Mykotoxiny jsou sekundární metabolity mikroskopických hub (plísní), které mají toxické vlastnosti. V přírodě zajišťují přežití a konkurenceschopnost plísní v různých ekologických nikách. Mykotoxiny se tvoří z malého počtu jednoduchých rostlinných metabolitů (acetát, malonát, mevalonát a aminokyseliny) prostřednictvím několika typů chemických reakcí (kondenzace, redox, alkylace a halogenace), které poskytují jejich různorodou chemickou strukturu.
Do dnešního dne vědci identifikovali více než 300 druhů plísní, které produkují více než 400 toxických látek. Možná existuje mnohem více mykotoxinů. Někteří odborníci tvrdí, že je produkuje až 1/3 druhů všech plísňových hub.
Problém zvířecích mykotoxikóz je pro člověka velmi důležitý, protože mnoho mykotoxinů může pronikat do masa a mléka. Mykotoxiny, které se hromadí v lidském těle, vedou k řadě onemocnění, včetně rakoviny. Až 36 % nemocí lidí a zvířat v rozvojových zemích přímo či nepřímo souvisí s mykotoxiny.
Tvorba mykotoxinů v krmivech
V jakékoli rostlinné krmné surovině jsou spory plísní přítomny v určitém množství. Když nastanou příznivé podmínky, vyklíčí. A při jakýchkoli nepříznivých faktorech (teplota, chemikálie) začnou houbové mikroorganismy produkovat toxické metabolity.
Biochemici rozlišují pět hlavních cest pro biosyntézu mykotoxinů:
– polyketid (aflatoxiny, sterigmatocystin, ochratoxin, patulin atd.);
– prostřednictvím cyklu trikarboxylové kyseliny (rubratoxiny);
– aminokyselina(ergoalkaloidy, sporidesmin, kyselina cyklopiazonová atd.);
– smíšené (kombinace dvou nebo více hlavních cest) – pro deriváty kyseliny cyklopiazonové.
Každý druh a rod plísní produkuje vlastní řadu toxinů. Mezi tyto patogeny patří Aspergillus Claviceps, Fusarium, Penicillium, Neotyfodium, Phytomyces.
Hlavní houby produkující aflatoxiny jsou toxigenní kmeny hub. Aspergillusflavus и Aspergillus parasiticus. Toxická látka T-2 zase produkuje houbu Fusarium sporotrichioidesa mykotoxiny DON a zearalenon –Fusarium graminearum. Ochratoxin A je produkován především houbami rodu Aspergillus. Patulin je produkován různými druhy hub rodu PenicilliumaAspergillusиByssochlamys.
V závislosti na vlhkosti vzduchu a substrátu a také okolní teplotě se může množství a chemické složení mykotoxinů lišit. Například optimální podmínky pro syntézu aflatoxinů jsou teplota 28–32 °C při vlhkosti substrátu 17,0–18,5 % a vlhkost ve vlhkém zrnu vzniká již při teplotě 6–14 °C Mycotoxinzearalenon nejaktivněji vzniká při teplotě 15–30° C a vlhkosti podkladu 45–50 %.
Vzhledem k tomu, že růst a vývoj hub je do značné míry ovlivněn klimatickými podmínkami, existují určité geografické zákonitosti v detekci některých mykotoxinů v krmných surovinách, zejména v oblastech s rizikovým hospodařením, mezi které patří i Rusko. Podle odborníků z Biominu je celkové riziko kontaminace surovin mykotoxiny ve východní Evropě 26 %. Největší nebezpečí zde představují toxiny DON-53% a T-2 – 38%, zearalenon – 33%, fumonisiny – 26%. Rizika pro aflatoxiny a ochratoxiny v této části Evropy jsou 16 % a 18 %.
Údaje ruských vědců potvrzují, že toxin T-2, DON a zearalenon jsou v Rusku široce zastoupeny. Největší rozšíření je ve středních, Volžských, Uralských, Sibiřských a Dálných východních oblastech Ruska F. sporotrichiella. Od 40 do 100 % obilných pícnin je objemné krmivo ovlivněno těmito druhy plísní, které tvoří T-2 toxin, méně často HT-2 toxin. Studie provedené v roce 2016 specialisty Biominu naznačují vysoké riziko infekce pšeničného zrna v Centrálním federálním okruhu a Severozápadním federálním okruhu Ruska trichocetiny typu B včetně DON (byly nalezeny v 75 % vzorků). Trichocetiny typu A byly detekovány v 63 % případů a zearalenon ve 38 % případů. Obsah trichocetinu typu A a B v Uralském a Sibiřském federálním okrese, stejně jako v dalších federálních okresech, byl 100/75 % a 53/60 %.
