Ochratoksin A er det toksin, som - med den eksisterende viden har størst praktisk betydning. Det vil være rimeligt at satse på afgiftning af dette toksin.

Ochratoksin A er det toksin, som - med den eksisterende viden har størst praktisk betydning. Det vil være rimeligt at satse på afgiftning af dette toksin. De fleste lovende undersøgelser er baseret på andre toksiner, således at arbejdet, ochratoksindekontamineringen, må starte med at forsøge at overføre processerne.

Fordelene ved fysisk separation er så indlysende, at disse muligheder bør undersøges grundigt, f.eks. ved rystebord, ved rystesigte og ved flydefraktionering.

Mulighederne ved tilsætning af adsorbenter er store og bør undersøges. Monomethylaminprocessen kan måske klare afgiftningen, men bør på grund af de arbejdshygieniske problemer nok ikke opprioriteres, før de andre muligheder er afprøvet. Til de andre muligheder hører anvendelsen af andre kemikalier, som kunne være effektive såsom NaHSO₃.

Forskning i bioteknologiske afgiftningsprocedurer bør initieres. Arbejdet indebærer isolering af relevante organismer, eventuelt modificering af disse, fastlæggelse af parametre for processen og det nødvendige udstyr og endelig dokumentation for afgiftningens effekt. Disse processer har endnu ikke vundet indpas i foderstofbranchen og kræver tilbundsgående udviklingsarbejde.

Visionen er at kunne finde den gærsvamp, som kan tilsættes sammen med lidt vand til det ochratoksinholdige korn. Derefter får den lov til at arbejde i en måneds tid - oplagret enten i eksisterende gastæt silo eller i de simple mobile systemer, som snart vil dukke op til mellemlagring af fugtige afgrøder. Kornet tørres eventuelt ned og er nu sundt og godt til foderbrug.

Baggrund

Skimmelsvampe er den gruppe af mikroorganismer, som oftest er ansvarlig for mikrobiel ødelæggelse af foderstoffer. Dette skyldes dels skimmelsvampenes evne til at gro ved lav vandaktivitet, dels deres evne til at producere sekundære metabolitter med giftvirkning - mycotoksiner.

Dannelse af toksiner kan enten ske før høst ved marksvampe eller efter høst ved lager- eller eventuelt marksvampe. Der findes en lang række forskellige toksiner, og vi er endnu kun ved begyndelsen af deres udforskning med hensyn til analysemetoder, udbredelse og betydning for husdyrbruget og folkesundheden. De optimale betingelser (temperatur, vandindhold) for lagring af cerealier og foderstoffer er kendte, ligesom acceptable afvigelser herfra er etablerede. Imidlertid sker det jævnligt, at kornpartier udsættes for lagerskade, primært på grund af utilstrækkelig eller for sen nedtørring. Dette vil ofte skyldes kapacitetsproblemer til nedtørringen og er begrundet i, at der ikke foretages investeringer i udstyr, som kun undtagelsesvis skal anvendes. Den meget våde og sene høst 1987 er et tydeligt eksempel, hvor hverken foderstofbranchen eller de enkelte landmænd havde kapacitet til at få tørret kornet ordentligt ned. Dette bevirkede, at foruden markskader, forårsaget af den sene høst, var der også lagerskader ved utilstrækkelig nedtørring.

Mulighederne for at undgå markskader er indtil videre utilstrækkeligt belyst. Styringsparametre kunne være sort, sprøjtestrategi, herunder stråforkortning og høsttidspunkt. For nuværende kan ikke anvises metoder, som giver sikkerhed for, at der ikke dannes toksiner i afgrøden på marken.

Toksinholdige partier afvises til levnedsmidler, hvis modtagekontrollen afslører den forringede kvalitet. Disse partier søges da afsat til foder. Landmænd, som dyrker korn til opfodring i egen bedrift, har ringe muligheder for at afsætte toksinholdigt foder og vil - ligesom foderstoffirmaet - søge at anvende det toksinholdige foderstof i fortynding og til dyrearter, hvor det gør mindst skade (kvæg). Toksinholdigt foder vil dog altid være ensbetydende med tab. Der er dermed behov for at identificere metoder til at fjerne svampetoksiner i foder uden at forringe næringsværdien væsentligt. I det følgende arbejde har jeg søgt at identificere processer, som kunne være anvendelige til reduktion af toksinindholdet i korn, som efterfølgende kan anvendes til opfodring til svin.

