Какой сорбент лучше?

С. Гулюшин, В. Ковалёв, лаборатория микотоксикологии ВНИТИП

В настоящее время отмечается воз­росшая роль микроскопических грибов в патологии сельскохозяй­ственных животных. Увеличение случаев кормовых отравлений, проявляющихся латентно во мно­гих хозяйствах с определённой ре­гулярностью, заставляет специалис­тов вновь и вновь обращаться к ре­шению данной проблемы.

К настоящему времени создано достаточно большое количество ан­титоксических препаратов, но пос­тоянно обсуждается вопрос: каким из них следует отдавать предпочте­ние при длительном течении токси­коза. Хотя однозначного ответа на него, по-видимому, не существует, большинство исследователей при­ходят к мысли, что начинать лече­ние следует с традиционных препа­ратов — энтеросорбентов, эффек­тивность которых на фоне мягких и умеренных микотоксикозов доста­точно высока.

Сегодня сорбенты вновь привле­кают внимание учёных. Широкая производственная практика доказа­ла способность некоторых субстан­ций органического и минерального происхождения связывать и прочно удерживать широкий спектр токси­нов различного происхождения.

Зарубежные и отечественные спе­циалисты в опытах in vitro тестиро­вали активированный уголь, сме­шанные адсорбенты (синтетические полимеры, дрожжи и продукты из дрожжей), местные цеолитсодержащие породы и глинистые мине­ралы. Однако сегодня не выявлено ни одного эффективного сорбента против всех или большинства микотоксинов. Нельзя назвать также и такой, который бы индифферентно относился к биологически актив­ным и лимитирующим факторам питания.

Учитывая, что в доступной литера­туре практически отсутствует ин­формация об эффективности гли­нистых минералов ряда российских месторождений и обширной группы активных углей, цель наше­го исследования — установить луч­шие сорбенты, отличающиеся мак­симальной способностью погло­щать из водных растворов микотоксины.

Работу выполняли в лаборатории микотоксикологии ВНИТИП. Перед исследованиями были приготовле­ны рабочие растворы микотоксинов (Т-2-токсин, охратоксин А, афлатоксин В1), витаминов (α-токоферол, ретинол, рибофлавин, пантотеновая кислота, пиридоксин) и незаме­нимых аминокислот (лизин, метионин, триптофан и валин) в концент­рациях, наиболее часто обнаружи­ваемых в кормовом сырье и содер­жимом пищеварительного тракта. В качестве сорбирующих материалов использовали ряд природных и синтетических энтеросорбентов, до­пущенных для применения в каче­стве кормовых добавок — цеолиты, бентониты, вермикулиты, активные угли и полимерные соединения.

Для уточнения сорбционной ак­тивности каждый из препаратов был оценен по единой схеме. Для этого к навескам тестируемого сор­бента поочерёдно приливали рабо­чие растворы микотоксинов или пи­тательных веществ, подлежащих сорбции.

Во всех случаях доля сорбента в общей массе раствора составляла 1 процент. Это сопоставимо с введе­нием его в корм на уровне 10 кг/т, что соответствовало рекомендациям для промышленного их использова­ния в рационах птицы. Инкубацион­ные среды выдерживали в водяной бане с температурой 40-41° С при постоянном перемешивании. По истечении 30 минут надосадочную жидкость переносили в отдельные пробирки, центрифугировали для отделения мелких частиц сорбента и определяли остаточное количест­во вещества по общепринятым ме­тодам.

В завершении исследования при сопоставлении значений исходных и обнаруженных концентраций до и после инкубации определяли способность исследуемых сорбен­тов к поглощению по отношению к трём микотоксинам, а также к био­логически активным и лимитирую­щим факторам питания.

Таким образом, в сравнительном аспекте мы имели вполне объектив­ную оценку, благодаря которой точ­но установили среднюю степень сорбции тестируемым препаратом разных биологически активных ве­ществ.