Z těchto odborníků vyplývá, že značné množství krmného obilí je v té či oné míře kontaminováno mykotoxiny. Vhodné podmínky pro růst určitého druhu houby se mohou vyvinout jak na poli, tak v sýpkách. Některé mykotoxiny se mohou produkovat jak při skladování krmných surovin, tak ve fázích růstu a plodování rostlin (mykotoxin zearalenon).
Většina plísní jsou aerobní, které k růstu potřebují alespoň 1–2 % kyslíku. Výjimkou je Fusarium moniliforme, který je schopen růst v podmínkách 60% koncentrace oxidu uhličitého a méně než 0,5% obsahu kyslíku.
Biologické působení mykotoxinů
Důsledky množení plísňových hub v krmných surovinách jsou snížení nutriční hodnoty krmiva, zhoršení jeho chuťových a aromatických vlastností, toxické působení na zvířata a ptáky, vedoucí ke snížení produktivity, zpomalení růstu a smrt.
Mykotoxiny mají efekt kumulace (akumulace), což vede k řadě negativních účinků, včetně teratogenních a embryotoxických. Průmyslové mykotoxikózy se proto nevyznačují akutním, ale chronickým průběhem.
Mykotoxiny, které se do těla dostávají s krmivem, mohou způsobit změny ve složení mikroflóry ve střevěa tím, že jsou absorbovány v gastrointestinálním traktu, mají negativní vliv na buňky, orgány, tkáně a fyziologický stav zvířat.
Nejnáchylnější k působení mykotoxinů jsou mláďata zvířat, březí samice, monogastrická zvířata. Přežvýkavci jsou vůči mykotoxinům odolnější, protože je bachorové mikroorganismy dokážou inaktivovat. Tento vzorec však platí pouze pro zvířata s nízkou produktivitou. Účinky těchto jedů trpí vysoce užitkové krávy, jejichž mikroflóra v bachoru je vystavena jedům. Na mykotoxiny jsou zvláště citlivá prasata a drůbež.
Mladá zvířata a ptáci jsou na tyto toxické látky citlivější než dospělí a samci jimi trpí více než samice.
Mykotoxiny, které působí, represivní imunita, může způsobit infekční onemocnění, snížit účinnost očkování. Předpokládá se, že stavy imunodeficience zvířat způsobené mykotoxikózami jsou jednou z hlavních příčin širokého rozšíření leukémie a tuberkulózy u skotu. Mohou také vyvolat chronický průběh jiných onemocnění, jako je toxoplazmóza. Aby se tento negativní účinek vyrovnal, někteří výrobci neutralizátorů mykotoxinů zavádějí do kompozice imunomodulační látky.
Při současném příjmu několika mykotoxinů v těle zvířete je často pozorován fenomén synergie. Příklad: Kyselina fusarová není pro zvířata toxická ani ve velmi vysokých koncentracích, ale v kombinaci s mykotoxinem DON je vysoce toxická. Při interakci toxinu T-2 a aflatoxinu B1 se akutní průměrná letální dávka (LD50) pro bílé potkany zvyšuje z 0,85 mg / kg na 2,75 mg / kg, ovce – z 0,93 mg / kg na 3,8 mg / kg. Při odděleném příjmu mykotoxinů jsou tyto dávky 2,83 a 8,9 mg/kg pro potkany a 3,1 a 9,75 mg/kg pro ovce. Vědci zjistili, že kombinovaná T-2-aflatoxikóza se vyznačuje zvýšenými teratogenními a embryotoxickými účinky.
Mechanismus účinku mykotoxinů zahrnuje:
1) inhibice syntézy DNA, RNA a tvorby aduktů DNA.
Například ochratoxin A, T-2 toxin inhibuje syntézu proteinu, DNA a RNA v buňkách;
2) změna membránových struktur.
