Menu
e-shop
Hygienické zásady výroby a skladování krmiv a krmných surovin mohou být splněny pouze přísným dodržováním správné výrobní praxe a důslednou kontrolní a monitorovací činností odpovědných orgánů. Je třeba si uvědomit, že primární zodpovědnost za zdravotní bezpečnost krmiv a potravin mají zemědělské a krmivářské podniky a výrobci potravin – potravinářské zpracovatelské podniky.
V posledních desetiletích se pozornost společnosti soustředila zejména na problematiku kontaminace životního prostředí různými chemickými látkami s blíže definovanými účinky – karcinogenními, mutagenními, teratogenními, radiačními a jinými. V jednotlivých sférách životního prostředí jich v závislosti na intenzitě průmyslové výroby přibývalo.
V současné době je známo okolo třiceti látek, které jsou pro člověka karcinogenní. Před vlastním účinkem musí řada z nich projít metabolickou (biologickou) aktivací (prokarcinogenní stupně), zatímco jen menší podíl z těchto látek je karcinogenních okamžitě. Velká pozornost je v této souvislosti věnována nejen v lidské populaci polycyklickým aromatickým uhlovodíkům (benzpyren), aromatickým aminům, nitrosoaminům, hydrazinům, triazenům, ale také mykotoxinům, produktům metabolismu dusíku a dalším rizikovým a toxickým sloučeninám.
Nezanedbatelný problém v hygieně krmiv a vlastního krmení zvířat mohou představovat také rezidua rizikových prvků (Pb, Hg a Cd), herbicidů – zejména v kukuřičné siláži, obsahující zbytky po přípravcích (Zeazinu, Phosvelu, Dasanitu), PCB (z používaných ochranných nátěrů sil, z motorových olejů), dioxinů v krmivech a potravinách živočišného původu, přenos prionů (příčina BSE u krav) prostřednictvím zkrmování masokostních mouček; dusičnanů a dalších. Obsah hygienicky závažných těžkých kovů, resp. jiných reziduí v silážích, resp. pícninách, bude záviset na řadě faktorů, zejména na vlastním stanovišti, použité agrotechnice pěstování a sklizně a technickém stavu použité sklizňové linky.
K hodnocení krmiv z hlediska hygienického a zdravotního patří také riziko tepelného poškození krmiv (samozáhřevem) většinou mikrobiálního a biochemického původu, které způsobuje snížení nejen nutriční hodnoty, ale také hygienické jakosti a dietetické kvality.
Nemalá pozornost byla věnována již v minulosti otázce konzervačních prostředků a zdravotní nezávadnosti potravin. Jednalo se o konzervační přípravky a formaldehyd, konzervační prostředky a nitrosoaminy v krmivech, konzervační prostředky a snížený obsah beta-karotenu, konzervační prostředky a inhibice mikroskopických hub, konzervační prostředky a stabilitu krmiv a další.
Přísná pravidla pro objemná krmiva
Praxe ověřila a potvrdila, že výroba kvalitních objemných krmiv (především siláží) patří k nejobtížnějším úkolům nejen výživářů, ale také agronomů a hygieniků. Společným cílem všech totiž musí být nejen zdravá zvířata, ale také efektivní užitkovost a kvalitní živočišné produkty.
Hygienická rizika objemných krmiv a siláží souvisejí zejména nejen s mikrobiální aktivitou v čerstvé píci před silážováním (konzervací), ale také s vlastními technologickými procesy při sklizni, konzervaci, skladování a způsobem odběru a samotného vlastního krmení.
K hygienickému, popř. dietetickému narušení krmiv nebo znehodnocení může docházet nejen v průběhu vegetace, sklizně, konzervace a skladování krmiv, ale také až při samotném vybírání a krmení. Vlastní znehodnocení krmiv může být způsobeno fyzikálními, chemickými, nebo biologickými faktory.
Zdravotní a hygienická rizika jsou většinou spojována s následujícími faktory:
- zkrmování krmiv (siláží, TMR) s nevhodnou strukturou;
- bakteriální rizika v konzervovaných krmivech
-- klostridie,
-- listerie;
- mikroskopické houby a rizika vyplývající z jejich činnosti
-- kvasinky,
-- plísně,
-- mykotoxiny;
- rizika spojená se zkrmováním aerobně nestabilních siláží.
Pro posouzení celé této problematiky je třeba si odpovědět na řadu otázek. Především se jedná o tyto:
-- Jsou hygienická a zdravotní rizika obecně u krmiv důležitá a vyžadují zvýšenou pozornost?
-- Představují nejen objemná krmiva (siláže a seno) zdravotní a hygienický problém v chovech zvířat a v celém potravním řetězci?
-- Je úroveň hygienické jakosti krmiv v ČR dostatečná, resp. existují nějaké další rezervy pro zlepšení stavu?
--Která zdravotní rizika jsou z krmiv nejvíce nebezpečná a nejčastěji se vyskytující?
-- Existuje možnost preventivního využití kontrolních rizikových bodů (HACCP) při výrobě a skladování krmiv?
Mikrobiální rizika v silážích
Mikrobiální aktivita v krmivech obecně (a v silážích a seně zejména) výrazně omezuje kvalitu krmiv a představuje významné zdravotní riziko v průběhu jednotlivých etap výroby a skladování krmiv. Mezi nejvážnější nebezpečí patří skupiny bakterií čeledí Enterobacteriacae a Clostridiacae, které mohou velmi významně negativně ovlivnit kvalitu siláží.
