Куркумин и селен защищают организм животных от афлатоксина B1

Афлатоксины – группа вторичных метаболитов, продуцируемых грибками Aspergillus, в первую очередь Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus. Афлатоксинами могут быть загрязнены различные корма, в первую очередь зерно злаков и масличных культур. В группу входят афлатоксины B1, B2, G1, G2, M1, M2, причем AFB1 проявляет повышенную токсичность, оказывает иммуносупрессивное, канцерогенное, тератогенное действие (Bhat et al., 2010).

Выработка AFB1 зависит от условий среды – влажности, температуры, окислительных процессов в кормах, нарушений правил хранения и т.д. (Astoreca et al., 2014).

Токсическое действие AFB1 зависит от вида, возраста и пола животных, дозы и продолжительности воздействия токсина (Dhanasekaran et al., 2011).

У птицы афлатоксикоз обычно характеризуется слабостью, снижением привеса, конверсии корма, яйценоскости, в тяжелых случаях – геморрагией печени и падежом (Dalvi et al., 1986). У птицы от AFB1 серьезно страдает иммунная система, что приводит к сокращению популяции Т-клеток (Jian et al., 2015).

Корм, загрязненный AFB1, вызывает у свиней симптомы, сходные с таковыми у птицы. Характерны снижение потребления корма, нарушение функций печени и иммунной системы, а также изменение биохимических параметров сыворотки крови (Devreese et al., 2013). Pierron et al. (2016) обнаружили, что воздействие AFB1 на свиней с кормами приводит к нарушению активации лимфоцитов, отрицательно влияет на эффективность вакцинации и задерживает формирование иммунного ответа.

КРС и МРС устойчивее к микотоксинам благодаря способности микрофлоры рубца трансформировать их в менее ядовитые соединения (Fink-Gremmels et al., 2013). Однако AFB1 может напрямую влиять на метаболизм рубцовой микрофлоры и, следовательно, препятствовать нормальному рубцовому пищеварению (Gallo et al., 2015). У КРС описаны различные нарушения, связанных с афлатоксикозом: рождение маловесных телят, диарея, мастит, респираторные симптомы, выпадение прямой кишки и т.д. (Applebaum et al., 1982 г.) Действие AFB1 на молочных коров имеет особое значение, поскольку влияет на продуктивность животных и приводит к загрязнению молока, что представляет опасность для человека.

Существует целый список рекомендуемых добавок для профилактики развития афлатоксикоза, но эффективность многих из них сомнительна. Большинство растительных экстрактов и эфирных масел с ощутимой активностью против AFB1 нецелесообразны для промышленного применения из-за ограничений по количеству сырья, стабильности его качества, сложности переработки. Чтобы добавка против AFB1 была эффективной, важно обеспечить:

Селен встречается в неорганической (селениты и селенаты) и органической (селеноаминокислоты, селенопептиды и селенопротеины) формах. Неорганический селен трансформируется растениями в селенометионин, который в организме животных превращается путем транссульфурации в селеноцистеин. Селеноцистеин переходит в селенофосфат под действием селенофосфатсинтазы (Reich et al., 2016). Специфическая биохимическая роль селена заключается в том, что он является функциональным компонентом антиоксидантного фермента глутатионпероксидазы (GPx).

У хозяйственной птицы добавление селена (селенита натрия) в корм, загрязненный AFB1 (0,4 мг/кг), восстанавливало популяцию Т-клеток, однако избыток селена в рационе приводит к неблагоприятному действию на иммунитет.

На свиньях защита от афлатоксикоза с помощью ввода в рацион селена изучена пока слабо. Hao et al. (2016) продемонстрировали, что селенометионин (SelMet) защищает спленоциты (клетки селезенки) свиней, пораженные AFB1, путем усиления экспрессии мРНК и синтеза глутатионпероксидазы 1 (GPx1), селенопротеина S (SelS) и тиоредоксинредуктазы 1.

Органический селен для жвачных встречается в виде селенометионина (SeMet), метилселеноцистеина, протеината селена, селенизированных дрожжей.

Применение в кормлении неорганического селена все еще практикуется, в основном из-за более низкой стоимости по сравнению с органическим. Однако его использование имеет ряд существенных недостатков, в т.ч. отмечены большая токсичность самих неорганических соединений селена, экскреция излишков селена из-за неэффективного всасывания в ЖКТ, низкая эффективность переноса в продукцию (молоко, яйцо и мясо).

Куркумин – гепатопротекторное вещество растительного происхождения. AFB1 вызывает негативные процессы окисления в клетках, а вещества с антиоксидантными свойствами эффективны против вызываемого им окислительного стресса. Куркума – пряность с лечебными свойствами, популярная в Юго-Восточной Азии. Экстрагируемый из нее куркумин – хорошо изученный антиоксидант. В ряде исследований описана его эффективность для уменьшения клеточных повреждений, связанных с раком. Сообщается, что при микотоксикозах кур он демонстрирует защитную функцию и профилактирует поражения печени и почек (Verma et al., 2008). Куркумин помогает поддерживать антиоксидантный статус клеток, удаляя свободные радикалы, ингибируя окислительные ферменты, активируя каталазы и индуцируя синтез глутатиона de novo (El-Agamy et al., 2010).

В опытах на грызунах куркумин защищал почки мышей, пораженных афлатоксикозом, значительно увеличивая содержание аскорбиновой кислоты и глутатиона и снижая перекисное окисление липидов. В этом исследовании мышей подвергали воздействию низких и высоких доз AFB1 (750 и 1500 мкг/кг массы тела) с применением 2 мг/0,2 мл чистого куркумина в оливковом масле на 1 голову в сутки. Также показано, что пероральное введение куркумина крысам ограничивает вызываемое AFB1 окислительное повреждение печени. Кроме того, он значительно улучшил антиоксидантный статус печени за счет повышения уровня печеночного GSH, а также антиоксидантных ферментов (SOD, CAT и GSH-Px) (El-Agamy et al., 2010). Интересно, что в экспериментах роль куркумина в улучшении антиоксидантного статуса была одинакова и не зависела от вида животных.

Кормовые добавки против афлатоксикоза привлекают значительное внимание из-за острой токсичности AFB1, а также того факта, что большинство из них не представляет серьезных проблем для безопасности кормов и пищевых продуктов для человека. Применение селена в кормлении — весьма перспективный метод профилактики. Куркумин противодействует вызываемому AFB1 окислительному повреждению печени, ингибируя активацию этого микотоксина в печени до токсичных метаболитов.