Ocena skażenia pasz ochratoksyną a i metody ich dekontaminacji

• Autorzy: Kapturowska A. U. , Zielińska K. J. , Stecka K. , Kupryś M.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of fodder contamination with ochratoxin a and methods of its decontamination

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ochratoksyna A jest wysoko toksycznym metabolitem drugorzędowym grzybów strzępkowych, zakwalifikowanym przez IARC (International Agency for Research on Cancer) do kategorii 2 B czynników kancerogennych, powodujących nowotwory u zwierząt i prawdopodobnie u ludzi. Toksyczne dla zwierząt metabolity grzybów pleśniowych stanowią częste zanieczyszczenia pasz i żywności. Zapewnienie bezpieczeństwa żywności "od pola do stołu" wymaga bezwzględnego objęcia urzędową kontrolą środków żywienia zwierząt. Pasze objętościowe jak ruń łąkowa, trawy i sporządzone z nich kiszonki, które stanowią podstawową paszę dla bydła, są często skażone pleśniami toksynotwórczymi, w tym produkującymi ochratoksynę A. Od wielu lat prowadzone są badania nad możliwościami ograniczenia zanieczyszczenia żywności i pasz mikotoksynami, zarówno na drodze hamowania wzrostu grzybów i produkcji mikotoksyn, jak i poprzez eliminację toksyn na drodze chemicznej, fizycznej i mikrobiologicznej. Ze względu na brak odpowiednich metod zabezpieczania roślin przed inwazją pleśni, w sprzyjających warunkach klimatycznych, coraz większe zainteresowanie budzi możliwość hamowania ich rozwoju przez wybrane mikroorganizmy w procesach biotechnologicznych, a szczególnie w procesie fermentacji mlekowej. Ważnym obecnie problemem do rozwiązania jest ocena działania kultur starterowych bakterii fermentacji mlekowej na obniżenie zawartości ochratoksyny A, w czasie kiszenia pasz objętościowych w warunkach produkcyjnych.

EN

Ochratoxin A is a high toxigenic secondary metabolite of fungi and was claimed as a cancerogen class 2B by the IARC (International Agency for Research on Cancer). Ochratoxin A is responsible for cancer disease in animals and probably is cancerogenic to human. Toxic for animals metabolites produced by fungi often contaminate food and feed. According to the "from field to fork" strategy it is necessary to control the level of contamination also in fodder. It is highly probable that basic feed for cattle such as meadow sward, grass and silages prepared with these sources, can be contaminated with mycotoxigenic moulds including OTA-producing strains. For many years there have been carried out researches on lowering contamination with toxigenic fungi in food and feed by inactivating mould's growth or production of ochratoxin A. Many physical, chemical and microbiological attempts were made to eliminate the toxin from these products. For the reason of lack of an appropriate plant's protection against moulds, the promising could be the method of microbiological decontamination in biotechnological processes, especially during lactic acid fermentation. Nowadays an important case to solve is to evaluate the ability of lactic acid bacteria starter cultures to eliminate the content of ochratoxin A during forage's fermentation in manufacturing conditions.

Słowa kluczowe

PL

ochratoksyna; skażenie; pasze; dekontaminacja

EN

ochratoxin; fodder; contamination; decontamination

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 55, nr 3
• Strony: 156--163
• Opis fizyczny: Bibliogr. 73 poz.

Twórcy

autor

Kapturowska A. U.

autor

Zielińska K. J.

autor

Stecka K.

autor

Kupryś M.

• Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, Warszawa,

Bibliografia

• [1] Magnusson J., Schnürer J.: Antifungal lactic acid bacteria as biopreservatives. Trends in Food Science and Technology, 16: 70-78, 2005.
• [2] Chełkowski J.: Mikotoksyny, wytwarzające je grzyby i mikotoksykozy. Wydawnictwo SGGW-AR, 5-21; 28-37, 1985.
• [3] Van Egmond H. P.: Natural toxins: risks, regulations and the analytical situation in Europe. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 378: 1152-1160, 2004.
• [4] Fuchs S., Sontag G., Stidl R., Ehrlich V., Kundi M., Knasmüller S.: Detoxification of patulin and ochratoxin A, two abundant mycotoxins, by lactic acid bacteria. Food and Chemical Toxicology 46: 1398-1407, 2008.
• [5] Chełkowski J.: Mikotoksyny i grzyby toksynotwórcze, jako istotny wskaźnik jakości żywności i pasz. Polskie Drobiarstwo 10: 22-27, 2008.
• [6] Richard E., Heutte N., Bouchart V., Garon D.: Evaluation of fungal contamination and mycotoxin production in maize silage. Animal Feed Science and Technology 148: 309-320, 2009.
• [7] Sieńczuk W.: Toksykologia. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 712-714, 2002.
• [8] Piotrowska M., Żakowska Z.: The biodegradation of ochratoxin A in food products by lactic acid bacteria and baker’s yeast. Progress in Biotechnology, Food Biotechnology 17: 307-310, 2000.
• [9] Żakowska Z., Stobińska H.: Mikrobiologia i higiena w przemyśle spożywczym. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź, 124-131, 2000.
• [10] Suterska A. M., Zielińska K. J., Grzybowski R. A., Stecka K. M., Miecznikowski A. H., Kupryś M. P.: Wpływ wybranych szczepów z rodzaju Lactobacillus na ograniczenie skażenia pleśniami i ochratoksyną A kiszonek z runi łąkowej. Journal of Research In Agricultural Engineering 53 (4), 2009.
• [11] Richard J. L.: Some major mycotoxins and their mycotoxicoses — An overview, International Journal of Food Microbiology 119: 3–10, 2007.
• [12] O’Brien E., Dietrich D.: Ochratoxin A: The continuing Enigma. Critical Reviews in Toxicology; 35: 33-53, 2005.
• [13] Gwiazdowska D., Czaczyk K., Gwiazdowski R.: Usuwanie wybranych mikotoksyn z podłoża przez bakterie fermentacji propionowej i mlekowej. IX Konferencja Naukowa: Mikotoksyny w żywności i paszach, Bydgoszcz, 65, 2008.
• [14] Amézqueta S., González-Peñas E., Lizarraga T., Murillo-Arbizu M., López de Cerain A.: A simple chemical method reduces ochratoxin A in contaminated cocoa shells. Journal of Food Protection 71(7): 1422-1426, 2008.
• [15] Kluczek J. P., Kojder A.: Mikotoksyny w zarysie. Wydawnictwo Uczelniane Akademii Techniczno–Rolniczej w Bydgoszczy, Bydgoszcz, 19-39, 90-103, 2000.
• [16] Grajewski J.: Możliwości inaktywacji ochratoksyny A w badaniach in vitro oraz in vivo u kurcząt. Wydawnictwo Akademii Bydgoskiej im. Kazimierza Wielkiego, Bydgoszcz, 2003.
• [17] Baranowski A., Richter W. I. F., Grzybowski G.: Wybrane mikotoksyny występujące w paszach gospodarskich. Prace i materiały zootechniczne. Monografie i rozprawy. Jastrzębiec, 4: 57-77, 2003.
• [18] Petzinger E., Zeigler K.: Ochratoxin A from a toxicological perspective. Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeutics, 23: 91-98, 2000.
• [19] Petzinger E., Weidenbach A.: Mycotoxins in the food chain: the role of ochratoxins. Livestock Production Science 76: 245-250, 2002.
• [20] Grajewski J.: Mikotoksyny i grzyby pleśniowe. Zagrożenia dla człowieka i zwierząt. Wydawnictwo Uniwersytetu Kazimierza Wielkiego, Bydgoszcz, 9-15, 165-175, 2006.