Při výrobě siláží jde zejména o:
- celkový stav a složení polní mikroflóry (epifytní mikroflóra), která je determinována druhem plodin, ročním a klimatickým obdobím, úrovní agrotechniky, pořadím seče aj.,
- úroveň fermentační fáze,
- způsob a podmínky skladování krmiv (obsah vlhkosti surovin, druh a typ skladu, posklizňová péče, u siláží kontrola udržení anaerobního prostředí atd.),
- fázi vyskladňování a krmení (aerobní stabilita).
Z hygienického hlediska se dále uplatňují také další technologické faktory, zejména:
- teplota v silážích, resp. v naskladněných krmivech,
- doba a způsob naskladňování,
- pH,
- aw (vodní aktivita) ve vztahu k obsahu sušiny,
- způsob aplikace konzervačních přípravků.
Četnost a složení epifytní mikroflóry je velmi variabilní nejen v závislosti na druhu pícnin, také na stadiu zralosti, průběhu počasí a sklizně, dále na délce a způsobu zavadání píce na poli, intenzitě pořezání, ale také na úrovni hnojení.
Z hlediska hodnocení krmiv je třeba konstatovat, že bakterie mléčného kvašení, které mají pro silážování největší význam, tvoří pouze zlomek epifytní mikroflóry (0,5 %), zatímco u porostu vojtěšky i kukuřice převládají podle amerických výzkumníků především enterobakterie. Při sklizni píce dochází při pořezání, resp. podrcení, k uvolnění enzymů, které rozkládají škrob a hemicelulózu, a tím mohou zvýšit celkovou hladinu sacharidů.
Vlastní mikrobiální rizika v krmivech spočívají zpravidla v:
- akumulaci a pomnožení nežádoucích mikroorganismů a patogenů, popř. jejich metabolitů, ale i parazitů v krmivech,
- přítomnosti spor v silážích,
- mikrobiálním zahřívání,
- degradaci kyseliny mléčné – destabilizaci krmiv,
- změnách v chemickém složení,
- tvorbě toxinů,
- vzniku kondenzační zóny,
- snížení výživné hodnoty krmiv.
Pro výrobu krmiv s vysokou kvalitou je nutné zabezpečit následující cíle:
- snížit riziko počasí v polních operacích (vhodné sklizňové linky, používání vhodných konzervačních přípravků),
- zajistit bezpečnou a cíleně řízenou fermentaci,
- zabránit přístupu vzduchu do silážních sil,
- zajistit mikrobiální nezávadnost krmiv,
- zvýšit aerobní stabilitu krmiv,
- zajistit vysokou nutriční hodnotu a zdravotní nezávadnost krmiv.
Klostridie
l Klostridie jsou sporotvorné G– půdní bakterie.
l Jsou zdrojem „půdní infekce“, odolné proti tradiční dezinfekčním opatřením.
l Jsou rezistentní vůči záření, teplotě, relat. pH, dezinfekci, kyslíku, trávicím šťávám.
l Existují proteolytické a sacharolytické druhy klostridií, které dokáží metabolizovat a znehodnotit široký okruh krmiv.
l Jsou původci tvorby kyseliny máselné a biogenních aminů, NH3, dokáží metabolizovat sacharidy, ale i již vytvořenou kyselinu mléčnou, a tím destabilizovat hotové siláže.
l Jsou původci rychlého rozkladu organické hmoty půdy, siláží, živočišných produktů a snadno přechází i do mléka.
l Jsou příčinou vysokých ztrát živin a zhoršení hygienické kvality krmiv, sýrů.
l Snadno se přenášejí krmivem, stájovým vzduchem (při nízké úrovni zoohygieny), špatnou technikou krmení – nekvalitními silážemi, resp. nevhodnou dobou krmení a dojení.
l Pro zlepšení stavu je důležité preventivní opatření (čistota krmiv, čistota skladů, způsob sklizně, výška strniště, zajištění rychlé acidifikace silážovaných pícnin, obsah sušiny > 35 %.
Rychlost okyselení silážované biomasy na hodnotu pH, při které je konzervované krmivo již stabilní, je jedním z nejvýznamnějších podmínek pro přípravu kvalitního objemného krmiva. V rámci technologie silážování je prospěšné respektovat požadavky na hodnoty pH pro jednotlivé skupiny mikroorganismů (Hardy, 1991) – tab. 1.
Ke svému růstu a množení klostridie potřebují určitou vlhkost. Podle Bolsena a Weissbacha (1993) je výskyt klostridií v silážích s obsahem vlhkosti pod 65 % velmi ojedinělý.
Klostridia se přestávají množit při vodní aktivitě (aw) 0,94.
Hlavním produktem enzymatické činnosti proteolytických klostridií (Cl. Perfringens) jsou produkty extenzivní degradace bílkovin, jako je vysoká koncentrace amoniaku, kyseliny máselné a také biogenní aminy.
