Mikotoksini u krmivima

Odbor za dodatke i proizvode ili tvari koje se koriste u proizvodnji hrane za životinje

Prof.dr.sc. Matija Domaćinović Poljoprivredni fakultet u Osijeku

Mikotoksini – “nevidljivi ubojica” Mikotoksini - toksični sekundarni metaboliti rasta i razvoja plijesni na supstratima biljnog i životinjskog porijekla (korisni metaboliti – antibiotici, korisne plijesni-sirevi) - 100 000 vrsta plijesni preko 200 vrsta plijesni ima sposobnost proizvodnje mikotoksina - više vrsta plijesni proizvodi isti mikotoksin, jedna plijesan proizvodi više toksina - poznato više od 400 različitih mikotoksina - zbog meñusobne povezanog djelovanja i velikog broja mikotoksikoza ističu se plijesni roda; Aspergillus, Penicillium i Fusarium u skladištu

u polju

- vrste toksinogenih plijesni vezane uz gegografsko područje: - Aspergillus spp. - tropsko i suptropsko područje - Penicillium i Fusarium spp. - umjereno klimatsko područje (Sj.Amerika, Europa, Azija, i Rusija) - najčešći kontaminanti u stočnoj hrani su: aflatoksini, ohratoksini, fumonizini, zearalenon

Mjesta kontaminacije stočne hrane mikotoksinima

na polju u tijeku žetve u transportu i skladištu u tijeku prerade

Prisutni su u cijelom lancu poljoprivredne proizvodnje !

Put kontaminacije stočne hrane mikotoksinima Toksinogene plijesni u ratarskim proizvodima

Kontaminacija hrane za ljude i stočne hrane

Kontaminacija mlijeka, mesa, piva, vina itd.

Pogodovni čimbenici pojačanog razvoja mikotoksina •

Toksinogena plijesan i odgovarajući supstrat (žitarice, ugljikohidratna podloga)

•

Promjena klime (povećane temperaturne razlike, ekstremne vremenske prilike)

•

Hibridi ratarskih kultura (visok prinos, niska otpornost stresu -suša)

•

Agrotehnika (osnovna obrada, gustoća sklopa, monokultura, zakorovljenost)

•

Mehanizirana žetva (veća vlažnost, pojačan lom, kasna žetva-veća zaraza)

•

Skladištenje (miješanje zdravog i zaraženog, improvizirano skladištenja, štetnici)

•

Trgovina (globalizacija tržišta – pojačava mogućnost miješanja više mikotoksina)

•

Svjetski podaci - 25 % ratarskih proizvoda je kontaminirano mikotoksinima, kod nas i više! razlog za stalnu brigu !? kronična izloženost, kancerogeni učinak

Simptomi negativnog učinka mikotoksina na životinjama • Intenzitet toksičnog učinka - vrsta plijesni, količina razvijene plijesni (g/kg),

količina i dužina izloženosti toksinu, interakcije više toksina, vrsta životinja

• Toksičnost mikotoksina - najveća kod mladih kategorija i breñih životinja !

• Negativni učinak djelovanja mikotoksina su: 1) životinje smanjuju (odbijaju) konzumiranje hrane 2) mijenjaju nutritivnu vrijednost hrane, resorpciju i metabolizam hranljivih tvari 3) nepovoljan utjecaj na lučenje endokrinih i egzokrinih žlijezda, i 4) slabe imunološki sustav živog organizma Brojni i različiti simptomi • Hepatotoksini (aflatoksini, ...) - oštećenja stanice jetre, karcinom • Neurotoksini (patulin, fumonizin) - oštećenje živčanog sustava, krvarenje u mozgu • Nefrotoksini (ohratoksin, citrinin,...) - bolest bubrega • Estrogeni (zearalenon, zearalenol) - estrogenizam i degeneracija spolnih organa u životinja • Citotoksini (trihoteceni) - epitelne stanice kože,sluznica probavnog sustav • Gastrointestinalni poremećaji (austdiol) • Imunosupresivni učinak • Respiratorni poremećaji • Fotosenzibilni učinak