• [21] McEvoy J. D. G.: Contamination of animal feedingstuffs as a cause of residues in food: a review of regulatory aspects, incidence and control. Analytica Chimica Acta, 473: 3-26, 2002.
• [22] O’Brien M., O’Kiely P., Forristal P. D., Fuller H. T.: Quantification and identification of fungal propagules in wellmanaged baled grass silage and in normal on-farm produced bales. Animal Feed Science and Technology, 132: 283-297, 2007.
• [23] Richard E., Heutte N., Sage L., Pottier D., Bouchart V., Lebailly P.,. Garon D.: Toxigenic fungi and mycotoxins in mature corn silage. Food and Chemical Toxicology, 45: 2420–2425, 2007.
• [24] Amigot S. L., Fulgueira C. L., Bottai H., Basilico J. C.: New parameters to evaluate forage quality. Postharvest Biology and Technology, 41:215-224, 2006.
• [25] Garon D., Richard E., Sage L., Bouchart V., Pottier D., Lebailly P.: Mycoflora and multimycotoxin detection in corn silage: Experimental study. Journal of Applied Food Chemistry, 54: 3479-3484, 2006.
• [26] O’Brien M., Nielsen K. F., O’Kiely P., Forristal P. D., Fuller H. T., Frisvad J. C.: Mycotoxins and other secondary metabolites produced in vitro by Penicillium paneum Frisvad and Penicillium roqueforti Thom isolated from baled grass silage in Ireland. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54: 9268-9276, 2006.
• [27] Czerwiecki L.: Ochratoxin A and other mycotoxins in Polish cereals and foods. Mycotoxin Research, 17A (2): 125-128, 2001.
• [28] Bancewicz E., Jarczyk A.: Mikotoksyny, aktualny problem. Farmer, nr 24, 2006.
• [29] Petryna M., Jadżyn B.: Zanieczyszczenie pasz ochratoksyną A w latach 2005-2007. IX Konferencja Naukowa: Mikotoksyny w żywności i paszach, Bydgoszcz, 40, 2008.
• [30] Richard E., Heutte N., Sage L., Pottier D., Bouchart V., Lebailly P., Garon D: Mycoflora and Multimycotoxin Detection in Corn Silage: Experimental Study. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54: 3479-3484, 2006.
• [31] Amézqueta S., González-Peñas E., Murillo-Arbizu M., López de Cerain A.: Ochratoxin A decontamination: A review. Food Control, 20: 326-333, 2009.
• [32] Kabak B., Dobson A. W., Var I.: Strategies to prevent mycotoxin contamination of food and animal feed: a review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 46 (8): 593-612, 2006.
• [33] Leroch R. : Mikotoksyny. Farmer, nr 19, 2007.
• [34] Schillinger U., Varela Villarreal J.: Inhibition of Penicillium nordicum in MRS medium by lactic acid bacteria isolated from foods. Food Control, 21: 107-111, 2010.
• [35] Sathe S. J., Nawani N. N., Dhakephalkar P. K, Kapadnis B.P.: Antifungal lactic acid bacteria with potential to prolong shelf-life of fresh vegetables. Journal of Applied Microbiology, 103: 2622–2628, 2007.
• [36] Dalie D. K. D., Deschamps A. M., Richard-Forget F.: Lactic acid bacteria – Potential for control of mould growth and mycotoxins. Food Control, 21: 370-380, 2010
• [37] Axelsson L.: Lactic Acid Bacteria: Classification and Physiology, Lactic Acid Bacteria. Microbial and Functional Aspects. Mercel Dekker Inc., Nowy Jork, 1-63, 2005.
• [38] Ray l. L., Bullerman B.: Preventing growth of potentially toxic molds using antifungal agents. Journal of Food Protection, 45 (10): 953-963, 1982.
• [39] Lavermicocca P., Valerio F., Evidente A., Lazzaroni S., Corsetti A., Gobetti M.: Purification and characterization of novel antifungal compounds from the sourdough Lactobacillus plantarum strain 21B. Applied and Environmental Microbiology, 66: 4084–4090, 2000.
• [40] Ström K., Sjögren J., Broberg A., Schnürer J.: Lactobacillu plantarum MiLAB 393 produces the antifungal cyclic dipeptides cyclo(L-Phe-L-Pro) and cyclo(L-Phe-trans-4-OH-L-Pro) and phenyl lactic acid. Applied and Environmental Microbiology, 68: 4322–4327, 2002.
