Фунгистат-3

Информация может быть не достоверна

Отчет по результатам биотестирования препарата Фунгистат- З

ВВЕДЕНИЕ

Хранение огромных масс получаемого в сельском хозяйстве зерна, представляет собой дело исключительно большой важности и сложности. Зерно является живым объектом, способным изменить свои свойства во время хранения в нежелательную сторону. Это снижает качество получаемых из него продуктов питания, как для человека, так и для сельскохозяйственных животных и птиц. Продукция животноводства и птицеводства включена в цепочку питания человека, поэтому проблемы сохранения качества фуражного зерна, составляющего до 70% в массе комбикормов, являются весьма актуальными. Рациональное кормление домашних животных и птиц предусматривает использование на эти цели доброкачественного во всех отношениях зерна. Однако встречающиеся в разных странах случаи порчи зерна или понижения его качества в период уборки урожая или при хранении приводят к использованию такого зерна на фуражные цели.

В числе ряда факторов, влияющих на качество и сохранность зерна и зерновых продуктов, существенная роль принадлежит микроорганизмам, в частности микроскопическим, токсинообразующим, плесневым грибам. Грибы-токсинообразователи могут поражать как зерно, так и грубые, богатые клетчаткой корма, а также зерновые отходы, отходы пищевой промышленности и технических культур. Токсины их как правило устойчивы к воздействию высоких температур, способны накапливаться в органах и тканях животных и человека. Некоторые микотоксикозы общие для человека и животных. Микотоксикозы могут иметь место в течение всего года. Это зависит прежде всего от времени потребления пораженных ядовитыми грибами кормов и зерна.

Установлено, что при микробиологической порче зерна прежде всего наблюдается потеря блеска, появление пятен или потемнение зерна. По мере развития микроорганизмов изменение цвета идет в следующей нарастающей последовательности: появление тусклых зерен, появление колоний плесневых грибов и бактерий, потемнение большого числа зерен, появление испорченных зерен (прогнивших или проплесневевших), появление обуглившихся зерен или массы обуглившегося зерна черного цвета, потерявшей сыпучесть. Зависимость между качеством зерна и отклонениями его по цвету от нормы может быть (по мнению профессора Е.Н. Мишустина) выражена формулой: чем более темно окрашено или пигментировано зерно, тем в большей степени ухудшены его пищевые, технологические и фуражные качества.

При хранении зерновых масс в течение длительного времени микрофлора их может изменяться. Уменьшается или увеличивается общее количество микроорганизмов, изменяется их видовой состав. Характер этих изменений зависит от состояния зерновой массы и факторов окружающей среды, то есть условий хранения. Ведущую роль играют влажность и температура окружающей среды и зерна. Чем выше влажность зерна, тем быстрее идет развитие и размножение большинства микроорганизмов в зерновой массе. Низшая граница влажности зерна, при которой становится возможным развитие плесневых грибов в зерновой массе различных культур близко подходит к величине 'критической влажности'. Под этим термином понимают такое процентное содержание в них влаги, при котором появляется свободная вода. Границы критической влажности семян различных культур различны. Так, для пшеницы, ржи и ячменя критическая влажность находится в пределах 14,5 -15,5%, для семян кукурузы 13-14%, семян кормовых трав 11-13%. Условия выращивания и уборки урожая во многих климатических зонах земного шара таковы, что влажность партий свежеубранного зерна бывает значительно выше критической. В этих случаях для обеспечения его сохранности и защиты от развития плесеней приходится прибегать к различным методам сушки.

Наиболее интенсивный рост микробов в зерновой массе повышенной влажности наблюдается при температурах 25-30^о С. В этих условиях имеет место развитие микрококков и плесневых грибов родов Aspergillus и Penicillium , вызывающие отмирание типичной эпифитной микрофлоры зерна.

Кроме того, развитие микрофлоры в массе зерна приводит к его самосогреванию. Самосогревание зерновых масс может происходить как при временном хранении на токах, так и при стационарном хранении в зернохранилищах. Оно может возникать и в партиях зерна, перевозимого в вагонах или судах. Если начавшийся процесс самосогревания не будет приостановлен, то температура внутренних участков зерновой массы может достигнуть 60-70^о С. Потери в весе продуктов и снижение их качества при самосогревании весьма велики, а при запущенных формах этого явления может быть полностью потеряна потребительская стоимость продукта. Причем доказано, что потери в весе происходят в основном за счет углеводов. Общее количество азота остается неизменным, однако состав азотистых веществ претерпевает существенные изменения. В результате жизнедеятельности микроорганизмов уменьшается процент белкового азота, сильно увеличивается количество аминного и аммиачного азота, что в свою очередь, приводит к появлению неприятного запаха.

