Интегральная оценка токсичности кормов и кормовых добавок

Актуальность темы

Качество кормов является важным условием повышения продуктивности сельскохозяйственных животных и птиц, наряду с их генетическим потенциалом, санитарно-гигиеническими условиями содержания и квалифицированным ветеринарным надзором.

Понятие качества кормов включает в себя совокупность показателей исходного химического состава корма (содержание влаги, протеина, углеводов, клетчатки, жира, макрои микроэлементов), а также изменение их содержания и свойств в зависимости от сроков хранения. Именно в процессе хранения происходит ухудшение качества кормов по химическим (перекисное и кислотное число) и биологическим (зараженность патогенными бактериями и грибами) показателям. Все они в комплексе отвечают за такую интегральную характеристику кормов, как общая токсичность — то есть способность вещества или продукта в нормальных дозировках вызывать негативную реакцию у живого организма.

Токсичность кормов является основной причиной развития токсикозов у животных и птиц. Одной из мер профилактики токсикозов в промышленном животноводстве и птицеводстве является заблаговременное определение токсичности кормов. Эту задачу можно решить двумя путями: 1) химическим анализом, для выявления отдельных конкретных токсичных веществ (по данным Международного регистра спектр известных токсичных веществ превышает 50 тысяч) — 2) биотестированием, в результате чего устанавливается лишь степень токсичности тестируемого образца, но не идентифицируется токсин.

За последние два десятка лет состав кормов значительно усложнился: в них стали вводить пробиотики, вкусовые и ароматические добавки, ферменты, антиоксиданты, синтетические аминокислоты и пр. Рынок производства кормов значительно расширился, а количество поставщиков сырья и готовых комбикормов увеличилось. Кроме того, корма скармливаются в хозяйствах сразу, что называется «с колес». Поэтому количественный химико-аналитический контроль каждого компонента комбикормов практически невозможен. В связи с этим, биотестирование становится наиболее подходящим методом анализа на безопасность.

В настоящее время по определению общей токсичности методами биотестирования действуют 4 международных и не менее 50 национальных стандартов в разных странах. На территории СНГ разработаны и утверждены методики с применением 4 видов инфузорий: Paramecium caudatum, Tetrahymena pyriformis, Stylonychia mytilus u Colpoda steinii. Эти экспресс-методики, наряду с арбитражными методами биотестирования на кроликах и мышах, вошли в Государственные Стандарты по определению общей токсичности комбикормов и сырья:

1. ГОСТ 13 496.7−97. Зерно фуражное, продукты его переработки, комбикорма. Методы определения токсичности.

2. ГОСТ 2936–91. Мука кормовая из рыбы, морских млекопитающих, ракообразных и беспозвоночных. Метод определения токсичности.

Каждая методика была разработана отдельно, в разное время и разными авторами, для решения конкретных задач биотестирования.

В действующей нормативной документации по исследованию токсичности кормов методики экспресс-биотестирования на разных тест-объектах собраны в один ГОСТ и предложены на выбор исследователя.

Возрастание роли методов биотестирования в оценке качества и безопасности кормов требует, в свою очередь, повышения точности анализов, воспроизводимости результатов тестирования различными лабораториями, стандартизации методик анализа и разведения культур инфузорий. Кроме того, необходимо введение единой шкалы для оценки токсичности всех видов зернофуража, комбикормов, сырья для их производства, зеленых и грубых кормов, а также наличие четких рекомендаций по использованию кормов в соответствии с результатами анализа. Очень важно охватить в исследованиях как можно более полный список токсикантов, с учетом их растворимости в различных растворителях и предельно допустимой концентрации в кормах. Давно назрела необходимость внедрения в практику токсикологических исследований единой схемы анализа кормов. В эту схему должны войти аттестованные, максимально стандартизированные, удобные в выполнении, доступные для широкого применения методики экспресс-анализа на инфузориях и основного арбитражного анализа на млекопитающих для всех видов кормов и кормовых добавок. Среди последних особое место занимают консерванты. Их эффективность в отношении токсигенных бактерий и грибов с одной стороны и безвредность для сельскохозяйственных животных и птиц с другой, определяет продолжительность использования кормов, сохранение их питательности и безопасности.

Так как от результатов анализа кормов на общую токсичность в большинстве случаев зависит их стоимость и закупка хозяйствами, то разработка и внедрение универсальной схемы их биотестирования весьма актуальны. Стандартизация методик позволит приблизить их точность, сходимость и воспроизводимость к химическим методам анализа и, в конечном итоге, повысить доверие к результатам биотестирования.

Таким образом, внедрение в практику токсикологического анализа кормов нормативной документации по единой схеме биотестирования разрешит многие, давно назревшие проблемы в этой области исследований.

