CC BY
1228
Др Ставрополья
научно-практическии журнал
УДК 631.576.331.2:664.721
Стародубцева Г. П., Авдеева В. Н.
Starodubtseva G. P., Avdeeva V. N.
ЭФФЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ ЗЕРНА И КОРМОВ, ПОРАЖЁННЫХ МИКОТОКСИНАМИ
EFFECTIVE METHODS OF TOXICITY REDUCTION OF GRAIN AND FORAGES AFFECTED BY MYCOTOXINS
Представлены результаты обработки зерна и комбикормов озоном, биологическим препаратом Биофит-3, а также комплексное воздействие этих факторов, способствующих подавлению патогенной микофлоры и снижению токсичности обрабатываемой продукции. Наиболее эффективным оказалось воздействие озона концентрацией 370,0 г^с/м3 в сочетании с биологическим препаратом Биофит-3, которое привело к подавлению грибов р. Fusarium на 50 %, р. Aspergilus - 100 %, а также позволило значительно уменьшить колонии грибов рр. Pénicillium, Alternaria и Rhizopus. При этом индекс токсичности уменьшился с Т = 0,92 до Т = 0,36 в оптимальных вариантах, что позволило снизить уровень их токсичности с умеренного до допустимого.
Ключевые слова: зерно пшеницы, зерносмеси, токсичность, патогенные грибы, обеззараживание, озон, Биофит-3.
The results of ozone, biological preparation Biophyte - 3 processing of grain, as well as complex influence of this factors, leading to pathogenic mycoflora rejection and toxicity reduction of the processed production are presented in the article. Under the influence of the most effective ozone concentration of 370,0 g^c/m3 combined with the biological preparation Bio-phyte - 3 growth of fungi began to reduce, for example fungi Fusarium reduced to 50 %, fungi Aspergilus - to 100 %, also such fungi colonies as Penicillium, Alternaria u Rhizopus were considerably reduced. The conclusion from this experiment is that ozone and biological preparation Biophyte-3 processing dives the best results. Herewith the toxicity index has reduced from T = 0,92 to T = 0,36 with optimal conditions, that allowed to reduce its toxic level from mild to allowable one.
Keywords: wheat seeds, seeds mixture, toxicity, pathogenic fungi, desinfection, ozone, Biophyte-3.
Стародубцева Галина Петровна -
доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры физики Ставропольский государственный аграрный университет Тел. 8(8652) 24-55-81 E-mail: [email protected]
Авдеева Валентина Николаевна -
кандидат сельскохозяйственных наук, старший преподаватель кафедры применения электрической энергии в сельском хозяйстве Ставропольский государственный аграрный университет Тел. 8-906-496-04-72 E-mail: [email protected]
Starodubtseva Galina Petrovna -
Doctor in Agriculture,
Professor of Department of Physics Stavropol State Agrarian University Теl.: 8(8652) 24-55-81 E-mail: [email protected]
Avdeeva Valentina Nikolaevna -
Ph. D. in Agriculture,
Senior Lecturer of Department of Electrical Energy in Agriculture Stavropol State Agrarian University Теl. 8-906-496-04-72 E-mail: [email protected]
В перечень практических технологий на основе законодательных актов Министерства сельского хозяйства Российской Федерации входит производство и переработка сельскохозяйственного сырья [1]. Качественный рост в этой области возможен при проведении ряда мероприятий, где обеззараживание играет одну из основных ролей [2, с. 44]. При разработке новых перспективных конкурентоспособных технологий обеззараживания зерна и кормов необходимо учитывать не только экономический эффект, который достигается в процессе их реализации, не только повышение экологичности разработок, но и сохранение продукцией своей биологической ценности и нативных свойств [3, с. 5]. Одним из перспективных с экологической точки зрения методов обеззараживания зерна является озонирование [4, с. 13]. Приме-
нением озонированного воздуха в сельскохозяйственном производстве занимались И. Ф. Бородин, С. В. Оськин, Т. П. Троцкая,
Н. В. Ксёнз, Р. В. Ткачёв и др.
Исследованию на общую токсичность подверглись 94 образца зернофуража различного состава, из них: 38 образцов обладали допустимой токсичностью, 38 образцов - умеренной и 18 образцов - высокой токсичностью. При проверке на токсичность образцов зерна озимой пшеницы, доставляемых в лабораторию, выяснилось, что 52,0 % образцов обладали умеренной токсичностью [5].
