WŁYW BAKTERII FERMENTACJI MLEKOWEJ NA OBNIŻENIE SKAŻENIA AFLATOKSYNĄ B 1 KISZONEJ RUNI ŁĄKOWEJ

Podobne dokumenty
SPRAWOZDANIE. pt.: Badanie wpływu stosowania ekologicznej metody kiszenia runi łąkowej na obniżenie zawartości aflatoksyn

WPŁYW POZIOMU WYBRANYCH MAKRO- I MIKROELEMENTÓW W KISZONEJ RUNI ŁĄKOWEJ NA DYNAMIKĘ ROZWOJU KULTUR STARTEROWYCH BAKTERII FERMENTACJI MLEKOWEJ

EFFECT OF THE SELECTED STRAINS FROM LACTOBACILLUS GENUS ON THE LIMITATION OF MOULD AND OCHRATOXIN A CONTAMINATION OF SILAGES FROM MEADOW SWARD

Postępy Nauki i Technologii Przemysłu Rolno-Spożywczego 2013 t. 68 nr 1

Szczep bakterii Lactobacillus plantarum S, zastosowanie szczepu bakterii Lactobacillus plantarum S oraz preparat do kiszenia pasz objętościowych

PROFESJONALNE PRZYGOTOWANIE KISZONEK. Dodatki do zakiszania Blattisil

AFLATOXINS OCCURANCE IN FEED AND METHODS OF ITS DECONTAMINATION

Nowa jakość w produkcji kiszonek

SPRAWOZDANIE. bakterii patogennych w kiszonkach, sporządzonych metodą opracowaną dla gospodarstw ekologicznych

EFFECT OF THE BACTERIAL, MINERAL AND VITAMIN PREPARATION ON THE INHIBITION OF TOXIGENIC MILDEWS DEVELOPMENT IN THE PROCESS OF SILAGING OF MEADOW COVER

SPRAWOZDANIE. p.t. Wpływ mikrobiologicznej jakości kiszonych pasz objętościowych na stan higieny mleka pochodzącego z gospodarstw ekologicznych

ŚLAZOWCA POZYSKANEJ W RÓŻNYCH TERMINACH JEJ ZBIORU. Purwin C., Pysera B., Fijałkowska M., Wyżlic I.

ROLA BAKTERII FERMENTACJI MLEKOWEJ W POPRAWIE JAKOŚCI MIKROBIOLOGICZNEJ KISZONEK Z RUNI ŁĄKOWEJ W GOSPODARSTWACH EKOLOGICZNYCH

PL B1. Biopreparat do konserwowania surowców odnawialnych przeznaczonych do produkcji biogazu

Zasady i cele stosowania dodatków kiszonkarskich

EVALUATION OF BACTERIAL INOCULATION EFFECTIVENESS IN ENSILAGE OF MEADOW SWARD FERTILIZED WITH NATURAL FERTILIZERS

Naturalny zakiszacz oraz zakwaszacz z probiotykami na bazie ekstraktów z roślin leczniczych (mieszanka paszowa uzupełniajaca)

HIGIENA W PRZEMYŚLE CUKROWNICZYM SANITARY CONDITIONS IN THE SUGAR INDUSTRY

Aktywność przeciwgrzybowa bakterii z rodzaju Lactobacillus w obecności polioli i ich galaktozylowych pochodnych

PRZEŻYWALNOŚĆ PROBIOTYCZNYCH BAKTERII FERMENTACJI MLEKOWEJ W MODELOWYCH JOGURTACH OWOCOWYCH*

Rumex. Rumex SC Oferta dla wymagających

ANTAGONISTYCZNE ODDZIAŁYWANIE IZOLATÓW BAKTERII FERMENTACJI MLEKOWEJ ZE ŚRODOWISKA NATURALNEGO WOBEC TOKSYNOTWÓRCZYCH GRZYBÓW Z RODZAJU FUSARIUM

ECOLOGICAL METHOD OF SILAGE MAKING FROM ROUGHAGE OF FEEDS EKOLOGICZNA METODA KISZENIA PASZ OBJĘTOŚCIOWYCH

DECYZJE. (notyfikowana jako dokument nr C(2017) 7662) (Jedynie tekst w języku niemieckim jest autentyczny)

Wpływ mieszanin wybranych szczepów bakterii fermentacji mlekowej na skład chemiczny i liczebność mikroorganizmów w kiszonkach z kukurydzy

Dekstran i dekstranaza w przerobie buraków zdegradowanych

Krowa sprawca globalnego ocieplenia?

Co to jest FERMENTACJA?

