БИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
БИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ
ПЕЧАТНАЯ ВЕРСИЯ
ЭЛЕКТРОННАЯ ВЕРСИЯ
 
КАК ПОДАТЬ РУКОПИСЬ
 
КАРТА САЙТА
НА ГЛАВНУЮ

 

 

 

 

doi: 10.15389/agrobiology.2019.3.616rus

УДК 636.085.19:636.086.1.3:632.4

 

ПОТЕНЦИАЛ ТОКСИНООБРАЗОВАНИЯ ГРИБОВ РОДА Penicillium,
ПОРАЖАЮЩИХ ГРУБЫЕ КОРМА

А.А. БУРКИН, Г.П. КОНОНЕНКО, Е.А. ПИРЯЗЕВА

Поиск продуцентов микотоксинов среди микроскопических грибов, поражающих растения, сырье животного происхождения, пищевые продукты и корма, был и остается актуальным научным направлением. Многолетнее изучение этой проблемы показало, что угроза возникновения токсикозов человека и животных связана главным образом с микромицетами родов Fusarium, Aspergillus и Penicillium (CAST, 1989). В грубых кормах, составляющих основу рациона жвачных, грибам этих таксонов принадлежит лидирующее положение, однако разнообразие ботанического состава травостоев при заготовке и различия в условиях хранения предполагают проведение региональных обследований с оценкой индивидуальной токсинообразующей способности у видов, преобладающих в составе микобиоты. Мировые данные по этому вопросу крайне ограничены. В России микологический анализ образцов от производственных партий сена и соломы, заготовленных в животноводческих хозяйствах Брянской, Московской, Челябинской областей, показал, что среди фузариевых грибов доминирует высокотоксигенный вид F. sporotrichioides (Е.А. Piryazeva с соавт., 2016), а к контаминации циклопиазоновой кислотой, стеригматоцистином и микофеноловой кислотой имеют отношение представители 7 видов рода Aspergillus (G.P. Kononenko с соавт., 2017). Общая пораженность этих кормов грибами рода Penicillium с участием 28 видов превышала 50 % (Е.А. Пирязева, 2017), но их токсикологическая характеристика не проводилась. В настоящей работе нами впервые показано, что виды P. brevicompactum, P. stoloniferum, Proqueforti, P. chrysogenum, P. urticae и P. expansum из комплекса грибов этого родамогут иметь отношениек обширной и интенсивной контаминации грубых кормов микофеноловой кислотой (МФК), PR-токсином (PR), циклопиазоновой кислотой (ЦПК) и цитринином (ЦИТ). Целью исследования стало определение токсинообразующего потенциала грибов рода Penicillium, широко представленных в микобиоте грубых кормов. Штаммы, относящиеся к 11 видам этого рода, культивировали на панели из 5 питательных сред, включающей агар Чапека-Докса (CDA), сусловый агар (WA), агар Чапека с экстрактом автолизата дрожжей (CYA), сахарозный агар с дрожжевым экстрактом (YES) и увлажненное зерно риса (RG), в течение 7 сут при 25 °С. Далее в экстрактах образцов биомассы измеряли содержания охратоксина А (ОА), ЦИТ, МФК, PR, ЦПК, эмодина (ЭМО) и эргоалкалоидов (ЭА) методом непрямого конкурентного иммуноферментного анализа (ELISA) с помощью аттестованных коммерческих и исследовательских тест-систем.На основании полученных результатов виды P. aurantiovirens, P. palitans, P. martensii и P. meleagrinum отнесены к непродуцирующим. Среди представителей P. cyclopium найдены слабые продуценты МФК и ЦИТ, а также изоляты, не образующие ни один из анализируемых микотоксинов. Интенсивное накопление токсинов (от 10 мкг/г и более) выявили у P. brevicompactum, P. stoloniferum (МФК), P. roqueforti (PR + МФК) и Pchrysogenum (PR), среднее (1-10 мкг/г) — у Purticae (ЦПК) и Pexpansum(ЦИТ). Изоляты, лишенные продуцирующей способности, обнаружили только у Pchrysogenum и Pexpansum, у остальных видов токсинообразование носило устойчивый характер.У представителей P. roqueforti, продуцирующих PR в сочетании с МФК, количество МФК было, как правило, меньше, чем PR. В составе грибных метаболитов не выявили ЭМО, ОА и ЭА. Установлено, что выбор панели ростовых сред для тестирования токсинообразования у грибоврода Penicillium — необходимый прием для исчерпывающей оценки их потенциала, при этом, наряду с агаризованными средами, целесообразно использовать субстраты растительного происхождения. Практически у всех продуцирующих видов наибольшая интенсивность накопления токсинов наблюдалась на RG, а для Pchrysogenum продуцирование PR удалось выявить лишь на этом субстрате. Обсуждаются особенности профиля токсичных метаболитов у изолятов P. cyclopium и P. urticae, обусловленные атипичными условиями развития, а также проблема возможного вклада других видов Penicillium в контаминацию грубых кормов микотоксинами.

