Происхождение и биосинтез токсинов

Микотоксины (от греческого mykes - гриб и toxicon - яд) - это вторичные метаболиты микроскопических грибов, обладающие выраженными токсическими свойствами, т. е. метаболиты, не являющиеся эссенциальными для роста и развития продуцирующих их микроорганизмов. В настоящее время известно около 250 видов различных микроскопических грибов, продуцирующих более 100 токсических метаболитов. Какова роль микотоксинов в жизнедеятельности микроскопических грибов? Есть все основания полагать, что эти вторичные метаболиты могут выполнять многочисленные функции, направленные на обеспечение выживания микроскопических грибов и конкурентоспособности в борьбе за место в различных экологических нишах. Они могут выполнять, в частности, роль антибиотиков, химических сигнализирующих агентов или веществ, ин­дуцирующих мутагенез. Усиленное образование микотоксинов является, по-видимому, свидетельством нарушения существующего равновесия между микроскопическими грибами и окружающей средой, например, растениями, на которых они развиваются, или насекомыми - симбионтами. В период экологической стабильности генетическая информация о токсичных вторичных метаболитах находится в состоянии регрессии и лишь при нарушении равновесия экосистемы включаются механизмы биосинтеза микотоксинов.

Продуцентами микотоксинов являются многие виды микроскопических грибов, и разнообразные сельскохозяйственные культуры могут служить природными субстратами для продуцентов микотоксинов. Хотя в характере токсического действия большинства микотоксинов имеются определенные черты специфичности, микотоксикозы (за небольшим исключением) не имеют строго ограниченной клинической картины. Это существенно затрудняет их диагностику, которая, как правило, основывается на обнаружении в кормах и значительно реже в биологических жидкостях и тканях соответствующих микотоксинов.

Микотоксины образуются из первичных метаболитов в результате изменения каких-либо физиологических факторов, как например, содержания питательных веществ, соотношения микроэлементов и других факторов роста. Вопрос о взаимосвязи между первичным и вторичным метаболизмом микроскопических грибов мало изучен.

Микотоксины образуются в цепи последовательных ферментных реакции из относительно небольшого числа химически простых промежуточных продуктов основного метаболизма, таких как ацетат, малонат, мевалонат и аминокислоты. Наиболее важными этапами биосинтеза микотоксинов является реакция конденсации, окисления-восстановления, алкилирования и галогенезации, которые приводят к образованию различ­ных по структуре предшественников микотоксинов.

Чем обусловлен столь большой интерес специалистов различных областей знаний к проблеме микотоксинов? Во-первых, бесспорным доказательством их реальной опасности для здоровья животных и человека; во-вторых, чрезвычайно широким, практически повсеместным распространением и в-третьих, весьма значительными размерами наносимого ими экономическое ущерба.

Микотоксины отличаются высокой токсичностью, а многие из них также мутагенными, тератогенными и канцерогенными свойствами. Кроме этого отмечают у некоторых микотоксинов иммунодепрессивность и экстрогенное действия.

Микотоксины могут попадать в организм человека и через систему пищевых цепей с молоком и тканями животных, потреблявших загрязненный микогоксинами корм.

Экономический ущерб, наносимый народному хозяйству ми-котоксинами, определяется не только прямыми потерями продуктов питания и кормов и резким снижением их питательной ценности, но и гибелью, снижением прироста живой массы и воспроизводства сельскохозяйственных животных; возрастанием их чувствительности к инфекционным заболеваниям; затратами, необходимыми на организацию системы контроля и проведение детоксикации загрязненных продуктов и кормов. По данным ФАО, ВОЗ и ЮНЕСКО, потери сельскохозяйственной продукции, связанные с ее заражением плесневыми грибами и загрязнением микотоксинами, в глобальном масштабе составляют для кукурузы 3%, арахиса - 4,2%, других масличных - 12%, риса - 5% и сои - 3%, что исчисляется суммой около 10 млрд. долларов. Потенциальная опасность заражения плесневыми грибами и загрязнения микотоксинами существует для 1 млрд. т сельскохозяйственной продукции. Ряд факторов способствует поражению сельскохозяйственных культур микроскопическими грибами и тем самым распространению микотоксинов и микотоксикозов. К ним относятся нежелательные последствия интенсификации, механизации и химизации сельского хозяйства: культивирование высокоурожайных сортов, но с по­ниженной общей резистентностыо, сев в ранние сроки; неправильное применение ирригации и ядохимикатов; механизированная уборка и транспортировка урожая, приводящая к повреждению зерна, нарушение условий хранения и др. В значительной степени распространению микотоксинов способствует и расширение международной торговли. Невозможность полного предотвращения поражения сельскохозяйственных культур микроскопическими грибами - продуцентами микотоксинов - за­ставляет играть главную роль в профилактике микотоксикозов системе контроля за загрязнением продуктов микотоксинами, а также установлению безопасных их концентраций в различных продуктах и кормах.

