Дезоксиниваленол

Дезоксиниваленол (ДОН) вырабатывается в основном штаммами Fusarium graminearum и F. culmorum.6,12 Эти грибы устойчивы к широкому спектру климатических условий; колонизации способствуют прохладные, влажные условия.6,10 Споры (конидии) переносятся ветром и прикрепляются к растениям, проникая через пестичные столбики кукурузы и пыльники на мужских цветках.6,8 Грибы используют эти ворота инфекции и насекомых-векторов, включая мотылька кукурузного и трипса, для проникновения в растение и инициирования инфекционного процесса, сопровождающегося выработкой микотоксина. ДОН преобладает среди всех микотоксинов в Северном полушарии и, оказывая неблагоприятное действие на организм животных, этот микотоксин известен как один из наиболее опасных для животноводческого производства.11 Общая допустимая максимальная концентрация этого микотоксина в кормовых и пищевых продуктах регулируется в странах ЕС (см. Таблицу 1), а также имеются рекомендации, действующие в США.5 Поскольку ДОН вызывает рвоту, он также носит название «вомитоксин»; контаминация им также сопровождается отказом животного от корма. По своему химическому строению ДОН – полярное, водорастворимое соединение, принадлежащее к группе трихотеценов типа B. ДОН устойчив к высоким температурам и способен частично выдерживать температуры в диапазоне от 170 to 350 °C, без снижения своей концентрации через 30 мин обработки при температуре 170 °C.1,3,4,7

Токсичность

Токсическое действие ДОН обусловлено наличием свободных ОН-групп и эпоксидного кольца.8,9,10,12 Последнее является общей особенностью всех трихотеценов. Действие ДОН на здоровье животных и человека может отмечаться после потребления контаминированного материала. Из всех видов животных наиболее чувствительны к ДОН свиньи, для которых концентрации свыше 1000 мкг/кг могут быть потенциально опасны.2,3,4,7 Основное токсическое действие ДОН заключается в подавлении синтеза белка и функции митохондрий. Поскольку это в значительной степени оказывает влияние на быстрорастущие клетки, последствия действия ДОН включают угнетение иммунной системы, иммуномодуляцию (повышенная восприимчивость к патогенным и условно-патогенным возбудителям) и цитотоксический эффект.2,3,7,8,9,12

Действие на желудочно-кишечный тракт включает следующие симптомы: гастроэнтерит (сопровождается отечностью слизистой оболочки желудка и кишечника), нарушение целостности кишечника и воздействие на кишечную микрофлору, диарея, кровотечение в кишечнике, анорексия, снижение эффективности использования питательных веществ, увеличение размера печени, сильное угнетение иммунной системы, снижение потребления корма и уменьшение прироста массы тела.2,3,7,8,9,12 Другие распространенные последствия действия этой группы трихотеценов включают общую слабость, разрушение костного мозга, снижение уровней сывороточных белков и альбумина, уменьшение гематокрита (концентрации эритроцитов в крови), сокращение уровня кальция и фосфора в сыворотке крови, а также нейротоксическое действие.2,3,7,8,9,12

Нормы

Максимально допустимые показатели содержания ДОН в кормовых материалах в странах ЕС перечислены в Таблице 1. В США допустимые уровни для ДОН следующие:13

Уровни, допустимые FDA, США

Для продукции из пшеницы, готовой для потребления в пищу, такой как мука, отруби и зародыши пшеницы, рекомендуемый уровень ДОН составляет 1 мг/кг. Для пшеницы, предназначенной для помола, организация FDA не определяет допустимый уровень, поскольку используемые на мукомольных мельницах производственные методы и дополнительные технологические приемы позволяют значительно снизить содержание ДОН в готовой продукции из пшеницы, в сравнении с исходным уровнем в сыром зерне. Учитывая значительную вариабельность процессов производства, установление допустимых уровней для сырой пшеницы не имеет практической значимости.

Содержание ДОН составляет 10 мг/кг в зерне и продуктах переработки зерна (при содержании сухого вещества 88%), 30 мг/кг в барде, пивной дробине, а также глютеновых кормах и глютеновой муке, полученной из зерновых (при содержании сухого вещества 88%), предназначенных для мясного и откормочного крупного рогатого скота с руминацией, в возрасте старше 4-х месяцев, а также дойного крупного рогатого скота с руминацией, старше 4-х месяцев; имеются дополнительные рекомендации о том, что общее содержание ДОН в рационе для мясного и откормочного крупного рогатого скота с руминацией, в возрасте старше 4-х месяцев, не должно превышать 10 мг/кг, а общее содержание ДОН в рационе для дойного крупного рогатого скота с руминацией, старше 4-х месяцев – не выше 5 мг/кг. Для кур уровень ДОН не должен превышать 10 мг/кг в зерне и продуктах переработки зерна, с учетом дополнительных рекомендаций о том, что эти ингредиенты составляют не более 50% рациона кур.

