PL212253B1 - Sposób unieszkodliwiania mikotoksyn, zwłaszcza zearalenonu w paszach - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób unieszkodliwiania mikotoksyn, zwłaszcza zearalenonu, w paszach.

W niekorzystnych warunkach ś rodowiskowych przy nadmiernej wilgotnoś ci i wahaniach temperatury, na roślinach uprawnych lub podczas składowania zbóż, pasz i mieszanek paszowych mogą rozwijać się pleśnie. Wytwarzają one toksyczne wtórne metabolity zwane mikotoksynami, powodujące u zwierząt mikotoksykozę - niezakaźną chorobę zwierząt, będ ąc ą skutkiem karmienia paszami zawierającymi mikotoksyny.

W Polsce do najbardziej toksynotwórczych grzybów zalicza się gatunki z rodzaju Penicillium, Aspergillus i Fusarium. Zboża porażone przez grzyby z rodzaju Fusarium w fazie siewki oraz po rozkrzewieniu mają pobrunatniałe pochwy liściowe. Następnie w wyniku infekcji liście zamierają, a korzenie w zależności od gatunku grzyba, przez który zostały porażone, są brunatne lub kasztanowo - brunatne. Mikotoksyny produkowane przez Fusarium ssp. należą do dwóch typów: nieestrogenne trichoteceny: Deoksyniwalenol, Niwalenol, Toksyna - T2 i Diacetoksyscirpenol oraz mikoestrogenne: Zearalenon.

Niebagatelne znaczenie w powstawaniu u zwierząt i ludzi schorzeń o etiologii mikotoksykologicznej przypisuje się zearalenonowi.

Zearalenon (ZEA) jest mikotoksyną, a jednocześnie fitoestrogenem, występującym w regionach świata o umiarkowanym i ciepłym klimacie. Produkują go głównie takie gatunki Fusarium, jak: F. culmorum, F. semitectum, F. equiseti, F. cerealis. Jest związkiem stabilnym termicznie. Procesy technologiczne przy produkcji środków żywienia zwierząt, jak mielenie, rozdrabnianie również nie niszczą jego struktury.

Mechanizm działania ZEA polega na wywołaniu zespołu hiperestrogennego przez wiązanie się z receptorami estrogenowymi w organizmie. Działa też toksycznie na komórki wą troby. Cechuje się małą toksycznością ostrą. ZEA przy stężeniu w paszy wynoszącym około 1 ppm wywołuje feminizację, zaś w stężeniach 50-100 ppm powoduje zaburzenia rozrodu objawiające się zaburzeniami owulacji, implantacji zarodków w macicy i ich nieprawidłowym rozwojem oraz osłabieniem żywotności noworodków.

Obecność tej mikotoksyny stwierdzono w pszenicy, jęczmieniu, ryżu, sorgo, owsie, a także, w znaczącym stopniu, w ziarnie kukurydzy. Stąd istnieje duże prawdopodobieństwo wystę powania ZEA w paszach dla zwierząt. Badania ziarna pozyskanego z porażonych przez Fusarium spp. kłosów wykazały, że 75% próbek pszenicy zawierało ZEA. Uświadomiło to konieczność przeprowadzenia kompleksowych badań na obszarze całego kraju.

Kompletna eliminacja mikotoksyn z żywności i środków żywienia zwierząt jest niemożliwa. Bardzo istotnym jest zapewnienie, żeby ich poziom nie był groźny dla zdrowia ludzi i zwierząt.

