
Микотоксины — это вторичные токсические метаболиты плесневых грибков, представляют сегодня глобальную проблему, так как значительно влияют на продуктивность животных и рентабельность современного производства животноводчекской продукции. Присутствие микотоксинов установлено во всем мире в различных концентрациях в зависимости от климатических условий и условий производства кормов. Исследования показывают, что 25 % зерновых в мире пораженно микотоксинами. В настощее время известно более 300 микотоксинов, а предполагается, что их значительно больше (более 3000). К примеру, такой микотоксин, как афлатоксин, явя-лется одним из сильнейших канцерогенов, и его присутствие в молочной продукции представляет реальную угрозу для здоровья людей.
Существует много различных способов для борьбы с микотоксинами и уменьшения их вредного воздействия (физические, химические, биологические), однако большинство из этих методов трудоемки, дорогостоящие и имеют недостатки (не обеспечивают надежную защиту от микотоксинов, снижают питательную ценность сырья и т.д.). Наиболее надежным способом для борьбы с микотоксинами в животноводстве является использование специальных кормовых добавок — адсорбентов микотоксинов. Адсорбенты микотоксинов действуют как «химические губки» и адсорбируют микоток-сины в желудочно-кишечном тракте, тем самым предотвращая его поглощение и распределение в органах-мишенях. Эффективность адсорбции зависит от химической структуры как адсорбента, так и микотоксина.
Наиболее важной особенностью адсорбции является физическая структура адсорбента: его суммарный заряд, распределение заряда, величина пор, доступная поверхность для связывания микотоксинов. С другой стороны, такие свойства адсорбированных микотоксинов, как полярность, растворимость, форма и распределение заряда, также играют значительную роль.
Компания Patent co. уже более 20 лет занимается решением проблем микотоксикозов у животных применением адсорбентов мико-токсинов, основанных на новых технологиях. Компания в самом начале своей деятельности расматривала различные минералы как основу для своего адсорбента микотоксинов. Большинство минералов (бентонит, кремний, каолин) эффективно связывает более полярные микотоксины (афлатоксин, алколоиды спорыньи), но обладает рядом отрицательных свойств, которые ограничивают их примнение: связывают питальные вещества, неустойчивы при различных значениях рН желудочно-кишечного тракта.
Компания Patent co. после многочисленных исследований за основу для получения эффективного адсорбента микотоксинов выбрала минерал клиноптилолит, который входит в группу цеолитов. Данный минерал обладает рядом полезных свойств, которые отличают его от других минералов:
- селективно адсорбирует только мико-токсины и не связывает на себя питательные вещества корма;
- эффективно связывает более полярные соединения: микотоксины (афлатоксин В1, алкалоиды спорыньи), тяжелые металлы, радионуклиды, аммиак;
- устойчив при различных значениях рН, что делает его устойчивым во всем желудочно-кишечном тракте животных.
Клиноптилолит эффективно связывает полярные микотоксины, на рисунке 1 на с. 24 схематически показано отрицательно заряженная поверхность минерала. Как видно из рисунка, на поверхности минерала находятся 4 типа катионов (Са2+, К+, Na+, Mg2+). Данные катионы непрочно связаны на поверхности минерала и легко заменяются на более полярные соединения (афлатоксина или аммиака). Чем больше данных катионов находится на поверхности, тем больше соединений может быть связанно на поверхности.
Клиноптилолит, однако, эффективно связывает только более полярные микотокси-ны. Для того чтобы улучшить связывающую способность минерала к менее полярным микотоксинам (зеараленон, Т-2 токсин, охратоксин, фумонизин В1), Patent co. разработала специальную технологию модификации поверхности клиноптилолита, что увеличивает его способность к адсорбции менее полярных микотоксинов.
На основе данной технологии был получен продукт Minazel Plus, а сама технология производства запатентованна в Европейском союзе.
