Мікроміцети зерна вівса, їх токсигенні властивості та вплив фумонізину В1 на курчат

Abstract

У дисертації наведені результати вивчення кількісного та якісного складу епіфітної та ендофітної мікобіоти зерна вівса урожаю 2004 та 2005 рр. з різних фізико-географічних регіонів України. Кількість колонієутворювальних одиниць (КУО) грибів коливалась від 1,8•10³ до 8,7•104 і в середньому становила 1,78•104±4,55•10³. Зі 100 зразків зерна вівса виділено 562 культури грибів, віднесених до 2-х класів 9 родів, 418 з яких ідентифіковані і представлені 16-ма видами і 4-ма різновидами. Найчастіше виявлялися гриби родів Alternaria, Aspergillus, Mucor та Fusarium. На Поліссі переважали гриби родів Alternaria та Fusarium; в регіонах Лісостепу та Степу родів Mucor та Aspergillus, а також в останьому фузарії. Із 74 культур фузаріїв 53 володіли токсигенними властивостями: по 9 ізолятів з яких продукували Т-2 токсин і зеараленон, 8 – фузарієву кислоту, 13 – моніліформін, 7 – фумонізин В1 та 4 – фузарин С. Вперше на Україні була встановлена здатність F. moniliforme, F. moniliforme var. lactis, F. oxysporum та Alternaria alternatа продукувати фумонізин В1. Найкращим субстратом для синтезу моніліформіну грибом F. moniliforme виявились зерна рису та ячменю вологістю від 50 до 70 %, за культивування 21 добу за температури 24 ºС, а фумонізину В1 – зерна пшениці, рису та вівса з вологістю 50–60 %. Токсини не виявляли на зерні сої і соняшнику, а моніліформін − ще й на зерні гороху. Культуральна рідина 13 ізолятів фузаріїв із 21 дослідженого була токсичною для білих мишей, у міокарді та печінці загиблих від F. moniliforme встановлено зміни, притаманні дії моніліформіну та фумонізину В1. Пероральне введення п’ятитижневим курчатам фумонізину Вı у дозі 8 мг/гол упродовж трьох тижнів призводило до ураження печінки, міокарда і нирок та порушення фосфорно-кальцієвого та D-вітамінного обміну. Включення в раціон курчат мікосорбу в кількості 2 % на кілограм корму зменшує негативну дію токсину. Розроблений експрес-метод дослідження зеараленонпродукуючих властивостей культур Fusarium spp. скорочує дослідження до 12 діб, (новизна методу підтверджена деклараційним патентом на корисну модель № u 200508728).

Диссертация посвящена изучению распространения микромицетов на зерне овса из различных регионов Украины, установлению их токсичности и видов токсинов продуцируемых, оптимизации условий, способствующих активному биосинтезу монилиформина и фумонизина В1, изучению влияния токсинов на мышей и цыплят, протективного действия микосорба при фумонизин-токсикозе цыплят, а также разработке экспресс-метода определения продуцентов зеараленона. Исследованиями установлено, что в 1 грамме зерна овса урожая 2004 и 2005 годов количество колониеобразующих единиц (КОЕ) грибов колебалось от 1,8•10³ до 8,7•104 и в середнем составляло 1,78•104±4,55•10³. Из 100 образцов зерна выделено 562 культуры грибов, отнесенных к 2-м классам 9 родов, 418 из которых идентифицированы и представлены 16-ю видами и 4-мя разновидностями. Наиболее часто выделялись грибы родов Alternaria, Aspergillus, Mucor и Fusarium. На Полесье преобладали грибы родов Alternaria та Fusarium; в регионах Лесостепи и Степи – родов Mucor и Aspergillus, а также в последнем фузарии. Из 74 исследованных культур фузариев – 53 были токсичными; по 9 изолятов из которых продуцировали Т-2 токсин и зеараленон, 8 – фузаровую кислоту, 13 – монилиформин, 7 – фумонизин В1 и 4 – фузарин С. Впервые в Украине установлена способность F. moniliforme, F. moniliforme var. lactis, F. oxysporum и Alternaria alternatа продуцировать фумонизин В1. Наилучшим субстратом для синтеза монилиформина грибом F. moniliforme оказались зëрна риса и ячменя влажностью от 50 до 70 %, с культивированием 21 сутки при температуре 24 ºС, а фумонизина В1 – зëрна пшеницы, риса и овса влажностью 50–60 %. Токсины не выявлены на зерне сои и подсолнуха, а монилиформин – ещë и на зерне гороха. Культуральная жидкость 13 изолятов из 21 исследованного вызывала гибель белых мишей, в миокарде и печени павших от F. moniliforme установлены изменения, характерные для действия монилиформина и фумонизина В1. Пероральное введение пятинедельным цыплятам фумонизина В1 в дозе 8 мг на голову на протяжении трëх недель приводило к поражению печени, миокарда и почек, а также нарушению фосфорно-кальциевого и D-витаминного обмена. Скармливание цыплятам микосорба в количестве 2 % на килограмм корма, снижало негативное влияние токсина. Разработанный экспресс-метод исследования зеараленонпродуцирующих качеств культур Fusarium spp., сокращает исследование до 12 суток, (новизна метода подтверждена декларационным патентом на полезную модель № u 200508728).

The dissertation is devoted distribution studying micromycetes on grain of oats from various regions of Ukraine, to an establishment of their toxicity and kinds of toxins produced, optimisation of the conditions promoting active biosynthesis moniliformin and fumonisin В1, studying of influence of toxins on mice and chickens, protective action mykosorb at a fumonizin-toxicosis of chickens, and also working out of an express method of definition of producers zearalenon. By researches it is established that in 1 gramme of grain of oats of a crop 2004 and 2005 the quantity mushrooms fluctuated from 1,8•10³ to 8,7•104 and in constituted 1,78•104±4,55•10³. From 100 samples of grain 562 cultures of the mushrooms carried to 2nd classes of 9 sorts are allocated, 418 from which are identified and presented by 16 kinds and 4 versions. Mushrooms of sorts Alternaria, Aspergillus, Mucor and Fusarium were most often allocated. To Polesye mushrooms of sorts Alternaria that Fusarium prevailed; In Forest-steppe and Steppe regions – sorts Mucor and Aspergillus, and also in last fusarium. From 74 investigated cultures fusarium – 53 were toxic; on 9 cultures from which produced Т-2 toxin and zearalenon, 8 – fusaric acid, 13 – moniliformin, 7 – fumonisin В1 and 4 – fusarin C. First in Ukraine is established ability F. moniliforme, F. moniliforme var. lactis, F. oxysporum and Alternaria alternatа to produce fumonisin В1. The best substratum for synthesis moniliformin mushroom F. moniliforme have appeared on grain rice and barley humidity from 50 to 70 %, with cultivated 21 days at the temperature of 24 ºС, and fumonisine В1 – grain wheat, rice and an oats humidity of 50–60 %. Toxins are not revealed on soya and sunflower grain, and moniliformin – and on peas grain. The cultural liquid 13 from 21 investigated caused destruction white мaus, in a myocardium and a liver fallen from F. moniliforme changes, characteristic for action moniliformine and fumonisine В1 are established. Introduction to five-week chickens fumonisine В1 in a dose of 8 mg on a head on an extent three led weeks to defeat of a liver, a myocardium and kidneys, and also infringement D-vitamin exchange. Introduction to chickens mykosorb in number of 2 % on forage kg, reduced negative influence of toxin. The developed express method of research to product zearalenon qualities of cultures Fusarium spp., reduces research till 12 days, (novelty of a method is confirmed patent by the declarative for useful model № u 200508728).