CC BY
42
УДК б 19:615.918]:615.246.2
Инактивация микотоксииов дрожжевыми культурами Inactivation of mycotoxins barmy cultures
Профессор И.А. Родин, (Кубанский государственный аграрный университет) кафедра ветеринарного акушерства и хирургии, тел. 8(918)435-05-49 E-mail: [email protected]
доцент А.Н. Симонов, (Ставропольский государственный аграрный университет) кафедра эпизоотологии и микробиологии, тел. 8(962)491-83-58 E-mail: [email protected]
доцент С.П. Скляров, (Ставропольский государственный аграрный университет) кафедра паразитологии и ветсанэкспертизы, анатомии и патанатомии, тел. 8(905)491-09-13 E-mail: [email protected]
доцент И.В. Зирук,
(Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова) кафедра морфологии и патологии животных, тел. 8(927)620-15-66 E-mail: [email protected]
науч. сотрудник Г.В. Осипчук (НПИ «Биотехнологий в зоотехнии и ветеринарной медицине») лаборатория биотехнологии в воспроизводстве и трансплантации эмбрионов, тел. 8(373) 692-395-72 E-mail: [email protected]
доцент С.Н. Поветкин (Северо-Кавказский Федеральный Университет) тел. 8(918)7615190 E-mail: [email protected]
Professor I.A. Rodin,
(Kuban state agricultural university) chair of veterinary obstetrics and surgery, tel. 8 (918)435-05-49 E-mail: [email protected]
Associate Professor A.N. Simonov, (Stavropol state agricultural university) chair of an epizootologiya and microbiology, tel. 8 (962)491-83-58 E-mail: [email protected]
Associate Professor S.P. Sklyarov, (Stavropol state agricultural university) chair of parasitology and veterinary sanitary inspection, anatomy and patanatomiya, tel. 8 (905)491-09-13 E-mail: [email protected]
Associate Professor I.V. Ziruk,
(Saratov state agricultural university of N.I. Vavilov) chair of morphology and pathology of animals, tel. 8 (927)620-15-66 E-mail: [email protected]
Research Associate G.V. Osipchuk
(NPI of Biotechnologies in zootechnics and veterinary medicine) laboratory of biotechnology in reproduction and transplantation of embryos, tel. 8(373) 692-395-72 E-mail: [email protected]
Associate Professor S.N. Povetkin (North Caucasian Federal University) tel. 8(918)7615190 E-mail: [email protected]
Реферат. В настоящее время актуален вопрос о нрофилактировании, а также лечении животных, подверженных как острой, так и хронической интоксикации различными видами микотоксинов, имеющимися в кормах, вследствие паразитирования на них различных плесневых грибов в процессе хранения. Цель исследования - изучение антитоксического действия против афлатокспнов Bin
Q Родин И.А., Симонов А.Н., Скляров С.П., Зирук И.В., Осипчук Г.В., Поветкин С.Н., 2017
промышленности
Ml лиофильно высушенной биомассы дрожжевой культуры Saccharomyces cerevisiae, обработанной щелочной фракцией электрохимически активированной воды, при её добавлении в корм. Для оценки антитоксического влияния корм скармливали лабораторным животным (белым крысам), которым в доброкачественный корм подмешивали корм, поражённый плесневыми грибами. Для этого в опыте использовали белых нелинейных крыс, разделённых по принципу аналогов на две опытные группы и одну контрольную по 25 животных в каждой. Первой опытной группе дополнительно назначали внутрь лиофильно высушенную культуру дрожжей, которую предварительно смешивали с кормом, второй опытной группе дополнительно назначали биомассу дрожжевой культуры, не подвергавшейся лпофильному высушиванию. Контрольной группе не назначали ни лиофплизированную, ни нативную культуры биомассы дрожжей. Опыт продолжался в течение месяца, затем оценивали общее состояние животных. В результате проведённых исследований выясняли следующее: сохранность животных в опытной группе составляла 81 %. Корм, обработанный дрожжевой культурой, хотя и содержал афла-токсины, что было проверено с помощью тонкослойной хроматографии, но не проявлял своего токсического действия в той мере, что без обработки. В контрольной группе сохранность составила менее 30 %.
Summary. Now topical issue about a profilaktirovaniye and also treatment of the animals subject to both spicy, and chronic intoxication the different types of mycotoxins which are available in sterns owing to parasitizing on them various mold mushrooms in the course of storage. A research objective - studying of anti-toxic action against aflatoxins of В1 and M1 liofilno the dried-up biomass of barmy culture Saccharomyces cerevisiae conditioned by alkaline fraction of electrochemical activated water at its addition in a forage. For assessment of anti-toxic influence of sterns fed a laboratory animal (white rats) whom mixed the forage struck with mold mushrooms with a good-quality forage. For this purpose in experience used the white nonlinear rats divided by the principle of analogs into two skilled groups and one control on 25 animals in everyone. To the first skilled group in addition appointed inside liofilno the dried-up culture of yeast which was previously mixed with a forage, to the second skilled group in addition appointed biomass of the barmy culture which wasn't exposed to liofilny drying. To control group didn't appoint lyophilized, the native cultures of biomass of yeast. Experience continued within a month, then estimated the general condition of animals. As a result of the conducted researches found out the following: the safety of animals in skilled group was 81 %. The forage processed by barmy culture though contained aflatoxins that was checked by means of a thin layer chromatography, but didn't show the toxic action in that measure that without processing. In control group the safety was less than 30 %.
Ключевые слова: дрожжевая культура, афлатоксины, электрохимически-активированная вода.
Keywords: yeast culture, aflatoxins, electrochemically-activated water.
В настоящее время актуален вопрос о профилактировании, а также лечении животных, подверженных как острой, так и хронической интоксикации различными видами микотоксинов, имеющимися в кормах [3], вследствие паразитирования на них различных плесневых грибов в процессе хранения.
Комплексную терапию, включающую в себя снятие токсических явлений (симптоматическая терапия), а также инактивацию (связывание) микотоксина, его выведение из организма, используют наиболее часто. Большим подспорьем в этом деле зачастую становится заместительная терапия (использование раствора Ринге -ра, глюкозы и т.д.) [8].
Согласно исследованиям В.А. Антипова, В.Ф. Васильева (2005) [1] древесный уголь обладает высокой адсорбционной активностью и отсутствием десорбции и стабильно оказывает эффект в отношении ряда микотоксинов, при этом колебания рН среды практически не влияют на степень адсорбции. Однако согласно исследованиям некоторых зарубежных учёных, нативный древесный уголь и активированный уголь по причине неизбирательности связей, возникающих в их пористой структуре, активно поглощают также ряд витаминов и микроэлементов.
Цель исследования - изучение антитоксического действия против афлатокси-нов В1 и Ml лиофильно высушенной биомассы дрожжевой культуры Saccharomyces cerevisiae, обработанной щелочной фракцией электрохимически активированной воды, при её добавлении в корм.
Перед проведением опыта получали щелочную фракцию электрохимически активированной воды с рН 11,5 в диафрагменном электролизере. Согласно исследованиям некоторых авторов [7] наибольшая интенсивность роста дрожжевой культуры БассКаготусев сегеллягае наблюдается при добавлении 5 % щелочной фракции электрохимически активированной воды (табл. 1). Обязательным условием дрожжевания кормов является периодическая их аэрация путём перемешивания. Подсчёт количества дрожжей провели с помощью светового микроскопа при увеличении в 600 раз (окуляр 15, объектив 40). При этом в поле зрения микроскопа наблюдается интенсивный рост больших дрожжевых клеток, превышающий рост в контроле на 65 %. Для проведения лиофилизации полученного сусла нами использовался аппарат для лиофилизации, в который помещали 16-часовую культуру дрожжей Sa.ccharom.yces cerevisiae, культивируемую на 14, 17(табл. 2, 3) и 20 %-ном сахарном сиропе, контролем служил сироп с содержанием 21 % сахара. Далее, согласно технологическим параметрам препарат лиофильно высушивали.