• [41] Chung T. C., Axelsson L., Lindgren S. E., Dobrogosz W. J.: In vitro studies on reuterin synthesis by Lactobacillus reuteri Microbial Ecology in Health and Disease 2: 137–144, 1989
• [42] Gourama H., Bullerman L. B.: Inhibition of growth and aflatoxin production of Aspergillus flavus by Lactobacillus species. Journal of Food Protection, 58: 1249–1256, 1995.
• [43] Gourama H., Bullerman L. B.: Anti-aflatoxigenic activity of Lactobacillus casei pseudoplantarum. International Journal of Food Microbiology, 34: 131–143, 1997.
• [44] Sjögren J., Magnusson J., Broberg A., Schnürer J., Kenne L.: Antifungal 3-hydroxy fatty acids from Lactobacillus planta rum MiLAB 14. Applied and Environmental Microbiology, 69: 7554–7557, 2003.
• [45] Mateo E. M., Medina A., Mateo F., Valle-Algarra F. M., Pardo I.: Ochratoxin A removal in synthetic media by living and heat-inactivated cells of Oenococcus oeni isolated from wines. Food Control, 21: 23-28, 2010.
• [46] Jarczyk A.: Uwaga, mikotoksyny! Farmer, nr 9, 2006.
• [47] Huwig A., Freimund S., Kappeli O., Dutler H.: Mycotoxin detoxication of animal feed by different adsorbents. Toxicology Letters, 122: 179-188, 2001.
• [48] Griessler K., Horea S.: Novel strategies to counteract the negative impact of deoxynivalenol and ochratoxin A on growing broiler chicken. IX Konferencja Naukowa: Mikotoksyny w żywności i paszach, Bydgoszcz, 61, 2008.
• [49] Pudyszak K., Majewska T.: Efektywność Sorbixu® w sytuacji żywienia kurcząt brojlerów paszą skażoną ochratoksyną A. IX Konferencja Naukowa: Mikotoksyny w żywności i paszach, Bydgoszcz, 63, 2008.
• [50] Jouany J. P.: Methods for preventing, decontaminating and minimizing the toxicity of mycotoxins in feeds. Animal Feed Science and Technology, 137: 342–362, 2007.
• [51] Lee S. E., Park B. S., Bayman P., Baker J. L., Choi W. S., Campbell B.C. (2007): Supression of ochratoxin biosynthesis by naturally occuring alkaloids. Food Additives and Contaminants, 24(4): 391-397.
• [52] Haskard A., El-Nezami H. S., Kankaanpää P. E., Salminen S., Ahokas T.: Surface binding of aflatoxin B1 by lactic acid bacteria. Applied and Environmental Microbiology, 67 (7): 3086-3091, 2001.
• [53] Turbic A., Haskard A., Ahokas T.: Selective in vitro binding of dietary mutagens, individually or in combination, by lactic acid bacteria. Food Additives and Contaminants, 19 (2):144-152, 2002.
• [54] Halttunen T., Collado M. C., El-Nezami H., Meriluoto J., Salminen S.: Combining strain of lactic acid bacteria may reduce their toxin and heavy metal removal efficiency from aueous solution. Letters in Applied Microbiology, 46: 160-165, 2007.
• [55] Niderkorn V., Boudra H., Morgavi D.P.: Binding of Fusarium mycotoxins by fermentative bacteria in vitro. Journal of Applied Microbiology, 10: 1849–956, 2006.
• [56] Niderkorn V., Morgavi D.P., Pujos E., Tissandier A., Boudra H.: Screening of fermentative bacteria for their ability to bind and biotransorm deoxynivalenol, zearalenone and fumonisins in an in vitro simulated corn silage model. Food Additives and Contaminants, 24(4): 406-415, 2007.
• [57] Fazeli M. R., Hajimohammadali M., Moshkani A., Samadi N., Jamalifar H., Khoshayand M. R., Vaghari E., Pouragahi S.: Aflatoxin B1 binding capacities of autochthonous strains of lactic acid bacteria. Journal of Food Protection, 72(1): 189-192, 2000.
• [58] Piotrowska M., Żakowska Z.: The elimination of ochratoxin A by lactic acid bacteria. Polish Journal of Microbiology, 54: 279-286, 2005.