Karakteristike važnijih mikotoksina

Aflatoksini - B1, B2, G1, G2, M1, M2 sintetiziraju ih plijesni rodova Aspergillus, Pencillium i Fusarium Aflatoksin B1 je najtoksičniji predstavnik hepatotoksina Aflatoksini M1 i M2 je hidroksilirani toksični metabolit aflatoksina B1, nastaje u jetri životinja i ljudi nakon konzumacije hrane kontaminirane aflatoksinom B1 Na kontaminiranost hrane aflatoksinima najosjetljivija je perad

Ohratoksini – A, B, C - sintetiziraju ih plijesni iz rodova Penicillium i Aspergillus

Ohratoksin A - najtoksičniji predstavnik skupine nefrotoksičnih mikotoksina Rast ohratoksina je karakterističan za skladišta (nekontrolirani uvjeti temp. i vlage) Sposobnost dugog zadržavanja u organizmu životinja, najviše u bubrezima

Fumonizini – B1, B2, B3, B4 - neurotoksini - sintetiziraju ih plijesni iz roda Fusarium i Alternaria Fumonizin B1 (FB1) – najtoksičniji neurotoksin Kratko se zadržava u organizmu Najveću osjetljivost imaju svinje, a manje preživači

Zearalenon - je metabolit plijesni iz roda Fusarium, Po kemijskoj strukturi sličan estrogenim hormonima

Kod prasadi se hiperestrogenizam pojavljuje pri koncentraciji ZEN-a od 0,06 mg/kg TM Odrasle životinje toleriraju u hrani koncentraciju 200 – 400 µg/kg Termostabilan je – ne uništava ga niti visoka temperatura Toksičan učinak zearalenona najveći kod svinja (prasadi)

Ružičastu pljesnivost kukuruza uzrokuje plijesan vrste Fusarium graminearum

Kontaminiranost krmiva mikotoksinima

Na domaćem tržištu žitarica najviše ima; - fumonizin B1 (FB1), - fumonizin B2 (FB2), - ohratoksin A (OTA) - zearalenon (ZEA)

Rezultati analize uzoraka kukuruza svih županija Hrvatske - vrlo velika učestalost kontaminacije s FB1 (100%) i - velika učestalost kontaminacije ZEA (84%), - ostali mikotoksini znatno rjeñe prisutni

Koncentracija mikotoksina nisu visoke, česti su slučajevi s više mikotoksina sinergistički učinak više toksina - pojačava intenzitet negativnih nuspojava

Ispitivanje 2002. na 15 uzoraka kukuruza (R Hrvatska) - determinirane plijesni, mikotoksini i odreñena koncentracija

Svi uzorci sadržavali su: Fusarium i Penicillium spp, a u 5 uzoraka i Aspergillus spp.

Toksinogene plijesni fumonizina su pronañene u 14 uzoraka, a toksinogene plijesni zearalenona u svim uzorcima

U ispitivanim uzorcima nañen je FB1(15/15), ZEA (12/15), OTA (7/15), FB2 (2/15),

Kontaminiranost krmiva mikotoksinima

Istraživanje 2007. g. - 80 uzoraka žitarica, ulj.repice i krmnih smjesa, - seoska gospodarstva u tri Županije (Varaždinska, Brodsko-Posavska i Osječko-Baranjska) - utvrñene plijesni: - iz roda Rhizopus 56,2 %, - iz roda Aspergillus 37,5 %, - iz roda Penicilium 35,5%, - iz roda Fusarium 21,2 %

Toksigenost sojeva Aspergilus flavus nije dokazana - nije utvrñena prisutnost aflatoksina

- u sojevima Fusaria nije dokazana prisutnost zearalenona, fumonizina, i trihotecena

Mikotoksikološka analiza na 37 uzoraka žitarica iz seoskih gospodarstvava s područja edemske nefropatije rezultati su bili značajno promijenjeni: - ZEA je dokazan u 91,9 % uzoraka, u konc. od 6,6 - 1168 µg/kg, - Aflatoksini je dokazan u 40,5 % uzoraka, u konc. od 1,1 - 10,3 µg/kg, - Fumonizini je dokazan u 27 % uzoraka u konc. od 200 - 20700 µg/kg, a - Ohratoksin A je dokazan u 21,6 % uzoraka u konc. od 2 - 31,7 µg/kg

Komtaminiranost žitarica; dva mikotoksina utvrñena je u 35 % uzoraka tri mikotoksina utvrñena je u 19 % uzoraka četiri mikotoksina utvrñena je u 2,7 % uzoraka

Mikotoksini u krmivima i smjesama svinja i peradi - najosjetljivije vrste životinja

Desetogodišnji monitoring (1995.-2004.god.)