Definitioner

I nærværende arbejde er begreberne dekontamination og afgiftning brugt om processer, som reducerer toksinindholdet, målt ved biologiske eller kemiske metoder, mens ordet detoksifikation er forbeholdt processer, hvor afgiftningen er verificeret ved dyreforsøg med intakt foderstof.

Resultater og diskussion

De opstillede krav til en dokumenteret afgiftningsprocedure er ikke gennemført for nogen af de omtalte afgiftningsprocedurer. De må derfor alle - i det omfang forforsøgene har været gunstige - betragtes som oplæg til yderligere arbejde med dokumentation og verifikation for metodernes effekt. Mulighederne for at afgifte ved tørformaling med fraktionering og tørrensning synes ret begrænsede. Der ses dog effekt af afskalning, hvis man tolererer et stort spild af vare. Trichothecener kan åbenbart reduceres ved vask med vand og tørring. Samme effekt ses ved vådformaling af zearalenon og trichothecener.

Fraktionering af hele kerner har i vid udstrækning været anvendt til aflatoksindekontaminering, men kun i ringe grad til eliminering af andre toksiner. Fraktionering af mikroorganismebelastningen via sorterbord, rystesi og vindsigtning antyder, at det kunne være en mulighed for toksinafgiftning. Vægtfyldeseparering ser ud til at være en mulighed, om end afgiftningen er ret varierende.

Ved anvendelse af separationsprocesser opnås, at problemer med reduktion af næringsværdi, dannelse af toksiske produkter, frastødende lugt og smag og analysefejl på grund af toksinets binding er elimineret. Toksinfjernelsen kan måles ved almindelige kemiske analyser og værdiforringelsen af partiet ved den fjernede mængde.

Adsorption til lermineraler eller organiske polymerer, der kan tilsættes foderet ved blanding og derefter binde toksinet i tarmen, ser ud til at rumme muligheder. De rette tilsætningsstoffer må udvælges nøje, specielt med hensyn til at undgå adsorption af ernæringspositive stoffer som vitaminer og mikromineraler. Disse tilsætninger kan ses i relation til, at lermineraler som bentonit længe har været anvendt som pelleteringshjælpemiddel og er tilladte ifølge foderstofloven.

Anvendelse af lucerne eller lucernefiber som antagonist mod svampetoksiner behøver ikke at kræve yderligere verifikation.

Varmedestruktion synes kun at være relevant for citrinin. Dog ligger der en mulighed for, at varmebehandling af ochratoksin ved høj temperatur og lavt vandindhold kan have en effekt.

Stråle- og syrebehandling synes ikke at have nogen praktisk anvendelse. Der er dog ikke refereret noget forsøg med gammabestråling.

Behandling med NaHSO₃ ser lovende ud for vomitoksinafgiftning, men er endnu ikke forsøgt for andre toksiner.

Kemisk set er anvendelse af baser det mest umiddelbare tiltag, da en række af de kendte toksiner er kemisk ustabile i base. Ammoniak er særlig udbredt til afgiftning af aflatoksin, til behandling af halm, for at opnå bedre fordøjelighed m.v. Der er refereret to store forsøg med NH₃-behandling af ochratoksin A med modstridende resultater. Dette kan dels skyldes forskelle i processerne, dels at der i det gunstige tilfælde blev anvendt kyllinger, i det negative tilfælde svin. Alt andet lige må svin anses for at være mest følsomme. Det er givet, at resultaterne for Madsen et al. (1983) ikke tilskynder til yderligere arbejde på denne front. Problemerne skyldes enten, at toksinet blot bindes til foderkomponenter, ikke afgiftes, eller at processen er reversibel, og toksinet gendannes i syre.

For andre penicilliumtoksiner er der rapporter om god effekt af ammoniakafgiftning. Zearalenon og trichothecener synes kun vanskeligt at kunne nedbrydes af alkali, i alle tilfælde i hele kerner. Monomethylamin plus base er en lovende proces, om end den ikke er dokumenteret virksom over for ochratoksin. Ifølge Bauer (1988) vil den nedbrudte ochratoksin efter denne proces ikke kunne gendannes. Anvendelsesmæssigt er der flere betænkeligheder ved MMA end ved ammoniak, idet MMA har en 5 gange lavere maksimal arbejdspladskoncentration og en 100-1.000 gange lavere lugtgrænse. Desuden er MMA letantændelig (Nommel, 1980).

