Food and feed safety and food and feed security. Zahajovat příspěvek do tématu týdne o hygieně krmiv a zdravotních rizicích s tím spojených anglickým souslovím není úplně korektní. Přesto jsem si dvě nejčastěji používaná hesla v oblasti kvality potravin a krmiv vypůjčil.
Z hlediska producentů krmiv je důležité, že jsou jejich produkty postaveny na roveň potravinám jako základní předpoklad pro zdravotně nezávadnou a hygienicky bezpečnou produkci. Druhá část anglického hesla se snaží vyjádřit zájem nejen na bezpečné, ale také na dostatečné, tedy úměrně kvantifikovatelné úrovni.
Pokud deset lidí řekne slovo kvalita, jsem přesvědčen o tom, že zazní i deset různých definic a stejně tak na hygienu lze pohlížet z různých pohledů a akcentovat rozličné parametry. V tomto příspěvku si dovolíme čtenáře upozornit na nebezpečí, která pro výslednou kvalitu a hygienickou nezávadnost objemných krmiv mohou představovat houbové mikroorganismy a produkty jejich sekundárního metabolismu, mykotoxiny. Bude uvedeno několik příkladů vztahujících se ke kukuřičné siláži, ale také příklad travních siláží včetně poznatků o dynamice tvorby mykotoxinů v průběhu vegetačního období.
Pro výslednou kvalitu objemných krmiv jsou některé faktory společné. Tím základním je dodržování základních pěstitelských opatření v celé vertikále technologických vstupů počínaje výběrem vhodné odrůdy přes optimalizovanou výživu porostu až po efektivní rostlinolékařská opatření. Samostatnou kapitolou, které se poté budeme okrajově věnovat, je systém konzervace, silážování a skladování krmiv.
Polní a skladištní plísně
Vraťme se ale ke zdravotnímu stavu pícních plodin v polních podmínkách. Všechny plodiny v hledáčku našeho zájmu jsou napadány v tuzemských půdně-klimatických podmínkách celou řadou patogenních organismů virového, bakteriálního či houbového původu.
Pokud bychom se nyní přidrželi pouze jedné skupiny chemických sloučenin, které mohou významně negativně ovlivnit kvalitu a hygienickou nezávadnost krmiv, tak jsou to látky, které nazýváme mykotoxiny, a jsou to produkty sekundárního metabolismu houbových patogenů. Ty mohou napadat a poškozovat rostliny v průběhu vegetace, ale také mohou kontaminovat již vyrobená krmiva.
Ve fytopatologickém žargonu se těmto mikroorganismům říká „polní a skladištní plísně“. Pro Českou republiku z hlediska spektra polních plísní jsou téměř výhradně dominantními zástupci rodu Fusarium. Reprezentanty skladištních plísní jsou vedle fuzárií zástupci z rodu Aspergillius a Penicillium. Vždy když je v nějakém příspěvku zmínka např. o houbách z rodu Penicillium, uvědomím si dvojakost a krásu biodiverzity, protože o těchto houbách byly popsány stovky stran o jejich prospěšnosti pro zdraví lidí, ale my se o nich teď zmiňujeme jako o houbách škodících zájmům lidí a zvířat.
Pokud se pěstitelům nepodaří eliminovat v polních podmínkách první skupinu polních plísní, může být založen významný problém především z pohledu obsahu mykotoxinů. V našich studiích jsme analyzovali desítky vzorků kukuřičných siláží vyrobených farmáři v různých lokalitách ČR. Zároveň jsme analyzovali také rozsáhlé soubory experimentálně vyrobených siláží a analyzovali obsah základních mykotoxinů tak, jak je znáte z celé řady dalších publikací. Jsou to trichotecenové sloučeniny označované jako deoxynivalenol (DON), T-2 a HT-2 toxiny, fumonisiny (FUM), zearalenon (ZEA), dále také aflatoxiny (AFL) a ochratoxin A (OTA).