Ukupno 756 analiza uzoraka stočne hrane za hranidbu peradi i svinja

Najčešći izolirani rodovi plijesni su: Penicilium (28,38%), Aspergillus (26,37%), Količina i vrsta mikotoksina varirala ovisno o vrsti smjese i godini Mucor (24,67%), izravno se dovodi u svezu s specifičnim klimatskim čimbenicima Fusarium (11,33%), i Rhizopus (9,22%)

Istraživanje 320 koncentriranih krmnih smjesa za svinje i perad, - velik broj uzoraka smjesa bio je kontaminiran sa dva, odnosno tri mikotoksina,

Od ukupno 161 uzorka hrane za mlade životinje

- prisutnost AFB1 utvrñena je u 22,4 % uzoraka, od čega u 20,5 % s prekomjernim količinama ‘’ ZEA utvrñena je u 100 % uzoraka, od čega u 51,5 % s prekomjernim količinama ‘’ OTA utvrñena je u 100 % uzoraka, od čega u 44,1 % s prekomjernim količinama

Od ukupno 159 uzoraka hrane za odrasle životinje

- prisutnost AFB1 utvrñena je u 20,1 % uzoraka, od čega u 19,5 % s prekomjernim količinama ‘’ ZEA utvrñena je u 100 % uzoraka, od čega u 40,9 % s prekomjernim količinama ‘’ OTA utvrñena je u 100 % uzoraka, od čega je u 62,3 % s prekomjernim količinama

Učinak mikotoksina kod preživača

Starije kategorije preživača otpornije na negativne učinke mikotoksina od monogastričnih životinja – detoksikacijska sposobnost mikroorganizama buraga na Fuzarium mikotoksine uspješnost varira ovisno o općem zdravstvenom stanju organizma Mliječna goveda najviše izložena aflatoksinima, trihotecenima i zearalenonu Mikotoksini u hrani - mliječna goveda smanjuju mliječnost i do 25 % Aflatoksini kod mliječnih životinja - klinički znaci - manja konzumacija aflatoksinom kontaminirane hrane - mršavljenje - manja proizvodnja mlijeka i simptomi acidoze - proljev i krvavi izmet - akutni mastitis i otok nogu, - respiratorni poremećaji, - oštećenja jetre i - imunosupresija - slabiji imunološki sustav

AFM1- metabolit aflatoksina, prenosi se u mlijeko u količini od oko 1 - 6% konzumiranih aflatoksina iz hrane

Telad je najosjetljivija kategorija na aflatoksine

Veća osjetljivost na fumonizine kod mliječnih krava nego kod junadi u tovu .! veći fiziološki napor organizma u proizvodnji mlijeka

- Krave koje konzumiraju hranu zaraženu sa DON-om (4 - 5 mg/kg) proizvode mlijeko s 13% manje masnoće - Toksičnost mikotoksina (DON-a) je manja kod preživača u buragu metabolizira u svoje manje otrovne de-epoxyde T-2 toksin rezultira gubitkom apetita i težine, sporijim rastom, gastroenteritisom, smanjenom proizvodnjom mlijeka i smanjenom otpornošću imunog sustava Zearalenon i kod preživača uzrokuje poremećaje reproduktivne sposobnosti - lažna vrućica, anestrija, prerano razvijena mliječna žlijezda, pobačajima itd.

Provoñenjem kontroliranih ispitivanja na kravama u suhostaju, - kada je hrana sadržavala do 500 mg zearalenona dnevno (dopuštena koncentracija u hrani od oko 25 mg zearalenona) - pokazalo se da nema većih negativnih utjecaja Kontrolirana ispitivanja zearalenona sa visokom razinom nisu davala očekivani stupanj toksičnosti koji se postiže sa hranom zaraženom zearalenonom sa polja.

•Smatra se da je u prirodi izražena interakcija više mikotoksina u zaraženoj hrani

Mikotoksini u silaži

Istraživanje prisutnosti mikotoksina u silaži kukuruza i lucerke u petogodišnjem razdoblju (1999.-2004.)

