Ocena zawartości mikotoksyn w ...

Ocena zawartości mikotoksyn w zbożach paszowych i paszach metodą immunoenzymatyczną, Dietetyka Zdrowie, ...

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
N
auka
P
rzyroda
T
echnologie
2009
Tom 3
Zeszyt 4
Dział: Nauki o Żywności i Żywieniu
Copyright ©Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu
R
ENATA
C
EGIELSKA
-R
ADZIEJEWSKA
,
T
OMASZ
S
ZABLEWSKI
,
K
AROLINA
K
AROLCZAK
,
A
NNA
K
ACZMAREK
,
J
ACEK
K
IJOWSKI
Katedra Zarządzania Jakością Żywności
Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
OCENA ZAWARTOŚCI MIKOTOKSYN
W ZBOŻACH PASZOWYCH I PASZACH
METODĄ IMMUNOENZYMATYCZNĄ
Streszczenie.
Mikotoksyny są toksycznymi metabolitami wtórnymi grzybów (pleśni), należącymi
przede wszystkim do rodzaju
Aspergillus
,
Penicillium
i
Fusarium
. Ich obecność w zbożach
i paszach prowadzi do strat w produkcji zwierzęcej. Obowiązująca obecnie norma PN-EN ISO
22000:2006 wskazując konieczność zapewnienia bezpieczeństwa żywności na wszystkich eta-
pach produkcji i obrotu „od pola do stołu”, wymaga kontroli i wycofania zbóż i pasz skażonych
mikotoksynami, dlatego też priorytetowe jest wykorzystanie szybkich i efektywnych metod kon-
troli mikotoksyn mających zastosowanie w całym łańcuchu produkcji żywności. Celem pracy
była ocena obecności deoksyniwalenolu i zearalenonu w zbożach i paszach z wykorzystaniem
testów ELISA. Badania wskazują na znaczenie mikotoksyn jako potencjalnego zagrożenia w pro-
dukcji pasz i konieczność systemowego podejścia w celu zapewnienia ich bezpieczeństwa. Spo-
śród badanych zbóż i pasz największe stężenie deoksyniwalenolu stwierdzono w przypadku
kukurydzy i pasz produkowanych na jej bazie. Podobne rezultaty uzyskano, testując zboża i pasze
na zawartość zearalenonu. Stwierdzono, że metodę immunoenzymatyczną ELISA można zasto-
sować do oznaczania mikotoksyn w paszach i zbożach. Zestawy testów są praktyczne i łatwe
w obsłudze.
Słowa kluczowe:
mikotoksyny, deoksyniwalenol, zearalenon, zboża
Wstęp
Mikotoksyny są toksycznymi metabolitami wtórnymi grzybów (pleśni), należącymi
przede wszystkim do rodzajów
Aspergillus, Penicillium
i
Fusarium.
Pod względem
chemicznym mikotoksyny zalicza się do węglowodorów aromatycznych (rzadko alifa-
tycznych) o małej masie cząsteczkowej, co decyduje o ich znacznej oporności na czyn-
niki środowiskowe oraz o braku właściwości immunogennych lub słabych właściwo-
2
Cegielska-Radziejewska R., Szablewski T., Karolczak K., Kaczmarek A., Kijowski J., 2009. Ocena zawartości miko-
toksyn w zbożach paszowych i paszach metodą immunoenzymatyczną. Nauka Przyr. Technol. 3, 4, #114.
ściach. Mikotoksyny, obok działania toksycznego, wykazują również właściwości rako-
twórcze, mutagenne, teratogenne i estrogenne, a ich szkodliwe działanie stwierdza się
nawet w przypadku występowania w niewielkich stężeniach (H
USSEIN
i B
RASEL
2001,
K
OŁACZYŃSKA
-J
ANICKA
2006).
Na porażonych zbiorach zbóż rozwijają się grzyby z rodzaju
Fusarium.
Ich wtórne
metabolity to trichoteceny, a przede wszystkim deoksyniwalenol i występujący
w mniejszych ilościach niwalenol. Mikotoksyny te porażają kłosy i wiechy zbóż we
wszystkich strefach klimatycznych. Deoksyniwalenol, z uwagi na powszechne wystę-
powanie i silną toksyczność, jest uważany za jedną z groźniejszych mikotoksyn zanie-
czyszczających produkty pochodzenia zbożowego przeznaczone na cele spożywcze
i paszowe (P
ITTET
1998). Obecność i zawartość mikotoksyn w ziarnie zbóż i paszach
stanowi ważny wskaźnik ich jakości. Ocenia się, że mikotoksyny corocznie powodują
zniszczenie lub pogorszenie jakości około 20-25% zbóż, a w konsekwencji straty
w hodowli zwierząt. Spożycie toksyn powoduje mikotoksykozy – choroby cechujące się
specyficznymi efektami u zwierząt gospodarskich, takimi jak: uszkodzenia i nowotwory
wątroby w przypadku aflatoksyn, uszkodzenia nerek w przypadku ochratoksyny A,
zaburzenia płodności trzody spowodowane przez zearalenon, utrata łaknienia i wymioty
u trzody wywołane spożyciem z paszą deoksyniwalenolu. Ostre postacie zatruć wystę-
pują w hodowli stosunkowo rzadko i ważniejszym problemem są stany długotrwałych
mikotoksykoz, objawiające się spadkiem przyrostów, zmniejszeniem współczynnika
wykorzystania paszy bądź zwiększoną liczbą brakowanych zwierząt.
Zanieczyszczenie mikotoksynami żywności i pasz w znacznym stopniu zależy od
warunków środowiska, które mogą umożliwiać powstawanie i wzrost pleśni. Skażenie
może nastąpić na każdym etapie produkcji (rozwój roślin, zbiór, obróbka, przechowy-
wanie i transport). W zbożu wysuszonym po zbiorze, przy wilgotności powyżej 13%,
grzyby toksynotwórcze znajdują dobre warunki do rozwoju (C
HEŁKOWSKI
1997, 2004,
S
CHRÖDTER
2004, G
LENN
2007, J
OUANY
2007).
Ze względu na znaczną odporność mikotoksyn odkażanie silnie zanieczyszczonych
plonów jest zadaniem bardzo trudnym. Skutecznym rozwiązaniem jest identyfikacja
skażonych produktów i wycofanie ich z łańcucha pokarmowego. Priorytetowe jest
opracowanie i wykorzystanie efektywnych metod kontroli, mających zastosowanie
w całym łańcuchu produkcji żywności (Q
UILLIEN
2002, S
AEGER
i
IN
. 2006).
Celem pracy była ocena zawartości deoksyniwalenolu i zearalenonu w zbożach pa-
szowych i paszach z wykorzystaniem testów ELISA oraz określenie możliwości zasto-
sowania metody immunoenzymatycznej do monitorowania zawartości mikotoksyn
w przemyśle paszowym.
Materiał i metody
Do oznaczenia zawartości deoksyniwalenolu i zearalenonu w paszach i zbożach pa-
szowych zastosowano metodę immunoenzymatyczną ELISA, z wykorzystaniem testu
Veratox firmy Neogen. Odczyt gęstości optycznej prób wykonano, stosując czytnik
mikropłytkowy firmy Neogen przy długości fali 650 nm. Zgodnie z zaleceniem wyniki
odczytano w ciągu 20 min od momentu dodania roztworu Red Stop. Gęstość optyczna
wzorców tworzy krzywą standardową (zależność absorbancji od stężenia mikotoksyny),
3
Cegielska-Radziejewska R., Szablewski T., Karolczak K., Kaczmarek A., Kijowski J., 2009. Ocena zawartości miko-
toksyn w zbożach paszowych i paszach metodą immunoenzymatyczną. Nauka Przyr. Technol. 3, 4, #114.
z którą porównywano wyniki prób badanych i na tej podstawie obliczano właściwe
stężenie badanej mikotoksyny. Dla każdej przeprowadzonej analizy, oprócz wyników
absorbancji i stężenia, uzyskano obliczoną wartość współczynnika korelacji R (zależ-
ność absorbancji od stężenia A/c). Zgodnie z zaleceniem producenta wyniki uznaje się
za wiarygodne, gdy wartość współczynnika R nie jest mniejsza niż 0,996.
