Контаминация микотоксинами луговых трав в европейской части России

Контаминация микотоксинами луговых трав в европейской части России

Автор: Буркин А.А., Кононенко Г.П.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Санитарное качество кормов, кормовые добавки

Статья в выпуске: 4 т.50, 2015 года.

Бесплатный доступ

Токсическое действие растений, поедаемых животными на выпасе, - сложная проблема с многообразием причин и клинических проявлений. Кроме фитотоксинов и так называемых «инфекционных» факторов, попадающих на растения с насекомыми (например, коринетоксинов бактерий), значительная роль принадлежит токсичным метаболитам эндофитных и эпифитных грибов. В нашей стране, согласно начатым в 1930-е годы исследованиям, для крупного рогатого скота, овец и лошадей в пастбищный и стойловый периоды основные риски связаны с эрготизмом, миротецио- и фузариотоксикозами. Однако в последующие годы микотоксикологическая оценка травяных кормов не проводилась, и лишь в одном случае было указано на различия в контаминации дикорастущих злаков и возделываемых зерновых культур (А.А. Буркин с соавт., 2010). Целью настоящей работы стало исследование 517 образцов луговых трав с естественных пастбищ и сенокосов в европейской части России на загрязненность микотоксинами, проведенное нами впервые. Колосья овсяницы Festuca sp., пырея ползучего Elytrigia repens (L.), тимофеевки Phleum sp. и других локально встречающихся злаков отбирали в июле-октябре 2011 года в Северной Карелии, Тверской, Ленинградской и Астраханской областях. Летом и осенью 2014 года сборы наземных частей злаков и бобовых растений проводили в Московской, Тверской, Астраханской областях и в Северной Карелии. Средние образцы от производственных партий сена были предоставлены сельхозпредприятиями Московской области в период с декабря 2013 года по апрель 2014 года. Была установлена множественная сочетанная контаминация микотоксинами луговых злаковых и бобовых трав, в которой участвовали метаболиты грибов родов Fusarium - Т-2 токсин (Т-2), диацетоксисцирпенол (ДАС), дезоксиниваленол (ДОН), зеараленон (ЗЕН), фумонизины (ФУМ); Alternaria - альтернариол (АОЛ); Myrothecium - роридин А (PoА); так называемых «грибов хранения» - афлатоксин В 1 (АВ 1), стеригматоцистин (СТЕ), циклопиазоновая кислота (ЦПК), эмодин (ЭМО), охратоксин А (ОА), цитринин (ЦИТ), микофеноловая кислота (МФК), PR-токсин (PR), а также эргоалкалоиды (ЭА). В сборах из Московской и Тверской областей за период июнь-сентябрь для злаковых трав (вейник Calamagrostis sp., гребенник обыкновенный Cynosurus cristatus L., душистый колосок Anthoxanthum odoratum L., ежа сборная Dactylis glomerata L., костер Bromus sp., мятлик Poa sp., овес посевной Avena sativa L., овсяница, полевица Agrostis sp., пырей ползучий, тимофеевка, щетинник Setaria sp.) выявлена общая тенденция - изменение компонентного состава и содержания микотоксинов. Уже на ранних сроках развития (в июне) в растениях формировался комплекс, включающий все анализируемые микотоксины, при этом АОЛ, СТЕ, ЦПК и ЭМО встречались практически повсеместно (в 80-98 % образцов) и несколько реже (с частотой 50-70 %) - ДАС, ЭА, АВ 1, ОА, ЦИТ и МФК. Этот период, в отличие от всех последующих, характеризовался низкими количествами Т-2 (£ 40 мкг/кг), ЗЕН (£ 56 мкг/кг), ЭА (£ 64 мкг/кг), АОЛ (£ 200 мкг/кг) и ЭМО (£ 315 мкг/кг) и незначительным, в пределах одного порядка, варьированием концентраций всех микотоксинов, за исключением РоА. Во втором сборе (июль) АОЛ и ЭМО сохраняли значительную степень контаминации (89 и 100 %) при возрастании встречаемости Т-2, ДОН, ЗЕН и расширении диапазона содержания этих фузариотоксинов, а также ЦПК и ЭА. Продолжение вегетации (август-сентябрь) сопровождалось стабильно высокими показателями распространенности и накопления Т-2 (до 795 мкг/кг), АОЛ (до 10000 мкг/кг), ЭМО (до 5620 мкг/кг), снижением частоты обнаружения АВ 1, ЦПК, ОА, ЦИТ, МФК, PR, фузариотоксинов ДАС, ДОН, ФУМ, ЗЕН и случаями сверхвысокой аккумуляции ЗЕН (до 5750 мкг/кг). Обсуждаются особенности контаминации бобовых растений (клевер луговой Trifolium pratense L., клевер ползучий Trifolium repens L., чина луговая Lathyrus pratensis L., вика Vicia sp., горошек лесной Vicia sylvatica L.), а также луговых трав и сена разного ботанического состава. Впервые описана разная контаминация СТЕ травостоев и сена. Данные, полученные по PoА, представляют особую ценность, поскольку сведения о его распространенности очень ограничены.