Mykotoxiny mohou stimulovat peroxidaci lipidů v tkáních. To může být výsledkem působení ochratoxinu A, T-2 toxinu, aflatoxinu, fumonisinu, deoxynivalenolu (DON), zearalenonu. Tento účinek mykotoxinů je v mnoha případech způsoben zhoršením antioxidační obranyschopnosti organismu;
3) zahájení programované buněčné smrti.
Například T-2 toxin je nejsilnějším faktorem v apoptóze.
Klasifikace mykotoxinů není dosud plně vyvinuta.
Vědci dosud identifikovali 6 kategorií mykotoxinů: aflatoxiny, trichocetiny, fumonisiny, zearalenon, ochratoxiny a námelové alkaloidy (ergoalkaloidy). Mnohé z nich jsou nebezpečné pro savce a ptáky i ve velmi malých koncentracích.
aflatoxiny. Jeden z nejnebezpečnějších metabolitů mikroskopických hub. Mají výrazný hepatotoxický, mutagenní, karcinogenní, imunosupresivní a embryotoxický účinek pro všechny druhy domácích zvířat, zejména pro prasata, kachny a krávy. Vyrábí se houbami Aspergullusflavus и A. parasiticus, jsou v krmivu přítomny aflatoxiny B1, B2, G1, G2. Po konzumaci kontaminovaného krmiva se mohou v mléce vyskytovat aflatoxiny M1 a M2, což tuto látku charakterizuje jako extrémně nebezpečný jed.
Výraznější známky celkové intoxikace aflatoxinem jsou pozorovány u zvířat na pozadí nízkoproteinové diety. Při koncentracích v krmivu pro drůbež 0,25–0,5 mg/kg bylo zjištěno, že aflatoxiny snižují odolnost vůči infekci. Pasteurella multocida, Salmonella spp., virus Markovy choroby, kokcidie a candidaalbicans. U prasat, která konzumovala krmivo kontaminované flatoxinem, je rozvoj imunity po vakcinaci proti erysipelu prasat zpomalen a závažnost erysipelu prasat je zvýšena.
trichocetiny. Tyto mykotoxiny způsobují imunosupresi, poruchu krvetvorby, dermatitidu a neplodnost a jsou také mutageny. Patří mezi ně asi 50 chemických sloučenin, včetně synergických toxinů DON a T-2.
toxin T-2. Patří do první třídy nebezpečnosti s hodnotou LD50 pro bílé myši a potkany po jednorázovém perorálním podání 5–10 mg/kg, pro kuřata 3–5 mg/kg hmotnosti zvířete. Toxin T-2 je zvláště nebezpečný pro tělo kuřat, kachen a prasat.
Při dávce 2 mg/kg živé hmotnosti způsobuje T-2 toxin výrazné klinické příznaky intoxikace u skotu, dávka 3 mg/kg hmotnosti zvířete je smrtelná; maximální tolerovaná dávka T-2 toxinu pro ovce je 6 mg/kg, selata 3 mg/kg hmotnosti zvířete. T-2 toxin způsobuje zánět sliznice gastrointestinálního traktu s oblastmi nekrózy. T-2 toxin potlačuje funkci červené kostní dřeně, způsobuje lymfopenii a involuci brzlíku. V chronickém průběhu u prasat a ptáků je pozorován pokles přírůstku živé hmotnosti, stejně jako pokles produkce vajec a ztenčení skořápky u ptáků. Nekrózu ústní sliznice a jazyka lze vysledovat, když toxin T-2 vstoupí do krmiva v koncentraci 0,5 mg/kg u krůt, 0,3 mg/kg u housat a pouze 0,25 mg/kg u kachňat.
Deoxynivalenol (DON, vomitoxin). Vomitoxin je nejnebezpečnější pro tělo prasat, v nízké míře – pro krávy a drůbež.
