Problemy mikotoksyn w produkcji zwierzęcej

Problemy mikotoksyn w produkcji zwierzęcej
W Anglii, w 1960 roku, fermy hodowlane indyków opanowała epidemia. W ciągu
kilku miesięcy ponad sto tysięcy młodych ptaków padło w wyniku nieznanej dotąd
choroby. Doszukujący się przyczyn hodowcy nadali jej nazwę Turkey X (ang. Indyk X).
W krótkim czasie okazało się jednak, że identyczne objawy wystąpiły również u
młodych bażantów i kaczek. Zrozpaczeni hodowcy zaczęli dokonywać analizy sytuacji.
Z jednej strony ogniska choroby były na tyle odległe, iż mało prawdopodobne
byłoby przejście źródła zakażenia z hodowli na hodowlę w tak krótkim czasie. Z drugiej
jednak, występowały one na zbyt wąskim rejonie, by można było wykluczyć przypadek.
Po wielu próbach znalezienia źródła infekcji ustalono jeden wspólny punkt łączący
wszystkie fermy, w których odnotowano masowe zgony. Był nim składnik mieszanki
paszowej – niewinnie brzmiące.. orzeszki brazylijskie. Mając jakiś punkt zaczepienia
rozpoczęto doświadczenia, które szybko wykazały, że podanie paszy z domieszką tych
orzeszków skutkowało wystąpieniem objawów choroby Turkey X u badanego drobiu.
Naukowcy prowadzący postępowanie badawcze szybko doszli do źródła problemu –
tajemnicza choroba to silne zatrucie wywołane przez mikotoksynę wyprodukowaną
przez grzyb Aspergillus flavus. Nadano jej nazwę Aflatoxin w wyniku połączenia
początkowych liter nazwy grzyba: A. flavis.
Odkrycie to okazało się przełomowe dla świadomości zagrożeń wynikających z
nieprawidłowego przechowywania żywności i paszy. Ludność zaczęła sobie
uzmysławiać, że zaniedbania w tym aspekcie mogą mieć dalece idące skutki
zdrowotne (dla ludzi i zwierząt) oraz finansowe (dla właścicieli ferm). Obecnie
aflatoksyny zalicza się do jednych z najlepiej poznanych oraz najsilniej działających na
organizmy mikotoksyn na świecie. Nieraz powiązano je z chorobami, których przyczyną
było zatrucie aflatoksynami ludzi, a także zwierząt domowych i gospodarskich.
W celu dokładniejszego przyjrzenia się zagadnieniu obecnie występujących problemów
mikotoksykoz w produkcji zwierzęcej, należy zgłębić podstawowe definicje.
Mikotoksyny (z gr. mykes – grzyby) są to produkty przemiany materii grzybów niższych
(pleśni), charakteryzujące się działaniem chorobotwórczym. Z około tysiąca opisanych
mikotoksyn, oprócz wspomnianych już aflatoksyn, wyróżnia się między innymi
ochratoksyny, kwas aspergilowy i patulinę.
Do podstawowych grzybów produkujących te substancje zalicza się następujące
gatunki: Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Stachybotrys, Claviceps oraz Rhizoctonia.
Spożycie zbyt dużej dawki mikotoksyn skutkuje wystąpieniem mikotoksykozy – zatrucia,
które może mieć różny przebieg: ostry, chroniczny lub przewlekły. Jednak należy
wspomnieć, iż mikotoksyny mogą również powodować grzybice, alergie, choroby
układu pokarmowego, nerwowego, oddechowego i krwiotwórczego, a także
uszkodzenia: wątroby, nerek, układu nerwowego, płuc, łożyska, gruczołu mlekowego,
błon śluzowych i skóry. Wpływają one również na układ hormonalny, mogą powodować
uczulenia na światło oraz ślinotok.
Zarówno ze względu na właściwości fitotoksyczne jak i zootoksyczne mikotoksyn
pojawia się problem szkodliwego oddziaływania na zwierzęta pasz, które zawierają
rośliny porażone grzybami patogennymi. Porażenie pokarmu zarówno mikroflorą
grzybową, jak i mikotoksynami jest w wielu krajach istotną przyczyną strat hodowców
zwierząt. Dotyczy to przede wszystkim państw, w których w okresie kwitnienia i zbioru
zbóż wilgotność powietrza jest bardzo duża. Ocenia się, że nawet 40% pasz w Europie
jest skażonych mikotoksynami. Skutki skarmiania pasz zanieczyszczonych tymi
substancjami są szczególnie wyraźne u zwierząt monogastrycznych, zwłaszcza u trzody
chlewnej i drobiu.