Přímý vliv činnosti klostridií na zdraví zvířat a lidí je však méně patrný než na kvalitativní změny a složení krmiv. Fermentační proces s klostridiální činností je poznamenán výraznými ztrátami sušiny (50 %) a energie (18,5 %) a výraznými změnami kvality a složení krmiva. Relativně velký je kombinovaný efekt na ztráty stravitelné energie během druhotné fermentace kyseliny mléčné na kyselinu máselnou, který je navíc doprovázen velkou redukcí příjmu krmiva zvířaty, popř. může být u vysokoprodukčních dojnic na počátku laktace diagnostikována acetonemie (Kalač, 2001). Poukazuje se na zvýšenou hladinu amoniaku v periferní krvi jako výsledek abosrbce amoniaku z bachoru pocházející původem ze siláží s vysokým obsahem N, amoniaku nebo oba faktory mohly mít vliv na překročení (zvýšení) detoxikační schopnosti jater pro amoniak (urea cyklus).
Klostridie způsobující fermentaci sacharidů a kyseliny mléčné (sacharolytická clostridia) produkují zejména kyselinu máselnou a octovou, jejichž tvorba je provázena vysokou ztrátou sušiny a energie a je doprovázena výraznou redukcí příjmu krmiva zvířaty.
Prevence proti tvorbě klostridiálního endotoxinu
Tvorbu botulotoxinu (endotoxinu) lze podle HACCP omezit zejména:
- výrazným a rychlým okyselením silážované biomasy,
- nebo intenzivním zavadnutím na technologicky přijatelný obsah sušiny,
- aplikací účinného silážního aditiva.
Kvalita zejména bílkovinných konzervovaných krmiv je významně ovlivňována také obsahem klostridiálních spor, jejichž počet úzce souvisí s typem fermentace. I když je znám vztah mezi obsahem kyseliny máselné a výskytem klostridiálních spor v silážích (Kwella a Weissbach, 1991), nepřítomnost této kyseliny nemusí podle Weissbacha (1993) vždy nutně zaručovat nízký počet spor. V některých silážích byl zjištěn vysoký počet spor i přesto, že kyselinu máselnou neobsahovaly. Jedním z důvodů tohoto jevu je možnost růstu a tvorby spor u klostridií i během aerobního rozkladu siláží. Tento autor současně uvádí, že stačí pouze omezený vývoj klostridií při hlavním kvašení píce s nízkým obsahem dusičnanů, aby došlo k vysoké produkci spor.
Bylo zjištěno, že v 1 g siláže by podle kvality měl být následující počet spor:
méně než 5000 velmi dobrá
5000 – 10 000 dobrá
10 000 – 100 000 uspokojivá
více než 100 000 špatná
Alarmující jsou také rizika výskytu metabolitů z dusíku, zejména např. biogenní aminy, či další degradační produkty. Činností klostridií, ale také hnilobných bakterií dochází v důsledku dekarboxylace esenciálních aminokyselin ke vzniku biogenních aminů, jejichž obsah již v desetinách procent vede ke zhoršení příjmu krmiv a zdravotním problémům (snížení mikrobiální aktivity bachorové mikroflóry, defaunace bachorové tekutiny, predispozice vzniku zánětu dolních končetin). Z biogenních monoaminů – jsou významné tyramin, tryptamin, histamin; z diaminů pak putrescin a kadaverin.
Listeria monocytogenes
Také tyto bakterie představují významné riziko spojené nejen s příjmem kontaminovaných potravin u lidí, ale jsou také za jistých předpokladů nebezpečím nákazy u zvířat.
Listeria monocytogenes jsou:
- G– saprofytní anaerobní bakterie.
- Velmi nebezpečný a odolný patogen.
Listerióza je velmi nebezpečné onemocnění zvířat, zvláště mláďat, ale také lidí. Klinický průběh onemocnění má u lidí zpravidla chřipkový charakter, provázený vysokými teplotami, septikémií, meningitidou, potraty těhotných žen. Může být i letální.
- Zvyšující se tendence tohoto onemocnění. Úmrtnost nakažených je asi 46%.
- Zdrojem L. monocytogenes (patogenu) jsou nekvalitní bílkovinné siláže, infikovaná vegetace divokými hlodavci, odkud se tyto bakterie mohou dále přenášet do mléka a mléčných výrobků.
- Nekvalitní siláže jsou nejen zdrojem této infekce, ale také příčinou zvýšení citlivosti zvířat a lidí na ni (Kalač, 1991).
- S listeriózou souvisí také problematika imunosupresivních účinků (snížení imunitní odolnosti). Patogenita G– bakterie L. monocytogenes se může projevit v siláži při hodnotě pH vyšší než 4,5.
- Největší koncentrace byla nalezena u obalovaných siláží, tedy zejména v silážích připravených technologií obalovaných balíků, výskyt je zesílen současně i vyšším výskytem plísní a při použití větší délky řezanky a vyšším obsahem sušiny.
- Kritickým faktorem pro růst a výskyt L. monocytogenes je přítomnost kyslíku (vliv mikrobiální deteriorizace zavadlé hmoty, podíl kondenzační vrstvy balené siláže a nedostatečný počet vrstev fólie
- Listerie by se měly přestat množit a růst při vodní aktivitě 0,86 a výše. Charakteristiky kontaminované siláže Listeriemi monocytogenes v koncentraci 106 na jeden gram čerstvé siláže je nutné považovat za kritické.