Způsobuje zvracení u prasat a psů při podání pod kůži nebo intraperitoneálně v dávkách 0,1–0,2 mg/kg hmotnosti zvířete. Z hlediska toxicity pro savce patří do druhé třídy nebezpečnosti s LD50 pro bílé potkany a myši s jednorázovým perorálním podáním 46–51 mg/kg hmotnosti zvířete. Mykotoxin má nízkou toxicitu pro kuřata. U kuřat účinek DON (16 mg/kg krmiva) snižuje živou hmotnost kuřat o 10 % a zvyšuje spotřebu krmiva o 19 %. Pro prasata představuje největší nebezpečí, protože způsobuje odmítání krmiva ve velmi nízkých koncentracích a zvracení při relativně vysokých koncentracích. Se zavedením DON do krmiva je pozorován pokles přírůstku živé hmotnosti. Minimální toxická dávka DON pro prasata, při které nejsou viditelné klinické příznaky intoxikace, se pohybuje v rozmezí 2–4 mg/kg krmiva.
Zearalenon. Má výraznou estrogenní aktivitu, způsobuje vulvovaginitidu u prasat a potraty u březích krav a zvířat jiných druhů. Minimální toxická dávka, při které je zaznamenán estrogenní účinek mykotoxinu, je 1,5 mg/kg krmiva. Zearalenon neovlivňuje nepříznivě reprodukční funkce kuřat. Prasata jsou na toxin vysoce citlivá, onemocnět mohou i jiné druhy zvířat, nejnáchylnější k toxikóze jsou prasata a kanci ve věku 2–5 měsíců. Zearalenotoxikóza u prasat se projevuje ve formě vulvovaginitidy, potratů, porušení pohlavního cyklu, mrtvě narozených dětí a deformací plodu, zejména v pozdním období onemocnění. Zearalenon má mutagenní vlastnosti, způsobuje vrozené deformity skeletu. U kuřat a kachen tento mykotoxin prakticky nevyvolává negativní reakce.
ochratoxiny. Ochratoxin A je pro organismus prasat velmi nebezpečný, průměrné riziko jejich poškození je u kachen a kuřat. Způsobuje zánět ledvin, krvácení do střev, tukovou degeneraci jater. Mykotoxin má výraznou kumulaci. Ovlivňuje bariérové a absorpční funkce střevního epitelu, způsobuje střevní poruchy včetně zánětů a průjmů. Tato látka patří mezi vysoce toxické sloučeniny – LD50 pro laboratorní zvířata při jednorázovém perorálním podání je 20–28 mg/kg hmotnosti zvířete, pro 7denní kuřata 11–15 mg/kg. Nejcitlivější jsou na něj mladá prasata a drůbež. Při obsahu mykotoxinu v krmivu 0,2-0,4 mg/kg krmiva u prasat ani při dlouhodobém krmení nebyly zaznamenány žádné klinické příznaky intoxikace, ale byl zaznamenán pokles přírůstku hmotnosti a polyurie. Pro kuřata je subtoxická dávka 0,6–0,8 mg/kg krmiva, toxická dávka 1,5–2,0 mg/kg. Při zvýšení obsahu ochratoxinu A v krmivu až na 5 mg/kg byly u prasat a kuřat vyjádřeny známky otravy a úhynu jednotlivých zvířat. Existují zprávy, že v závislosti na dávce může být ochratoxin zadržován ve svalové tkáni a ve svalech prasat až 2 týdny, v játrech až 3 a v ledvinách až 4 týdny. Je také možné, že se mykotoxin bude uvolňovat s mlékem, pokud se dostane do těla zvířete s krmivem v relativně velkém množství.
Námelové alkaloidy (ergoalkaloidy) způsobit poškození nervového systému, způsobit zvracení a průjem, potrat, nekrózu končetin, uší a ocasu.
Patulinmá mutagenní a neurotoxický účinek. Produkují houby rodu Penicillium и Aspergillus.
Fumonisin. Fumonisin patří do rodiny mykotoxinů produkovaných plísněmi rodu Fusariumverticillioides. Obvykle postihuje kukuřici (ve které je fumonisin detekován nejčastěji). Je to karcinogen.U prasat tento toxin ovlivňuje kardiopulmonální systém, způsobuje plicní edém a také poškození jater a slinivky břišní.