Pasze objętościowe wysokiej jakości podstawą żywienia zwierząt

Dominika Jezierska. Łódź, dn r.

RADA UNII EUROPEJSKIEJ. Bruksela, 6 sierpnia 2012 r. (07.08) (OR. en) 13082/12 DENLEG 76 AGRI 531

WYKORZYSTANIE MIKROORGANIZMÓW DO USUWANIA MIKOTOKSYN Z ŻYWNOŚCI I PASZ

AgroYeast PLC i AgroYeast PLC II w żywieniu krów o poziomie wydajności 9000 i więcej kg mleka

WŁASNOŚCI ANTAGONISTYCZNE BAKTERII FERMENTACJI MLEKOWEJ 1. Sylwia Dziągow, Jan Jagodziński, Małgorzata Krzywonos

OGRANICZENIE STRAT SKROBI I CUKRÓW FERMENTUJĄCYCH W PROCESIE KISZENIA WILGOTNEGO ZIARNA KUKURYDZY W RĘKAWACH FOLIOWYCH

Nowe preparaty biobójcze o dużej skuteczności wobec bakterii z rodzaju Leuconostoc jako alternatywa dla coraz bardziej kontrowersyjnej formaliny.

Interpretacja wyników analiz ilości i obecności drobnoustrojów zgodnie z zasadami badań mikrobiologicznych żywności i pasz?

INFORMACJE O ZASTOSOWANYCH PREPARATACH NOURIVIT I NOURIVIT PLUS

Drożdże: ochrona roślin w rolnictwie ekologicznym

Przechowywanie kiszonki z kukurydzy - 4 najczęstsze problemy.

1. Wstęp. 2. Metody badań. Badania realizowano na doświadczeniu łanowym zlokalizowanym na trwałym użytku zielonym położonym w sie-

SPRAWOZDANIE. pt.: Uprawy polowe metodami ekologicznymi: Określenie dobrych praktyk w uprawach polowych metodami ekologicznymi.

Z BADAŃ ODDZIAŁYWANIA WYBRANYCH MIKROORGANIZMÓW NA KOMPOZYTY PP Z BIOCYDEM SEANTEX

Możliwości ograniczania mikotoksyn

(notyfikowana jako dokument nr C(2017) 4975) (Jedynie tekst w języku angielskim jest autentyczny)

SPRAWOZDANIE Z BADAŃ MIKROBIOLOGICZNYCH Nr 20006/11859/09

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

dodatki paszowe DODATKI DO KISZONEK i konserwacji KATALOG PRODUKTÓW

ĆWICZENIE 5 MECHANIZMY PROMUJĄCE WZROST ROŚLIN

Kiszonki z traw: wartość pokarmowa a technologia zbioru

Krowa na dobrej trawie

Zasady żywienia krów mlecznych

OFERTA NA BADANIA Instytutu Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego im. prof. Wacława Dąbrowskiego Warszawa, ul Rakowiecka 36,

EVALUATION OF FODDER CONTAMINATION WITH OCHRATOXIN A AND METHODS OF ITS DECONTAMINATION

Metody przechowywania i utrwalania bioproduktów KOLEKCJE SZCZEPÓW

MINISTERSTWO OBRONY NARODOWEJ

Dekstran i mannitol jako wskaźniki degradacji buraków cukrowych

Wrocław, 17/12/2012 Strona 1/7 RAPORT Z BADAŃ

XXV. Grzyby cz I. Ćwiczenie 1. Wykonanie i obserwacja preparatów mikroskopowych. a. Candida albicans preparat z hodowli barwiony metoda Grama

Saccharomyces cerevisiae 100% i preparaty na bazie tych drożdży

INSPEKTORAT WSPARCIA SIŁ ZBROJNYCH

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA RYZYKO WYSTĄPIENIA WTÓRNEJ FERMENTACJI W KISZONKACH PRODUKOWANYCH NA POTRZEBY FERMENTACJI METANOWEJ. mgr inż.

FUNGISTATYCZNE ODDZIAŁYWANIE SZCZEPU BACILLUS COAGULANS W PORÓWNANIU Z ODDZIAŁYWANIEM WYBRANYCH FUNGICYDÓW

Biotechnologia interdyscyplinarna dziedzina nauki i techniki, zajmująca się zmianą materii żywej i poprzez wykorzystanie

Załącznik Nr 3 do Warunków uczestnictwa przedsiębiorców w mechanizmie interwencyjnego zakupu kukurydzy w magazynie interwencyjnym.

