Mikotoxinok és az ellenük való védekezés lehetőségei szarvasmarha állományokban, különös tekintettel az aflatoxinra

Átírás

1 Mikotoxinok és az ellenük való védekezés lehetőségei szarvasmarha állományokban, különös tekintettel az aflatoxinra

2 MIKOTOXINOK - A penészgombák másodlagos anyagcsere termékei; - A penészgombák a mikotoxinokat a termőterületen és a tárolás során is termelhetik; - A mikotoxinok szubklinikai (tünetmentes) és klinikai tünetekkel járó toxikózisokat egyaránt okozhatnak; - A mikotoxinok a takarmány előkészítési és gyártási műveletek során általában stabilak maradnak.

3 Penész fertőzés a termőterületen: Fusarium, Alternaria, Cladosporium Penész fertőzés a fermentáció / tárolás során: Aspergillus, Penicillium Befolyásoló tényezők - környezeti hatások Hűvös és csapadékos tenyészidőszakok: - gabonafélék érése elhúzódik penészgomba fertőzés (egyidejűleg zajlik a virágzás és a spóra terjedés) nő a mikotoxin szennyezettség veszélye - anyarozs (Claviceps purpurea), Fusarium, Alternaria Gyepnövényeknél: Endofita gomba fertőzés (Neotyphodium lolii)

4 Mikotoxinokkal kapcsolatos problémák - Jobb analitikai módszerek állnak rendelkezésre - Előfordulásuk és hatásaik pontosabban ismertek - Egyes években előfordulási gyakoriságuk nő (időjárás) - Nagyobb mértékű előfordulás lehetséges okai: - A növényeket több általános stressz éri - Állatoknál általánossá váltak a részleges táplálóanyag hiányok (nagyobb termelés megváltozott igények) - Nagy tejtermelésű teheneknél a bendőbeli lebontás mértéke kisebb (acidózis/sara)

5 MIKOTOXINOK ÁLTALÁNOS HATÁSAI TEJELŐ TEHENEKBEN - Bendőfermentáció mértékének csökkenése; - Rostbontás hatékonyságának / illó zsírsav termelés mértékének csökkenése; - Táplálóanyagok csökkent mértékű felszívódása; - Máj méregtelenítő kapacitásának csökkenése, - Neuroendokrin funkciók zavara (szaporodásbiológiai problémák); - Csökkent immunválasz készség csökkent betegségekkel szembeni ellenálló képesség.

6 Mikotoxinok hatásai tejelő teheneknél ZEA Szabálytalan ciklus Alacsony termékenyülés Ovarium ciszták Embrió veszteség T-2-toxin, DON, AFB 1 Bélgyulladás Vérzéses fekélyek Romló bendő funkciók Hasmenés Ketózis DON - Deoxinivalenol ZEA Zearalenon AFB 1 Aflatoxin B 1 T-2-toxin AFB 1, T-2-toxin, DON Tej kontamináció Csökkent tejtermelés Mastitis DON Sántaság T-2-toxin, DON Csökkent takarmány felvétel Csökkent tejtermelés Csökkent takarmány értékesítés

7 MIKOTOXINOK AZ ABRAKTAKARMÁNYOKBAN

8 AZ ERGOT ALKALOIDOK HATÁSAI TEJELŐ TEHENEKNÉL Claviceps purpurea alkaloidok: ergotin, ergotamin, ergotoxin Előfordulás: rozs, tritikále, búza (+ fű- és gyommagvakkal szennyezett árpából készült sörtörköly, vagy malátacsíra) Bendőbeli transzformáció: nem ismert - szaporodásbiológiai problémák; - tejtermelés csökkenés agalactia - magas hőmérséklettel szembeni intolerancia (hőstressz)

9 DEOXINIVALENOL (DON) HATÁSAI TEJELŐ TEHENEKNÉL A tejelő tehenek kevéssé érzékenyek bendőbeli lebomlás 35% Bomlástermékek: 3-keto-4-DON nem toxikus deepoxi-don (DOM) - nem toxikus DE monoacetoxi-szcirpenol (MAS) - toxikus - Takarmány visszautasítás (dózisfüggő) - Immunrendszer működésének zavarai nagyobb számú és súlyosabb tünetekkel járó fertőző eredetű megbetegedések Tejjel történő kiválasztása nagyon mérsékelt

10 A T-2 TOXIN (ÉS HT-2 TOXIN) HATÁSAI TEJELŐ TEHENEKNÉL Bendőbeli lebomlás mértéke nem ismert - Csökkent takarmány felvétel (dózisfüggő); - Csökkent tejtermelés; - Szaporodásbiológiai zavarok; - Emésztőszervi problémák (hasmenés véres bélsár); - Vérzéses bélgyulladás; - Fertőző betegségek előfordulása nő. A tejben általában nem mutatható ki

11 A ZEARALENON HATÁSAI TEJELŐ TEHENEKNÉL Bendőbeli transzformáció: a bendő protozoák a zearalenon >90%-át 4x toxikusabb (ösztrogén hatás) -zearalenol-lá, vagy β-zearalenol-lá (endometrium sejtek károsítása) alakítják Üszők: alacsony arányú termékenyülés, aciklia, nimfomania, spontán abortusz Tehenek: alacsony arányú termékenyülés /ovuláció, aciklia, spontán abortusz A tejjel való kiválasztás mértéke alacsony (<0,06%)

12 A FUMONIZINEK HATÁSAI TEJELŐ TEHENEKNÉL Bendőbeli transzformáció: elhanyagolható mértékű Felszívódás: 1% Máj és vese károsodás feltehető (nem pontosan ismert) A tejjel való kiválasztás elhanyagolható mértékű

13 AZ OCHRATOXIN A HATÁSAI TEJELŐ TEHENEKNÉL A tejelő tehenek kevéssé érzékenyek - gyors és hatékony bendőbeli transzformáció a bendőbaktériumok magas deepoxidáz aktivitása miatt. Bendőbeli transzformáció mértéke függ a takarmányozástól: abrak túlsúly tömeg-takarmány túlsúly ochratoxin C toxikus; ochratoxin- - nem toxikus - vese károsodás - rossz takarmány értékesítés A tejjel való kiválasztás elhanyagolható mértékű

14 AZ AFLATOXIN B 1 HATÁSAI TEJELŐ TEHENEKNÉL Bendőbeli transzformáció: 0-42 % (a takarmánytól függően) Aflatoxin M 1 toxikus Aflatoxicol nem/kevésbé toxikus Aflatoxin B1 kis molekulatömegű zsíroldékony vegyület, így már a bendőből is képes felszívódni!! - májkárosodás - takarmány visszautasítás csökkent tejtermelés - bendőmozgások száma csökken fermentáció Tejjel való kiválasztás AFM 1 mértéke 1,7% Az AFM 1 az etetést követően 24 óra múlva megjelenik a tejben, de AFB 1 mentes takarmány etetése után 4 nap múlva teljes mértékben eltűnik.

15 Egyszeri nagydózisú (13 mg) AFB 1 intraruminalis adagolás hatása a tej AFM 1 tartalmára normál ph értéken és acidózis esetén 1,6 1,4 AFM1 µ g/kg 1,2 1 0,8 0,6 Normál Acidózis 0,4 0, óra

16 A tej AFM 1 tartalmának alakulása AFB 1 -et nem tartalmazó takarmány etetését követően 0,8 0,7 0,6 AFM 1 µg/kg 0,5 0,4 0,3 0,2 0, napok

17 TAKARMÁNYOK MAXIMÁLISAN ELFOGADHATÓ AFLATOXIN B 1 TARTALMA Takarmány alapanyagok (574/2011/EK rendelet) Kiegészítő és teljes értékű takarmányok tejelő teheneknek 0,02 mg/kg 0,005 mg/kg A TEHÉNTEJ MAXIMÁLISAN ELFOGADHATÓ AFLATOXIN M 1 TARTALMA Aflatoxin M 1 (466/2001/EK) 0,05 µg/kg [0,005 mg/kg AFB 1 a TMR sz.a.-ban]

18 MIKOTOXINOK A TÖMEGTAKARMÁNYOKBAN

19 PENÉSZGOMBÁK A TÖMEGTAKARMÁNYOKBAN - szénák, fűszilázs, fűszenázs sok penész faj - kukorica szilázs, lucerna szilázs kevés penész faj ( főképp Penicillium spp.) Penész fertőzés a termőterületen: Fusarium, Alternaria, Cladosporium Penész fertőzés a fermentáció / tárolás során: Aspergillus, Penicillium PENÉSZEK A SZILÁZSOKBAN / SZENÁZSOKBAN - Felső réteg Aspergillus fumigatus - Alsó réteg Penicillium roqueforti, Mucorales

20 A TÖMEGTAKARMÁNYOKAT SZENNYEZŐ ASPERGILLUS ÉS/VAGY PENICILLIUM PENÉSZEK ÁLTAL TERMELT MIKOTOXINOK TOXIKUS HATÁSAI TEJELŐ TEHENEKBEN Fumitremorogének (Aspergillus fumigatus) : sántaság (laminitis) Patulin (Aspergillus, Penicillium) : teratogén, sántaság (laminitis) Roquefortin (Penicillium roqueforti) : sántaság, teratogén, spontán abortusz, gyenge életképességű borjak

21 A TÖMEGTAKARMÁNYOKAT SZENNYEZŐ STACHYBOTRYS PENÉSZEK ÁLTAL TERMELT MIKOTOXINOK TOXIKUS HATÁSAI TEJELŐ TEHENEKBEN Satratoxinok, verrucarin (Stachybotrys atra, Stachybotrys chartarum) : lokális hiperimmun reakció (száj, orr)

22 A MIKOTOXIN PROBLÉMA KEZELÉSE - általános tünetek megfigyelése; - más lehetséges okok kizárása (takarmányozás, betegség, rossz menedzsment); - a takarmányok bevizsgálása elterjedt mikotoxinokra (DON, T-2, ZEA, FB 1, AFB 1,OA); - szennyezett takarmányok eltávolítása gazdasági kényszer; - mikotoxin megkötő /lebontó takarmány adalékanyag hozzáadása a takarmányhoz.

