Выделение микотоксина fusarium sporotrichiella и изучение его физико-химических и токсических свойств - Государственная опытная станция птицеводствва НААН

Государственная опытная станция птицеводства

Национальной академии аграрных наук Украины

UKR RU EN

 



Rambler's Top100 Hosting Ukraine
Как организовать организацию организации ??

Калькулятор кормов

Расчитывает суточную норму кормления индеек в зависимости от температуры в птичнике, сырого протеина, обменной энергии, живой массы, суточного привеса и яйцепродукции за формулой Ивка-Мельника.

Подробнее...

Новости технологий

Ученые и специалисты ветеринарной медицины Университета Аубурн, США создали экспертную систему по диагностике заболеваний птицы
Справочная система по диагностике заболеваний птицы

Подробнее

 

В Нидерландах создали робота для сбора куриных яиц. Робот Poultry Bot также выполняет дополнительные функции мониторинга микроклимата.

Робот PoultryBot для сбора яиц

 _

Мясояичние куры Геркулес и индейки кросса Харьковский 56

 

Продуктивность индеек кросса Харьковсковский 56

 

Межведомственный сборник научных трудов "Птицеводство"

Последний 72-й номер межведомственного научно-производственного сборника "Птицеводство"

Подробнее

А.Н. Котик, В.Т. Чернобай, Н.Ф. Комисаренко, В.А. Труфанова

Украинский НИИ птицеводства

Харьковский НИ химико-фармацевтический институт


 

Грибы Fusarium sporotrichiella, развиваясь на кормовых и пищевых субстратах, способны вырабатывать ядовитые вещества, которые могут вызывать тяжелопротекающие заболевания сельскохозяйственных животных и человека – фузариотоксикозы [1]. Относительно структуры фузариотоксинов, обладающих дермонекротической активностью и выявляемых кожной пробой на кролике, существует две точки зрения. Согласно первой из них, микотоксины F. sporotrichiella относятся к стероидным веществам буфадиенолидной природы [2] и по строению они близки к сердечным ядам морского лука [3]. По данным других исследователей, эти вещества относятся к тетрациклическим сесквитерпенам [4].

Цель настоящей работы – выделить один из микотоксинов F. sporotrichiella и изучить его физико-химические свойства и токсическую активность.

Материалы и методы

В работе использовали четыре штамма F. sporotrichiella: 1-23 – из пробы пшеницы урожая 1972 года, завезенной из Сибири [5]; 53-1 – из пробы кукурузы, отобранной в одном из птицеводческих хозяйств Украины в момент вспышки фузариотоксикоза гусят [6]; 5328а – из коллекции лаборатории антибиотиков и микологии Всесоюзного института экспериментальной ветеринарии (выделен Е.С. Квашниной в 1954 году из нескошенного овса, вызвавшего кормовой токсикоз крупного рогатого скота в хозяйстве Московской области); 2m – мутант, полученный путем воздействия на конидии штамма 5328а N-нитрозометилмочевины и характеризующийся ограниченным ростом колоний [7]. Изучаемые штаммы выращивали на стерильной смеси овса и проса в течение 4-5 суток при +28 оС и затем 4 недели при +8 оС. Выращенные культуры штаммов на зерне высушивали и размалывали.

Методика выделения микотоксина заключалась в следующем. Культуры F. sporotrichiella экстрагировали смесью ацетона и хлороформа 1:1. Экстракты упаривали в вакууме до полного удаления растворителя, маслообразный остаток темно-бурого цвета частично очищали от примесей путем смешивания с 20-кратным объемом метанола, нагретого до 50-55 оС, и отделения фильтрованием выпавшего осадка.

Образцы 3б-гидрокси-4в,15-диацетокси-8б-(3-метилбутирилокси)-12,13-эпокси-Δ9-трихотецена (микотоксина Т-2) и 3б,4в-дигидрокси-15-ацетокси-8б-(3-метилбутирилокси)-12,13-эпокси-Δ9-трихотецена (микотоксина НТ-2) получены от H.R. Burmeister (Nothern Regional Research Laboratory, Peoria, Illinois, 61604).

Результаты и их обсуждение

Установлено, что выращенные на зерне культуры штаммов 53-1 и 5328а оказывали при добавлении их в количестве < 2% в рационы 1-3-недельных цыплят и 1-3-недельных гусят сильное токсическое действие, проявляющееся в задержке роста, увеличении смертности и развитии характерных некротических поражений слизистых оболочек ротовой полости и языка. Экстракты штаммов 1-23, 53-1, 5328а и 2m вызывали дермонекротическую реакцию при нанесении на кожу кролика.