Ведущая роль плесневых грибов в развитии процесса самосогревания связана, не только с их способностью выделять огромное количество тепла. Она обусловлена возможностью развиваться при более низких температурах и влажности, по сравнению с бактериями и дрожжами, а также склонностью к аэробиозу и наличием разнообразного состава ферментов, позволяющих интенсивно воздействовать на покровные ткани зерна и разрушать их.

Наибольшее влияние плесневых грибов на качество и сохранность зерновых продуктов привело к необходимости разработки новых способов защиты зерна. Одним из наиболее популярных способов на сегодняшний день является химическое консервирование. Специалистами разных стран найдено больше 1000 химических соединений и их смесей, хороших ингибиторов плесневых грибов, оказывающих сильное влияние даже в малых концентрациях. Однако, требования к ним достаточно высоки. Химические консерванты должны обладать бактерицидными и фунгицидными свойствами, надежно консервировать в малых концентрациях и при кратковременном воздействии, быть не ядовитыми для людей и животных, без неприятного запаха, стойкими при хранении и удобными при транспортировке. Они не должны разрушать и вызывать коррозию применяемых машин. Кроме того, наиболее ценными консервантами являются препараты, обладающие комбинированным воздействием на кормовую массу: консервировать корма и изменять их специфические свойства; консервировать корма и повышать их питательность; осуществлять все три функции одновременно за счет синергетического действия и правильно подобранных компонентов консервирующей смеси. За такими препаратами - будущее, так как они позволяют при минимальных затратах и упрощенной технологии смешивания с кормами добиваться максимальной эффективности действия.

Одним из таких препаратов комплексного действия является, на наш взгляд, разработанный в Российской компании ООО 'Элест' консервант 'Фунгистат-З', предназначенный для защиты зерна от плесневения, увлажнения, потери питательности и органолептических свойств. Он представляет собой однородный порошок серого цвета без специфического запаха. Он представляет собой многоцелевую композицию и состоит из трех различных компонентов. Все компоненты препарата разрешены для использования в комбикормовой промышленности.

'Фунгистат-З' содержит соли органических кислот, препятствующих развитию микрофлоры в массе зерна и повышаюшие его питательность.

Другой компонент - специальная фракция цеолитов Читинского месторождения с увеличенной сорбционной емкостью (до 80% клиноптилолитов). Их функция - сорбция из кишечника большей части микотоксинов, тяжелых металлов, избытка ионов аммония и влаги. Цеолиты являются также источником ряда микроэлементов.

Третий компонент - фосфолипиды, повышающие энергетическую ценность обработанного корма, усиливающие способность препарата налипать на поверхность зерна и создавать защитную пленку, препятствующую проникновению внутрь зерна микроорганизмов и влаги.

Норма ввода Фунгистата-З в массу зерна - 1%.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

Исследования проводили на базе отдела контроля качества кормов и воды ФГУ Ленинградской межобластной ветеринарной лаборатории (ФГУ ЛМВЛ) в рамках календарного плана работ по теме: 'Разработка технологии производства многоцелевого препарата с фунгистатической и сорбционной активностью для снижения токсичности кормов и получения экологически чистой продукции животноводства и птицеводства' на 2006-2007 гг.

Целью исследований была проверка методом биотестирования эффективности действия новой кормовой добавки 'Фунгистат-З'.

В задачи эксперимента входила проверка фунгистатических свойств препарата, а также комплексного консервирующего действия 'Фунгистата-З' на зерно в процессе хранения.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Для выявления консервирующего действия новой кормовой добавки 'Фунгистат-З' был отобран образец спелого зерна ячменя. Образец был предварительно протестирован на общую токсичность в биотесте на инфузориях (стилонихии). Результат биотеста отрицательный. Кроме того, в образце зерна были определены влага, протеин, клетчатка, зола, жир, сахар, крахмал и обменная энергия. Начальная влажность зерна составляла 12,44%.

