Katarzyna Jankowska
Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności, PAN Olsztyn
Narastające problemy z rozrodem w stadzie i pojawiające się coraz częściej choroby będące wynikiem zaburzeń odporności u zwierząt, są jedną z przyczyn obniżenia produkcyjności krów i ich brakowania. Sprzyja temu często nadmierna koncentracja i brak dobrostanu.
Groźnym czynnikiem może być obecność niewielkich, ale jakże niebezpiecznych dla zdrowia zwierząt toksykogennych metabolitów grzybów określanych jako mikotoksyny. Mogą one pojawiać się w okresie zbioru roślin przeznaczonych na paszę dla zwierząt lub w okresie jej przechowywania (najczęściej ma to miejsce, gdy są one niedostatecznie suche lub też, gdy dochodzi do wtórnego zawilgocenia, albo nieodpowiedniej izolacji ścian i podłóg magazynowych, przy równocześnie wysokiej temperaturze powietrza). Mikotoksyny są istotnym zagrożeniem dla bydła w szczególności teraz, kiedy klimat zmienia się i tworzy sprzyjające warunki dla wzrostu i rozwoju grzybów pleśniowych (wystarczy wilgotność na poziomie 20%), przyczyniając się tym samym do wystąpienia chorób układu oddechowego zwierząt oraz ludzi obsługujących zwierzęta, obniżenia odporności organizmu, grzybiczych poronień. Kontaminacja organizmu zwierzęcego mikotoksynami zależy od poziomu odporności i predyspozycji genetycznych zwierzęcia, a przede wszystkim od ich zawartości w paszach.
Poprzez niekorzystne oddziaływanie na organizmy żywe mikotoksyny zaliczane są do substancji niedozwolonych, objętych monitorowaniem (zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi w sprawie sposobu postępowania z substancjami niedozwolonymi, pozostałościami chemicznymi, biologicznymi, produktami leczniczymi i skażeniami promieniotwórczymi u zwierząt i w produktach pochodzenia zwierzęcego Dz. U. 06.147.1067). Mikotoksyny już w niewielkich ilościach mogą spowodować np. dysfunkcję wątroby, zaburzenia w przewodzie pokarmowym, wywoływać kwasice metaboliczne oraz powstawanie nowotworów złośliwych. Może nastąpić także stopniowa destrukcja zwłaszcza komórek układu nerwowego, wydalniczego czy krwiotwórczego.
Zatrucia pokarmowe, których podłoże stanowią mikotoksyny, (pojawiające się po pobraniu przez bydło zepsutych, spleśniałych pasz), mają istotny wpływ na procesy trawienne oraz zdrowie zwierząt. Przebieg zatrucia może mieć charakter podkliniczny (obraz, jest mało czytelny i trudny do diagnozowania) lub kliniczny (ostry lub przewlekły). Ogólne objawy działania mikotoksyn (w postaci obniżenia produkcji mleka i niestrawności) pojawiają się zazwyczaj u krów w ciągu tygodnia (ocena jakości aktualnie skarmianej paszy w zestawieniu z objawami klinicznymi mogą być mylące). Mikotoksyny (w zdecydowanej większości) oddziałują na organizm poprzez długotrwałą ekspozycję (należy zaznaczyć: najwyższy stwierdzony poziom mikotoksyn w surowicy osiągany jest trzeciego dnia od skarmiania zanieczyszczonej paszy. Niekiedy jeszcze w 3 tygodniu po zakończeniu podawania paszy zawierającej mikotoksyny stwierdza się ich obecność w surowicy, jednak na poziomie nie przekraczającym 10% wartości maksymalnej początkowej).
Liczba wyizolowanych i scharakteryzowanych chemicznie mikotoksyn sięga ok. 300 (ok. 100 spośród nich produkowane jest przez grzyby z rodzaju Fusarium) badania skupione są jednak na tych, które wykazują największą toksyczność w stosunku do organizmu człowieka i zwierząt. Należą do nich: aflatoksyny, ochratoksyny, trichoteceny, zearalenon oraz fumonizyny. Mikotoksyny pojawiają się nie tylko na ziarnach czy roślinach (na polu), lecz także na trawach, w kiszonkach z kukurydzy, czy z traw, które odgrywają istotną rolę w hodowli bydła. Należy pamiętać o tzw. tlenowej stabilności kiszonek, zwłaszcza w okresie letnim, kiedy przy ich wybieraniu może dochodzić do wtórnej fermentacji, inicjowanej przez drożdże i grzyby pleśniowe. Dla uniknięcia tego zjawiska stosuje się specjalne preparaty kiszonkarskie (chemiczne i biologiczne) hamujące rozwój organizmów tlenowych. W przypadku miernej i złej jakości kiszonek często występują grzyby toksynotwórcze Penicillium roqueforti (około 20 mg/kg). Uważa się, że kiszonka jest bezpieczna dla zwierzęcia, jeżeli w jednym gramie liczba zarodników pleśni nie przekroczy 1x104, a komórek drożdży 1x106. Kiszonki najczęściej są atakowane przez pleśnie z rodzaju: Monascus ruber, Aspergillus fumigatus. Dlatego opracowano określone normy dotyczące zawartości mikotoksyn w materiałach paszowych.
