Nová metoda odbourávání fumonisinů u prasat

Výsledky studie BIOMIN Mycotoxin Survey za loňský rok ukazují na problém kontaminace krmiv fumonisiny po celém svĕtĕ. Problematická zhlediska fumonisinů je především kukuřice (graf 1).


Graf 1 – Kontaminace kukuřice fumonisiny vroce 2014 (Zdroj: BIOMIN Mycotoxin Survey 2014)

Vrámci opatření proti kontaminaci krmiv byly legislativou stanoveny přípustné hodnoty pro obsah mykotoxinů. Ve skutečnosti jsou však zvířata často ovlivňována dalšími spolupůsobícími faktory, které zvyšují jejich citlivost na mykotoxiny. Škodlivý účinek na zvířata zesiluje také přítomnost dalších mykotoxinů (synergický účinek). Z těchto důvodů uzvířat často pozorujeme příznaky mykotoxikóz i v hladinách pod legislativními hodnotami. Na základě mnohaletých zkušeností avýsledků komerčních i vědeckých pokusů společnost BIOMIN odvodila praktická doporučení pro limitní obsahy fumonisinů v krmivech pro prasata (tabulka 1).

Subklinické příznaky vchovech prasat

Kontaminaci fumonisiny uprasat je obtížné stanovit především proto, že se projevuje hlavně na subklinické úrovni – vyžaduje měření poměru sfinganinu a sfingosinu (Sa/So), vědecky uznaný biomarker pro stanovení intoxikace zvířat fumonisiny (viz BIOMIN Science and Solutions, c. 12). Často přehlížený dlouhodobý příjem fumonisinů může způsobit výrazné ekonomické ztráty v chovech z důvodu zvýšeného výskytu chorob a snížení užitkovosti. Nízké dávky fumonisinu B1 0,5 mg/kg ž.hm. a den zvyšují citlivost prasat na infekce způsobené patogenními kmeny E. coli, Pseudomonas aeruginosa a Pasteurella multocida. Je prokázané, že fumonisiny také zvyšují citlivost prasat na porcinní reprodukční a respirační syndrom (PRRS), snižují protilátky na Aujezskyho chorobu, potlačují fagocytózu alveolárních makrofágů pro Salmonella typhimurium a snižují produkci protilátek proti Mycoplasma agalactiae.

Klinické příznaky v chovech prasat

Fumonisiny inhibují biosyntézu sfingolipidů, působí toxicky na játra a ledviny a u většiny zvířat zvyšují hladiny cholesterolu v krevním séru. U prasat byla zjištěna souvislost mezi kontaminací fumonisiny a výskytem plicního edému prasat (PPE).

Adsorpce?

Adsorbenty neboli vyvazovače jsou komponenty schopné vyvazovat toxiny, a tím snižovat jejich množství přecházející do krevního oběhu zvířete. Vyvazovače v nekterých případech fungují velmi dobře (např. aflatoxiny jsou velmi dobře vyvazovatelné), ale jsou málo účinné nebo neúčinné proti jiným typům mykotoxinů jako např. zearalenonu nebo trichotecenům. V případě fumonisinů nebyl doposud nalezen adsorpční materiál schopný fumonisiny úcinně vyvazovat. Adsorpce fumonisinů má dvě podstatné nevýhody. První z nich – je to vratný proces, což znamená, že vyvázané fumonisiny mohou být uvolněny a poté negativně ovlivňovat zdraví zvířat. Druhá – schopnost adsorpce velmi závisí na pH. Zatímco adsorbenty jsou zdánlivě velmi účinné v konstantních laboratorních podmínkách (v roztoku se stabilní hodnotou pH), vykazují značne nižší účinnost v podmínkách simulujících střevní trakt zvířat. V těchto podmínkách podobných skutečnosti klesla adsorpce toxinů o více než 50 % – především proto, že většina adsorbentů vykazovala extrémně nízkou schopnost vyvazovat fumonisiny při pH 6 a 7. V důsledku toho většina fumonisinů adsorbovaných v žaludku bývá ve střeve uvolněna a představuje pro zvíře nadále riziko.

Nová, účinná metoda – biotransformace

Doposud byly adsorbenty vpodstatě jedinou cestou pro boj s fumonisiny. V současné době se dostává do popředí nová metoda: enzymatická biotransformace. Na základě výzkumu v posledních deseti letech vyvinula společnost BIOMIN produkt FUMzyme® – první purifikovaný enzym, který transformuje fumonisiny na netoxické metabolity. Je to jediný produkt tohoto druhu schválený a registrovaný v EU. FUMzyme® přeměňuje fumonisiny na netoxický hydrolyzovaný FB1 (HFB1). Vědecké výzkumy ukazují, že HFB1 nemá toxický účinek na střeva ani játra prasat, a nevyvolává významné změny v metabolismu sfingolipidů.

Biotransformace pomocí enzymů má ve srovnání s adsorpcí čtyři významné výhody:

  1. Biotransformace je na rozdíl od adsorbce nevratný proces.
  2. Enzymy použité pro transformaci neovlivňují gastrointestinální trakt.
  3. FUMzyme® je specifické řešení proti účinkům fumonisinů.
  4. FUMzyme® má potvrzenou účinnost (registrace vEU).

In vivo pokusy v Rakousku, Brazílii aFrancii prokázaly účinnost Mycofix® Focus (obsahující FUMzyme®) proti fumonisinům. V pokusu provedeném v Koreji snížila aplikace Mycofix® Focus do krmné dávky obsahující 5 ppm fumonisinů jejich negativní vliv na příjem krmiva a užitkovost během 42 dnů (graf 2 – I, II, III). Biomarker pro zjištění intoxikace fumonisiny, poměr sfinganinu a sfingosinu (Sa/So), byl ve skupině s fumonisiny ve 42.dnu výrazně zvýšený (P < 0,05). Po aplikaci Mycofix® Focus došlo ke snížení poměru Sa/So na úroveň kontrolní skupiny, což dokazuje účinnost na snížení toxicity fumonisinů in vivo (graf 2 – IV).


Graf 2 (I-IV) – Účinek FUMzyme® na růst a poměr Sa/So u prasat po 42 dnech aplikace (Zdroj: BIOMIN Trial Report 2013)

Závěr

Fumonisiny jsou mykotoxiny hojně se vyskytující po celém světě, zejména v Asii, Jižní Americe a poslední dobou i v jižní Evrope. Adsorbenty prokázaly účinnost proti některým typům mykotoxinů – především aflatoxinům, jsou však výrazne méně účinné proti fumonisinům a dalším mykotoxinům. Díky vědeckému vývoji v posledních letech nabízí enzymatická biotransformace jedinečnou, specifickou a nevratnou cestu v boji proti fumonisinům. Doplňuje tak strategii biotransformace dalších mykotoxinů (především trichotecenů – DON aj.), úspěšně používanou společností BIOMIN již dlouhá léta.