Затем пробы зерна дробно ( последовательно каждые 100 г зерна )смешали с 'Фунгистатом-З' в концентрации: а) 1% и б) 2% и заложили на хранение сроком в 2 месяца (с 07.04.05 по 07.06.05). Хранение осуществлялось двумя способами: 1) россыпью в чашках Петри (по три повторности для каждого варианта); 2) в пластиковых бутылях без крышки емкостью полтора литра (по одной бутыли с 900 г зерна для каждого варианта). Бутыли заполняли практически доверху с целью имитации хранения зерна в силосных башнях. В качестве контроля в обоих вариантах хранения использовали необработанные 'Фунгистатом-З' пробы ячменя.

Подготовленные вышеуказанным образом пробы поместили в термостат при температуре 24^о С. Для увеличения влажности зерна в термостат поместили выпарительные фарфоровые чаши с дистиллированной водой. Кроме того, для создания влажности зерна выше критического уровня (15%) внутренние поверхности термостата опрыскивали водой из распылителя. Для учета изменения температуры во внутренних слоях проб зерна, хранящегося в бутылях, в каждую из них был погружен термометр.

УЧЕТ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИСПЫТАНИЙ

В течение всего учетного времени контролировали: внешний вид зерна, запах, температуру в бутылях, наличие проросших и заплесневевших зерен. Отмечали характер распределения препарата 'Фунгистат-З' в массе пробы, способность его к налипанию на зерно и емкости хранения. При закладке эксперимента, а также через каждые две недели проводили высев отдельных зерен со всех вариантов хранения на поверхность питательной среды Чапека с сахарозой с целью изучения изменения состава микроскопических плесневых грибов.

По истечении двух месяцев в трех пробах зерна, хранящегося в бутылях (контрольной, пробе с концентрацией 'Фунгитста-З' 1% и пробе с концентрацией 'Фунгитста-З' 2%) были повторно определены влажность, протеин, жир, клетчатка, зола, сахар, крахмал, обменная энергия и токсичность.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Колонии микроскопических плесневых грибов, полученные нами при проращивании зерен исходного образца ячменя относились к родам Aspergillus , Penicillium , Trichoderma , Fusarium и Trichosporium . Таким образом, отобранный нами образец зерна был изначально заражен обычными сапрофитными культурами микроорганизмов.

Через две недели инкубации в контрольных пробах в бутиле и в чашке Петри было отмечено появление легкого солодового запаха. Температура в бутыли с контрольной пробой поднялась до 28^о С. В пробах, обработанных 'Фунгитстатом-З' солодовый запах отсутствовал, а температура в бутылях составляла 26 градусов.

Через четыре недели хранения в контрольных пробах в чашках Петри и в бутыли солодовый запах стал интенсивным. Температура в бутыли поднялась до 30,5 градусов, в верхних и нижних слоях появились проросшие зерна и отдельные скопления воздушного мицелия плесневых грибов. На дне контрольной бутыли образовался слой мутной жидкости с газообразованием.

В бутылях с обработанным 'Фунгистатом-З' зерном (норма ввода 1 %) температура составила 29^о С. Нижние слои зерна оставались сухими, прорастание зерна также было отмечено, но в гораздо меньшей степени по сравнению с контролем. Отдельные скопления плесени наблюдались только в поверхностных слоях, наиболее влажных и лучше аэрируемых. Порошок консерванта налип на стенки бутылей, создавая прослойку для зерна. Хранение зерна в бутылях в отличие от хранения россыпью в чашках Петри не позволяет ему ссыпаться на дно.

В чашках Петри видимого роста плесени не было, а солодовый запах был едва заметен.

В опыте с 2 % вводом при t=26 градусах не было отмечено прорастания зерна и наличия плесени.

Высев зерен на питательную среду показал, что качественный состав микроскопического сообщества изменился: было отмечено исчезновение грибов рода Fusarium и Trichosporium , а также увеличение количества колоний микроскопических грибов рода Trichoderma.

Через шесть недель инкубации в бутыли с контрольной пробой ячменя температура поднялась до 32.5 градусов. Проросшее зерно в верхнем и нижнем слое потемнело и разбухло, а проростки начали гнить. Газообразование на дне бутыли закончилось. Появился легкий аммиачный запах. Скопления плесени разрослись. Только средний слой зерна сохранил первоначальный цвет и консистенцию.