Dobrá a špatná zpráva
Z výsledků vyplynuly některé závěry, a tak jako ve špatném vtipu ta zpráva má dobrou, ale i špatnou část. Ta dobrá je, že v drtivé většině případů nebyly záchyty mykotoxinů nad hygienickými limity.
Ta špatná zpráva je, že se téměř nenajde vzorek, ve kterém by mykotoxiny nebyly detekovány. Týká se to všech typů krmiv, nejen tedy kukuřice. Téměř stoprocentní záchyt pozitivních vzorků je signálem, že ne vždy se podaří v polních podmínkách eliminovat patogenní mikroflóru na ekonomicky „neškodlivou úroveň“.
V rámci integrované ochrany rostlin není samozřejmě cílem úplně vyhubit populaci škodlivých organismů, ale hledat metody a nástroje, které sníží četnost populací, a tím i jejich význam pod ekonomický práh škodlivosti. Na rozdíl od jiných plodin pěstovaných na orné půdě mají farmáři pěstující pícní plodiny, kukuřici, pícní trávy i pícní leguminózy jednu velkou nevýhodu. Není totiž v registru povolených přípravků žádný fungicid, který by bylo možné použít u porostů používaných na píci v plošné aplikaci. Musí být tedy voleny prostředky jiné než přímá chemická ochrana.
Kukuřice a její problémy
Když rozvineme ještě tuto špatnou zprávu, větší problémy s kontaminací mykotoxiny jsou u kukuřičných siláží než u siláží či senáží vyrobených z travní či jetelotravní matérie.
Dáno je to především tím, že kukuřice je v posledních desetiletích stále více napadána živočišnými škůdci (např. zavíječem kukuřičným) a poškození způsobená těmito škůdci umožňují snazší následný vstup houbových patogenů.
Takováto masivní poškození nejsou u travních či leguminózních druhů zaznamenávána. V této souvislosti je třeba zmínit i, dle autora, vhodnost zařazování geneticky modifikovaných hybridů kukuřice s introdukovanou rezistencí vůči živočišným škůdcům do běžného pěstování. Výsledky celé řady studií jednoznačně prokázaly, že tzv. Bt-hybridy nebyly poškozeny zavíječem, byly méně napadeny houbovými organismy a obsahovaly nižší procento mykotoxinů.
Pokud zůstaneme ještě u kukuřice, tak byly studovány ve vztahu k mykotoxinům siláže vyrobené z různých fyziologických typů a lze konstatovat, že nebylo výraznějších rozdílů v kvalitě a hygienické nezávadnosti. Určitým předpokladem bylo, že hybridy typu stay green budou vzhledem k tomu, že zůstávají téměř až do konce vegetace fotosynteticky vysoce aktivní a zároveň zůstávají aktivní i obranné mechanismy, méně napadány houbovými organismy a bude menší obsah mykotoxinů. Určité rozdíly byly patrné, ale nebyly velmi významné. O vhodnosti zařazení těchto typů hybridů potom spíše rozhoduje schopnost farmářů zajišťovat sklizeň především z větších výměr v odpovídající sklizňové zralosti sušiny.
Předpoklady pro výrobu kvalitní siláže lze shrnout do následujících bodů:
výběr vhodného hybridu pro danou pěstitelskou oblast s adekvátním číslem FAO a vysokou odolností vůči houbovým chorobám,
vhodnou agrotechniku zabezpečující zdravý růst a vývoj rostlin,
vyrovnanou výživu,
včasnou sklizeň v optimální silážní zralosti, nejčastěji ve stadiu 30–33 % celkové sušiny, nutno ale kontrolovat i sušinu palic,
neprodlené silážování s dokonalým pořezáním na optimální velikost částic, maximálním utužením, vytěsněním vzduchu a neprodyšným uzavřením,
aplikace vhodných probiotických přípravků.