Диагностика микотоксикозов включает:

1. Микроскопия соскобов с пораженных мест, кормов на предметном стекле (объективы х 8, х 40 с прикрытой диафрагмой).

2. Культивирование на среде Сабуро и Чапека, сусло-агаре при температуре 22…280С в анаэробных условиях 7…10 дней. Из выросших колоний готовят препараты «раздавленная» капля и микроскопируют.

3. Токсикологический анализ (биопроба):

- готовят вытяжки (экстракты) из пораженного корма или выросшей культуры эфиром или хлороформом. Вытяжку выпаривают в водяной бане при 45…50⁰С под тягой;

- токсичность определяют алиментарно, путем скармливания корма в течение трех дней белым мышам, морским свинкам, кроликам, цыплятам и др.;

- токсичность определяют путем постановки кожной пробы на кроликах: на свежевыбритый участок (4…5 см²) втирают вытяжку. При положительной реакции через 1…3 дня отмечается гиперемия, отечность и некроз;

- токсичность определяют на куриных эмбрионах, простейших, аквариумных рыбках.

Заключительный диагноз ставят на основании комплексных исследований: анамнеза, эпизоотической обстановки, клинических, гематологических данных, патологоанатомического и мико-токсикологического исследований.

При дифференциальной диагностике микотоксикозов необходимо исключить отравления бактериальной природы, инфекционные и инвазионные заболевания, отравления ядовитыми растениями (лютиком, чемерицей, хвощом, клещевиной, белладонной, болиголовом и др.). В последние годы нередко причиной отравлений служат минеральные удобрения и гербициды при их небрежном хранении.

Для подтверждения диагноза на микотоксикозы отбирают среднюю пробу корма, пораженного грибами, общей массой не более 1 кг и отправляют в региональную ветеринарно-бактериологическую лабораторию. Лаборант для исследования отбирает среднюю пробу в количестве 200 г.

При отборе средних проб на местах нужно учитывать, что сено, солома, мякина и зерно, пораженные токсическими штаммами грибов, часто по органолептическим показателям не отличаются от доброкачественных. Но в стогах, скирдах, амбарах и складах болезнетворные грибы развиваются в местах наибольшего увлажнения в виде гнезд в сене, мякине, соломе или комков в зерне, отрубях и комбикормах. Пробы из этих мест высылают на анализ отдельно. Отобранные пробы грубых кормов подсушивают при температуре не выше 50°С и только после этого отправляют в бумажных пакетах или чистых матерчатых мешках.

Зеленые растения на пастбищах собирают вместе с цветами и листьями и тоже отправляют в бумажных пакетах.

Для выявления токсических штаммов грибов средние пробы кормов высевают в бактериологические чашки на агар Чапека и на фильтровальную бумагу, увлажненную стерильной водой. Посевы ставят в термостат и выдерживают при 25…37°С. На 3…5-е сутки появляются колонии гриба, которые пересевают в пробирки на агар Чапека для получения чистой культуры. Культуру гриба, выделенного из корма, проверяют на токсичность.

Дифференируют микотоксикозы с учетом клинических признаков заболевания и результатов специальных исследований.

Профилактика микотоксикозов

В профилактике микотоксикозов сельскохозяйственных животных предусматривается следующий комплекс мероприятий:

1. недопущение скармливания животным кормов, загрязненных микотоксинами в концентрации, способных вызвать заболевание или отрицательно повлиять на их продуктивность, состояние здоровья, потомство, качество получаемой продукции;

2. создание условий, препятствующих развитию токсигенных грибов и образованию ими миктотоксинов как при заготовке кормов, так и при их хранении;

3. понижение чувствительности животных к действию микотоксинов.

Контрольные вопросы и задания. 1. Дайте классификацию и морфологическое описание грибов. 2. Опишите патогенез микозов и методы их диагностики. 3. На­зовите возбудителей дерматомикозов и дайте описание их основных свойств.

4. Назовите возбудителей микотоксикозов и дайте описание их основных свойств.

5. В чем сущность и различия диагностики микозов и микотоксикозов?

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: