Оригинальная модель для тестирования адсорбентов афлатоксина B1Афлатоксины — это метаболиты, продуцируемые плесневыми грибами аспергиллами.

Афлатоксин В1 — самый опасный и мощный из всех, встречающихся в природе. Афлатоксины являются сильнодействующими ядовитыми веществами, опасными для человека и животных, например, бройлерных цыплят (ДЖОУНС и др., 1982г.) и индюшат (РАУБЕР и др., 2007г.). Они оказывают разнообразное негативное воздействие, включая низкую продуктивность, патологию печени, снижение иммунитета и изменение относительного веса органов (МОДИРСАНЕЙ и др., 2004г.).

Рассмотрено несколько способов снижения воздействия зараженных афлатоксинами кормов на животных. Добавление адсорбентов в зараженный афлатоксинами корм является одним из наиболее часто используемых во всем мире методов.

Как отметил ШАЙДЕЛЕР (1993г.), эффективность сильного адсорбента должна проверяться в условиях in vivo после проведения анализа in vitro. Испытания in vitro, направленные на проверку способности адсорбировать микотоксины, крайне необходимы для первого скрининга потенциальных адсорбентов при условии, если они проведены с учетом микрофлоры пищеварительного тракта (например, разные показатели рН). Однако необязательно продукт с высокой эффективностью, выявленной в результате анализа, в условиях in vitro будет также эффективен при употреблении его зараженными животными.

Цель исследования заключается в разработке более этичного, быстрого и дешевого метода in vivo, позволяющего выбрать эффективные адсорбенты токсинов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В качестве модели отобраны утята, которые считаются наиболее чувствительными к микотоксинам по сравнению с другими видами домашней птицы. (ДЕВЕГОВДА и МУРТИ, 2005г.).

Для предварительного исследования взят основной рацион (стандартная рецептура корма для утят в виде пюре), изготовленный из сырья, не зараженного афлатоксином.

Данный основной рацион оставлен в качестве отрицательного контрольного рациона. С целью заражения его до уровней загрязнения 50, 125, 250 и 500 ppb, в него добавили чистый синтетический афлатоксин В1 (Компания Sigma Chemical Co., Сент-Луис, Миссури, США).

Детенышей-самцов пекинской утки в возрасте 240 дней поместили в десять проволочных клеток (две группы из 24 птиц) и кормили в течение 21 дня.

За утятами дважды в день велось наблюдение, и фиксировалась смертность. На 7, 14 и 21 день производили взвешивание каждого птенца. Также фиксировалась подача корма в каждую клетку. На 21-й день все птенцы погибли. В качестве показателя интоксикации проанализировали параметры крови (холестерин, содержание плазматического протеина, альбумин) (Раубер и др., 2007г.), поскольку они быстро менялись из-за снижения функции печени, в частности, ингибирования синтеза белка и нарушения липидного метаболизма в результате воздействия афлатоксинов.

Погибших птенцов препарировали. Произвели взвешивание сердца и печени каждого утенка. Вес выразили в процентах от веса тела, получив, таким образом, относительный вес органов.

Протокол предварительного исследования воспроизвели во втором исследовании для

подтверждения предварительных выводов, а также оценки способности модели с целью определения защитного действия адсорбентов токсинов.

В ходе второго исследования использовали прежний протокол, однако в данном случае эксперимент проводили не 21, а 10 дней с целью определить возможность сокращения периода испытания. Кроме того, сравнили 4 рациона: отрицательный контрольный рацион без афлатоксина, положительный контрольный рацион с 100 ppb афлатоксина В1, две группы, получающие 100 ppb афлатоксина В1 и 2 дозы одобренного адсорбента афлатоксина.

По завершению эксперимента модель направили на скрининг различных потенциальных адсорбентов (глина, грунт, экстракты дрожжей … ) из самых разных уголков мира с тем, чтобы выбрать наиболее эффективный адсорбент. Модель подверглась 15 тестам с использованием около 20 рационов. Протестировано более 50 продуктов. Результаты представили в виде компиляции всех испытаний.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Предварительный эксперимент:

Проанализировано содержание афлатоксина В1 в рационе (Лареаль, Франция) и обнаружено соответственно 26, 92, 183 и 367 ppb афлатоксина В1.

Наблюдалось существенное снижение массы тела (р<0,05) и потребления корма при дозе афлатоксина 367ppb (самая высокая доза). Значительно увеличилась относительная масса сердца (р <0,001) на d14 и d21 при дозе в 92 ppb, селезенки — на d7, d14 и d21 при самой высокой дозе, преджелудка — на d14 и d21 при самой высокой дозе и желудка — на d21 при самой высокой дозе. Относительный вес печени существенно не изменился.

На 21-й день общий уровень плазменного белка и альбумина значительно снизился в каждой концентрации афлатоксина. Общий уровень плазменного холестерина стал значительно ниже 92 ppb. (Диаграмма 1).

Оригинальная модель для тестирования адсорбентов афлатоксина B1

Анализ данных в зависимости от уровня употребленного афлатоксина В1 позволяет классифицировать различные параметры исследования в соответствии с их чувствительностью: общий белок крови = альбумин > относительный вес селезенки / сердца > холестерин в крови > живой вес = потребление корма > относительный вес преджелудка > относительный вес желудка.

Отсюда сделан вывод, что плазменные параметры (общий белок крови, альбумин и холестерин) являются важными показателями при исследовании возможной защиты от токсического воздействия афлатоксинов при помощи адсорбентов.