Prevence proti růstu listerií:
V rámci programu HACCP pro siláže patří k hlavním preventivním opatřením:
- Optimální hodnota sušiny silážovaného krmiva
- Kompletní technologické opatření během skladovací periody (prevence proti mikrobiálnímu zahřívání)
- Důkladné anaerobní prostředí
- Snížení hodnoty pH (4 – 4,5) a kontrola vlastního průběhu fermentačního procesu
- Technologicky nedoceněná je také často otázka znečistění silážované píce zeminou (Zdroj G– bakterie, enterobakterie, endotoxiny). Na ně jsou přežvýkavci zvláště citliví. Představují vysoké potenciální nebezpečí.
Problematika výskytu mikroskopických hub
Mezi nežádoucí skupiny mikroorganismů v silážích patří také kvasinky. Aktivita těchto mikroorganismů může být problematická, zejména pokud nebyly řádně dodrženy technologické požadavky sklizně, konzervace a skladování.
Kvasinky se nepodílejí přímo na přeměně nutričně a hygienicky významných látek, ale jejich zvýšená činnost je vždy spojena s aerobní nestabilitou siláží po otevření sil a vysokými ztrátami živin při a zkrmování siláží.
Kvasinky (zejména rody Candida, Hansenula) dokáží využívat a metabolizovat již vytvořené kvasné kyseliny (mléčná, octová), ale i zbytkové cukry (rod Torulpsis).
Masivní pomnožení kvasinek způsobuje nejen samozáhřev a následnou destabilizaci (odkyselení) hotových siláží. Zkrmování takovýchto siláží může způsobit výrazné až krvavé průjmy u skotu.
Kvasinky představují velmi četnou skupinu epifytní mikroflóry, která je schopná přetrvávat fermentační proces. Ve fázi zkrmování se kvasinky podle zjištění Bolsena (1993) největší měrou podílejí na ztrátách sušiny, cukrů a ostatních rozpustných živin. Činností kvasinek v aerobních podmínkách dochází ke vzniku oxidu uhličitého, vody a tepla. K zahřívání siláží dochází činností kvasinek podle Bolsena (1993), když populace kvasinek dosáhne již počtu 107 – 108 cfu/g.
Kvasinky jsou považovány za hlavní příčinu aerobní nestability siláží. Weissbach (1993) konstatoval, že siláže, které neobsahovaly žádnou kyselinu máselnou, byly stabilní a rezistentní vůči kvasinkám, pokud obsahovaly více než 0,5 % kyseliny octové z hmotnosti siláže. Siláže s nízkým obsahem této kyseliny byly nestabilní nejčastěji při vyšším pH. Tento autor dále uvádí, že inhibici kvasinek může uskutečnit pouze nedisociovaná část kyseliny octové, jejíž koncentrace je ovlivněna hodnotou pH. Proto snížený podíl acetátu v silážích vlivem aplikace biologických aditiv může i přes větší zastoupení nedisociované formy vést k menší rezistenci vůči kvasinkám.
Plísně představují v silážích a v krmivech obecně velmi závažný nutričně zdravotní problém, který je umocněný fenoménem všudypřítomnosti mikroskopických hub. Jestliže kvasinky měly alespoň částečně pozitivní roli v počáteční fázi kvašení při spotřebě kyslíku, plísně patří mezi zcela nežádoucí mikroorganismy, jejichž větší výskyt je zároveň spjat s nedostatečnou technologickou kázní a disciplínou, ale zároveň jsou i signálem velmi nízké hygienické kvality.
Výskyt plísní v krmivech obecně je zároveň indikátorem špatných skladovacích podmínek. Kontaminovaná krmiva jsou jen v lepším případě podmíněně zkrmitelná (při koncentraci do 105 cfu v 1 g), ale zpravidla jsou považována za zkažená a nezkrmitelná, zejména pro březí plemenice a mláďata; pokud koncentrace je vyšší než 106 či 107/g substrátu.
Je potvrzeno, že při viditelném zaplesnivění krmiv skladovými plísněmi (Mucor, Penicillium, Aspergillus) dochází k výrazné kontaminaci krmiva s vysokou produkcí spor pohybující se řádově v milionech v 1 g krmiva. Takováto krmiva nelze zkrmovat zvířatům. Diagnostika plísňových spor v krmivech v množství statisíce (105 na 1 g) představuje nejen zhoršení organoleptických vlastností, ale také snížení výživné hodnoty krmiv.
Je třeba zdůraznit, že nebyla prokázaná souvislost mezi produkcí spor plísní a potenciální produkcí mykotoxinů, i když Winther et al. (1981) předpokládá, že při vyšším výskytu plísní lze očekávat také nález toxinogenních druhů hub.
Aktivita plísní v objemných krmivech může být zvláště problematická, pokud pokosená píce je kontinuálně a dlouhodobě po dobu více dnů vystavena vlhkému počasí nebo pokud je krmivo silážováno namrzlé, nahnilé nebo silně kontaminované zeminou. S výskytem a rozvojem polních plísní (Fusarium, Alternaria, Penicillium) je spojena zejména problematika produkce fuzáriových mykotoxinů.
Kontaminace mykotoxiny má tak velmi těsnou vazbu na méně příznivé povětrnostní podmínky – počasí. Závažnější jsou však rizika u siláží špatně skladovaných, kde převládají plísně skladištní, které jsou více rezistentní vůči nedostatku vzduchu v sile.