Содержание ДОН не выше 5 мг/кг рекомендуется для зерна и продуктов переработки зерна, предназначенных для свиней, с учетом дополнительных рекомендаций о том, что включение этих ингредиентов в рацион свиней не должно превышать 20%.

Допустимый уровень ДОН 5 мг/кг принят для зерна и продуктов переработки зерна, предназначенных для всех других животных – с дополнительной рекомендацией об ограничении включения этих ингредиентов в рационы на уровне не более 40%.

  

Таблица 1. Максимально допустимые показатели для ДОН в странах ЕС5
Продукты, предназначенные для кормления животных Максимально допустимый показатель в мг/кг для кормового продукта с содержанием влаги 12%
Злаковые и продукты злаковых, за исключением продуктов переработки маиса 8
Продукты переработки маиса 12
Добавочные и полнорационные кормовые продукты, за исключением корма для свиней, телят, ягнят и козлят 5
Добавочные и полнорационные кормовые продукты для свиней 0.9
Добавочные и полнорационные кормовые продукты для телят (<4 мес), ягнят и козлят 2
Источники
  1. Alizadeh A., Braber S., Akbari P., Garssen J., Fink-Gremmels J. (2015). Deoxynivalenol Impairs Weight Gain and Affects Markers of Gut Health after Low-Dose, Short-term Exposure of Growing Pigs. Toxins (7) 2017-2095.
  2. Cheat S., Gerez J.R., Cognié J., Alassane-Kpembi I., Bracarense A.P.F.L., Raymond-letron I., Oswald I.P., Kolf-Clauw M. (2015). Nivalenol has Greater Impact than Deoxynivalenol on Pig Jejunum Mucosa in Vitro on Explants and in Vivo on Intestinal Loops. Toxins (7) 1945-1961.http://www.fao.org/docrep/X5036E/x5036E1e.htm
  3. Grenier B., Applegate T.J., (2013). Modulation of Intestinal Function Following Mycotoxin Ingestion: Meta-Analysis of Published Experiments in Animals. Toxins (5) 396-430.
  4. Grenier B., Dohnal I., Shanmugasundaram R., Eicher S.D., Selvaraj R.K., Schatzmayr G. and Applegate T.J., (2016) Subsceptibility of Broiler Chickens to Coccidiosis When Fed Subclinical Doses of deoxynivalenol and Fumonisins – Special Emphasis on the Immunological Response and the Mycotoxin Interaction. Toxins (8) 231.
  5. Opens external link in new windowhttp://eurlex.europa.eu/legalcontent/EN/TXT/HTML/?uri=CELEX:32006H0576&from=EN
  6. Krska R., Nährer K., Richard J. L., Rodrigues I., Schuhmacher R., Slate A. B., Whitaker T. B., (2012). Guide to Mycotoxins featuring Mycotoxin Risk Management in Animal Production. BIOMIN edition 2012.
  7. Maresca M. (2013). From the gut to the Brain: Journey and Pathophysiological Effects of the Food-Associated Trichothecenes Mycotoxin Deoxynivalenol. Toxins (5) 784-820.
  8. Marin S., Ramos A.J., Cano-Sancho G., Sanchis V., (2013). Mycotoxins: Occurrence, toxicology, and exposure assessment. Food and Chemical Toxicology (60) 218-237.
  9. Pinton P., Oswald I.P., (2014). Effects of Deoxynivalenol and Other Type B Trichothecenes on the intestine: A Review. Toxins (6) 1615-1643.
  10. Richard J.L., (2007). Some major mycotoxins and their mycotoxicoses - an overview. International Journal of Food Microbiology (119) 3-10.
  11. Smith M.C., Madec S., Coton E. and Hymery N., (2016). Natural Co-Occurrence of Mycotoxins in Foods and Feeds and Their in vitro Combined Toxicological Effects. Toxins (8) 94.
  12. Sobrova P., Adam V., Vasatkova A., Beklova M., Zeman L., Kizek R., (2010). Review Article – Deoxynivalenol and its toxicity. Interdiscip Toxicol. Vol. 3(3): 94–99.
  13. Opens external link in new windowhttp://www.fda.gov/Food/GuidanceRegulation/GuidanceDocumentsRegulatoryInformation/ChemicalContaminantsMetalsNaturalToxinsPesticides/ucm120184.htm