УДК 636.085.19:636.086.1/.3:632.4(470)

Частично поддержано грантом Российского научного фонда (проект  № 14-16-00114)

doi: 10.15389/agrobiology.2015.2.255rus

О НАКОПЛЕНИИ ЗЕАРАЛЕНОНА В ТРАВЯНЫХ КОРМАХ
И ТОКСИНООБРАЗУЮЩЕЙ АКТИВНОСТИ ГРИБОВ РОДА Fusarium

А.А. БУРКИН1, Г.П. КОНОНЕНКО1, О.П. ГАВРИЛОВА2, Т.Ю. ГАГКАЕВА2

Загрязненность кормов зеараленоном (ЗЕН) — метаболитом грибов рода Fusariumс эстрогенным действием служит причиной значительного экономического ущерба во многих животноводческих отраслях. К кормам, создающим реальную угрозу интоксикаций, относят пастбищные травы и корма из высушенных луговых растений, однако причины аномально высокого накопления этого микотоксина до сих пор остаются невыясненными. В настоящей работе изучена встречаемость и содержание ЗЕН в дикорастущих травяных растениях и сене, а также способность коллекционных штаммов 13 видов грибов Fusarium к его биосинтезу. Средние образцы сена были взяты от 120 партий, заготовленных в хозяйствах 30 районов Московской области в 2013 году. Дикорастущие растения (вейник, гребенник, душистый колосок, двукисточник, ежа, костер, мятлик, овсяница, полевица, пырей, тимофеевка, щетинник — всего 211 образцов) отобраны в Каширском, Ногинском и Рузском районах в июне—сентябре 2014 года. Образцы луговых трав (всего 427) были собраны также в Северной Карелии, Ленинградской, Тверской и Астраханской областях с 1998 по 2014 годы с разной повторяемостью по годам и видам растений. В этих выборках, наряду с повсеместно встречающимися травами (костер, мятлик, овсяница, пырей, тимофеевка), присутствовали растения локального распространения — вейник, двукисточник, ежа, полевица, тростник, колосняк, гребенник, овес, райграс, клевер, чина, горошек, вика, рожь, пампасская трава, щетинник, люцерна. Установлено, что неоднородный характер загрязненности зеараленоном с редкими случаями сверхвысокого содержания формируется в луговых травах к концу вегетации. Для заготовленного сена наблюдалось усиление контаминации ЗЕН как по частоте встречаемости, так и по степени накопления. Микотоксин был выявлен в 54 образцах из 120, более половины положительных образцов содержали его в количестве ниже 100 мкг/кг, но у остальных оно было на порядок выше, а в 13 % образцов составляло 1000-10000 мкг/кг. Показано, что при выращивании культур F. graminearum, F. equiseti и F. semitectum в течение 7 сут на полусинтетической агаризованной среде более 80 % штаммов образовывали ЗЕН, при этом доля высокоактивных продуцентов, синтезирующих его в количестве более 10000 нг/мл, составила соответственно 5, 15 и 44 %. Виды F. cerealis, F. culmorum, F. sporotrichioides, F. poae уступали по этим показателям, а среди представителей F. anguioides и F. langsethiae, а также F. heterosporum, F. chlamydosporum и F. kyushuense продуценты не были найдены. Для единственного исследованного штамма F. flocciferumустановлена высокая биосинтетическая активность с накоплением микотоксина в количестве 15500 нг/мл. Обсуждается участие грибов Fusarium с повышенной метаболической отзывчивостью на изменение внешних факторов в контаминации травяных кормов ЗЕН и возможность прогнозирования загрязненности сена по результатам обследования луговых трав.

Ключевые слова: травы, корма, сено, зеараленон, грибы Fusarium.

Полный текст

 

ABOUT ZEARALENONE LEVELS IN GRASS FODDERS
AND TOXINE PRODUCING ACTIVITY OF Fusarium FUNGI

A.A. Burkin1, G.P. Kononenko1, O.P. Gavrilova2, T.Yu. Gagkaeva2

Zearalenone, the Fusarium fungi metabolite with an estrogenic effect, can lead to significant economic losses in livestock due to fodder contamination. Pasture herbage and fodders from dried pasture plants can really cause intoxication. However, the reasons and mechanism of abnormally high accumulation of zearalenone in these fodders are not still found out. In this article we summarized the data on investigation of frequency and the level of zearalenone contamination in wild herbage and in hay. Also the ability to produce this mycotoxin was studied in vitro in 13 Fusarium strains from laboratory collection. Hay samples from different farms of 30 regions in Moscow Province were prepared from 120 hay batches in 2013. A total of 211 samples of wild herbage including (Calamagrostis, dogstail grass, Anthoxanthum, reed canary grass, hedgehog, fire, bluegrass, fescue, bentgrass, bluegrass, timothy, foxtail) were collected in Kashirskii, Noginskii and Ruzskii regions of Moscow Province in 2014 from June to September. A total of 427 samples of pasture grasses were also repeatedly collected in North Karelia, Leningradskaya, Tverskaya and Astrakhanskaya provinces from 1998 to 2014 at different frequency for different plant species. In these samples, along with commonly grown grasses such as Bromus, bluegrass, fescue, bluegrass, timothy, some local plants were found, particularly reed, reed canary grass, hedgehog, bent grass, reeds, Leymus, dogtail grass, oats, ryegrass, clover, rank, peas, vetch, rye, pampasskaya grass, foxtail, alfalfa. An uneven zearalenone contamination of pasture grasses with rare overcontamination cases was shown to occur to the end of vegetation. In hay an increased frequency and more high level of contamination were found. The mycotoxin was detected in 54 samples of 120 those tested, and more than a half of them contained zearalenone at the level below 100 mg/kg, while the rest samples contained toxin at 1000 mg/kg, and in 13 % of the samples tested the contamination reached 1000 to 10000 mg/kg. After 7 day cultivation of F. graminearum, F. equiseti and F. semitectum on semi-synthetic agar medium more that 80 % of strains produced zearalenone, and the rate of strains with the high production reaching more than 10000 ng/ml was 5, 15 and 44 %, respectively. F. cerealis, F. culmorum, F. sporotrichioides, F. poae seemed to be less active producers, and among F. anguioides and F. langsethiae, as well as F. heterosporum, F. chlamydosporum and F. kyushuense the zearalenone producers were not found. In a strain of F. flocciferum whichwas tested a high biosynthetic ability and accumulation of zearalenoine at 15 500 ng/ml were detected. An involvement of Fusarium fungi having more pronounced metabolic response to environment changes in contamination of grass fodder with zearalenone is discussed. Also the possibility of forecasting hay contamination basing on pasture survey is under consideration. 

Keywords: grasses, fodders, hay, zearalenone, Fusarium fungi.

 

1ФГБНУ Всероссийский НИИ ветеринарной
санитарии, гигиены и экологии,

123022 Россия, г. Москва, Звенигородское ш., 5,
e-mail: kononenkogp@mail.ru;
2ФГБНУ Всероссийский НИИ защиты
растений,
196608 Россия, г. Санкт-Петербург—Пушкин, ш. Подбельского, 3,
e-mail: t.gagkaeva@mail.ru

Поступила в редакцию
3 сентября 2014 года

 

Оформление электронного оттиска

назад в начало