Stejně jako kvasinky, i plísně mohou rozkládat všechny rozpustné živiny, metabolizovat již vytvořenou kyselinu mléčnou, rozkládat bílkoviny za vzniku produktů alkalické povahy a podílet se tak na destabilizaci – aerobní degradaci siláží. Podle Bolsena (1993), Weissbacha (1993) jsou závažné především takové siláže, ve kterých populace plísní dosáhly většího počtu 106 – 107 cfu/g siláže. Takovéto siláže nesmějí být zvířaty zkrmovány.
Plísně jsou zpravidla přísně aerobními mikroorganismy, a proto je jejich vyšší výskyt zaznamenáván zpravidla v povrchových vrstvách siláže, nebo v nedokonale zakrytých, popř. u siláží v obalovaných balících, které mají menší hustotu a větší měrný povrch než tradiční siláže ve žlabech (Weissbach, 1997).
V dobře uzavřených silech by plísně neměly hrát prakticky žádnou významnou úlohu. To však není zcela platné, neboť plísně patří k vysoce adaptovatelným mikroorganismům, které mohou překonávat různé biotypové adaptační faktory, jsou velmi odolné proti řadě antimikrobiálních chemikálií a jsou velmi rezistentní vůči rozdílné hodnotě pH (pH 2 – 3, 6 – 7) a teplotě (i nad 55 – 60 OC). Je známo, že některé druhy plísní (Penicillium roquerti) jsou rezistentní i vůči nízkému obsahu kyslíku a mohou se proto vyskytnout i v silážích nebo lisovaném seně. Vzhledem k požadavkům plísní na kyslík se všeobecně uvádí, že základní podmínkou prevence výskytu plísní v silážích je důkladné udusání a rychlé anaerobní uzavření sila. Ani to však ještě nestačí k inhibici metabolismu plísní – schopnost růstu významné silážní plísně Byssochlamys nivea (producent patulinu doprovázený současně i kyselinou bysochlamovou) v anaerobních podmínkách.
Často se uvádí, že počet kolonizujících hub v silážích je redukován aplikací chemických aditiv na bázi těkavých organických kyselin. Vyšší výskyt kolonizujících hub bývá nalézán v silážích z pomrzlé kukuřice nebo z porostu předčasně zaschlého.
Z řady dalších prací vyplývá, že plísně jsou velmi acidotolerantní, tolerantnější než např. bakterie mléčného kvašení. Je patrné, že kontaminace siláží mikroskopickými houbami závisí kromě jiných faktorů zejména na podmínkách, za kterých byly pícniny pěstovány, sklízeny a hlavně také uskladněny.
Růst a množení skladištních plísní (rody Aspergillus, Penicillium a Fusarium) bude, pokud je vodní aktivita (aw = voda nevázaná na molekuly rozpuštěných látek a na povrchovou strukturu) v rozmezí 0,65 – 0,75), tedy při sušině substrátu nižší než 85 % a při teplotě od 10 do 50 °C. Teprve od aw vyšší než 0,76 je růst plísní inhibován.
Naopak jejich růst a množení jsou nejvíce inhibovány nízkým obsahem vlhkosti, vysokou teplotou a také fyziologickou aktivitou substrátu. Literatura uvádí, že krmiva ošetřená kyselinou mravenčí zabrání méně účinně plesnivění a zahřívání než při ošetření kyselinou propionovou.
Kyselina propionová má z těkavých mastných kyselin s menším počtem atomů C sice nejlepší antifungální účinky, ale i tato kyselina může být některými druhy (Paecilomyces variotti, či Aspergillus glaucus) zvláště při menší koncentraci degradována.
Mikroskopické houby vytvářejí vláknitá ložiska nebo povlaky.
Rozmnožují se zpravidla vegetativně (hyfami), nebo sporami. Vedle velkých ztrát živin rozkladnými procesy, jsou plísně zvláště nebezpečné tvorbou spor (aspergilózy, alergózy), ale především tvorbou mykotoxinů (mykotoxikózy). I když limity na přípustné množství spor plísní v krmivech nejsou u nás zavedeny, považuje se všeobecně koncentrace spor řádově 105 až 106/g krmiva za nežádoucí.
Při krmení plesnivou siláží bývá u přežvýkavců diagnostikována digitální dermatitida, indikovaná jako průkazná infekce z krmiva, porucha bachorového trávení (defaunace) a poruchy reprodukce.
Mikroskopické houby mohou vyvolávat různé druhy onemocnění člověka a zvířat:
– mykózy způsobené průnikem plísní do organismu a prorůstáním tkáněmi nebo orgány,
– mykotoxikózy vznikající působením toxických metabolitů hub (toxinů) na živé organismy (poškození parenchymatózních orgánů, snížení imunitního systému – imunosupresivní účinky),
– alergie (alergózy) – reakce organismu na vegetativní formy plísní a jejich spory (kožní reakce, záněty a zápaly.
Mykotoxiny
Mykotoxiny jsou velmi stabilní produkty sekundárního metabolismu mikroskopických hub – plísní.
Plísně nevylučují toxiny vždy a také ne každý druh je toxinogenní. Produkce toxinů také nikterak nesouvisí se stupněm a intenzitou rozvoje a růstu plísní a nelze pro jejich detekci použít orientační metody, jako je počet spor nebo indikátorové metody (stanovení ergosterolu nebo metoda imunofluorescence). Jde pouze o orientační metody, které musí být doplněny speciálními diagnostickými analýzami (HPLC).