Адсорбция менее полярных микотокси-нов требует частичной коррекции заряда поверхности минерала и гидрофобности поверхности. Это достигается с помощью длинноцепочечных органических катионов. Часть легкозаменяемых катионов на поверхности минерала заменяется длинными органическими лигандами, которые являются новыми активными центрами для связывания менне полярных микотоксинов (Т-2 токсин, зеараленон, фумонизин В1, охратоксин и др.), в то время как более полярные соединения связываются на природной поверхности минерала. Органические молекулы прочно связаны на поверхности минерала. Таким образом, за счет модификации поверхности мы получаем совершенно новое соединение с уникальными свойствами, которое не существует в природе.
Характеристики самого продукта:
- Скорость адсорбции.
Некоторые микотоксины быстро всасываются в организме (афлатоксин, зеарале-нон), и поэтому адсорбент должен быстро связывать микотоксины, до их распределения в организме.
Контактное время зеараленона / Minazel Plus | Процент адсорбции |
5 мин. | 51,51 |
30 мин. | 76,17 |
60 мин. | 93,04 |
- Cелективность. За счет своего строения Minazel Plus обладает селективными свойствами: связывает на себя микотоксины, оставляя питательные вещества нетронутыми.
- Эффективность. Minazel Plus эффективно связывает широкий спектр микоток-синов (средние результаты IN VITRO исследований):
Микотоксин | Адсорбция, % |
Афлатоксин B1 | 99 |
Зеареленон | 94 |
Охратоксин A | 96 |
Фуминозин B1 | 86 |
T-2 токсин | 83 |
Алколоиды спорыньи | 97 |
- Стабилен при различных значениях рН (от 1 до 10), что делает продукт стабильным на всем протяжении желудочно-кишечного тракта животных.
- Вводится в комбикорм в дозировке 1-2 кг/т корма в зависмости от поражения корма микотоксинами. 1 кг — это профилактическая дозировка, 2 кг добавляется при сильном поражении корма микотоксинами и присутствия у животных симптомов ми-котоксикозов.
Minazel Plus является предметом многочисленных исследований, научных и докторских диссертаций. Ниже приведено описание одного из IN VITRO опытов, доказывающих стабильноть Minazela Plus и его адсорбционные, и десорбционные свойства по отношению к микотоксинам.
Для того чтобы доказать стабильность продукта в 2012 г. в лабаратории колледжа ветеринарной медицины в Университете Миссури, США был проведен опыт по адсорбции и десорбции микотоксинов адсорбентом Minazel Plus в IN VITRO условиях. Опыт был поставлен таким образом, чтобы симмулировать процесс адсорбции микоток-синов в желудке животных и посмотреть насколько адсорбент отпускает микотоксины при рН тонкого кишечника (десорбция).
Материалы и методы
Раствор, содержащий по 2 мг афлатоксина B1, зеараленона, охратоксина, фумонизина B1 доводили до значения рН 3,0. Minazel Plus был добавлен в концентрации 0,2 %. Пробирки центрифугировали в течение 30 мин. при комнатной температуре. Адсорбцию анализировали методом ВЖХ (HPLC).
Затем неадсорбированные микотоксины были удалены из раствора, и рН раствора довели до значения рН 6,5. Пробирки снова центрифугировали в течение 30 мин. при комнатной температуре. Адсорбцию анализировали методом ВЖХ (HPLC).
Из лаборатории университета были получены сертификаты исследований, подтверждающие адсорбционные и десорбци-онные свойства Minazel Plus. Результаты исследований приведены в таблице.
Микотоксин | Адсорбция, % | Десорбция, % |
Афлатоксин B1 | 100,0 | 0,0 |
Зеараленон | 88,0 | 2,3 |
Охратоксин A | 74,5 | 13,8 |
Фумонизин B1 | 98,7 | 21,3 |
Заключение
Данные в таблице выше показывают конечные результаты опыта по адсорбции и десорбции. На основе данного опыта можно заключить следующее:
- Minazel Plus надежно связывет мико-токсины при различных значениях рН.
- Minazel Plus эффективно связывает не только более полярные микотоксины (афла-токсин), но и менее полярные микотоксины, такие как зеараленон, охратоксин А, фумо-низин В1. р