Resultaterne ved anvendelse af formaldehyd er ikke entydige, men der er set nogen effekt over for zearalenon. Behandling med oxidationsmidler synes umiddelbart indlysende, men der er ikke fremlagt overbevisende dokumentation for virkningen i praksis. Virkning af tilsatte enzymer har ikke kunnet vises. Denne metode vil formodentlig blive urealistisk dyr.

De biologiske metoder udgør et stort potentiale, men deres udforskning er endnu kun på det indledende stadium. Med en enkelt undtagelse er der ikke udført forsøg uden for næringsbouilloner, og denne ene undtagelse er et laboratorieforsøg med 4 prøver med tilsat toksin. Der er altså behov for meget mere basis- og anvendelsesorienteret forskning i dette område. Målet er at definere den proces, som, eventuelt ved hjælp af en tilsat mikroorganisme, kan udnytte allerede forekommende betingelser i foderstofhandteringen til en biologisk afgiftning.

Reference
-	Bauer, J., 1988: Tierärzlichen Fakultät der Ludwig-MaximilliansUniversität, München. Personlig medd.
-	Beeton, S., Lomas, J. og Bull, A.T., 1986: Biodegradation of the T-2 trichothecene mycotoxin by bacterial communities isolated from soil. Poster M5-8 Microbe 86. XIV Int. Congress of Microbiol. 7.-13. sept. 1986. Manchester UK.
-	Bennet, G.A., Shotwell, O.L. og Nesseltine, C.W., 1980: Destruction of zearalenone in contaminated corn. JAOCS 57,8: 245-247.
-	Brahe, J., 1987: Field results on broiler chickens with a selected aluminosilicate presented at Recent developments in the study of mycotoxins 17. dec. 1987. Rosemont Illinois, Kaiser Aluminum & Chemical Corporation.
-	Chelkowski, J., Golinski, P., Szebiotho, R., 1981: Mycotoxins in cereal grain. Part II. The fate of ochratoxin A after processing of wheat and barley grain. Die Nährung 25: 423-426.
-	Chelkowski, J., Szebiotho, Golinski, P., Buchowski, M., Godlewska, B., Radomyaka, W. og Wiewiorowska, 1982: Mycotoxins in cereal grain, Part 5. Changes of cereal grain biological value after ammoniation and mycotoxins (ochratoxins) inactivation. Die Nährung 26,1: 1-7.
-	Detaler, W., 1985: Zur Entgiftung von Trichothecencen mit physikalisch-chemischen Metoden. Inaug, Diss. Tierärz. Fak. Ludwig-Maximillians-Universität, Nunchen: 145 sider.
-	Fioramonti, J., Fargeas, M.J. og Bueno, 1987: Action of T-2 toxin on gastrointestinal transit in mice: Protective effect of an argillaceous compound. Toxicol. Let. 36,3: 227-232.
-	Grüfje, H., 1978: Methylamine. Side 671-674 i Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4.ed. Bind 16. 735 sider. Verlag Chemie, Weinheim.
-	Hommel, G., 1980: Handbuch der gefährlichen Güter: 1. SpringerVerlag, Berlin.
-	Huff, W.E. og Hagler, W.M. Jr., 1985: Density segregation of corn and wheat naturally contaminated with aflatoxin, deoxynivalenol and zearalenon. J. Food Protection 48,5: 416-420.
-	IARC Scientific Publication No. 30, 1980: Laboratory Decontamination and Destruction of aflatoxins B1, B2, G1, G2 in Laboratory Wastes International Agency for Research on Cancer, Lyon France.
-	Jacobsen, E.E., 1984: Ochratoxin i byg. Meddelelser fra Bioteknisk Institut, Afd. for Foderstofteknologi 6,3-4: 70-71.
-	Jemmali, M, 1983: Decontamination of mycotoxins. Proc. Int. Symp. Mycotoxins: 143-150. Cairo.
-	Rallela, R. og Saastamoinen, I, 1982: The effects of "Gasol" grain preservative dosages on the growth of Fusarium graminearum and the quantity of the toxin zearalenon. Nord. Vet. Medd. 34: 124-129.