Mykotoxiny jsou produkovány pouze živými rostoucími plísněmi, které během svého růstu vytváří také spory. Je třeba upozornit, že korelační závislost mezi obsahem spor plísní a obsahem mykotoxinů v krmivu je poměrně malá. Tedy vysoký nález spor plísní ještě nemusí znamenat předpoklad současného nálezu mykotoxinů. Část vytvořených mykotoxinů zůstává v myceliu, ale větší část penetruje do substrátu. Je třeba uvést, že dynamika tvorby mykotoxinů nasvědčuje tomu, že riziko kontaminace siláží (krmiv) bude větší asi po třech měsících skladování.
Většina mykotoxinů je velmi stabilních a persistují dlouhou dobu v substrátu i potom, co vegetativní formy plísní nemusí být již vůbec přítomny. U siláží bylo zjištěno, že vytvořené mykotoxiny mohou přestát celý fermentační proces, aniž by byly inaktivovány.
V současné době je známo více než 300 mykotoxinů, které produkuje asi 350 druhů plísní. Podle Suchého a Herziga (1998) mohou produkovat různé kmeny téhož druhu více než jeden typ mykotoxinu, a naopak jeden typ mykotoxinu může být tvořen různými druhy plísní.
Plísně produkují toxiny pro svou obranu, tedy za určitých stresových situací, jako je např. velké střídání teplot během dne a noci, nedostatečná aplikace fungicidů již na poli, popř. pravidelné vysévání téže plodiny (kukuřice, pšenice) na jeden pozemek. Tím dojde k akumulaci spor v půdě s následným oslabením rostliny.
V našich klimatických podmínkách je produkce mykotoxinů spojena téměř výlučně s výskytem polních plísní (Fusarium, Alternaria), tedy výskyt mykotoxinů má významnou vazbu na počasí během vegetačního období a sklizně. Některé (ochratoxiny, patulin) mohou být tvořeny i během skladování krmiv.
Produkce toxinů v krmivech je obecně ovlivněna těmito faktory:
a) fyzikálními – teplota, vlhkost vlastního substrátu, vlhkost prostředí, složení substrátu, mechanické poškození povrchového obalu (tkáně), dostupnost kyslíku, živin, způsob sklizně a skladování, výskyt polních plísní a další,
b) chemickými – chemické složení sušiny krmiva, přítomnost fungicidních a baktericidních látek, přítomnost mikroprvků, hodnota pH, aplikace konzervačních prostředků, podíl a složení epifytní mikroflóry a další,
c) biologickými – vlastnostmi kmene a druhové příslušnosti plísní, konkurenčními vztahy plísní a bakterií, toxinogenními vlastnostmi.
Tvorba a výskyt mykotoxinů v krmivech je celosvětový problém ve všech geografických oblastech, neboť podle odhadů FAO je 25 % světové produkce obilovin kontaminováno mykotoxiny.
Teplejší klima je příznivější pro produkci aflatoxinů a fumonisinů, v chladnějším pásmu převládají ochratoxin, vomitoxin a zearalenon. Gedek et al. (1981) zjistili, že Penicillium roquerti a Aspergillus fumigatus jsou velmi potenciálními producenty mykotoxinů v kukuřičné siláži, navíc byla zjištěna schopnost tvorby zearalenonu a trichotecenů typu A u 45 % kmenů rodu Fusarium izolovaných z kukuřičné siláže. K hlavním fuzáriovým toxinům patří zearalenon, trichoteceny, fumonisin, moniliformin a kyselina fusarová.
Z uvedeného vyplývá, že siláže, zejména kukuřičné (z celé rostliny, ale i siláže z dělené sklizně), jsou z pohledu výskytu mykotoxinů velmi vážným potenciálním rizikem.
Kalač (1991) uvádí, že v silážích se nejčastěji diagnostikují zearalenon, T2 toxin a jeho deriváty, patulin, kyselina byssochlamová, trichoteceny, zatímco stachybotryotoxin a ochratoxin jsou typickými mykotoxiny suchých krmiv (sláma, seno).
Mykotoxiny typu aflatoxin, ochratoxin, trichoteceny a zearalenon produkují v krmivech hlavně rody Aspergillus, Penicillium a Fusarium (skladištní druhy hub). Často jsou diagnostikovány biologické efekty těchto toxinů – neurotoxické, estrogenické, hepatotoxické, nefrotoxické, ale i karcinogenní (Oldenburg 1991).
Vnímavost na mykotoxiny
Kontaminace krmiv mykotoxiny není rovnoměrná, nýbrž velmi heterogenní, zejména v závislosti na podmínkách skladování. Účinek více mykotoxinů přítomných v krmivu může být odlišný od účinku stejného typu mykotoxinu, který je přítomen v krmivu samostatně. Působení mykotoxinů má tak silný kumulativní účinek a jejich efekt je zvyšován spolupůsobením dalších zátěžových faktorů, včetně kombinace více mykotoxinů.
Účinky toxinů mikroskopických hub se mohou projevovat v postižení různých tkání a funkcí organismu lidí a zvířat. Jedná se konkrétně o:
l poškození parenchymatózních orgánů (játra, ledviny),
l poškození CNS,
l snížení srážlivosti krve,
l oslabení imunitního systému (imunosupresivní účinky),
l akutní nebo chronické změny (cirhotické na játrech, subakutní selhání jater, ledvin), zápaly a záněty orgánů,
l mutagenní, teratogenní a karcinogenní účinky.
