в постановке, не требуют дорогостоящего оборудования и дополнительных расходных материалов. Все этапы реакции выполняются в короткие сроки вне зависимости от числа тестируемых образцов. Экспресс-определение микотоксинов с помощью тест-наборов Hygiena Helica ELISA сочетает в себе низкую себестоимость и высокую точность.
Быстрая оценка содержания микотоксинов в кормах и продовольственном сырье позволяет специалистам соблюдать установленные нормы по их содержанию, принимать оперативные управленческие решения по корректировке технологий производства, транспортировке и хранению, обеспечивающие безопасность сельскохозяйственной продукции.