Źródłami występowania grzybów mogą być: gleba, powietrze, magazyny do
przechowywania pasz lub środki transportu. Porażona pleśniami roślina jest
kolonizowana przez grzybnię, która całą swoją powierzchnią absorbuje substancje
odżywcze z podłoża. Podobnie jak inne grzyby, w celu rozmnażania pleśnie wytwarzają
mikroskopijne zarodniki. Te z kolei po wyprodukowaniu są porywane przez wiatr i
nieustannie przemieszczają się w powietrzu. W momencie wylądowania na wilgotnej
powierzchni rozpoczynają swój wzrost, pożywając się danym materiałem w celu
przeżycia. W pomieszczeniach zamkniętych mogą się one rozrastać na drewnie,
płytach karton-gipsowych, dywanach, farbach i innych materiałach organicznych, nie
wspominając nawet o paszach zawierających ogromne ilości substancji
pokarmowych.Wytwarza ona zarodniki, które w warunkach naturalnych są rozsiewane
przez wiatr.
Warunki wpływające na produkcję mikotoksyn to: wilgotność, temperatura, kwasowość
podłoża (pH), skład fizyczny i chemiczny podłoża, dostępność tlenu oraz właściwości
genetyczne pleśni. We wzroście grzybów decydującą rolę odgrywają temperatura i
wilgotność, zarówno powietrza, jak i podłoża na którym namnażają się grzyby (np.
nasion, pasz). Większość grzybów rozwija się w zakresie temperatur od 15ºC do 30ºC.
Czynnik ten odgrywa rolę nie tylko we wzroście grzyba, ale może także wpływać na
rodzaj i ilość produkowanych metabolitów, hamując lub pobudzając reakcje
enzymatyczne decydujące o „wydajności” pleśni w zakresie produkcji toksyn. Grzyby
są bardzo wrażliwe na zmiany wilgotności. Każdy gatunek grzyba posiada zakres jej
optymalnych wartości, kiedy to wzrost jest najbardziej efektywny oraz takich, kiedy
grzyb przestaje się rozwijać. Zazwyczaj najszybszy rozwój mikotoksyn następuje przy
wilgotności podłoża 22-25%. Mikotoksykozy istotne dla produkcji zwierzęcej najczęściej
stanowią problem dopiero wiosną. Namnażanie grzybów i produkcja toksyn ma miejsce,
gdy porażone grzybami ziarno nie zostało odpowiednio wysuszone lub warunki
przechowywania są nieodpowiednie.
Mikotoksyny mogą wykazywać różnorodną aktywność biologiczną i charakteryzują się
działaniem rakotwórczym, cytotoksycznym, embriotoksycznym, teratogenicznym i
mutagenicznym. Dla zwierząt groźne jest działanie rakotwórcze, a także
embriotoksyczne i teratogeniczne (powodują zatrucia i uszkodzenia płodu, wystąpienie
potworkowatości). Mutageniczność mikotoksykoz wykorzystuje się do badań nad
funkcjonowaniem bakterii, czego wynikiem może być przykałowo uzjadliwienie się
szczepów bakterii w wyniku zmutowania.
Do organizmu zwierzęcego mikotoksyny dostają się wraz z paszą lub inhalacyjnie (z
powietrzem). Każda z mikotoksyn może wywoływać u zwierząt zatrucia ostre, podostre
lub przewlekłe, aczkolwiek każda z toksyn posiada charakterystyczne dla swojego
działania objawy. Aflatoksyny z reguły powodują pierwotne nowotwory wątroby oraz
przyczyniają się do jej uszkodzeń i przerostu kanalików żółciowych. Ochratoksyny i
cytryniny skutkują nefropatią (zaburzeniem chorobowym nerek o różnych podłożach),
zearalenon działa na funkcjonowanie narządów rozrodczych, trichotecyn zaś wywołuje
wymioty, wewnętrzne krwawienia, podrażnia skórę i uszkadza układ krwiotwórczy.