Pochopení zdrojů mykotoxinů, jejich šíření a vlivu na ptáky je stále důležitější. Jak ukázaly výzkumy v posledních desetiletích, mykotoxiny jsou přítomny ve většině složek krmiva. Eliminujte mykotoxiny, které nelze neutralizovat pojivy pomocí nejnovějších technologií enzymatické dekontaminace
Globální průzkum mykotoxinů z roku 2013 zjistil, že z 3000 81 odebraných vzorků obilí a krmiv 2004 % obsahovalo alespoň jeden mykotoxin. Toto číslo je vyšší než průměr předchozí dekády (2013-2015), podle studie zveřejněné v roce 76 vědci z University of Missouri-Columbia, Christian Doppler Mycotoxin Metabolism Laboratory, Vídeňské univerzity přírodních zdrojů a aplikovaných věd , katedra zoologie Purdue University a společnost Biomin. Pak byly toxiny nalezeny v 26000 % z XNUMX XNUMX vzorků.
Vědci však poznamenávají, že nárůst počtu pozitivních vzorků v roce 2013 byl způsoben zlepšením metod detekce a zvýšenou citlivostí zařízení.
Mykotoxiny mohou na zvířata působit jednotlivě nebo kumulativně. Pokud je v krmivu přítomno více mykotoxinů, působí na organismus komplexně a mohou ovlivnit různé orgány trávicího traktu, játra a imunitní systém, výrazně ovlivnit užitkovost kuřat a v extrémních případech vést až k úhynu. A to navzdory skutečnosti, že ptáci jsou podle vědců méně citliví na mykotoxiny ve srovnání s jinými druhy hospodářských zvířat, jako jsou prasata.
Až donedávna bylo používání látek vázající mykotoxiny nejběžnější strategií kontroly mykotoxinů. Molekuly mykotoxinů se však liší strukturou, což znamená obrovský rozdíl v jejich chemických, fyzikálních a biochemických vlastnostech. Vzhledem k široké škále struktur mykotoxinů vědci tvrdí, že v současné době neexistuje jediná metoda, kterou by bylo možné „vypnout“ mykotoxiny v krmivu. Je tedy nutné kombinovat různé strategie, aby vznikla univerzální látka, která vám umožní bojovat s jednotlivými mykotoxiny a neovlivní kvalitu krmiva.
Nutno však přiznat, že výrobci o rozšíření mykotoxinů, jejich vlivu na zvířata, dostupnosti moderních metod rozboru a důsledcích mykotoxikózy nevědí téměř nic, takže se eliminací jedů z krmiva nezabývají.
Přehled šíření mykotoxinů a jejich vlivu na zdraví a užitkovost drůbeže a nejnovější vývoj ve strategiích kontroly mykotoxinů byl nedávno prezentován na sympoziu „Nové strategie pro řešení účinků mykotoxinů v drůbežářském průmyslu“. Odborníci zhodnotili nedávný pokrok v boji proti mykotoxinům v krmivech pro drůbež.
Termín “mykotoxin” znamená jed produkovaný houbami. Dnes je známo více než 200 druhů hub, které produkují mykotoxiny.
Analýza vzorků obilí a krmiv po celém světě ukázala, že zrna mohou obsahovat extrémně vysoké koncentrace mykotoxinů, ačkoli celkové krmivo bude vykazovat malou kontaminaci. Pokud je v zrnu přítomen mykotoxin, pak zpravidla ne jeden, ale celá skupina.
Mykotoxiny způsobují různá onemocnění, mykotoxikózy, přímo nebo v kombinaci s jinými primárními stresory, jako jsou patogeny. Tato onemocnění se projevují příznaky, které mohou být podobné příznakům mnoha nemocí. V klinické diagnostice je přítomnost mykotoxinů nejčastěji detekována u postiženého ptáka.
Akutní případy způsobené požitím vysokých koncentrací mykotoxinů mohou vést k výraznému snížení užitkovosti a úhynu drůbeže.
Studie však uvádí, že ve většině případů jsou mykotoxikózy chronické a jsou způsobeny nízkým příjmem metabolitů hub, což má za následek pokles užitkovosti brojlerů a výskyt nespecifických reakcí, včetně subkutánního krvácení a imunosuprese.
Nejznámějším přístupem k neutralizaci mykotoxinů je použití pojiv. Tato metoda zahrnuje použití nutričně inertních adsorbentů schopných vázat a imobilizovat mykotoxiny v gastrointestinálním traktu zvířat, čímž se snižuje jejich biologická dostupnost. Tento přístup eliminuje některé mykotoxiny, ale ne všechny.