Тонкослойной хроматографией в системе этилацетат-толуол 3:1 в экстрактах штаммов 1-23, 53-1, 5328а и 2m были обнаружены три вещества с Rf 0,17, 0,30 и 0,58, флуоресцирующие в УФ-лучах голубым цветом после опрыскивания пластин серной кислотой и нагревания до 110 оС в течение 10 минут, а также выявляемые биоавтографически при помощи штаммов Saccharomyces fragilis 10g (получен от В.И. Дахновского, Институт микробиологии и вирусологии АН УССР) и Candida pseudotropicalis 44 (получен от В.В.Рухляды, Украинский институт экспериментальной ветеринарии). Оказалось, что вещества с Rf 0,17 и 0,58, а также по результатам биоавтографии идентичны соответственно микотоксинам НТ-2 и Т-2, используемым в качестве контроля.

С целью выделения отдельных микотоксинов экстракты штамма 2m (штамм отличается повышенной способностью к токсинообразованию) наносили на колонку силикагеля ЛС 5/40 мкм, содержащего 13% гипса. Соотношение сорбента к раздеяемому экстракту составляло 10:1. Колонку последовательно промывали петролейным эфиром; смесями петролейного эфира с бензолом в соотношениях 4:1, 1:1 и 1:4; бензолом; смесями бензола с хлороформом в соотношениях 4:1, 1:1 и 1:4; смесью хлороформа с ацетоном 1:1; ацетоном. Контроль за разделением веществ осуществляли путем тонкослойной хроматографии. Фракции, содержащие вещество, не отличающееся хроматографически от микотоксина Т-2, объединяли, упаривали и кристаллизовали из диэтилового эфира добавлением 10-12 % гексана.

В результате было выделено индивидуальное кристаллическое вещество с точкой плавления 150-152 оС;   (б) D21+12 оС (с 1,0 в этаноле), -50 о  в циклогексане, -35 о   в смеси циклогексана с хлороформом (4:1);  С24 Н34 О 9.

В ИК-области спектра обнаруживаются полосы поглощения, характерные для   ОН-группы (3500, 1040, 1020 см-1),  =СОС – группы (3040 см-1),  сложноэфирные связи (1725, 1250 см-1),  (СН3)2-СН – группы  (1170, 1145 см -1)  и др.

Для определения природы кислот, образующих сложноэфирные связи, были получены гидроксаматы. Методом хроматографии на бумаге [8] определены гидроксаматы уксусной и изовалериановой кислот.

Исходное вещество ацетилируется, что подтверждает присутствие в молекуле свободной оксигруппы, и не восстанавливается боргидридом натрия (отсутствие карбонильных групп).  В соединении определены два ацетильных остатка [9]. При параллельном хроматографировании полученного нами вещества и микотоксина Т-2 в системах: хлороформ-метанол (95:5), бензол-ацетон (3:2) и бензол-метанол-уксусная кислота (24:2:1) установлено, что оба вещества имеют одинаковые величины >Rf   (соответственно, 0,53,  0,58  и 0,28). Проба  смешения не дала депрессии температуры плавления; их ИК-спектры были тоже тождественны. Эти данные позволили нам заключить, что полученное нами вещество идентично 3б,4в-дигидрокси-15-ацетокси-8б-(3-метилбутирилокси)-12,13-эпокси-∆9-трихотецену   (микотоксину Т-2)  [4].

При изучении токсико-биологической активности выделенного нами микотоксина установлено, что микотоксин обладает значительной антибиотической активностью: в концентрации 0,25 мкг/мл он подавляет рост Saccharomyces fragilis 10g и в концентрации 0,40 мкг/мл - Candida pseudotropicalis 44 пк.. Аквариумные рыбы Lebistis reticulatus (гуппи), используемые в качестве тест-объекта для выявления в кормах микотоксинов [10], оказались весьма чувствительными к микотоксину (LD50=80 мкг/л). Включение микотоксина в рационы 1-20-дневных цыплят (Gallus domesticus), индюшат (Meleagris gallopavo), утят (Anas boschas domestica) и гусят (Anser domesticus) в количестве > 1 мкг/г корма вызвало у птенцов состояние токсикоза, сопровождающееся увеличением смертности, задержкой роста, угнетением, взъерошенностью оперения, развитием характерных некротических поражений слизистых оболочек ротовой полости и языка. Нанесение микотоксина на кожу кролика в количестве 0,025 мкг вызывало гиперемию, дозы > 0,05 мкг вызывали отек и некроз.