Silážní konzervační aditiva
Silážní konzervační aditiva tvoří nedílnou součást technologického postupu při konzervaci a skladování krmiv. Přídavkem vhodného konzervačního činidla se snažíme dosáhnout lepší koncentrace živin a snížení ztrát kvasným procesem, lepší stravitelnosti a zlepšení následného příjmu zvířaty.
Je nezbytné zdůraznit, že žádný, tedy ani ten nejlepší konzervační přípravek (biologický ani chemický) nemůže současně substituovat nebo eliminovat nedostatky v technologickém postupu, v požadavku na kvalitu a čistotu silážované kukuřice, nebo požadavek na dostatečné dusání a zakrytí.
Použití silážních aditiv při silážování kukuřice má praktický význam z pohledu posílení a zrychlení primární fermentace, posílení aerobní stability kukuřičných siláží, tedy i lepšího příjmu sušiny siláže zvířaty. Za tímto účelem se při konzervaci kukuřice doporučují inokulanty, které obsahují vybrané kmeny bakterií mléčného kvašení (BMK) nejen homofermentativního typu, ale také BMK heterofermentativní (např. Lact. buchneri; Propionbacterium shermani), které vyšší produkcí kyseliny octové pozitivně ovlivní aerobní stabilitu siláže.
Množení vláknitých hub a produkce mykotoxinů je možná také po otevření a během odebírání krmiva, kdy je siláž znovu okysličována. Kyslík umožňuje růst vláknitých hub, jestliže ostatní faktory, jako jsou teplota, obsah organických kyselin, složení substrátu a konkurenční organismy, neomezují jejich vývoj. Všechny mikroaerofilní druhy mají tu výhodu, že se mohou začít prudce množit při nízkých koncentracích kyslíku a relativně vysokých koncentracích oxidu uhličitého.
U kukuřičných siláží či siláží obecně v jámách je nutné dbát na důsledný „face-management“, při delších intervalech mezi odběry lze doporučit postřik čelní stěny organickými kyselinami. Příklady dobrého a špatného způsobu odběru hotové siláže jsou patrné z obr. 1 a 2.
Krmiva z travních porostů
Objemná krmiva vyrobená z travních či jetelotravních směsí, ať už jsou plodiny pěstovány na orné půdě, nebo pochází z trvalých travních porostů, jsou také významných zdrojem kvalitního krmiva.
V několikaletých experimentech byly sledovány vybrané travní druhy a z nich komponované směsi a byla sledována i dynamika změn kvalitativních parametrů v průběhu vegetace a kvalita siláží vyrobených ze zavadlé zelené hmoty z červnových sečí. V průběhu vegetačního období byl v píci z travních porostů detekován zejména DON a ZEA. Fumonisiny a aflatoxiny se nacházely pod hranicí detekce. Nejnižší obsah mykotoxinů byl v červnu, kdy byl sice detekován DON, ale jeho množství bylo nižší než v následujících odběrech koncem července a počátkem října.
Velmi dobře byl také patrný nárůst obsahu ZEA mezi sklizní v červnu a říjnu. Přesto ale existovala vysoká variabilita hodnocených znaků, která jednak neumožnila zjištěné rozdíly potvrdit statisticky a jednak ukazuje na značně nerovnoměrnou kontaminaci píce travního porostu. Podobně nebyl statisticky prokázán rozdíl mezi hodnocenými druhy, přestože byla patrná nižší kontaminace píce festucoidního hybridu.
Také siláže vyrobené z tohoto hybridu vykazovaly nižší obsah DON a ZEA zejména ve srovnání se silážemi z jílku vytrvalého. V případě použitých konzervantů (varianty byly chemický konzervant a jako alternativa biologický inokulant) existovala interakce mezi sklizňovým rokem a silážním aditivem. Směs organických kyselin ovlivnila obsah mykotoxinů zejména při nižší sušině.
Kvalita procesu silážování a senážování
Samostatnou kapitolou je kvalita provádění silážovacího či senážovacího procesu. Základní pravidla jsou uvedena výše.
Farmář má dnes k dispozici celou škálu konzervačních činidel, kterými může ovlivnit fermentační proces. Dalšími látkami, které jsou farmářům nabízeny, jsou látky typu adsorbentů neboli vyvazovačů mykotoxinů.
Eliminace mykotoxinů, především v našich podmínkách nejrozšířenějších fuzáriotoxinů, je komplikována nízkou polaritou jejich molekul, a tím i omezenou možností adsorpce, která je navíc málo stabilní. Na vyvazování mykotoxinů se donedávna používaly přípravky na bázi jílů, které selektivně adsorbují polární mykotoxiny (aflatoxiny, částečně ochratoxin). Adsorpční složkou jsou speciálně upravené aktivované hlinitokřemičitany s krystalickou strukturou. Velikost pórů v krystalické struktuře zajišťuje selektivitu účinku pouze na žádanou velikost molekul a rozmístění polárních skupin. Adsorpce je však možná pouze u molekul, které mají funkční polární skupiny.
Adsorbované mykotoxiny nemohou být vstřebány přes střevní stěnu do krve, procházejí trávicím traktem zvířete a v trusu ven z těla.
V současnosti je od těchto přípravků inkorporována inaktivovaná biomasa Sacharomyces cerevisiae se zachovanou enzymatickou aktivitou esteráz a epoxidáz. Tyto enzymy degradují molekuly trichotecenů a zearalenonu na netoxické metabolity, které jsou opět vyloučeny přirozenou cestou za zvířete. Zmíněné přípravky se míchají do krmiva jako prevence. Domníváme se, že je korektní sdělit, že žádný z přípravků nezajistí stoprocentní eliminaci mykotoxinů z krmiva, ale může napomoci k významnému snížení. Samozřejmě tam, kde byla vysoká hladina mykotoxinů, je jejich eliminace obtížnější.
Siláže s neúspěšným fermentačním procesem, siláže mikrobiálně změněné (činností kvasinek, plísní, bakterií), resp. tepelně poškozené, plesnivé jsou vždy hůře přijímány zvířaty, mají vždy horší nutriční zhodnocení a jsou zdrojem velkých mikrobiálních rizik i pro samotná zvířata. Kvalita některých siláží je natolik špatná, že nejsou vhodné nejen ke krmení, ale vzhledem k možnému inhibičnímu vlivu na fermentory ani pro bioplynové stanice.
Klíčové informace
Pro oblast krmiv platí doporučení Komise 2006/576/ES o přítomnosti deoxynivalenolu, zearalenonu, ochratoxinu A,
T-2 a HT-2 a fumonisinů v produktech určených ke krmení zvířat. Toto doporučení se pokusilo dát pěstitelům a chovatelům návod a limity, při jejichž dodržování by nemělo docházet k významnějšímu poškozování zdraví hospodářských zvířat.
Nutné je podotknout, že limitní hodnoty jsou stanoveny pro individuální látky a praxe ukazuje, že tak jako se mnohdy nevyskytuje pouze jeden druh patogenu, tak také při analýzách jednoho krmiva je detekováno více mykotoxinů současně. A diskuse potom je o synergiích či antagonismech v působení směsí látek na živočišný organismus.
V literatuře jsou velmi dobře popsány účinky mykotoxinů jako individuálních sloučenin na zdraví teplokrevných živočichů, méně se ví o synergických efektech.
RNDR. Jan Nedělník, Ph.D.
Ing. Hana Lindušková
Výzkumný ústav pícninářský Troubsko
Prof. MVDr. Ing. Petr Doležal, CSc.
Doc. Ing. Jiří Skládanka, CSc.
Mendelova univerzita v Brně
Agronomická fakulta
Ústav výživy zvířat a pícninářství