Еще

Луговые травы, злаки, бобовые культуры, сено, микотоксины

Короткий адрес: https://sciup.org/142133612

IDR: 142133612   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2015.4.503rus

Список литературы Контаминация микотоксинами луговых трав в европейской части России

  • Cheeke P.R. Endogenous toxins and mycotoxins in forage grasses and the effects on livestock. J. Anim. Sci., 1995, 73(3): 909-918.
  • Powell R.G., Petroski R.J. Alkaloid toxins in endophyte-infected grasses. Natural Toxins, 1992, 1: 163-170 ( ) DOI: 10.1002/nt.2620010304
  • Takach J.E., Mittal S., Swoboda G.A., Bright S.K., Trammel M.K., Hopkins A.A., Young C.A. Genotypic and chemotypic diversity of Neotyphodium endophytes in tall fescue from Greece. Appl. Environ. Microbiol., 2012, 78: 5501-5510 ( ) DOI: 10.1128/AEM.01084-12
  • Портер Дж.К. Алкалоиды спорыньи и других эндофитов, вызывающие токсичный синдром у скота при питании зараженными травами. Прикладная биохимия и микробиология, 1993, 29(1): 51-55.
  • Hopkins A., Young C., Panaccione D., Simpson W., Mittal S., Bouton J. Agronomic performance and lamb health among several tall fescueand endophyte combinations in the south-central USA. Crop Sci., 2010, 50: 1552-1561 ( ) DOI: 10.2135/cropsci2009.08.0473
  • Parish J.A., Parish J.R., Best T.F., Boland H.T., Young C.A. Effects of selected endophytes and tall fescue cultivar combinations on steer grazing performance, indicators of fescue toxicosis, feedlot performance, and carcass traits. J. Anim. Sci., 2013, 91: 342-355 ( ) DOI: 10.2527/jas.2011-4725
  • Beck P., Stewart C., Gray H., Gadberry M., Gunter S., Young C., Hopkins A.A. Using tall fescue in a complementary grazing program for spring calving beef cows in Southern Arkansas. Prof. Anim. Sci., 2014, 30: 423-431 ( ) DOI: 10.15232/pas.2013-01300
  • Wicklow D.T., Rogers K.D., Dowd P.F., Gloer J.B. Bioactive metabolites from Stenocarpella maydis, a stalk and ear rot pathogen of maize. Fungal Biol., 2011, 115: 133-142 ( ) DOI: 10.1016/j.funbio.2010.11.003
  • Krska R., Crews C. Significance, chemistry and determination of ergot alkaloids: A review. Food Additives and Contaminants, 2008, 25(6): 722-731 ( ) DOI: 10.1080/02652030701765756
  • Skládanka J., Nedělnik J., Adam V., Doležal P., Moravcová H., Dohnal V. Forage as a primary source of mycotoxins in animal diets. Int. J. Environ. Res. Public Health, 2011, 8: 37-50 ( ) DOI: 10.3390/ijerph8010037
  • Мейснер А.Ф. Спорынья на луговых травах. На защиту урожая, 1934, 10: 15-16.
  • Хмелевский Б.Н., Пилипец В.И., Малиновская Л.С., Костин В.В., Комарницкая Н.П., Иванов В.Г. Профилактика микотоксикозов животных. М., 1985.