Для оценки антитоксического влияния корм скармливали лабораторным животным (белым крысам), которым в доброкачественный корм подмешивали корм [2], поражённый плесневыми грибами. Для этого в опыте использовали белых нелинейных крыс, разделённых по принципу аналогов на две опытных группы и одну контрольную по 25 животных в каждой.
Первой опытной группе дополнительно назначали внутрь лиофильно высушенную культуру дрожжей, которую предварительно смешивали с кормом, второй опытной группе дополнительно назначали биомассу дрожжевой культуры, не подвергавшейся лиофильному высушиванию. Контрольной группе не назначали ни лиофилизированную, ни нативную культуры биомассы дрожжей. Опыт продолжался в течение месяца, затем оценивали общее состояние животных.
В результате проведённых исследований выясняли следующее: сохранность животных в опытной группе составляла 81 %. Корм, обработанный дрожжевой культурой, хоть и содержал афлатоксины, что было проверено с помощью тонкослойной хроматографии [5, 6], но не проявлял своего токсического действия в той мере, что без обработки. В контрольной группе сохранность составила менее 30 %. При этом наблюдали типичную картину микотоксикоза: резкое угнетение, нарушение координации движений, ослабление мышечного тонуса, снижение чувствительности, взъерошенность волосяного покрова, мышечную дрожь, цианоз видимых слизистых оболочек, диарею, анорексию, болезненность в области живота. При патологоанатомическом вскрытии [4] у 7 павших животных установлены следующие изменения: геморрагический и экссудативный диатез, ката-рально-геморрагический гастроэнтерит, серозный отёк лёгких, инъецированность сосудов головного мозга.
При морфологическом и биохимическом исследовании крови, отмечалось, что в контрольной группе наибольшее снижение количества эритроцитов (на 42,7 %), лейкоцитов (на 37,6 %), гемоглобина (на 41,4 %) приходилось на 30-е сут эксперимента.
Таблица 1
Результат влияния щелочной фракции ЭХА воды на размножение дрожжевых клеток ЗассЬаготусев cerevisiae с добавлением 5 %-ной щелочной фракции ЭХА воды (рН 11,5)
Показатели Процент сахара в спропе, % Размер! часовом к ЭХА воды >1 дрожжевых клеток в поле зрения микроскопа прг ультивировании с добавлением 5 %-ной щелочной рН 11,5) в зависимости от содержания сахара в си 8-18-фракции эопе, мкм
8 10 12 14 16 18
Опыт 14 10,4+0,21 12,6+0,21 12±0,3 12,6±0,2 13,8±0,62 13,6+0,21
17 12,6±0,21 16,8+0,41 23,4±0,87 24,4±0,51 32,4±0,87 26,4±1,35
20 10,2±0,17 12±0,71 13,2±0,62 13,8±0,41 14,4+0,21 14+0,26
Контроль 21 8,4±0,34 9,2±0,62 9,8+0,49 12,4±0,21 13,2±0,17 12,2+0,49
Таблица 2
Результат влияния щелочной фракции ЭХА воды на размножение дрожжевых клеток ЗассЬаготусеБ сегеу1в1ае (17 %-ный сахарный сироп)
Показатели Добавление щелочной фракции ЭХА воды, рН 11,5 Размеры дрожжевых клеток, мкм в поле в зависимости от времени культи (17 %-ный сахарный си зрения микроскопа, вирования, ч юп)
8 10 12 14 16 18
Опыт 3 % 8,8±0,62 12,6+0,57 12,4+0,21 13,2+0,32 12,8+0,41 12,8+0,621
5 % 12,6±0,21 16,8±0,41 23,4+0,87 24,4+0,51 32,4+0,9 26,4+1,35
7 % 10,8+0,32 14,4+0,43 14,8±0,17 15,4+0,43 16,8+0,56 16,4+1,27
Контроль - 8,6+0,21 8,4+0,21 8,2±0,32 10,0±0,89 10,0±1,04 9,6±1,18
При этом в опытных группах, получавших корм, обработанный дрожжевой культурой как с лиофильным высушиванием, так и без него, колебания данных показателей были в пределах нормы.