Pasze nie są jednolicie skażone pleśniami, dlatego należy widoczne miejsca, opanowane pleśniami całkowicie usuwać. Nie można także stosować do ścielenia stanowisk bydła słomy zanieczyszczonej pleśniami, ponieważ zwierzęta częściowo mogą pobierać ją ze ściółki.
Przykładowa dopuszczalna zawartość aflatoksyn (AFT) w paszach została przedstawiona w tabeli 2.
Pozornie organizm krowy nie powinien reagować na mikotoksyny z uwagi na obecność w żwaczu bakterii, które mają zdolność rozkładu niektórych z nich. W obecnej dobie przy wyższej wydajności (40-50 litrów mleka dziennie) krowy pobierają znacznie więcej paszy (nawet >25 kg s.m., wcześniej około 12-15 kg s.m.).
Podjęto próby określenia zabiegów mających na celu zmniejszenie negatywnego wpływu oddziaływania mikotoksyn w paszach na organizmy zwierzęce.
Sposoby ograniczenia skażenia ikotoksynami
Przed zbiorem roślin:
a) przyorywanie resztek pożniwnych (szczególnie kukurydzy),
b) stosowanie fungicydów,
c) wybór do uprawy odmian odpornych,
d) unikanie niedostatecznego lub nadmiernego nawożenia,
c) terminowy zbiór (szczególnie ważne przy zbiorze kukurydzy na ziarno).
Po zbiorze:
a) metoda fizyczna (rozdzielenie ziaren na czyste i porażone: frakcjonowanie, mielenie, ekstrakcja, działanie podwyższoną temperaturą oraz radiacja. Podwyższona temperatura powoduje nieznaczne obniżenie zawartości mikotoksyn, ze względu na ich wysoką termostabilność. Ulegają rozkładowi dopiero w temperaturze powyżej 200°C,
b) metoda chemiczna (z praktycznego punktu widzenia i najbardziej skuteczną jest metoda amoniakowania ziarna zawierającego mikotoksyny, która na skalę wielkotonażową stosowana jest w naturalnych warunkach magazynowania, na mniejszą natomiast przy podwyższonej temperaturze i przy podwyższonym ciśnieniu. Wiele innych metod chemicznych było stosowanych z użyciem takich odczynników, jak np.: H2O2, NaOH, podchloryn sodu, metyloamina, CaCl2, formaldehyd. Metody chemicznej detoksykacji powinny powodować rozłożenie mikotoksyn bądź ich inaktywację chemiczną w adsorbentach stosowanych w celu zmniejszenia zawartości mikotoksyn w matrycy. Do najważniejszych z nich należą: glikokrzemian sodowo-wapniowy, kaolin, celit, węgiel aktywny, krzemian glinu, krzemian magnezu, glin czy też bentonit. Stosowanie związków o silnych właściwościach adsorpcyjnych powoduje jednak wiązanie pierwiastków śladowych bądź rozpuszczalnych w wodzie witamin, co ogranicza ich stosowanie),
c) metoda biologiczna (wykorzystanie mikroorganizmów i ich enzymów do degradacji mikotoksyn –np. bakterie Acinetobacter calcoaceticus, grzyby pleśniowe Aspergillus niger, bakterie fermentacji mlekowej z rodzaju Lactobacillus oraz drożdże z rodzaju Saccharomyces).
Jeżeli zapobieganie tworzeniu się mikotoksyn jest niemożliwe lub nie daje efektów, należy zastosować odpowiednio dobrane sposoby detoksykacji. Niezależnie od tego jaka metoda dekontaminacji została zastosowana, musi ona spełniać następujące kryteria:
• surowiec musi zachować swoje własności odżywcze i pozostać strawny,
• właściwości fizyczne surowca nie powinny ulec znaczącym zmianom,
• zastosowana metoda musi być opłacalna (koszt detoksykacji nie może być wyższy niż wartość surowca),
• produktami przemiany mikotoksyny nie mogą być związki toksyczne,
• zarodniki i grzybnia pleśni muszą zostać zniszczone, aby nie doszło do ponownego wytworzenia mikotoksyny.