Změna molekulární struktury mykotoxinů biotransformací ovlivňuje mykotoxiny, které nejsou adsorbovány činidly. Potlačení mykotoxikóz vyžaduje integrovaný přístup od detekce až po detoxikaci.
Aflatoxiny (AF), zearalenon (ZEN), ochratoxin (OTA), fumonisiny (FUM), trichoteceny jako deoxynivalenol (DON) a T-2 toxin jsou jedy, které významně ovlivňují zdraví a užitkovost drůbeže. Obvykle kontaminované krmivo obsahuje více než jeden mykotoxin. Stanovení mykotoxinů a jejich metabolitů je proto důležitým krokem v jakékoli intervenci, zmírňování symptomů nebo rehabilitační strategii pro ptáky, aby se vyrovnali se škodlivými účinky jedů z krmiv. Metody stanovení mykotoxinů lze rozdělit na metody chromatografické, imunochemické a „ostatní“.
Podmínky, za kterých se v zemědělských produktech tvoří plísně a mykotoxiny, jsou do značné míry závislé na faktorech prostředí, jako je dostupnost vody, teplota nebo mírné zvýšení koncentrace CO.2. Extrémní povětrnostní podmínky, silný déšť a sucho rostliny stresují a činí je náchylnějšími k houbovým infekcím.
Aby se předešlo riziku kontaminace mykotoxiny, je důležité zvážit příčiny požití mykotoxinů v krmivu. Chovatelé zvířat a výrobci krmiv musí vyhodnotit riziko používání určitých složek krmiva z různých regionů. V roce 2004 byl zahájen každoroční celosvětový průzkumný program k identifikaci hladin mykotoxinů v krmivech a krmných složkách vyrobených po celém světě.
Během deseti let obsahovalo 76 % vzorků alespoň jeden mykotoxin, ale výzkumný tým tvrdí, že celosvětově existují dlouhodobé odchylky v prevalenci mykotoxinů.
V roce 2013 výsledky každoročního průzkumu mykotoxinů prokázaly přítomnost deoxynivalenolu a fumonisinů ve více než polovině vzorků hotových krmiv a krmných složek.
Na toxické účinky mykotoxinů a jejich metabolitů, které inhibují syntézu bílkovin, jsou citlivé zejména tkáně s vysokou úrovní metabolismu a syntézy bílkovin – ty, které vystýlají gastrointestinální trakt (GIT). GI trakt je neustále vystaven mykotoxinům ve vyšších koncentracích než jiné orgánové systémy. Metabolická aktivace nebo inaktivace specifických mykotoxinů může být provedena v různých částech střeva.
Účinek mykotoxinů může interferovat s imunitní odpovědí u zvířete, což ho činí náchylnějším k infekci a snižuje jeho citlivost na patogeny. Nedávné studie ukázaly, že nízké dávky mykotoxinů, aniž by přímo způsobovaly klinické mykotoxikózy, modulují imunitní funkce a snižují odolnost zvířat vůči infekčním chorobám.
Nedávné epidemiologické údaje naznačují vysokou korelaci mezi propuknutím newcastleské choroby a kontaminací krmiva aflatoxiny. Kachny a brojleři, kterým byl podáván deoxynivalenol v koncentraci 3–12 mg/kg potravy, také měli snížené hladiny protilátek proti běžným vakcínám (Newcastleská choroba, infekční bronchitida) a sníženou hmotnost burzy. U aflatoxinů a deoxynivalenolu mohou být účinky pozorované na Fabriciově burze a následný účinek na protilátky přímým důsledkem inhibice biosyntézy proteinů.
Studie říká, že je třeba věnovat více pozornosti účinku nízkých dávek. Na rozdíl od expozice patogenním mikroorganismům nevyvolávají nízké dávky mykotoxinů viditelné klinické příznaky, protože metabolity hub mají většinou nízké koncentrace. Mykotoxiny však mohou poškodit epiteliální tkáně, zvýšit propustnost střev a následně vést k oslabení imunitního systému. V důsledku toho zvíře nereaguje na patogeny vstupující do těla, což nakonec vede k závažnějším klinickým symptomům.