В бутылях с зерном, обработанным 'Фунгистатом-З' (ввод 2 %) температура не повысилась, осталась на уровне 29 градусов. Запаха аммиака отмечено не было, как и разрастания плесени. Зерно сохранило свой исходный цвет и консистенцию. Порошок 'Фунгистата-З' покрыл его легким сероватым налетом. Увлажнения зерна также отмечено не было.

На чашках Петри существенных изменений не обнаружено. Весь порошок консерванта просыпался на дно. Рост воздушного мицелия был заметен только в чашках с контрольной пробой. Аммиачный запах отсутствовал.

Проращивание зерна на питательной среде показало дальнейшее увеличение количества микроскопических грибов рода Trichoderma во всех вариантах опыта и способах хранения зерна.

Через восемь недель инкубации аммиачный запах в контрольной бутыли усилился. Температура больше не повышалась.

В результатах опытов было отчетливо видно разрастание плесневых грибов по поверхности зерна в контрольных пробах (необработанных консервантом), как на чашках Петри, так и в бутыли. Таким образом, было подтверждено наличие фунгистатических свойств у препарата 'Фунгистат-З'. Затем пробы отдали на биохимический анализ, в котором были определены влажность, содержание протеина, клетчатки, жира, золы, сахара, крахмала, количество обменной энергии и токсичность. Результаты анализов представлены в таблице:

Очевидно, что законсервированные пробы зерна сохранили более высокий уровень питательных веществ и энергии. Сравнивая полученные результаты, мы подсчитали на сколько процентов, по сравнению с исходным образцом ячменя изменились основные показатели питательности в не консервированной пробе и в пробах, обработанных 'Фунгистатом-З'. Данные расчетов представлены в следующей таблице:

Примечание. '+' - прирост показателя;
'-' - убыль показателя

Анализ данных обоих таблиц достоверно подтвердил эффективность консервирующего действия препарата 'Фунгистат-З'. Законсервированные пробы зерна за два месяца хранения в условиях постоянного увлажнения и высокой температуры окружающей среды оказались более устойчивы к заселению и развитию микроскопических грибов, сохранили не только свой внешний вид, но и питательную ценность. Влажность законсервированного зерна к концу эксперимента осталась в 1,7 (1% ввода консерванта) и 2, 8 раза (2 % ввода консерванта) ниже по сравнению с контрольной пробой без консерванта. Сохранность протеина оказалась выше в 2,8 и 2,6 раза соответственно; жира - в 1,3 и 1,4 раза; сахара и крахмала и обменной энергии - в 2 раза. Причем, наибольшее сохраняющее действие препарата 'Фунгистат-З' выявлено в отношении сахара. Добавка в зерно перед закладкой на хранение 2% препарата обеспечивает 100%-ную сохранность сахара, по крайней мере в течение двух месяцев.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Полученные результаты позволяют сделать ряд выводов и предложений в отношении эффективности и способов применения препарата 'Фунгистат-З':

1. Консервирующая кормовая добавка 'Фунгистат-З' обладает фунгистатической активностью в отношении сапрофитной микрофлоры зерна;
2. 'Фунгистат-З' обладает комплексным консервирующим действием, нетоксичен, не ухудшает запах и внешний вид зерна;
3. Обработанное 'Фунгистатом-З' зерно сохраняет свои органолептические свойства и питательность при хранении в неблагоприятных условиях или транспортировке в течение 2-х месяцев;
4. Препарат 'Фунгистат-З' обладает хорошей налипаемостью не только к поверхности зерна, но и к материалу тары или упаковки, что позволяет создать защитную пленку вокруг зерен, повышающую их устойчивость и влагонепроницаемость;
5. Лучшие результаты хранения зерна с использованием 'Фунгистата-З' могут быть получены в силосных башнях, плотная загрузка которых, а также большая удельная поверхность контакта стен с порошком консерванта, не позволит ему просыпаться на дно;
6. Для достижения наибольшей эффективности препарата следует смешивать его с зерном дробно, а также дополнительно посыпать им верхний, контактирующий с внешней средой слой.

Зав. отделом контроля качества кормов и воды:          В.В.Богомолов

Исполнитель :                          Е.Я.Головня