-	Lindroth, S., 1980: Occurence, formation and detoxification of patulin mycotoxin. Materials and Processing Technologi nr. 24. Technical Research Center of Finland. 46 sider.
-	Madsen, A., Hald, B., Mortensen, H.P., 1983: Feeding experiment with ochratoxin A contaminated barley for bacon pigs. 3. Detoxification by ammoniation heating + NaOH or autoclaving. Acta Agr. Scan. 33,2: 171-175.
-	Müller, H.M., 1982: Entgiftung von Mykotoxinen. I. Physikalische Verfahren. Übers. Tierernährung 10: 95-122.
-	Müller, H.M., 1983: Entgiftung von Mykotoxinen. II. Chemische Verfahren und Reaktion mit Inhaltstoffen von Futtermitteln. Ubers. Tierernährung 11,1: 47-80.
-	Müller, H.M., 1986: Zur Möglichkeit der Dekontamination von Mykotoxin belasteten Futtermitteln. DLG-Forschungsberichte über Tierernährung (Vesttyskland) 538028: 50-53.
-	Nelson, TS, Beasley, ].N., Kirby, L.K., Johnson og Ciegler, A., 1984: Effect of heat drying of corn on the extraction of citrinin. Poultry Sci. 64: 866-870.
-	Orr, D.E. Jr., 1987: Field results on swine with a selected aluminosilicate. Pres. at Recent developments in the study of mycotoxins. Rosemont, Illinois. Kaiser Aluminum and Chemical Corp.
-	Patterson, D. S. P., 19 77: Metabolic activation and detoxification of mycotoxins. Ann. Nutr. Alim. 31: 901-910.
-	Scott, P.M., 1984: Bffects of food processing on mycotoxins. J. Food Protect. 47,6: 489-499.
-	Spicher, G. og Zwingelberg, H., 1984: Produktenteilung - eine Möglichkeit zur Verbesserung der mikrobiologischhygienischen Qualität von Speisegetreide. Getreide, Mehl und Brot 38,7: 198-202.
-	Stangroom, K.E. og Smith, T.R., 1984: Effect of whole and fractinated dietary alfalfa meal on zearalenone toxicosis and metabolism in rats and swine. Can. J. Physiol. Pharmacol. 62: 1219-1224.
-	Ueno, Y.; Nakayama, R.; Ishii, K.: Tashiro, F.; Minoda, Y.; Omori, T. og Romagata, R., 1983: Metabolism of T-2 toxin in Curtobacterium sp. Strain 114-2. Appl. environ. Microbiol. 46: 120-127.
-	Speer, M. og Süssmuth, R., 1987: Bacterial tests as indication for the detoxification of the mycotoxin penicillic acid by ammonia treatment. Fd. Chem. Toxic. 25,2: 31-34.
-	Wegst, W. og Lingens, F., 1983: Bacterial degradation of ochratoxin A. FEMS Microbiol. Lett. 17: 341-344.
-	Wyatt, R.D., 1987: The relationship of Fusarium and other mould produced toxins and a selected aluminosilicate in poultry. Presented at Recent developments in the study of mycotoxins, 17. dec. 1987, Rosemont, Illinois. Kaiser Aluminum and Chemical Corp.
-	Yoshizawa, T. og Morooka, N, 1975: Biological modification of trichothecene mycotoxins: Acetylation and deacetylation of deoxynivalenol by Fusarium spp. App. Microbiol. 29: 54-58.
-	Young, J.C., Tsenholm, N.L., Friend, D.W. og Prelusky, D.B., 1987: Detoxification of deoxynivalenol with sodium bisulfite and evaluation of the effects when pure mycotoxins or contaminated corn was treated and given to pigs. J. Agric. Food Chem. 35: 259-261.
-	Zeilinger, C., 1986: Transformation der Trichothecene T-2 toxin und Diacetoxyscirpenol durch Mikroorganismen In: Diss. Tierärz Fakultät der Ludwig-Maximillians-Universität, München.

Kilde:

Meddelelse nr. 3 og 4, 1988. Bioteknologisk Institut, Holdbergsvej 10, 6000 Kolding. Tlf. 75520433

Afgiftning af svampetoksiner i udenlandske afgrøder