Stosuje się wiele naturalnych i syntetycznych sorbentów, jak glinokrzemiany, tlenek glinu, kaolin, modemit, zeolit, klinoptylolit, bentonit, węgiel aktywowany. Proces detoksykacji zachodzi w przewodzie pokarmowym i polega na oderwaniu mikotoksyny od cząsteczki paszy i adsorpcji na glinokrzemianie lub innym sorbencie. Po związaniu z sorbentem, mikotoksyną przechodzi niewchłaniana przez przewód pokarmowy i jest wydalana z kałem. Wiązanie mikotoksyn przez bindery mineralne odbywa się w dwojaki sposób: przez wykorzystanie adsorpcji jonowej elektrostatycznej na powierzchni bindera oraz przez absorpcję wewnątrz struktury materiału bindera. Mechanizm adsorpcji działa na skutek oddziaływania elektrostatycznego (przeciwne ładunki elektryczne przyciągają się a jednakowe odpychają). Adsorpcja elektrostatyczna może zachodzić tylko wtedy, gdy mamy do czynienia z cząsteczką mikotoksyny, która jest cząsteczką polarną. Oznacza to również, że niektóre ważne dla organizmu zwierzęcia substancje, takie jak na przykład witaminy, mogą być także adsorbowane. Temu niekorzystnemu zjawisku przeciwdziała się dobierając taki rodzaj glinokrzemianów, których kształt powierzchni nie jest zgodny z kształtem cząsteczki i na skutek tego nie mogą się one efektywnie stykać. Sorbenty wykazują również właściwości wiązania amoniaku w jelicie cienkim. W ostatnim czasie czynione są próby zastosowania enzymów, które rozkładają mikotoksyny do związków nietoksycznych.

Sposób unieszkodliwiania mikotoksyn, zwłaszcza Zearalenonu w paszach według wynalazku charakteryzuje się tym, że do paszy dodaje się węglan sodu (Na2CO3) w ilości od 2 do 4% wagowych względem mieszanki paszowej i tak przygotowaną paszę poddaje się działaniu temperatury od 80 do 175°C.

PL 212 253 B1

Zastosowanie węglanu sodu do unieszkodliwiania zearalenonu, spowodowało istotne zmniejszenie stężenia (koncentracji) zearalenonu w środkach żywienia zwierząt podczas procesów trawienia, przez co ksenobiotyk ten stał się niegroźny dla zdrowia organizmu pobierającego, a pozostała część zearalenonu spełnia rolę chemiprewencyjną, przez co zapobiega procesom niekontrolowanej proliferacji komórek sterydozależnych. Destruktor jest substancją chemiczną niepowodującą zmian patologicznych w organizmie zwierząt. Zaproponowany związek chemiczny łatwo wprowadza się do paszy w różnego rodzaju technologiach podczas produkcji pasz. Wprowadzenie destruktora do paszy w procesie produkcji nie powoduje ż adnych zmian organoleptycznych oraz nie wpł ywa ujemnie na żerność. Wprowadzenie destruktora do paszy, a później do organizmu zwierząt z paszą nie powoduje zaburzeń w homeostazie organizmu. Skuteczność destruktora szacuje się w granicach 80%.

Sposób według wynalazku jest wyjaśniony w przykładach wykonania:

P r z y k ł a d 1

Mieszanka paszowa dla trzody chlewnej skażona zearalenonem jest traktowana wodnym roztworem węglanu sodu - Na2CO3 w ilości 2% wagowych względem mieszanki paszowej. Mieszankę poddaje się procesowi granulacji i efektywną szybkość reakcji hydrolizy osiąga się poprzez zastosowanie temperatury 80°C, dzięki czemu uzyskuje się szybkie i efektywne obniżenie stężenia fitoestrogenu. Głównym produktem rozpadu ZEA na drodze hydrolizy alkalicznej jest jego otwartołańcuchowa forma, której towarzyszą produkty jej dekarboksylacji i dehydratacji.

P r z y k ł a d 2

Mieszanka paszowa dla trzody chlewnej skażona zearalenonem jest traktowana wodnym roztworem węglanu sodu - Na2CO3 w ilości 4% wagowych względem mieszanki paszowej. Mieszanka paszowa wraz z destruktorem jest kierowana na wstępne kondycjonowanie w temp. 80°C, dokładne nawilżenie i rozmiękczenie cząstek materiału paszowego, a następnie przetłacza się ją za pomocą podajnika ślimakowego przez szczelinę pierścieniową i gwałtownie rozpręża. Proces prowadzi się w temp. 175°C w sekcjach ekstrudera przy wilgotności mieszanki ok. 15%.

Claims (1)

1. Sposób unieszkodliwiania mikotoksyn, zwłaszcza Zearalenonu w paszach, znamienny tym, że do paszy dodaje się węglan sodu (Na2CO3) w ilości od 2 do 4% wagowych względem mieszanki paszowej i tak przygotowaną paszę poddaje się działaniu temperatury od 80 do 175°C.