С целью снижения токсичности зерно пшеницы и зерносмеси обрабатывались озоном с помощью промышленного генератора озона «0зон-60 П» с производительностью по озону не менее 40 г/ч. Сущность обработки зерна и зерносмеси озоном заключалась в том, что озон определённое время нагнетается в обрабатываемую массу зерна. Эффективность обработки определяется дозой озона, зависящей
в
естник АПК
Ставрополья
№ 3(7), 2012
Растениеводство
29
от концентрации озона и от времени нахождения обрабатываемого материала в озоновоздушном потоке. Концентрация озона измерялась прибором «Циклон-5.41» - оптическим газоанализатором озона. Обработку зерна озимой пшеницы проводили с дозами озона от
2.0 до 600 г^с/м3 с целью выявления оптимальных доз [4].
Озоно-воздушная обработка оказалась более эффективной в режиме с дозой озона
370.0 г^с/м3. В результате обработки зерна пшеницы в оптимальном режиме индекс токсичности зерна снизился на 26,0-28,0 единиц. Увеличение концентрации озона (режим с дозой озона
600.0 г •с/м3) не способствовало дальнейшему снижению токсичности зерна. Результаты оптимальных режимов представлены в таблице.
Таблица - Воздействие озоно-воздушной обработки на уровень токсичности исследуемых образцов озимой пшеницы
№ образ- ца Вариант
Контроль Доза озона 370,0 г*с/м3 Доза озона 600,0 г*с/м3
Индекс токсич- ности Токсич- ность Индекс токсич- ности Токсич- ность Индекс токсич- ности Токсич- ность
1 0,66 Уме- рен- ная 0,31 Допу- сти- мая 0,31 Допу- сти- мая
2 0,89 Высо- кая 0,62 -- 0,62 Уме- рен- ная
3 0,77 Высо- кая 0,49 Уме- рен- ная 0,48 Уме- рен- ная
4 0,57 Уме- рен- ная 0,38 Допу- сти- мая 0,37 Допу- сти- мая
Для подавления вредоносной микофлоры проведена обработка зерна озоном с дозой озона 370 г^с/м3 в сочетании с биопрепаратом Биофит-3, который содержит микробную массу живых культур молочнокислых бактерий и бактерий рода Bacillus природного происхождения, не содержит трансгенные или искусственно синтезированные микроорганизмы. Содержащиеся в препарате Биофит-3 жизнеспособные микроорганизмы вырабатывают антибактериальные и биологически активные вещества, подавляющие развитие патогенной бактериальной и грибной микофлоры [7]. Концентрации препарата Биофит-3 составляли 1:50о, 1:250, 1:125. Обработка зерна ПОКР не привела к существенному подавлению патогенов.
Результаты микологического анализа зерна озимой пшеницы после комплексной обработки озоном и биопрепаратом представлены на рисунке. Из рисунка видно, что действие препарата Биофит-3 привело к существенному снижению заражённости зерна грибами рр. Fusarium и Aspergilus по сравнению с контролем. Кроме того, режимы Биофит-3 (1:500) и Биофит-3 (1:50о + озон) позволяют значительно уменьшить колонии грибов рр. Penicillium, Alternaria и Rhizopus.
Обеззараживанию озоно-воздушной смесью подвергали также зерносмеси разных составов с высокой и умеренной степенью токсичности. Наиболее эффективной оказалась обработка с дозой озона 370,0 г^с/м3. В результате обеззараживания токсичность зерносмесей снизилась на 24-29 единиц, и зерносмеси стали пригодны для скармливания скоту.
Одной из причин высокой токсичности зерна и кормов может быть наличие патогенных грибов [6]. В связи с этим нами проведён ряд экспериментов по влиянию озона, поля отрицательного коронного разряда (ПОКР) и биологического препарата Биофит-3 на снижение заражённости зерна озимой пшеницы грибной инфекцией. Образцы зерна озимой пшеницы проверялись на присутствие токсинообразующих микроорганизмов. Зерно без внешних признаков поражения плесневыми грибами закладывалось на проращивание на картофельно-глюкозном агаре в чашки Петри при температуре 25 °С. Через семь суток обнаружилось наличие патогенов, которые способствуют повышению токсичности, в частности колонии грибов рр. Penicillium, Aspergillus, Fusarium, присутствие которых даже в незначительных количествах снижает пищевую ценность зерновых культур.