Поскольку изучаемые штаммы F. sporotrichiella, выделенные в различных географических зонах страны (Сибирь, Украина, Московская область), способны вырабатывать микотоксины из группы 12,13-эпокси-Δ9-трихотеценов, то, вероятно, эти микотоксины являются этиологическим фактором фузариотоксикозов сельскохозяйственных животных, имевших место в нашей стране [11]. Полученные нами результаты соответствуют данным ряда авторов [12-15], установивших ранее, что F. sporotrichiella вырабатывают микотоксины из группы 12,13-эпокси-Δ9-трихотеценов.

Таким образом, в культурах штаммов F. sporotrichiella методом тонкослойной хроматографии обнаружено не менее трех веществ из группы 12,13-эпокси-Δ9-трихотеценов, в том числе микотоксины Т-2 и НТ-2. Адсорбционной колоночной хроматографией на силикагеле с 13% гипса из культуры F. sporotrichiella выделено кристаллическое вещество, которое по физическим и химическим свойствам идентично 3б, 4в-дигидрокси -15-ацетокси - 8б -(3-метилбутирилокси) -12,13 -эпокси-Δ9-трихотецену (микотоксину Т-2). Установлено, что выделенный микотоксин обладает значительной антибиотической активностью по отношению к Sacch. fragilis 10g и C. pseudotropicalis 44 пк. в концентрациях 0,25-0,40 мкг/мл, а также токсичен для аквариумных рыб Lebistis reticulatus (LD50=80 мкг/л) и 1-20-дневного молодняка сельскохозяйственной птицы при скармливании рационов, содержащих > 1 мкг/г микотоксина. В количествах > 0,025 мкг микотоксин выявляется кожной пробой на кролике.

Литература

  1. Саркисов А.Х., Квашнина Е.С. Токсико-биологические свойства грибов Fusarium sporotrichioides.- В кн.: "Перезимовавшие под снегом зерновые культуры". М.-Изд. МСХ СССР, 1948.-С.86-92.
  2. Олифсон Л.Е. Химические и биологические свойства ядовитых веществ зерна, пораженного грибами Fusarium sporotrichiella: Автореф. дис. … докт. биол. наук.- Оренбург, 1965.
  3. Физер Л., Физер М. Стероиды.- М., «Мир», 1964.
  4. Bamburg J.R.,Strong F.M. 12,13-Epoxytrichothecenes // In: Microbial Toxins (eds. S.Kadis, A.Ciegler, S.J.Ajl).-New York. Acad. Press.1971.-Vol.7.-P.207-292.
  5. Котик А.Н. Токсико-биологическое исследование кормов для птицы. – В кн.: Итоги науч. исследований и рекомендации по профилактике болезней птиц в хозяйствах промышленного типа.- М.: Изд-во ВАСХНИЛ, 1973, с. 117. 
  6. Дорошко И.Н., Котик А.Н. Случай фузариотоксикоза гусят // Птицеводство.-1975.-N 11.-С.40-41. 
  7. Котик А.Н. Ауксотрофные и морфологические мутанты Fusarium sporo- trichioides полученные при воздействии N-нитрозометилмочевины // Генетика.-1969.-Т.5.-N 7.-С. 98-101.
  8. Хроматография на бумаге / Под ред. И.М. Хайса и К. Мацека.- М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1962.
  9. Фридрих А. Определение ацетильной (бензольной) группы по Куну и Роту.- В кн.: Практика количественного органического микроанализа.- М.: 1939, с. 204-209.

Перепечатка материалов без ссылки на наш сайт запрещена!

 

Калькулятор птицевода

Новое на сайте для птицеводстваРасчеты по ферме для птицеводства онлайнРасчеты прибыли и экономической эффективности  (откорм птицы на мясо, производство пищевых яиц, инкубация яиц птицы, расчет потребности корма для кормления птицы). Подробнее ...

 

 

Украинское отделение ВНАП

Сегодня ВНАП – наибольшая международная общественная птицеводческая организация, представленная в 70 странах мира и насчитывает больше чем
7 000 членов >>>


Архив видео и фотоматериалов конференций по птицеводству, организованных Институтом птицеводства Национальной академии аграрных наук и проводимых в г. Алушта >>>


 

 

Птица для птиусадебных хозяйств

Птица селекции Института птицеводства НААН для приусадебных и фермерских хозяйств >>>


Все для птицеводов

В интернет-магазине "ДЛЯ ПТИЦЕВОДОВ" предлагаются рекомендации для организации эффективного фермерского и приусадебного хозяйства: брошюры, книги и другие товары >>>


 

Разработана компьютеризиро-ванная модель повышения экономической эффективности птицеводческого предприятия.
В качестве критериев оптимизации модели выбран общую массу прибыли за год и рентабельность производства. В случае предприятия по выращиванию мясо-яичной птицы конечным результатом такой план производства, который обеспечит максимально-возможные экстремумы выбранных критериев. >>>