Так как уровни плазменного белка оказались практически одинаковыми у всех уток и их скоррелировали с другими плазменными параметрами (TP / Альбумин: г = 0,98 и TP / Холестерин: г = 0,9), для дальнейших исследований взяли плазменный белок в качестве показателя интоксикации.

Кроме того, в качестве эталона для положительного контрольного (зараженного) рациона взяли уровень заражения афлатоксином, равный 92(100) ppb. Даже при том, что такое заражение считается низким по сравнению с уровнями, полученными в ходе некоторых испытаниях in vivo, и с уровнями естественного заражения сырья, эту дозу определили как компромисс между этическим и экономическим протоколами и протоколом чувствительности.

Период в 10 дней оказался достаточным для наблюдения за воздействием афлатоксина. В итоге, принято решение сократить продолжительность следующих экспериментов с 21 дня до 10.

Второй эксперимент:

Введение 100 ppb афлатоксина В1 вызывает значительные изменения биохимических плазменных параматров (Таблица 1), которые уравновесились после добавления 5 или 7,5 мг эталонного адсорбента токсина (на основе глины, названной Р1) на г загрязненного рациона.

Оригинальная модель для тестирования адсорбентов афлатоксина B1

Таким образом, модель была проверена на утятах в течение 10 дней с употреблением 100 ppb AFB1 в рационе, что позволило определить разницу в трех исследуемых параметрах крови.

Воздействие адсорбента токсинов хорошо заметно по разным параметрам крови. Защитное действие рассчитывается исходя из содержания плазменного белка (разный общий белок в отрицательном контрольном рационе и положительном контрольном рационе / разный общий белок во время испытания и в положительном контрольном рационе).

Компиляция 15 исследований

Модель подверглась 15 тестам с использованием около 20 рационов. Протестировано более 50 продуктов (Диаграмма 2).

Выбран один конкретный продукт как наиболее подходящий. Испытания доказали его высокую защиту от заражения афлатоксином В1. В ходе двадцати испытаний получена средняя защита, равная 87,6% по шкале от 75 до 100% (в пяти испытаниях — 100% защита). Этот продукт привел к созданию коммерческого продукта (T5X).

Оригинальная модель для тестирования адсорбентов афлатоксина B1

В ходе заключительного испытания сравнили выбранный продукт с разными известными коммерческими продуктами, существующими на рынке (Таблица 2)

Оригинальная модель для тестирования адсорбентов афлатоксина B1

Вредное воздействие AFB1 четко видно по существенному снижению уровня общего плазменно­го белка, что приводит к отрицательному контрольному уровню таких эффективных веществ как T5X. Эффективность одних продуктов от других существенно отличается.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Испытания in vitro, проведенные параллельно с испытаниями in vivo, продемонстрировали десорбцию между испытаниями при рН равном 3 и 7. Очевидны различия в эффективности испытаний in vitro и in vivo. Некоторые продукты, хорошо проявившие себя во время испытания in vitro, не выдержали испытаний на модели in vivo, что подтверждает необходимость проведения испытаний in vivo при тестировании адсорбентов токсинов.

Для испытания in vivo с утятами в качестве модели, основанного на модификации физиологических параметров, необходим низкий уровень токсинов (реальные дозы), небольшое количество животных и короткий период воздействия.

Такая модель чувствительна и продуктивна, а также является компромиссом между этической проблемой и требованиями эксперимента. Она позволяет быстро и экономично определить эффективность адсорбентов афлатоктинов.

ССЫЛКИ

Г.ДЕВЕГОВДА, Т.Н.К.МУРТИ, 2005г. Микотоксины: их воздействие на птицу и некотрые практические решения. Голубая книга микотоксинов. Nottingham University Press 25-56

Ф.Т.ДЖОУНС, У.М.ХАГЛЕР и П.Б.ГАМИЛЬТОН, 1982г. Связь между низкими уровнями афлатоксиноов в корме и потерей продуктивности в коммерческом производстве бройлеров. Птицеводство 61:861-868.

М.МОДИРСАНЕЙ, А.Р.ХОСРАВИ, С.М.М.КИАЕЙ, М.Х.БОЗОРГМЕХРИ ФАРД, М.ДЖ.ГАРАГОЗЛУ, П.ХАЗРАЕНИЯ, 2004г. Эффективность пищевого натурального цеолита и пекарских дрожжей при защите от афлатоксинов у бройлерских цыплят. Журнал Appl.Anim.Res. 26: 39-44.

Р.Х.РАУБЕР, П.ДИЛКИН, Л.З.ДЖАКОМИНИ, С.А.А. де АЛЬМЕЙДА, С.А.МАЛЛМАНН, 2007г. Продуктивность индюшат, употребляющих разные дозы афлотоксинов в корме. Птицеводство. 86 (8) : 1620-1624

С.Е. ШАЙДЕЛЕР, Действие разных типов алюмосиликата и афлатоксина В1 на токсичность афлатоксина, продуктивность цыплят и уровень минерального питания. Птицеводство. 1993г. 72/ 282-288

НА ГЛАВНУЮ

При полном или частичном использовании материалов сайта активная ссылка на Агроинфо обязательна.

Читайте также:

Глобальное потепление грозит ростом пищевых интоксикаций

Минсельхоз рассчитывает сократить импорт свинины и курятины в 3 раза

Мобильные комбикормовые заводы нужны всем

Аграриям дополнительно выделят 45 миллиардов рублей