''ч
Ю
О
Ю
К
&
к
к
о
ч
§
о
30
25
20
15
10
Биофит 1:500 + озон Биофит 1:250 + озон Биофит 1:125 + озон
UJJJ2 Биофит 1:500 В Контроль
Рисунок - Влияние обработки озоном и препаратом Биофит-3 на микофлору зерна озимой пшеницы
Аналогичные исследования по определению вредной микобиоты проведены с образцами комбикорма из разных хозяйств Ставропольского края. Образцы комбикорма были подвержены обработке озоном с дозой по озону 370 г^с/м3, Биофитом-3 в трёх концентрациях (1:125, 1:250, 1:500). Результаты исследований показали, что озоно-воздушная обработка подавляет грибы рр. Fusarium и Aspergilus. В частности, число колоний грибов р. Fusarium после обработки уменьшилось вдвое при 100 % подавлении грибов р. Aspergilus. Количественный состав грибов рр. Rhizopus и Penicillium существенно не изменился. Обработка кормов толь-
5
0
30
жквар™лнй^...-.
Др Ставрополья
научно-практическии журнал
ко биопрепаратом Биофит-3 привела к существенному снижению токсичности за счёт подавления грибной инфекции, в частности, наблюдалось снижение развития грибов р. Fusarium на 30 %, р. Aspergilus - на 50 %, индекс токсичности уменьшился с Т = 0,92 до Т = 0,36 в оптимальных вариантах.
Лабораторные эксперименты по исследованию влияния озоно-воздушного потока на снижение токсичности зерна пшеницы и зерносмесей
Литература
1. Юсупова Г Г Теоретическое и экспериментальное обоснование комплексной системы обеззараживания зерна и продуктов его переработки : автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. М., 2005. 38 с.
2. Авдеева В. Н. Подавление патогенной микофлоры зерна озимой пшеницы при хранении: дис. ... канд. с.-х. наук. Ставрополь, 2009.
3. Безгина Ю. А. Современные пути снижения токсичности зерна в период хранения // Рациональное использование природных ресурсов и экологическое состояние в современной Европе : сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практ. конф. Ставрополь, 2009. С. 44-47.
4. Авдеева В. Н. Подавление патогенной микофлоры зерна озимой пшеницы при хранении : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Ставрополь, 2009. 24 с.
5. Безгина Ю. А., Авдеева В. Н. Поиск эффективных методов защиты зерна при хранении // Проблемы экологической безопасности и сохранения природно-ресурсного потенциала : сб. науч. тр. по материалам 2-й Междунар. науч.-практ. конф. Ессентуки, 2005. С. 122-123.
6. Оськин С. В., Нормов Д. А. Использование озона для обеззараживания кормов // Новые технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности с использованием электрофизических факторов и озона : сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практ. конф. Ставрополь, 2006. С. 71-77.
7. Трухачёв В. И., Авдеева В. Н., Стародубцева Г. П., Безгина Ю. А. Снижение токсичности зерна и кормов, поражённых микотоксинами // Аграрная наука. 2007. № 5. С.13-14.
позволяют сделать следующее заключение: обработка озоном влияет на снижение токсичности зерна пшеницы и зерносмесей в разной степени в зависимости от дозы обработки исследуемого материала, использование озона в сочетании с биопрепаратом при обработке поражённых микотоксинами зерна и кормов позволяет снизить уровень их токсичности до допустимого, подавить микофлору, тем самым сделать их пригодными для скармливания животным.
References
1. Yusupova G. G. Theoretical and an experimental substantiation of complex system of grain disinfecting and products its feather processing: Author's Thesis to Dissertation of Doctor in Agriculture. M., 2005. Р 38.
2. Avdeeva V. N. Suppression pathogenic myc-eflora of grain of winter wheat during storage: Dissertation of Ph.D. in Agriculture. Stavropol, 2009.
3. Bezgina J. A. Modern ways of decrease in toxicity of grain in period storages // Rational use of natural resources and an ecological condition in modern Europe: Collection of scientific materials of international scientific-practical conference. Stavropol, 2009. P. 44-47.
4. Avdeeva V. N. Suppression pathogenic mikoflor of grain of winter wheat at storage: Author's Thesis to Dissertation of Ph,D. in Agriculture. Stavropol, 2009. 24 p.
5. Bezgina J. A., Avdeeva V. N. Search of effective methods of protection of grain at storage // Problems of ecological safety and preservation of natural and resource potential: Collection of scientific materials of 2nd international scientific-practical conference. Yessentuki, 2005. P. 122-123.
6. Oskin S. V., Normov D. A. Ispolzovaniye of ozone for disinfecting of forages//New technologies in agriculture and the food industry with use of electrophysical factors and ozone: Collection of scientific materials of international scientific-practical conference : Stavropol, 2006. P. 71-77.
7. Truhachev V. I., Avdeeva V. N., Starodubt-seva G. P., Bezgina Yu. A. Decrease in toxicity of grain and the forages affected by mycotoxins //Agrarian Science. 2007. № 5. P. 3-14.