Analizie poddano próby zbóż paszowych i pasz (po 24) pobrane losowo, w różnych
odstępach czasowych, z czterech wytwórni pasz (A-D). W badaniach testowano zboża
do produkcji pasz, takie jak: kukurydza, pszenica, jęczmień, żyto, pszenżyto. Zawartość
mikotoksyn oznaczono również w paszach o zróżnicowanym składzie. Poniżej podano
podstawowe składniki testowanych pasz i ich oznaczenia: pasza 1: pszenica 25%, śruta
sojowa 20%, jęczmień 25%, pasza 2: pszenica 50%, kukurydza 25%, jęczmień 10%,
pasza 3: pszenica 50%, jęczmień 18%, śruta sojowa 14%, pasza 4: pszenica 46%, kuku-
rydza 44%. Zawartość deoksyniwalenolu oznaczono w paszach 3 i 4, natomiast zearale-
nonu – we wszystkich wymienionych rodzajach pasz.
Próby do badań pobrano próbnikiem zgodnie z techniką pobierania prób. Próbę re-
prezentatywną całkowicie rozdrobniono i do momentu ekstrakcji przechowywano
w temperaturze 2-8°C. Do ekstrakcji próby użyto 70-procentowego roztworu meta-
nol/woda. Po dodaniu rozpuszczalnika próbę intensywnie wytrząsano przez 3 min.
Ekstrakt przefiltrowano przez przepuszczenie przynajmniej 5 ml przez filtr Whatman 1
i zebrano filtrat jako próbę. Próbę do badań przygotowano do oznaczenia poprzez roz-
cieńczenie ekstraktu wodą w stosunku 1:5. Przed rozpoczęciem analizy, testy (wszyst-
kie reagenty) doprowadzono do temperatury pokojowej, około 18-30°C.
Uzyskane wyniki poddano analizie statystycznej. Wykonano podstawowe obliczenia
dla każdej zmiennej, oznaczając wartość średnią, odchylenie standardowe, błąd standar-
dowy i przedział ufności. W celu określenia istotności wpływu rodzaju pasz i zbóż na
zawartość mikotoksyn przeprowadzono analizę wariancji. Ze względu na niejednorod-
ność wariancji zastosowano test nieparametryczny Anova rang Kruskala-Wallisa. Za
statystycznie istotne uznano zależności na poziomie istotności α nie przekraczającym
0,05. Obliczenia statystyczne wykonano, stosując oprogramowanie Statistica PL v. 8.0.
Wyniki i dyskusja
Obecne przepisy unijne dopuszczają stężenie deoksyniwalenolu w nieprzetworzo-
nych ziarnach kukurydzy, pszenicy i owsa na poziomie 1750 µg/kg, natomiast w pozo-
stałych zbożach zalecany poziom to 1250 µg/kg. W krajach Unii Europejskiej zaleca
się, żeby zawartość deoksyniwalenolu w paszy pełnoporcjowej i uzupełniającej dla świń
nie przekraczała 900 µg/kg (R
OZPORZĄDZENIE
... 2007, Z
ALECENIE
... 2006).
Przeprowadzona analiza wariancji Anova rang Kruskala-Wallisa wykazała istotny sta-
tystycznie wpływ rodzaju zboża na zawartość deoksyniwalenolu. Średnia zawartość ozna-
czanej mikotoksyny była największa w próbach kukurydzy i kształtowała się na poziomie
1200 µg/kg, podczas gdy w próbach jęczmienia i żyta nie przekraczała 300 µg/kg (rys. 1).
Największe stężenie deoksyniwalenolu, przekraczające zalecany poziom 1750 µg/kg,
uzyskano w przypadku kukurydzy pochodzącej z wytwórni B. W dwóch spośród czte-
rech badanych prób kukurydzy z wytwórni A stężenie przekraczało 1500 µg/kg.
Stwierdzono, że również w innych badanych próbach kukurydzy stężenie mikotoksyny
4
Cegielska-Radziejewska R., Szablewski T., Karolczak K., Kaczmarek A., Kijowski J., 2009. Ocena zawartości miko-
toksyn w zbożach paszowych i paszach metodą immunoenzymatyczną. Nauka Przyr. Technol. 3, 4, #114.
1 600
1 400
a
1 200
1 000
800
b
b
600
b
400
200
0
–200
–400
Kukurydza
Pszenica
Jęczmień Żyto
Rys. 1. Zawartość deoksyniwalenolu w różnych rodzajach zbóż
Fig. 1. Deoxynivalenol content in different cereals
było znacznie większe aniżeli w próbach pozostałych zbóż. Spośród badanych prób
pszenicy największą zawartość deoksyniwalenolu oznaczono w próbach pochodzących
z wytwórni A (100-400 µg/kg). W pozostałych stężenie mikotoksyny nie przekraczało
200 µg/kg.
Oznaczona zawartość mikotoksyny w próbach pasz była zróżnicowana i kształtowa-
ła się na poziomie 300-2150 µg/kg. Nie wykazano istotnego statystycznie wpływu ro-
dzaju paszy na średnią zawartość deoksyniwalenolu. Można jednak stwierdzić, że więk-
sze stężenie mikotoksyny uzyskano w paszy 4. Oznaczone stężenie deoksyniwalenolu
w trzech próbach paszy przekraczało zalecany poziom ponad dwukrotnie (rys. 2). Pró-
by, w których stężenie mikotoksyny znalazło się ponad przyjętym dopuszczalnym po-
ziomem, pochodziły z tej samej wytwórni. Podstawowymi składnikami wymienionej
paszy były pszenica (46%) i kukurydza (44%). W próbach paszy 3, zawierającej rów-
nież jęczmień i mączkę rybną, zawartość deoksyniwalenolu była mniejsza i nie przekra-
czała 650 µg/kg.
Oznaczone w badanych próbach zbóż stężenie zearalenonu było znacznie mniejsze niż
zawartość deoksyniwalenolu. W żadnej z prób nie stwierdzono przekroczenia przyjętego
dopuszczalnego stężenia mikotoksyny. Na podstawie przepisów Unii Europejskiej do-
puszczalne stężenie mikotoksyny w nieprzetworzonych zbożach ustalono na poziomie
100 µg/kg, natomiast w nieprzetworzonej kukurydzy – 350 µg/kg. W przypadku pasz
przeznaczonych dla prosiąt maksymalna zawartość mikotoksyny może wynosić 100
µg/kg. Podobnie jak w przypadku deoksyniwalenolu, największe stężenie zearalenonu
stwierdzono w próbach kukurydzy. Średnia zawartość mikotoksyny we wszystkich
badanych próbach była znacznie większa niż w próbach pozostałych zbóż i wynosiła
98,61 µg/kg. W przypadku żyta, jęczmienia, pszenicy i pszenżyta kształtowała się na
zbliżonym poziomie – około 25 µg/kg (rys. 3). Ze względu na niejednorodność warian-
cji zastosowano test nieparametryczny Anova rang Kruskala-Wallisa i wykazano brak
5
Cegielska-Radziejewska R., Szablewski T., Karolczak K., Kaczmarek A., Kijowski J., 2009. Ocena zawartości miko-
toksyn w zbożach paszowych i paszach metodą immunoenzymatyczną. Nauka Przyr. Technol. 3, 4, #114.
2 200
2 000
1 800
1 600
1 400
1 200
1 000
800
600
400
200
0
–200
–400
–600
–800
Pasza 3
Pasza 4
Średnia
Średnia±Odch.std
Średnia±1,96*Odch.std
Rys. 2. Wpływ rodzaju paszy na zawartość deoksyniwalenolu
Fig. 2. The effect of type of feed on deoxynivalenol concentration
160
140
120
100
a
80
60
40
a
a
a
a
20
0
–20
–40
–60
Kukurydza Żyto
Jęczmień Pszenica Pszenżyto
Rys. 3. Zawartość zearalenonu w różnych rodzajach zbóż
Fig. 3. Zearalenone content in different cereals
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

zanotowane.pl

doc.pisz.pl

pdf.pisz.pl

happyhour.opx.pl