Цели и задачи исследований. Целью данной работы была разработка универсальной схемы биотестирования всех видов кормов и кормовых добавок на общую токсичность. В задачи исследований входило:

1. Проанализировать эффективность исследований на общую токсичность комбикормов и сырья для их изготовления в Ленинградской области за 1999 — 2002 годы.

2.Разработать схему универсального анализа интегральной токсичности всех основных кормов и кормовых добавок.

3. Стандартизировать методики биотестирования кормов.

4. Определить токсичность некоторых химических консервантов кормов по разработанной схеме биотестирования.

Научная новизна исследований. Впервые дана оценка эффективности определения общей токсичности кормов методами биотестирования на основе обработки статистических данных за четырехлетний периодс целью получения максимально достоверных и воспроизводимых результатов предложен комплексный подход в решении проблемы исследования безопасности кормов по показателю «общая токсичность», разработана методика для биотестирования концентрированных компонентов комбикормов. Кроме того, введена стандартизация методик экспресс-анализа и способов культивирования тест-объектовединая оценка результатов тестированияданы четкие рекомендации по способам использования кормов и кормовых добавок в зависимости от степени их токсичностипо единой схеме исследования оценена токсичность консервирующих препаратов и обрабатываемых ими кормов.

Практическая ценность диссертационной работы. На основании обобщенной методики анализа на интегральную токсичность кормов и кормовых добавок разработаны и утверждены в установленном порядке Методические рекомендации по определению интегральной токсичности фуражного зерна, продуктов его переработки, комбикормов и входящих в их состав ингредиентов методами биотестирования, подготовлен проект ГОСТ Р 13 496.7−02 «Корма. Методы определения общей токсичности». Внедрение их в практику токсикологических исследований позволит актуализировать нормативную документацию, пополнить список тестируемых кормов, повысить точность, воспроизводимость и сходимость результатов анализа.

Исследование токсичности различных консервантов помогло выяснить существует ли возможность обнаружения «ложной» или реальной токсичности консервированных кормов, а также позволило подоборать адекватный метод анализа токсичности консервантов в соответствии с их химическими и физическими свойствами.

Апробация. Основные положения работы доложены: на первом международном симпозиуме «Современные проблемы ветеринарной диетологии и нутрициологии» (24−26 апреля 2001 г., Санкт-Петербург) — Всероссийской конференции «Образование для устойчивого развития: поиск стратегии, подходов, технологий» (13−15 сентября 2001 г., Санкт-Петербург) — Третьей международной выставке-конгрессе «Актуальные вопросы ветеринарии и зоотехнии» (14−17 ноября 2001 г., Санкт-Петербург), 56-ой конференции молодых ученых и студентов (23 мая 2002 г., Санкт-Петербург).

Публикация. По теме диссертации опубликовано 10 работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и предложений, списка литературы. Всего 138 страниц.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ:

1. Усиление контроля за безопасностью кормов в период с 1999 по 2002 гг. привело к существенному пропорциональному снижению количества токсичных образцов.

2. Годовое распределение токсичных кормов имеет выраженный сезонный характер с максимумом в апреле — июле, а минимумом в августе — октябре месяце.

3. Недостаточно полный контроль сырья для производства комбикормов способствует увеличению количества некачественной готовой продукции комбикормового производства.

4. Учет в арбитражном биотесте определения токсичности комбикормов только токсинов дермонекротического действия приводит к тому, что около 70% кормов сомнительного качества скармливается сельскохозяйственным животным и птице без ограничений.

5. Разработанная схема анализа общей токсичности кормов охватила наиболее полный список кормов для продуктивных и непродуктивных животных и позволила существенно повысить точность и воспроизводимость результатов анализа общей токсичности кормов.

6. Результаты определения общей токсичности консервантов кормов методом биотестирования на трех видах инфузорий совпадают на 95,3%.

7. Консервирующие добавки — антиокислители и сорбенты не токсичны по результатам биотестов.

8. Консервирующие добавки бактерицидного и микоцидного действия в несколько раз более токсичны в жидкой форме и при экстракции консервированных кормов водой.

9. Наиболее токсичным компонентом консервантов микоцидного и бактерицидного действия является муравьиная кислота и ее соли, так как она одновременно способна существенно снижать рН растворов, а также нарушать гомеостаз клеток и целостность их оболочек.

10. Ввод в корма жидких форм консервантов бактерицидного и микоцидного действия может быть рекомендован только тем хозяйствам и комбикормовым заводам, которые имеют необходимую технику для ввода и равномерного их распределения в массе корма, исключающую возможность передозировки.