Profilaktyka
• pasze importowane należy poddać badaniom, dopiero można je stosować w żywieniu zwierząt,
• w celu ochrony wilgotnego ziarna przed rozprzestrzenieniem się pleśni stosuje się kwasy organiczne np. kwas propionowy,
• dokładne wysuszenie wilgotnego ziarna po zbiorach,
• sporządzenie kiszonki z nieporażonych pleśniami surowców,
• przestrzeganie odpowiednich procedur podczas zbiorów, transportu i przechowywania, co może w znaczącym stopniu zmniejszyć wzrost mikotoksyn.
Do usuwania mikotoksyn służą detoksykanty czyli specjalne mieszaniny składników przeznaczonych do redukcji ich w paszach. Mają one wysoką zdolność wiązania mikotoksyny (Alfatoksyny B i G, Ochratoksyny A i B, Zearalenonu, DON, T-2 i Fumonizyny B1). Mogą być również stosowane substancje wiążące mikotoksyny. Dzięki swoim silnym właściwościom sorbcyjnym preparaty wiążą występujące w paszach groźne mikotoksyny. W związanej formie niebezpieczne toksyny przechodzą przez przewód pokarmowy i są wydalane z kałem.
Czy mikotoksyny wywierają wpływ na rozród u bydła?
Zaburzenia w rozrodzie są często wywołane negatywnymi czynnikami środowiskowymi, głównie niedoborowym żywieniem i obniżeniem poziomu dobrostanu zwierząt. W ślad za tym idzie spadek odporności sprzyjający pojawianiu się licznych chorób wirusowych, bakteryjnych i pasożytniczych.
Jednym z najważniejszych wskaźnikików zaburzeń rozrodu jest brak rui. Może on m.in. wynikać z niedojrzałości płciowej (zakłóceń w okresie poporodowym).
Dużym problemem jest zapalenie macicy (Endometritis), wynikiem czego są nieskuteczne inseminacje. Hodowcy mogą spotkać się ze zjawiskiem cichej rui polegającej na braku (niezauważaniu) zewnętrznych objawów rujowych, pomimo że cykl płciowy przebiega prawidłowo. Przyczyn trzeba szukać w niedoborach energii w dawce pokarmowej, witamin (witaminy A i E) oraz składników mineralnych w dawkach pokarmowych, a także w niekorzystnych warunkach utrzymania, czynnikach stresogennych i nieprawidłowym wykrywaniu krów latujących się. Coraz częściej w okresie wczesnej ciąży (do 42. dnia) zdarzają się zamarcia (straty) zarodków. Przyczynami zamieralności zarodków w okresie wczesnej ciąży mogą być wirusy powodujące choroby, np.: BVD/MD – wirusowa biegunka bydła i choroba błon śluzowych – choroba zakaźna bydła, (IBR-IPV)- otręt bydła: odsetek poronień wynosi około 25% oraz stany zapalne macicy. Zamieralność zarodków spowodowana jest również czynnikami niezakaźnymi takimi jak: niedobory żywieniowe oraz nadmiar związków azotowych i związany z tym podwyższony poziom mocznika we krwi i mleku, a przede wszystkim obecność mikotoksyn w paszach. W sytuacji występowania podwyższonego ryzyka zatruciami bydła z powodu występowania mikotoksyn w paszach, powinno się stosować specjalne dodatki do dawki zawierające substancje redukujące (detoksykanty) lub neutralizujące mikotoksyny oraz odbudowujące mikroflorę żwacza.
W trosce o stan zdrowotny stada niezbędny jest jego monitoring. Szczególnie powinien dotyczyć on krów ciężarnych oraz po wycieleniu. Konieczne są zatem badania profilaktyczne mające na celu określenie stanu dróg rodnych 2 tygodnie po porodzie (stopień inwolucji macicy) oraz 2 miesiące po porodzie, jeśli nie wystąpiła jeszcze ruja.
W przypadku występowania różnych, często nieswoistych zaburzeń związanych z rozrodem w pierwszej kolejności należy przeanalizować prawidłowość żywienia i jakość pasz. Określić i wykluczyć zaburzenia metaboliczne spowodowane obecnością mikotoksyn w paszach.