Vnímavost zvířat vůči mykotoxinům, resp. aflatoxinům je různá podle druhu, věku a fyziologického stavu zvířat.
Na všechny druhy mykotoxinů jsou z hospodářských zvířat nejvnímavější prasata, z hrabavé drůbeže křepelky, z vodní drůbeže kachny.
Naproti tomu je k dispozici méně literárních údajů o intoxikaci skotu mykotoxiny, neboť skot má díky pufrovací schopnosti a aktivitě bachorové mikroflóry určitou schopnost redukovat a tolerovat i vyšší hladiny mykotoxinů, zejména zearalenonu a ochratoxinu. Bachorové mikroorganismy evidentně metabolizují tyto toxiny na neškodné netoxické metabolity. Přesto se ale udává že aflatoxiny u přežvýkavců snižují v bachoru produkci těkavých mastných kyselin a tím negativně ovlivňují produkci mléka, využití krmiva, vlivem poruchy metabolismu inhibují proteosyntézu, metabolismus lipidů, zvyšují aborty, výhřezy rekta, u telat vedou k anorexii, průjmům a zpomalení růstu. Bolsen et al. (2001) uvádějí, že zkrmováním hygienicky (aerobně) znehodnocené kukuřičné siláže dochází nejen k poklesu příjmu sušiny, k výraznému snížení stravitelnosti organických živin, ale také k částečné nebo úplné redukci integrity „matrix“ (tráveniny), a tím k celkovému snížení nutriční hodnoty a jejímu zhodnocení jako takové, ale z velké míry i celé TMR.
Aerobně nestabilní siláže
Aerobně nestabilní siláže představují častý problém u siláží s vyšším obsahem sušiny, vyšší koncentrací živin (kukuřičná siláž, siláže LKS, CCM) při nevhodném způsobu uskladnění (velké sila, nezakrytí) a denního množství a způsobu odběru. Následnou fermentací dochází nejen k destabilizaci siláže, zvýšení hodnot pH, mikrobiálnímu zahřívání, pomnožení nežádoucích skupin mikroorganismů a také ke snížení nutriční hodnoty siláže včetně snížení chutnosti.
Při zkrmování jednotlivých plesnivých krmiv nebo celkové směsné krmné dávky (TMR), popř. siláží aerobně nestabilních, dochází také u skotu k negativnímu ovlivnění bachorového prostředí až k výrazné defaunaci. I u přežvýkavců, kteří jsou vůči mikroskopickým houbám a mykotoxinům ve srovnání s monogastrickými zvířaty relativně více rezistentní, může u jednotlivých zvířat dále dojít ke zhoršení ukazatelů reprodukce, užitkovosti a celkové resistence zvířat.
Dusičnany
Intenzifikace rostlinné výroby byla v minulosti v důsledku vyšších dávek minerálních hnojiv častou příčinou dietetických a zdravotních problémů. Nesprávné zkrmování takto poškozených krmiv (s vyšším obsahem dusičnanů) vedlo ke snížení užitkovosti zvířat a zdravotním poruchám. U skotu byla v minulosti více než třetina otrav způsobena právě dusičnany.
Kdy lze počítat s vyšším obsahem dusičnanů v píci?
Dusičnany jsou jako nejvhodnější forma N ukládány nejdříve do buněčné šťávy, dříve než je rostliny využijí k tvorbě bílkovin. Potom zkrmování mladého porostu intenzivně hnojeného mohl být zpravidla vždy příčinou zdravotních problémů u pasoucích se zvířat. Zvýšený výskyt dusičnanů se vyskytuje zpravidla vždy, když:
l je v půdě nadměrný obsah N (vysoké dávky N hnojiv),
l jsou mladé rostliny zkrmovány krátce po hnojení hnojivy,
l je vlivem počasí výrazně omezena fotosyntéza rostlin,
l je nedostatek vláhy nebo za oblačného počasí.
V období sucha, kdy je vlivem intenzivní mineralizace organicky vázaného N omezen příjem živin rostlinami a po následných dešťových srážkách může dojít k velkému uvolnění dusičnanů (do tří až pěti dnů).
Nebezpečné pro vysoký obsah dusičnanů jsou dále také rostliny poškozené suchem nebo zavadlé rostliny, které mají sníženou aktivitu nitrátreduktázy. Vysoký obsah dusičnanů lze najít také např. v mrazem poškozeném porostu ovsa, hořčici, brukvovitých plodinách obecně, které mají vysokou schopnost k ukládání dusičnanů. Při silážování dochází ke snížení dusičnanů o 20 až 30 % vlivem tvorby plynů a čpavku.
Neplatí však, že by kvasný proces rozložil beze zbytku všechen obsah dusičnanů v píci. U dobře vykvašených a kvalitních siláží zůstává 60 až 70 % dusičnanů původní biomasy, zatímco u špatných siláží nevalné kvality bývají zpravidla dusičnany rozloženy za vzniku velkého množství čpavku.
Mikrobiální redukce dusičnanů v siláži je do velké míry závislá na hodnotě pH a u kvalitních siláží s rychlým snížením pH (vlivem tvorby kyseliny mléčné) je tato redukce rychle přerušena.