Ключевые слова: микобиота, корма, виды рода Penicillium, микотоксины.

 

 

TOXIN-PRODUCING FUNGI OF THE GENUS Penicillium IN COARSE FODDERS

A.A. Burkin, G.P. Kononenko, E.A. Piryazeva

The search for toxin-producing microscopic fungi, affecting plant and animals products, food and feed continues to be relevant in scientific research. A long-term study of this problem has shown that the threat of the occurrence of toxicoses of humans and animals is associated mainly with micromycetes of genus Fusarium, Aspergillus and Penicillium (CAST, 1989). In coarse feed, which form the basis of the ration of ruminants, these fungi have a leading position. Among Fusarium fungi the highly toxic species F. sporotrichioides dominates in hay and straw (E.A. Piryazeva et al., 2016), and 7 species of Aspergillus are capable to contaminate that with CPA, STE and MPA (G.P. Kononenko et al., 2017). The purpose of this work was to elucidate the toxin-forming potential of 11 species of the genus Penicillium fungi which prevail in mycobiota of coarse feed. The strains were cultured for 7 days at 25 °С on a panel including Czapek Dox agar (CDA), wort agar (WA), Czapek Yeast Autolysate Agar (CYA), yeast extract sucrose agar (YES) and moistened rice grain (RG). Further, in the extracts, the amounts of ochratoxin A (OA), citrinin (CIT), mycophenolic acid (MPA), PR-toxin (PR), cyclopiazonic acid (CPA), emodin (EMO) and ergot alkaloids (EA) were determined by indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) using certified commercial and research test systems. On the basis of obtained results, the species P. aurantiovirens, P. palitans,as well as P. martensii and P. meleagrinum are classified as non-producing. Among the representatives of P. cyclopium, we found weak producers of MPA and CIT, as well as isolates that do not form any of the analyzed mycotoxins. High accumulation (10 µg/g and more) is revealed in P. brevicompactum, P. stoloniferum (MPA), P. roqueforti (PR + MPA), P. chrysogenum (PR) and average level (1-10 µg/g) is characteristic of P. urticae (CPA)and P. expansum (CIT). Isolates lacking production capacity were found only among P. chrysogenum and P. expansum, toxin production by other species was stable. In the representatives of P. roqueforti, producing jointly PR and MPA, the amount of MPA was, as a rule, less than PR. EMO, OA and EA in the metabolites of fungi were not found. In this paper it was shown for the first time that the species P. expansum, P. brevicompactum, P. stoloniferum, P. roqueforti, P. chrysogenum and P. urticae from a typical complex of fungi of this genus can be related to extensive and intensive contamination of coarse fodder by CIT, MPA, PR and CPA. It has been established that the use of a growth media panel for testing the toxicity of Penicillium fungi is an indispensable technique for an exhaustive assessment of their potential, and, in addition to agar media, it is expedient to use substrates of plant origin. Virtually all producing species had the highest intensity of toxin accumulation on RG, and for P. chrysogenum, PR production could be detected only on this substrate. Specific features of the profile of toxic metabolites in isolates belonging to one species are discussed, as well as the problem of the possible contribution of other species of Penicillium to the contamination of coarse fodder by mycotoxins.

Keywords: mycobiota, feeds, Penicillium fungi, mycotoxins.

 

Всероссийский НИИ ветеринарной санитарии,
гигиены и экологии — филиал ФГБНУ ФНЦ ВИЭВ РАН,

123022 Россия, г. Москва, Звенигородское ш., 5,
e-mail: aaburkin@mail.ru, kononenkogp@mail.ru✉, piryazeva01@yandex.ru

Поступила в редакцию
18 июля 2018 года

 

назад в начало

 


СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Полный текст PDF

Полный текст HTML