Nejznámější metodou inaktivace mykotoxinů je „vazba“ speciálními prostředky – adsorbenty a enterosorbenty. Mohou být organické (mikrobiální) nebo anorganické (většinou jílové minerály). Další metodou je „bioochrana“, která využívá různé řasy, bylinné složky a další podobné složky k ochraně zranitelných orgánů (např. jater) a posílení imunitního systému zvířat. Enzymatická nebo mikrobiální detoxikace, také označovaná jako „biotransformace“ nebo „biodetoxifikace“, využívá mikroorganismy nebo enzymy z nich extrahované ke katabolizaci nebo rozkladu/přeměně mykotoxinů na bezpečné sloučeniny.
Použití materiálů na bázi jílu k vázání toxinů není novinkou. Po staletí lidé a zvířata jedli jílové minerály. Konzumace jedlých jílů pro různé účely lidmi a zvířaty v rozvojových zemích (a v USA) je obecným trendem a ve většině případů je považována za zdraví prospěšnou. Zahrnutí nekalorických jílových minerálů do stravy zvířat je široce přijímáno pro snížení biologické dostupnosti toxinů v kontaminovaném krmivu. V určitém okamžiku vedlo široké používání těchto produktů na farmách hospodářských zvířat k uvedení mnoha odlišných materiálů a/nebo složitých směsí k navázání aflatoxinů na trh. Nazývají se pojiva, sekvestranty, molekulové scavengery, adsorbenty, sorbenty toxinů a tak dále.
Uvádí se, že tyto materiály nebo jejich směsi obsahují smektitové jíly, zeolity, kaolinit, slídu, oxid křemičitý, dřevěné uhlí a různé biologické složky včetně chlorofylinů, kvasinek, bakterií mléčného kvašení, rostlinných extraktů a řas. Rozsáhlé studie podobných látek na zvířatech a lidech údajně prokázaly významné snížení expozice aflatoxinům.
Potenciální aflatoxinové enterosorbenty by měly být přísně hodnoceny in vitro a in vivo. Musí splňovat následující kritéria:
- Mají příznivé termodynamické vlastnosti sorpce
- Nepřekračujte koncentraci kovů, dioxinů/furanů a jiných škodlivých látek
- Být bezpečný a účinný pro více druhů zvířat
- Prokázat bezpečnost a účinnost v dlouhodobých studiích na hlodavcích
- Mírně reagujte s vitamíny, železem, zinkem atd.
Adsorpční účinnost pojiv nebo chelátorů je však omezena pouze na několik mykotoxinů, jako jsou AF, námelové alkaloidy a některé další plísňové toxiny. Je tedy nutné najít alternativní přístupy pro účinnou neutralizaci mykotoxinů.
Metoda využití mikroorganismů a jejich enzymů k detoxikaci specifických mykotoxinů funguje nejen pro neadsorbovatelné mykotoxiny, ale i pro další toxiny, pro které lze izolovat příslušné mikroby z přirozeného prostředí. I tento přístup je již dlouho znám.
Jedním z mikroorganismů, které byly dále vyvinuty v praktických aplikacích, je Trichosporon mycotoxinivoranstýkající se kvasinek. Je schopen neutralizovat ochratoxin a zearalenon. Použití těchto kvasinek v drůbežích dietách účinně potlačuje ochratoxin.
V krmivech pro zvířata se všude používá mnoho pojiv a jílových minerálů, kvasinek a jejich derivátů, vazebných a neutralizačních mykotoxinů. Pravidla pro použití pojiv a deaktivátorů však dosud nebyla z různých důvodů v mnoha částech světa zavedena. Aby se tato situace změnila, Evropská komise nedávno vytvořila nový panel pro přísady pro zpracování krmiv za účelem snížení mykotoxinů v krmivech.
V roce 2010 EFSA zveřejnil pokyny s přísnými požadavky, jako je závazná kapacita. Produkty degradace mykotoxinů musí být bezpečné pro cílová zvířata a spotřebitele; musí být provedeny alespoň tři studie in vivo s významnou účinností při nejnižší aplikační dávce; k prokázání účinnosti přípravku a posouzení stupně neutralizace mykotoxinových produktů by měly být použity doporučené biomarkery odpovídající každému mykotoxinu.
V každém jednotlivém případě je nutná podrobná analýza k určení typu a množství mykotoxinů, aby bylo možné pomocí nejnovějších enzymatických technologií eliminovat mykotoxiny, které nelze neutralizovat pojivy.