23 Gabonamagvak kémiai kezelésének hatása a mikotoxin tartalomra A kémiai detoxikálás hatékonysága Detoxikált mennyiség (%) NaOH Na-tioszulfát Karbamid Ammónia DON ZEA OTA

24 Benzoesav (0,2% sz.a.) kiegészítés hatása a kukoricaszilázs mikrobiológiai állapotára (Auerbach, H. et al. (2000): Mycotox. Res. 16: Suppl ) 3,5 3 lg CFU/ g sza. 2,5 2 1,5 1 Kontroll Benzoesav 0,5 0 Élesztő Összes penész P. roqueforti

25 Aktív szén: csak extrém nagy dózisban ( g/kg takarmány) hatékony Hatását bizonyították: DON, fumonizinek, T-2 toxin, aflatoxin B1 Agyagásványok: csak nagy dózisban (10-50 g/kg takarmány) hatékonyak bentonit - nehézfém (Cd, Hg) és dioxin szennyezettség - megkötik a mikroelemeket és vitaminokat Hatását bizonyították: DON, fumonizinek, T-2 toxin, aflatoxin B1 acidikus montmorrilonit - nehézfém (Cd, Hg) és dioxin szennyezettség - megkötik a mikroelemeket és vitaminokat Hatását bizonyították: DON, fumonizinek, T-2 toxin, aflatoxin B 1 zeolit - 4,0 ph értéken a kristályszerkezet felbomlik Hatását bizonyították: DON, aflatoxin B 1 Szén alapú polimerek: Nyersrost (pl. lucernaszéna) csak nagy dózisban 15 % hatékony (tejelő tehénnél bendőbeli lebomlás) Hatását bizonyították: zearalenon, T-2 toxin Mannán-oligoszacharidok β-d glükán észterei (glükomannánok) Hatását bizonyították: DON, fumonizinek, T-2 toxin, aflatoxin B 1

26 - Biológiai degradáció Aspergillus flavus AFB 1 termelés csökkentésére: - Rhodococcus erythropolis 100% - Bacillus subtilis 59% - Pseudomonas fluorescens 83% - Trichoderma viride 69% Csak laboratóriumi méretekben bizonyították hatásukat Trichothecénvázas mikotoxinok (12,13-epoxid gyűrű) toxikus hatás de-epoxidáció - bendő és a bél mikroflóra Eubacterium spp. - epoxidáz 12,13 epoxid gyűrű transzformációja (pl. T-2) Trichosporon mycotoxinivorans (élesztő) OTA és ZEA bontása Gliocladium roseum (fitopatogén gomba) - ZEA hidrolízise zearalenonspecifikus laktonáz enzimmel

27 A huminsavak mint anionos makrokolloidok mikotoxin kötése Hatásmechanizmusuk alapja: fizikokémiai adszorpció: nagy fajlagos felület micella szerkezet állati és emberi szervezet számára nem toxikus anyagok

28 A huminsavak hatása a tej aflatoxin tartalmára Két tejtermelő tehenészetben a tej aflatoxin M 1 tartalmának nyomon követése a TMR huminsavakkal történt kiegészítése előtt és azt követően

29 A vizsgált állományok 1. Telep - vizsgálat ideje: február-március - átlagos fejt tehénlétszám: összes napi tej: kg - fejési átlag: 24,5 L 2. Telep - vizsgálat ideje: április-július - átlagos fejt tehénlétszám: összes napi tej: fejési átlag: 27,3 L

30 A TMR minták aflatoxin B 1 koncentrációjának alakulása a vizsgált időszakban az 1. telepen 1,8 Aflatoxin B 1 koncentráció (ppb) 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 Afla B1 (PPB) Afla B1 határ 0,

31 A nyerstej aflatoxin M 1 koncentrációjának alakulása a vizsgált időszakban az 1. telepen 0,09 Aflatoxin M 1 koncentráció (ppb) 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 Afla M1 (PPB) Afla M1 határ

32 A TMR minták aflatoxin B1 koncentrációjának alakulása a vizsgált időszakban a 2. telepen 1,6 Aflatoxin B 1 koncentráció (ppb) 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Afla B1 (PPB) Afla B1 határ

33 A nyerstej aflatoxin M 1 koncentrációjának alakulása a vizsgált időszakban a 2. telepen 0,080 Aflatoxin M1 koncentráció (ppb) 0,070 0,060 0,050 0,040 0,030 0,020 0,010 Afla M1 (PPB) Afla M1 határ 0,