  • Буркин А.А., Кононенко Г.П. Микотоксины как возможные маркеры экологического равновесия в биосистемах. Иммунология, аллергология, инфектология, 2010, 1: 186-187.
  • Буркин А.А., Кононенко Г.П. Особенности накопления микотоксинов в лишайниках. Прикладная биохимия и микробиология, 2013, 49(5): 522-530 ( ) DOI: 10.7868/S0555109913050036
  • Gagkaeva T.Yu., Gavrilova O.P., Burkin A.A., Kononenko G.P. Fusarium fungi and mycotoxins on cultivated forage grasses. Book of abstracts of 13th European Fusarium seminar. Apulia, Italy, 2015: 149.
  • Буркин А.А., Кононенко Г.П., Гаврилова О.П., Гагкаева Т.Ю. О накоплении зеараленона в травяных кормах и токсинообразующей активности грибов рода Fusarium. Сельскохозяйственная биология, 2015, 50(2): 255-262 ( , 10.15389/agrobiology.2015.2.255eng) DOI: 10.15389/agrobiology.2015.2.255rus
  • Fink-Gremmels J. Микотоксины в грубых и сочных кормах. В кн.: Микотоксины и микотоксикозы/Под ред. Д. Диаза. М., 2006: 157-178.
  • Поправко С.А., Кононенко Г.П., Соколова С.А. Биосинтез и превращения птерокарпанов и изофлаванов при взаимодействии бобовых растений трибы Trifolieae с паразитическими грибами (обзор). Прикладная биохимия и микробиология, 1984, 20(6): 723-732.
  • Mobashar M., Hummel J., Blank R., Sudecum K.-H. Ochratoxin A in ruminants -a review on its degradation by gut microbes and effects on animals. Toxins, 2010, 2: 809-839 ( ) DOI: 10.3390/toxins204809
  • Кононенко Г.П., Буркин А.А. О контаминации микотоксинами партий сена в животноводческих хозяйствах. Сельскохозяйственная биология, 2014, 4: 120-126 ( , 10.15389/agrobiology.2014.4.120eng) DOI: 10.15389/agrobiology.2014.4.120rus
  • Di Menna M.E., Lauren D.R., Holland P.T. Presence of zearalenone in New Zealand pasture leaves. New Zealand Vet. J., 1985, 33: 193 ( ) DOI: 10.1080/00480169.1985.35232
  • Tyler J.W., Shelby R.A., Sartin E.A., Wolfe D.F., Steiss J.E., Sorjonen D.C., Powe T.A., Spano J.A. Naturally occurring neurologic disease in calves fed Claviceps sp. infected Dallis grass hay and pasture. Progress in Veterinary Neurology, 1992, 3(3): 101-106.
  • Zinedine A., Soriano J.M., Moltó J.C., Mañes J. Review on the toxicity, occurrence, metabolism, detoxification, regulations and intake of zearalenone: An oestrogenic mycotoxin. Food Chem. Toxicol., 2007, 45: 1-18 ( ) DOI: 10.1016/j.fct.2006.07.030
  • Appelt M., Ellner F.M. Investigations into the occurrence of alkaloids and single sclerotia from the 2007 аnd 2008 harvests. Mycotox. Res., 2009, 25: 95-101 ( ) DOI: 10.1007/s12550-009-0014-2
  • Didwania N., Joshi M. Mycotoxins: a critical review on occurrence and significance. Int. J. Pharm. Pharm. Sci., 2013, 5(3): 1014-1019.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp