Использование биопрепарата Альбит для снижения содержания микотоксинов в зерне
Использование биопрепарата Альбит для снижения содержания микотоксинов в зерне
Проблема фитотоксинов в последние годы стоит очень остро во всем мире, хотя ее история насчитывает не одну сотню лет. Случаи отравления человека и животных токсинами плесневых грибов были известны еще в средневековье. По оценкам ФАО, до четверти всего продовольствия в мире содержит микотоксины. Потенциальная опасность загрязнения микотоксинами существует для 1 млрд тонн сельскохозяйственной продукции. Экономический ущерб только в результате потерь урожая в глобальном аспекте достигает 16 млрд долл. в год. В России количество зерна, зараженного микотоксинами, за последние годы увеличилось в десятки раз. До 45,0—74,7 % проб зерна в Центральном, Центрально-Черноземном, Волго-Вятском и Поволжском регионах РФ контаминированы грибами рода Fusarium. При анализе кормов, растительности, различной сельскохозяйственной продукции, продуктов питания выявляется высокая (до 80—100 %) загрязненность микроскопическими грибами, в 40—60 % случаев — токсиногенными, а в 21 % — микотоксины выделялись в опасных для здоровья концентрациях. Более 30 % кормов и другой сельскохозяйственной продукции загрязнены микотоксинами. Животноводство несет серьезные экономические потери от снижения продуктивности и воспроизводства сельскохозяйственных животных возникающих при микотоксикозах. Существенная загрязненность зерна микромицетами родов Fusarium и Alternaria в большинстве регионов России обуславливает актуальность проблемы микотоксинов для зернопроизводящих регионов страны, а также необходимость контроля качества зернового сырья.
На сегодняшний день известно более 250 видов грибов, продуцирующих несколько сотен микотоксинов, из которых самыми распространенными и опасными для здоровья человека и животных являются трихотецены, афлатоксины, патулин, охратоксины, зеараленон и зеараленол. К представителям группы трихотеценов относятся такие токсины, как Т-2, диацетоксискирпенол, НТ-2, дезоксиниваленол, ниваленол, роридин А, кротоцин. Продуцируются они грибами как строго сапротрофными (Stachybotrys alternans), так и фитопатогенными видами (Trichoderma roseum, Myrothecium verrucaria, Fusarium spp.). Основные продуценты токсина Т-2 были выделены из кормов и продовольственного сырья, явившихся причиной алиментарных токсикозов у сельскохозяйственных животных и людей. К ним относятся грибы рода Fusarium: F. роае, F. acimination, F. sporotrichioides, F. sulphureum, F. oxysporum, F. tricinctum и F. solani. Дезоксиниваленол (ДОН, вомитоксин) продуцируется главным образом различными штаммами F. graminearum, F. culmorum, F. nivale. Следует подчеркнуть, что один и тот же вид гриба-продуцента может синтезировать несколько микотоксинов. Трихотецены проявляют тератогенные, цитотоксические, иммунодепрессивные, дерматотоксические свойства, действуют на кроветворные органы, центральную нервную систему, вызывают лейкопению, геморрагический синдром, ответственны за ряд пищевых микотоксикозов человека и животных. Токсические свойства обусловлены их участием в подавлении биосинтеза белка. Среди микотоксинов, продуцируемых фузариевыми грибами, в Европейском союзе особое внимание уделяется дезоксиниваленолу (ДОН), зеараленону и фуминизинам. Охратоксины А, В и С продуцируются грибами Aspergillus ochraceus и Penicillium viridicatum. Наиболее токсичен охратоксин А, причем он чаще всего присутствует в пищевых продуктах. Микотоксины данной группы обладают нефротоксическим, тератогенным и иммунодепрессивным действием, а также, ингибируя синтез белка, нарушают обмен гликогена. Охратоксины ответственны за возникновение нефропатии у свиней.
Очень чувствительны к фузариотоксинам свиньи. Заболевания, как правило, появляются в зимне-весенний период и в большинстве случаев имеют выраженную зональную зависимость. При острой форме животные гибнут через 15—20 часов после употребления корма, содержащего токсин. Для сельскохозяйственной птицы токсические эффекты Т-2 токсина проявляются по-разному, в зависимости от продолжительности его присутствия и концентрации в кормах. Например, у несушек, если Т-2 токсин присутствует в кормах 14—18 дней подряд, происходит снижение яйценоскости и массы яйца. Более продолжительное использование корма с этим микотоксином влечет за собой, помимо упомянутых симптомов, истончение скорлупы, снижение выводимости, повреждения слизистой зоба и мышечного желудка. Важно отметить, что одновременное присутствие таких микотоксинов, как афлатоксин и Т-2 токсин в корме оказывает наибольшее иммуносупрессорное действие, то есть наблюдается эффект синергизма.
Содержание микотоксинов в пищевых продуктах и кормах варьирует в широких пределах и может достигать сотен мкг/кг, поэтому во многих странах их уровни регламентируются нормативными документами. Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов, принятые в РФ, ограничивают уровень Т-2 токсина в зерне величиной 0,1 мг/кг, а в продуктах для детского питания на зерновой основе он не должен обнаруживаться (< 0,005 мг/кг). Зерно пшеницы может быть использовано на продовольственные цели при содержании дезоксиниваленола (ДОН) не более 0,7 мг/кг. Предельно допустимая концентрация зеараленона в зерне, зерновых продуктах, орехах, семенах масличных растений, жирах, маслах, белковых изолятах — 1 мг/кг, в продуктах для детского и диетического питания его присутствие не допускается. Содержание охратоксина А в продовольственном зерне, в том числе пшенице, ржи, овсе, ячмене, рисе, а также крупе, хлопьях, муке пшеничной, макаронных изделиях — не должно превышать 0,005 мг/кг.
Зашита зерновых культур от контаминации микотоксинами с использованием традиционных фунгицидов прямого действия не всегда результативна, поскольку токсины вырабатываются не только фитопатогенными, но и сапротрофными, эндофитными плесневыми грибами. Более того, как показали наши исследования, использование химических фунгицидов может привести даже к увеличению содержания охратоксина в урожае ячменя и токсина НТ-2 у пшеницы. Возможно, это происходит за счет подавления атоксигенной микрофлоры. Перспективным с этой точки зрения представляется использование фунгицидов-иммунизаторов, в частности, препарата биологического происхождения Альбит. Иммунизирующий характер действия препарата позволяет ему контролировать развитие также таких фитопатогенов, которые не вызывают видимых симптомов заболеваний. В частности, это относится к токсиногенным грибам, развивающимся в колосе. Установлено, что Альбит обладает биологической эффективностью против фузариоза колоса в пределах 35-45 %, против альтернариоза - до 50 %. При этом он не обладает прямым биоцидным действием.
Целью нашей работы явилась оценка влияния обработок Альбитом на содержание микотоксинов в урожае зерновых культур. Микотоксины в образцах зерна определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии высокого давления в лаборатории ООО «ИЛ Тест-Пущино» (г. Пущино Московской обл.).
Было установлено, что при контаминации зерна выше пороговой использование Альбита в рекомендованных дозировках способно снижать содержание охратоксинов и трихотеценов как на фоне необрабатываемого контроля, так и химических пестицидов.
Дальнейшие более углубленные исследования были проведены на овсе. Овес в рацион животных и человека (каши быстрого приготовления) поступает в практически непереработанном виде, поэтому содержание микотоксинов для данной культуры по сравнению с другими зерновыми имеет определяющее значение. При этом, как показали результаты наших исследований, содержание токсинов в зерне овса было выше, чем у других злаков.
Специальный полевой опыт по изучению эффективности применения различных дозировок Альбита на овсе сорта Лев был заложен в 2012 г. на опытном поле ВНИИСС имени Л.А. Мазлумова в Воронежской области. Альбит применяли по схеме, апробированной для большинства зерновых культур: предпосевная обработка семян и далее опрыскивание совместно с гербицидом в стадии кущения. Контролем служила обработка чистым гербицидом (д.в. трибенуронметил). Дозировка Альбита варьировала от 10 до 100 мл/т, га. Для оценки содержания микотоксинов выбрали наиболее опасные трихотеценовые токсины Т-2, НТ-2, ДОН, а также охратоксин А.
Применение Альбита во всех изученных дозировках приводило к увеличению урожайности овса (на 8— 12 % при продуктивности в контроле 35,5 ц/га). Развитие болезней, характерных для овса в данной зоне (красно-бурая пятнистость и септориоз), отмечалось в очень низкой степени (1—2 %). Вместе с тем, контаминация зерна суммой микотоксинов была достаточно значительной (около 1 мг/кг). Анализ зерна показал, что использование Альбита способствовало снижению содержания в нем практически всех исследованных микотоксинов. Снижение их уровня по сравнению с необработанным Альбитом контролем варьировало от 25 до 71 %. Вместе с тем, при некоторых дозировках препарата уровни содержания микотоксинов в зерне, наоборот, превышали контрольные.
Альбит в наиболее низкой норме расхода (10 мл/т, га) показал максимальную эффективность в снижении содержания микотоксинов трихотеценового ряда при заметном увеличении уровня охратоксина А. Более высокие дозировки препарата, напротив, показали повышенную эффективность в отношении охратоксина и в нескольких случаях — вызывали резкое повышение содержания трихотеценов и дезоксиниваленола.
Таким образом, низкая доза Альбита более эффективна против токсичных продуктов грибов рода Fusarium и малоактивна против токсинов, продуцируемых грибами родов Aspergillus и Penicillium. В то же время Альбит в высоких нормах расхода, напротив, менее активен в отношении снижения содержания фузариотоксинов и более — относительно охратоксина А. На основании совокупности проанализированных данных, можно сделать вывод, что наиболее оптимальным для повышения микотоксиногенной чистоты зерна является использование Альбита в норме расхода 20 мл/т, га, поскольку в данном случае не было отмечено превышения уровня ни одного из изученных микотоксинов.
Оценка влияния Альбита на суммарное содержание микотоксинов в зерне при усреднении полученных данных также показала максимум антимикотоксиновой активности препарата в низких нормах расхода, минимум — при дозировке 60 мл/т, га. Результаты двулетних исследований на овсе (2011—2012 гг.) показывают определенную согласованность, что позволяет рекомендовать использование Альбита в норме расхода 20 мл/т семян + 20 мл/га для снижения содержания в урожае овса микотоксинов. В опыте 2011 г. при общем более высоком содержании микотоксинов их снижение под влиянием Альбита составило примерно 25 %, в 2012 году на более низком уровне — 40—60 %. Использование других дозировок биопрепарата наоборот может увеличить контаминацию зерна отдельными или несколькими токсинами.
Таким образом, на основании представленных данных можно сделать вывод о существенном влиянии Альбита на содержание микотоксинов в урожае зерновых культур. На овсе целесообразно применять препарат в норме расхода 20 мл/т, га, а на зерновых колосовых (пшеница, ячмень) — в стандартных рекомендованных дозировках — 30-40 мл/т, га. В целях достижения более высокой экологической чистоты получаемой зерновой продукции сельхозпроизводителям желательно предусмотреть своевременную обработку Альбитом и проведение других организационно-хозяйственных мероприятий, направленных на снижение содержания в зерне токсиногенных микромицетов и накопления в нем микотоксинов.
Источник: Злотников А. К. и др. Качество урожая: использование биопрепарата Альбит для снижения содержания микотоксинов в зерне./ Сахарная свекла. 2014, № 1, с. 35-38.
Материал на сайт подготовил Севастьянов В. Н.