Zatrucie ostre skutkuje śmiercią całego stada albo znacznej liczby zwierząt, co miało
już miejsce w niektórych krajach, jak na przykład w Anglii w 1960 roku. Do tego rodzaju
zatrucia dochodzi, gdy zawartość mikotoksyn w paszy przekracza wartość dawki
śmiertelnej. Zatrucie podostre i przewlekłe nie skutkuje masowymi upadkami zwierząt,
ale też nie można stwierdzić, że pasza zakażona mikotoksynami jest pozbawiona
negatywnego wpływu na zwierzęta. Obserwuje się wtedy pogorszenie wykorzystania
paszy i mniejsze przyrosty masy ciała, zmniejsza się również odporność na choroby a
także występuje uszkodzenie narządów wewnętrznych (głównie wątroby i nerek).
Zatrucie podostre i przewlekłe ma miejsce, gdy dawka mikotoksyn jest niższa od
śmiertelnej lecz wyższa od dopuszczalnej. Odbija się to oczywiście na sytuacji
ekonomicznej fermy (większe straty będące skutkiem zmniejszenia wydajności,
większych nakładów związanych z leczeniem zwierząt).
Zdarza się jednak, że pracownicy obsługujący zwierzęta nie zwrócą uwagi na gorszą
kondycję zwierząt, a właściciel fermy nie powiąże strat z możliwością posiadania
zatrutej paszy. Są również przypadki, kiedy osoba odpowiedzialna za żywienie zwierząt
jest świadoma występowania pleśni w paszy lecz uznaje to za fakt nieistotny. Przecież
wystarczy zgarnąć pleśń i nic złego już się nie stanie. Nie jest to jednak prawdą – tak
samo jak zwierzęta wydalają fekalia do środowiska zewnętrznego, tak i grzyby
pleśniowe pozbywają się produktów przemiany materii do podłoża. Innymi słowy
szkodliwe dla zdrowia mikotoksyny są wydalane przez grzyby do paszy, co sprawia, że
pozbycie się samego źródła toksyn nie oznacza pozbycia się toksyn z pożywienia. Poza
tym grzyby są bardzo trudne do usunięcia – wystarczy, że jeden, niewidoczny gołym
okiem strzępek pozostanie w paszy, by pleśń w sprzyjających warunkach rozwinęła się
na nowo.
Z jednej strony wydaje się, że negatywne efekty pobierania pokarmu z mikotoksynami
odbijają się jedynie na zwierzętach – jednak należy pamiętać, że substancje te podane
w paszy dostają się do krwiobiegu. Organizm zwierzęcia ma wykształcone reakcje
obronne – mikotoksyny mogą zostać zmetabolizowane, unieczynnione lub zwyczajnie
wydalone z moczem. Dzieje się tak, gdy ich zawartość w pożywieniu jest na tyle niska,
by umożliwić organizmowi efektywne działanie filtracyjne. Natomiast przekroczenie
tego progu skutkuje kumulacją toksyn w wątrobie, nerkach, mięśniach a także
przechodzeniem ich do innych produktów pochodzenia zwierzęcego, takich jak mleko
czy jaja. Stanowi to oczywiście zagrożenie dla zdrowia, a w sporadycznych
przypadkach – życia ludzkiego.
Pocieszający jest fakt, iż w obecnych czasach kumulacja mikotoksyn do stopnia
zagrażającego życiu ludzkiemu jest mało prawdopodobna. W wyniku licznych działań
hodowlanych skrócił się okres życia zwierząt wykorzystywanych do produkcji, co za
tym idzie krótszy jest ewentualny czas kumulowania się substancji toksycznych.
Oprócz tego technologia przetwórstwa i przechowalnictwa pasz jest na bieżąco
doskonalona, co powoli ogranicza występowanie mikotoksyn w pożywieniu zwierząt.
Niemniej, mikotoksykozy w produkcji zwierzęcej wciąż wpływają negatywnie na
funkcjonowanie gospodarstw rolnych. Należy więc uczulić rolników na istotę tego
problemu, w celu jego ograniczenia, by w przyszłości móc z dumą oznajmić – szkodliwy
wpływ mikotoksyn na produkcję zwierzęcą należy do przeszłości.