Таблица 3
Результат влияния щелочной фракции ЭХА воды на количественный состав при размножении дрожжевых клеток ЗассЬаготусеэ cerev¡s¡ae с добавлением в 17 %-ный сахарный сироп
Показатели Добавление щелочной фракции ЭХА воды, рН 11,5 Количество дрожжевых клеток в поле зрения микроскопа, часы (17 %-ный сахарный сироп)
8 10 12 14 16 18
Опыт 3 % 162,8±1,01 192,6±0,96 212±1,07 246±1,31 256,2±1,1 203±0,66
5 % 187,8±1,24 239,8±2,32 267±3,35 363,8±2,2 416,6±0, 8 333,6±2,1
7 % 174,6+1,74 216±1,85 231,2+2,3 306,2+2,02 335,4+2,5 285,8±2,4 1
Контроль - 143,6±1,021 178,6±0,207 201,8±1,049 233,412,148 273,412,111 210±2,16
Содержание общего белка в сыворотке крови было снижено во всех группах, при этом контрольная группа характеризовалась наименьшим приростом массы тела. Количество глюкозы в сыворотке крови было снижено в контрольной группе почти вдвое (44 %) по сравнению с опытными (19,4 и 24,1 % соответственно).
Уровень малонового диальдегида в крови крыс опытных и контрольной групп отличался к 30-м сут на 16,2 %, что свидетельствует о разном уровне перекисного окисления липидов в организме животных, получавших микотоксины с кормом по сравнению с опытными группами.
Таким образом, можно сделать следующие выводы:
- дрожжевание корма, заражённого микотоксинами, способствует снижению их негативного воздействия;
- лиофильное высушивание биомассы дрожжевой культуры не снижает её антитоксического действия в отношении афлатоксинов В1 и М1;
- дальнейшее исследование применения электрохимически активированной воды с целью инактивации микотоксинов является перспективным.
ЛИТЕРАТУРА
1. Антипов, В.А. Микотоксикозы животных и птиц на Кубани [Текст] / В.А. Антипов, В.Ф. Васильев, Т.Г. Кутищева // Матер. Междунар. симпозиума «Научные основы обеспечения защиты животных от экотоксикантов. Радионуклидов и возбудителей опасных инфекционных заболеваний» .- 2005.- С. 43.
2. Грищенко, А.Ю. Источники микозов и микотоксикозов и борьба с ними [Текст] / А.Ю. Грищенко, А.Н. Кононов, И.А. Родин [и др.] // Матер. Междунар. науч.-практ. конф. научных сотрудников и преподавателей «Приоритетные и инновационные технологии в животноводстве - основа модернизации агропромышленного комплекса России» .- 2016.- С. 64-72.
3. Зирук, И.В. Лабораторный анализ ветеринарно-санитарного направления: выявление токсинов с применением новых технологий [Текст] / И.В. Зирук, С.Н. Поветкин, А.Ю. Шантыз [и др.] / / Матер. Междунар. науч.-практ. конф. «Современные проблемы ветеринарной онкологии и иммунологии» .- 2014. -С. 183-187.
4. Мирошниченко, П.В. Диагностика и профилактика микотоксикозов животных и птиц в Краснодарском крае [Текст] / П.В. Мирошниченко, А.Х. Шантыз, А.Н. Трошин [и др.].- Краснодар, 2016.
5. Поветкин, С.Н. Использование в комплексной ветеринарно-санитарной экспертизе приборов серии денситометр и бактрак [Текст] / С.Н. Поветкин, П.В. Мирошниченко, Г.В. Якимов [и др.] // Матер. Междунар. науч.-практ. конф. «Актуальные проблемы болезней обмена веществ у сельскохозяйственных животных в современных условиях»,- 2010.- С. 177-180.
6. Мирошниченко, П.В. Сравнение использования тонкослойной хроматографии и иммуноферментного анализа для выявления наличия микотоксинов в исследуемых субстратах [Текст] / П.В. Мирошниченко, С.Н. Поветкин // Сб. науч. тр. «Современные проблемы диагностики, лечения и профилактики болезней животных и птиц»,- 2010.- С. 178.
7. Поветкин, С.Н. Антитоксическое действие биомассы дрожжевой культуры, обработанной электрохимически активированной водой, против афлатоксинов В1 и Ml в кормах для животных / С.Н. Поветкин, П.В. Мирошниченко, Г.В. Якимов [и др.] // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии,- 2010,- № 4. - С. 103-105.
8. Ozheredova, N.A. The influence of a complex of probiotic cultures on intensity of development the animals [Text] / N.A. Ozheredova, E.V. Svetlakova, M.N. Verevki-na // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences.- 2016.-№ 7 (2), pp. 1638-1642.
REFERENCES
1. Antipov V.A., Vasil'ev V.F., Kutishcheva T.G. Mikotoksikozy zhivotnykh i ptits na Kubani [Mikotoksikoza of animals and birds in Kuban]] Mater. Mezhdunar. simpozi-uma «Nauchnye osnovy obespecheniya zashchity zhivotnykh ot ekotoksikantov. Radi-onuklidov i vozbuditeley opasnykh infektsionnykh zabolevaniy», 2005, pp. 43 (Russian).
2. Grishchenko A.Yu., Kononov A.N., Rodin I.A. Istochniki mikozov i mikotoksikozov i bor'ba s nimi [Sources of mycoses and mikotoksikoz and fight against them] Mater. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. nauchnykh sotrudnikov i prepodavateley «Prioritetnye i innovatsionnye tekhnologii v zhivotnovodstve - osnova modernizatsii ag-ropromyshlennogo kompleksa Rossii», 2016, pp. 64-72 (Russian).
промышленности
3. Ziruk I.V., Povetkin S.N., Shantyz A.Yu. Laboratornyy analiz veterinarno-sanitarnogo napravleniya: vyyavlenie toksinov s primeneniem novykh tekhnologiy [Laboratory analysis of the veterinary and sanitary direction: identification of toxins with use of new technologies] Mater. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. «Sovremennye problemy veterinarnoy onkologii i immunologii», 2014, pp. 183-187 (Russian).
4. Miroshnichenko P.V., Shantyz A.Kh., Troshin A.N. Diagnostika i profilaktika mikotoksikozov zhivotnykh i ptits v Krasnodarskom krae [Diagnostics and prophylaxis of mikotoksikoz of animals and birds in the Krasnodar kraye], Krasnodar, 2016 (Russian).
5. Povetkin S.N., Miroshnichenko P.V., Yakimov G.V. Ispol'zovanie v kompleksnoy veterinarno-sanitarnoy ekspertize priborov serii densitometr i baktrak [Use in complex veterinary and sanitary examination of devices of a series the densitometer and backtrack] Mater. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. «Aktual'nye problemy bolezney obmena veshchestv u sel'skokhozyaystvennykh zhivotnykh v sovremennykh usloviyakh», 2010, pp. 177-180 (Russian).
6. Miroshnichenko P.V., Povetkin S.N. Sravnenie ispol'zovaniya tonkosloynoy khromatografii i immunofermentnogo analiza dlya vyyavleniya nalichiya mikotoksinov v issleduemykh substratakh [Comparison of use of a thin layer chromatography and the immunofermental analysis for identification of availability of mycotoxins in the studied substrata] Sb. nauch. tr. «Sovremennye problemy diagnostiki, lecheniya i pro-filaktiki bolezney zhivotnykh i ptits», 2010, pp. 178 (Russian).
7. Povetkin S.N., Miroshnichenko P.V., Yakimov G.V. Antitoksicheskoe deystvie biomassy drozhzhevoy kul'tury, obrabotannoy elektrokhimicheski aktivirovannoy vodoy, protiv aflatoksinov VI i Ml v kormakh dlya zhivotnykh [Anti-toxic effect of biomass of barmy culture, the conditioned electrochemical activated water, against anatoxins of B1 and Ml in sterns for animals] Voprosy normativno-pravovogo reguliro-vaniya v veterinarii, 2010, No 4, pp. 103-105 (Russian).
8. Ozheredova, N.A. The influence of a complex of probiotic cultures on intensity of development the animals [Text] / N.A. Ozheredova, E.V. Svetlakova, M.N. Verevki-na // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences.- 2016.-№ 7 (2), pp. 1638-1642.