• [59] Del Prete V., Rodriguez H., Carrascosa A. V., Rivas B., Garcia-Moruno E., Munoz R.: In vitro removal of ochratoxin A by wine lactic acid bacteria. Journal of Food Protection, 70(9): 2155–2160, 2007.
• [60] Kapturowska A., Stecka K., Zielińska K., Kupryś M.: Ocena zdolności szczepów z rodzaju Lactobacillus do obniżania zawartości ochratoksyny A w warunkach modelowych. IV Ogólnopolska Konferencja Doktorantów, Kraków, 2010.
• [61] Bejaoui H., Mathieu F., Taillandier P., Lebrihi A.: Biodegradation of ochratoxin A by Aspergillus section Nigri species isolated from French grapes: a potential means of ochratoxin A decontamination in grape juices and musts. FEMS Microbiology Letters, 255: 203-208, 2006.
• [62] Nunez Y. P., Pueyo E., Carrascosa V., Martínez-Rodríguez A. J.: Effects of aging and heat treatment on whole yeast cells and yeast cell walls and on adsorption of ochratoxin A in a wine model system. Journal of Food Protection, 71 (7): 1496-1499, 2008.
• [63] Bejaoui H., Mathieu F., Taillandier P., Lebrihi A.: Ochratoxin A removal in synthetic and natual grape juices by selected oenological Saccharomyces strains. Journal of Appllied Microbiology, 97: 1038-1044, 2004.
• [64] Hult K., Teiling A., Gatenbeck S. (1976): Degradation of ochratoxin A by a ruminant. Applied and Environmental Microbiology, 443-444.
• [65] Broberg A., Jacobsson K., Ström K., Schnürer J.: Metabolite profiles of lactic acid bacteria in grass silage. Applied Environmental Microbiology, 73(17): 5547-5552, 2007.
• [66] Zielińska K., Miecznikowski A.: Kultury starterowe bakterii fermentacji mlekowej do kiszenia pasz - od selekcji szczepów do aplikacji. Monografia, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, Warszawa, 2008.
• [67] Potkański A., Zielińska K.: Wpływ synergicznego działania LAB i enzymów na przemiany węglowodanów w czasie kiszenia pasz. I Międzynarodowa Konferencja Naukowa „Wykorzystanie bakterii mlekowych do otrzymywania produktów żywnościowych wysokiej jakości i o podwyższonej wartości odżywczej”, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, Warszawa 2005,
• [68] Potkański A., Zielińska K.: Ocena efektywności działania biopreparatu bakteryjno-enzymatycznego w procesie kiszenia traw i mieszanek traw i lucerny. Materiały ze szkolenia: Upowszechnianie proekologicznych technologii produkcji bezpiecznych pasz jako formy aktywizacji obszarów wiejskich w zakresie rozwoju małych i średnich przedsiębiorstw. Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, Warszawa, 35-37, 2001.
• [69] Petchkongkaew A., Taillandier P., Gasaluck P., Lebrihi A.: Isolation of Bacillus spp. from Thai fermented soybean (Thua-nao): screening for aflatoxin B1 and ochratoxin A detoxification. Journal of Applied Microbiology, 104 (5):1495-1502, 2008.
• [70] Varga J., Péteri Z., Tábori K., Téren J., Vágvölgyi C.: Degradation of ochratoxin A and other mycotoxins by Rhizopus isolates. International Journal of Food Microbiology, 99: 321-328, 2005.
• [71] Hwang Ch., Draughon F. A.: Degradation of ochratoxin A by Acinteobacter calcoaceticus. Journal of Food Protection, 57 (5): 410-414, 1994.
• [72] Cecchini F., Morassut M., Garcia Moruno E., Di Stefano R.: Influence of yeast strain on ochratoxin A kontent during fermentation of white and red must. Food Microbiology, 23: 411-417, 2006.
• [73] Schatzmayr G., Heidler D., Fuchs E., Binder E. M.: Microorgnaism for biological detoxification of mycotoxins, namely ochratoxins and/or zearalenons, as well as method and use thereof. United States Patent Aplication Publication. Pub. No. US 2004/0208956 A1, 2004.