Результаты исследования (табл.) показали, что из всех тестируемых сорбентов активированные угли (АУ) обладали самым высоким по­тенциалом связывания веществ раз­ной химической природы. Так, средние величины сорбции мико­токсинов и питательных веществ у них колебались в пределах 42-66 и 37-61%, существенно (в 1,6-1,8 ра­за) превосходя по этим показате­лям как органические полимеры, так и глинистые минералы. Боль­шинство АУ в отведённом 30-минут­ном интервале проявляет большую активность в отношении связыва­ния охратоксина А, чем Т-2-токсина или афлатоксина Вг В целом же безусловными лидерами явились такие марки, как «СКТ-6А», «ВСК-400» и «СДП-420».
 

Примечание: *предпочтительные, **нежелательные

Важно отметить, что при соотно­шении показателей сорбции ксено­биотиков и нутриентов, карболены «СКТ-6А», «ВСК-380» и «БСК-400» отличались не только высокой сорбцией микотоксинов, но и ми­нимальным поглощением питатель­ных веществ, что делает их исполь­зование для профилактики мико­токсикозов более предпочтитель­ным по сравнению с другими ана­логами. Например, «АР-А» и «АКУ-ЛВП» были не только инертны в свя­зывании микотоксинов, но и прояв­ляли больший интерес к биологи­чески активным и лимитирующим факторам питания, что приводит к нежелательным последствиям.

Таким образом, акцентируя вни­мание на целесообразности ис­пользования АУ в профилактике микотоксикозов, стоит отметить, что адсорбция витаминов и аминокис­лот остаётся на достаточно высоком уровне даже у перспективных ма­рок. В контексте данной работы по­пытка научно обоснованного выбо­ра угольного сорбента, позволяю­щего не усугублять снижение пита­тельной и биологической ценности рационов, возможно, будет иметь перспективы.

Однако нужно помнить, что и от других условий — наличия и кон­центрации токсических агентов в скармливаемом корме, режима пе­риодичности включения АУ, конт­роля обеспеченности и дополни­тельного обогащения рационов витаминно-минеральными комплек­сами, а также совокупности иных факторов — будет зависеть резуль­тативность лечебного мероприятия в целом.

Для профилактики кормовых от­равлений животных и птицы при­нято использовать небольшие до­зы АУ — не более 5-1 0 кг/т. АУ яв­ляются гидрофобными сорбентами с высокой сорбционной ёмкостью, которые, обладая большой разви­той поверхностью и разным объё­мом пор, способны эффективно поглощать как полярные, так и не­полярные ксенобиотики, что является залогом их эффективности и востребованности.

Не менее известными субстанция­ми, успешно зарекомендовавшими себя с положительной стороны в практике кормления, являются гли­нистые минералы (цеолиты, бенто­ниты, глаукониты, вермикулиты и пр.). Природа естественных сорбен­тов чрезвычайно разнообразна. Ос­новные различия проявляются в химическом составе, благодаря че­му отмечается колоссальное разно­образие физических форм и внут­ренней организации. Вследствие этого те или иные уникальные сорбционные свойства могут быть при­сущи конкретному образцу из конк­ретного месторождения.

Результаты проведённого иссле­дования подтвердили, что у при­родных минералов эффективность сорбции разных субстратов от мак­симального до минимального зна­чения отличалась в 3-5 раз.

К примеру, шунгит Зажогинского (Республика Карелия), цеолит Краснокаменского (Читинская область), бентонит Зырянского (Республика Хакасия), вермикулит Татарского (Красноярский край), цеолит Вурнавурского (Республика Чувашия), вермикулит Ковдорского (Мурман­ская область), а также бентонит Азербайджанского и цеолит Пегасского (Кемеровская область) место­рождений имели достаточно высо­кие показатели сорбции, практи­чески не уступающие некоторым распространённым коммерческим препаратам.

Вполне показательно, что прак­тически все глинистые минералы отличала активная сорбция афлатоксина и аминокислот— веществ, имеющих полярную природу, од­нако многие протестированные в опыте сорбенты (шунгит, вермику­литы и цеолиты) отличались узки­ми предпочтениями к микотоксинам, имели меньшую активность в отношении витаминов и амино­кислот.

Таким образом, на основании комплексной оценки in vitro уже сейчас для профилактики микоток­сикозов можно рекомендовать трёх лидеров: шунгит Зажогинского, вермикулит Татарского и цеолит Краснокаменского месторождений. Включение их в недоброкачествен­ные комбикорма (с учётом гораздо более выгодной стоимости по срав­нению с импортными аналогами) гарантирует высокую экономичес­кую результативность.

В порядке обсуждения получен­ных результатов стоит обратить внимание на то, что особенность гли­нистых материалов — высвобожде­ние части макро- и микроэлементов под действием кислой среды же­лудка, поэтому практически все они используются в качестве мине­ральных кормовых добавок. Одна­ко неизбежно возникающая при этом деструкция пространственной структуры алюмосиликата, измене­ние объёма пор и сорбционных свойств материала нередко приво­дят к несоответствию между резуль­татами in vitro и in vivo.

Наглядным примером могут слу­жить ржаные отруби, которые хотя и эффективно поглощают микотоксины, но частично перевариваясь в ЖКТ, снова высвобождают погло­щённые ксенобиотики в просвет кишечника, где всасываются, и попадают в организм животных. Именно поэтому их редко исполь­зуют в профилактике кормовых от­равлений, в отличие от субстанций с предварительно проведённой кислотно-щелочной обработкой (лигнины).

Выход из такой ситуации — уве­личение уровня ввода глинистых минералов: для профилактики ост­рых и хронических микотоксикозов не ниже 2-4% (20-40 кг/т).

Некоторые специалисты часто высказывают мнение, что такие «высокие уровни ведут к эффекту разбалансировки комбикормов, сопровождаются снижением пита­тельности рационов, экскреци­ей лимитирующих факторов и па­губным механическим воздействием на эпителий пищеварительного тракта, что лишь усугубляет состоя­ние здоровья». Несомненно, опасе­ния такого рода имеют право на су­ществование и должны быть всесто­ронне исследованы соответствую­щими опытами на репрезентатив­ном поголовье животных.

Однако для скептиков примене­ния глинистых минералов можно привести ряд контраргументов. Во-первых, погрешности при состав­лении комбикормов между реко­мендуемым и фактическим уров­нем питательности ниже 3% не спо­собны негативно влиять на продук­тивность животных, а следователь­но, рассуждения о разбалансировке рационов в пределах этой вели­чины имеют зыбкую почву и легко компенсируются адаптационными возможностями животных.

Во-вторых, в зависимости от сте­пени токсичности выбор эффектив­ного сорбента позволяет реально снизить уровень его включения в загрязнённый комбикорм (до 1-2%) без снижения лечебного эффекта, но с существенной минимизацией нежелательных последствий.

И, наконец, не многие специалис­ты, занимающиеся проблемой микотоксикологии, обращают внима­ние на то, что необходимость уси­ленной экскреции из организма животных продуктов аномального обмена при выраженном течении патологического процесса много­кратно превалирует над адекват­ным его обеспечением питательны­ми веществами; дополнительное очищение организма необходимо как сопутствующее мероприятие эфферентной терапии. В настоящее время приходится лишь констати­ровать, что ни один препарат в ка­честве «узконаправленного элиминатора микотоксинов» в рекомен­дуемых уровнях ввода (до 2 кг/т) не способен вывести из организма ка­кую-либо существенную долю ко­нечных и промежуточных продук­тов обмена; это под силу лишь гли­нистым минералам (20-40 кг/т), не обладающим выраженной специ­фичностью.

На основании проведённого ис­следования можно сделать вывод: потенциал веществ, перспективных для использования в качестве энтеросорбентов, велик, многообразен, но до конца не изучен. Такой бога­тый ассортимент природных иско­паемых и материалов, полученных технологическим путём, наклады­вает серьёзные обязательства как на учёных, так и на практиков по выявлению и рациональному ис­пользованию тех субстанций, кото­рые окажутся наиболее подходя­щими для профилактики кормовых отравлений.

Практика показала, что многие сорбенты отечественного производ­ства не уступают импортным, а не­которые превосходят их. В совре­менных реалиях промышленного производства безусловные пред­почтения нужно отдавать сорбен­там, прошедшим комплексное тес­тирование и отвечающим требова­ниям безопасности.

Статья была опубликована в журнале «Птицеводство», 2009г.