Dusičnany v nižší koncentraci v krmné dietě nemusí být příčinou zdravotních nedostatků, neboť zvířata je dokáží většinou metabolizovat. Monogastrická zvířata je dokáží v nízké koncentraci vylučovat ledvinami, naproti tomu přežvýkavci je mikrobiálně rozkládají v bachoru a postupně jsou redukovány až na čpavek. Ke zdravotním poruchám dochází tehdy, pokud dojde k překročení detoxikační kapacity organismu. Funkční a zdravý bachor dokáže tolerovat relativně vysoké dávky dusičnanů v krmné dávce, ale za akutní toxicitu lze považovat asi 60 g NO3/100 kg živé hmotnosti, což odpovídá asi výšce 30 g NO3 /kg sušiny krmné dávky.
Pro metabolizaci dusičnanů jsou velmi důležité lehce rozpustné sacharidy, neboť rozkladem dusičnanů vznikají dusitany, které jsou zpravidla za normálních podmínek jako meziprodukt ihned metabolizovány. Při vyšší koncentraci nebo při poruchách trávení může dojít ke vstřebávání dusitanů do krevního řečiště a negativně ovlivnit za vzniku methemoglobinu zásobení organismu kyslíkem, tedy dochází k vnitřnímu dušení. Fyziologický podíl methemoglobinu je mezi 1 až 10 %.
Dusitany se však dále mohou vytvářet i v píci tepelně poškozené (v důsledku zapaření, při špatném meziskladování) vlivem intramolekulárního dýchání rostlinných buněk při nedostatku kyslíku. Podobné procesy mohou vznikat také při špatné dopravě v důsledku zahřátí např. u jemně pošrotovaného krmiva. Jsou to právě dusitany, které jsou 8 až 10x toxičtější než dusičnany, jež jsou v praxi hlavní a vlastní příčinou intoxikací zvířat.
Při silážování píce bohaté na dusičnany dochází v prvních dnech skladování krmiva v silech také k nedokonalé redukci dusičnanů na dusitany za vzniku plynů (NO, NO2), které mají charakter a účinky dusitanů. Vzhledem k tomu, že jsou těžší než vzduch, shromažďují se zpravidla v uzavřeném silu (vaku) nad uloženým krmivem. Jsou nebezpečné i pro lidi, neboť mohou během skladování unikat do okolí.
Závěr
Výroba, distribuce a využití krmiv v České republice jsou od roku 1996 legislativně ošetřeny zákonem o krmivech ve znění pozdějších úprav a prováděcích předpisů. Z nich vyplývaly určité povinnosti pro výrobce a distributory krmiv, doplňkových látek, premixů, krmných surovin a krmných směsí.
Nové nařízení ES O hygieně krmiv se proto nově vztahuje na činnost provozovatelů krmivářských podniků, a to ve všech stadiích výroby, od prvovýroby krmiv až po jejich uvedení na trh, ale také na krmení zvířat určených k produkci potravin.
Cílem tohoto nařízení ES o hygieně krmiv je soubor opatření a podmínek nezbytných pro kontrolu rizik a zabezpečení vhodnosti krmiv pro krmení hospodářských zvířat.
Nově toto nařízení o hygieně krmiv rozšiřuje povinnost registrace, schvalování a evidenci výrobních provozů i na prvovýrobce krmiv. Sleduje se tím nejen dohledatelnost krmiv od výrobce až k uživateli z důvodu možného včasného zásahu proti vzniku rizika pro zdraví zvířat a pro potravinářský řetězec.
Platností tohoto nařízení je tedy rozšířena registrace všech provozů v jakémkoliv stadiu procesu výroby, zpracování, skladování, distribuce či krmení.
Klíčové informace
- Hygiena krmiv a s ní související možná zdravotní rizika pro zvířata v chovech mají zcela zásadní význam.
- Tato problematika vyžaduje maximální pozornost vzhledem k produkci živočišných produktů pro potravinářské využití.
- Platné nařízení ES o hygieně krmiv se týká celého procesu výroby, skladování, distribuce a krmení.
- Hygienická rizika objemných krmiv ovlivňuje nejen mikrobiální aktivita v píci před konzervací, ale také vlastní technologické procesy při sklizni, konzervaci a skladování, stejně jako způsob odběru a samotného vlastního krmení zvířatům.
Prof. MVDr. Ing. Petr Doležal, CSc.
prof. Ing. Ladislav Zeman, CSc.
Ing. Jiří Skládanka, Ph.D. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta, Ústav výživy zvířat a pícninářství
Ing. Libor Kalhotka, Ph.D.
Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta, Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin
RNDr. Jan Nedělník, Ph.D.Výzkumný ústav pícninářský, spol. s r. o., Troubsko
MVDr. Ing. Jan Dvořáček
S. O. S. Skalice nad Svitavou, s. r. o.
Příspěvek byl zpracován s podporou projektu č. QH 71041 „Vliv patogenních mikroorganismů a jejcih sekundárních metabolitů na kvalitu a hygienickou nezávadnost objemných krmiv“ uděleného Ministerstvem zemědělství České republiky a s podporou Výzkumného záměru MSM 6215648905 „Biologické a technologické aspekty udržitelnosti řízených ekosystémů a jejich adaptace na změnu klimatu“ uděleného Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy České republiky.