Najčešće prisutan mikotoksin; - zearalenon u 60,6% analiziranih uzoraka, - DAS u 30,3% analiziranih uzoraka,

utvrñene vrijednost na granici ili preko dozvoljenih

Kontaminiranost silaže; - ohratoksinom A, - aflatoksinom B1 - T-2 toksinom

izmeñu 5,2 i 21,2%,

vrijednosti su bile ispod dozvoljenih granica

Mjere prevencije i njihov značaj

Mjere sprečavanja biosinteze mikotoksina na poljoprivrednim proizvodima - potrebno spriječiti rast toksinotvornih plijesni

kontrolom okolišnih parametara, primjenom kemijskih antifungalnih sredstava primjena najboljih agrotehničkih mjera u proizvodnji tehnologiji skladištenja - prosijavanje i sušenje prije skladištenja, - kvalitetno skladištenje – tretman insekticidima, provjetravanje, - korištenje propionske i octene kiseline u konzerviranju (žitarice, sijeno i silaža), - uporaba CO2-metode konzerviranja zrnevlja, i - korištenje inokulanata u konzerviranju krmiva - bolji uvjeti fermentacije

Značaj mjera prevencije • znakovi pojave mikotoksina u krmivima teško uočljivi • ne postoji jedinstvena mjera čišćenja zaraženih krmiva • kontaminirana krmiva se ne mogu potpuno dekontaminirati - očistiti • mikotoksini su stabilni spojevi - ne odstranjuju se postupkom tehnološke obrade • nema programa liječenja, niti specifičnih lijekova

Metode smanjenja zaraženosti mikotoksina u stočnim krmivima Mehaničkim putem: putem - čišćenje - izdvajanjem oštećenih, nerazvijenih, tamno obojenih zrna - skidanje aleuronskog sloja krmiva - najviše zaražen, smanjuju se ohratoksini 10-30 %

Kemijskim putem: putem - ekstrakcijom organskim otapalima (ovaj način skup, a moguće je onečišćenje krmiva ostacima korištenog otapala) - klor, amonijak, sumporoksid, vodikperoksid - razaraju neke aflatoksine - mikofiksatori - adsorbensi mikotoksina (aflatoksini i do 85 %)

Biološki način: in - aktivnost specifičnih mikroorganizama i destrukcija aflatoksina - izazivanje rasta sojeva plijesni koje ne proizvode mikotoksine -atoksigeni sojevi

Termičkom obradom : termostabilni su trihoteceni, ohratoksini A i patulin Kuhanjem krmiva količina aflatoksina B1 se smanjuje 10 – 20 % Prženjem krmiva smanjuje se aflatoksini B1, G1, G2 za 40 – 50 % Pečenjem krmiva se smanjuje količina aflatoksina za 10 – 17 % pečenjem kruha alkaloidi ergotamini smanjuje se za 75-100 % Autoklaviranjem smanjuje se količina aflatoksina za oko 67%

Kontrolirati temp. - previsoka temp. štetna - puca zaštitna opna i povećava se slobodna intergranularna vodena para u silosu

Umjesto zaključka

Globalizacija proizvodnje i trgovine stočne hrane - povećana mogućnost prisutnosti i drugih mikotoksina (aflatoksini,ohratoksini) - meso, mlijeko, jaja

Visokoproizvodni hibridi biljaka i životinja u poljoprivrednoj proizvodnji - povećan fiziološki napor organizma, smanjena otpornost na kontaminiranost mikotoksinima

Uskladiti maksimalno dozvoljene količine mikotoksina u krmivima s zemljama EU - spriječiti će se uvoz u odreñenim stočnim krmivima koja su ondje proglašena zdravstveno neispravnim - poboljšati će se nezadovoljavajuće stanje mikološke kakvoće krmiva na domaćem tržištu - kvalitetu žitarica (kukuruza) razvrstati i plaćati prema broju plijesni u g krmiva --- poticati će se kvalitetniji proizvod

Mjerama prevencije posvetiti veću pažnju - ne postoji jedinstvena i pouzdana metoda dekontaminaciju mikotoksina u krmivima

Proizvodnja i primjena higijenski zdravih krmiva u uvjetima intenzivne stoÄ?arske proizvodnje nema alternative !

Hvala na paĹžnji !