Potencjał metanowy wybranych substratów

Znaczenie kultur bakteryjnych w produkcji serów i twarogów

Mikotoksyny w paszach sposoby na minimalizację ich toksyczności

WPŁYW MIESZANINY PROPIONIBACTERIUM FREUDENREICHII I LACTOBACILLUS RHAMNOSUS NA ZDROWOTNOŚĆ I PLON RZEPAKU OZIMEGO

Porównanie metod zapobiegania rozwojowiprzetrwalników w serach

S t r e s z c z e n i e

WPŁYW SKŁADU POŻYWKI NA WYBRANE CECHY MUSZKI OWOCOWEJ Drosophila melanogaster

Zastosowanie Technologii Efektywnych Mikroorganizmów w hodowli trzody. opracował: Adam Filarski

WPŁYW OLEJKU Z KOLENDRY NA WZROST BAKTERII KWASU MLEKOWEGO

A CONTAMINATION OF SWARD FROM THE GRASSLANDS OF ORGANIC AND CONVENTIONAL FARMS WITH AFLATOXINS AND OCHRATOXIN A

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

WPŁYW STOPNIA ROZDROBNIENIA GRANULOWANEJ MIESZANKI PASZOWEJ NA WYTRZYMAŁOŚĆ KINETYCZNĄ GRANUL I WYDAJNOŚĆ PRODUKCJI ZWIERZĘCEJ

WPŁYW METABOLITÓW PROPIONIBACTERIUM NA WZROST WYBRANYCH GRZYBÓW CHOROBOTWÓRCZYCH I WYTWARZANIE MIKOTOKSYN

WPŁYW ZWIĘKSZONEJ ZAWARTOŚCI MAGNEZU W HODOWLACH WYBRANYCH SZCZEPÓW BAKTERII I DROŻDŻY NA WYBRANE CECHY JAKOŚCIOWE CIASTA I PIECZYWA

Produkcja sianokiszonki

OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA WYBRANYCH SZCZEPÓW DROŻDŻY I PLEŚNI WYIZOLOWANYCH Z SADU ŚLIWOWEGO

Zanieczyszczenia chemiczne

Roman Marecik, Paweł Cyplik

dr hab. Krystyna Stecka prof. IBPRS dr inż. Krystyna Zielińska dr inż. Antoni Miecznikowski inż. Marian Bucoń

CHARAKTERYSTYKA WARUNKÓW METEOROLOGICZNYCH W REJONIE DOŚWIADCZEŃ ŁĄKOWYCH W FALENTACH

PW Zadanie 3.3: Monitoring zmian zdolności chorobotwórczych populacji patogenów z kompleksu Stagonospora spp. / S.

WPŁYW JONÓW MAGNEZU NA ROZWÓJ BAKTERYJNEJ MIKROFLORY WYSTĘPUJĄCEJ W PRASOWANYCH DROŻDŻACH PIEKARSKICH

SPRAWOZDANIE Z BADAŃ MIKROBIOLOGICZNYCH Nr 20005/11858/09

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 404

ZAŁĄCZNIK ROZPORZĄDZENIA KOMISJI (UE) /

Laboratorium Pomorskiego Parku Naukowo-Technologicznego Gdynia.

Marta Kupryś-Caruk, Sławomir Podlaski, Grzegorz Wiśniewski

Lactobacillus pałeczki kwasu mlekowego Probiotyki

Instrukcja przeprowadzenia analizy ryzyka wystąpienia mikotoksyn w ziarnie zbóż przechowywanym w magazynach interwencyjnych

OFERTA BADAŃ MIKOLOGICZNYCH

Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej

Zwiększenie pobrania paszy to więcej mleka

Standardyzacja ocen substratów oraz zasady doboru składu mieszanin dla biogazowni rolniczych z uwzględnieniem oddziaływao inhibicyjnych.

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ROLNICTWA I ROZWOJU WSI 1)

ZAPOBIEGANIE POWSTAWANIU MIKOTOKSYN ROŚLINY ROLNICZE

Transkrypt:

WŁYW BAKTERII FERMENTACJI MLEKOWEJ NA OBNIŻENIE SKAŻENIA AFLATOKSYNĄ B 1 KISZONEJ RUNI ŁĄKOWEJ Marta Kupryś-Caruk, Krystyna Zielińska Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego im. prof. Wacława Dąbrowskiego Zakład Technologii Fermentacji ul. Rakowiecka 36, 02-532 Warszawa Streszczenie Celem pracy była ocena zdolności różnych szczepów bakterii fermentacji mlekowej, wyizolowanych z kiszonych roślin, do obniżania poziomu aflatoksyny B 1 w warunkach modelowych oraz produkcyjnych. Badane szczepy bakterii z rodzaju Lactobacillus spp. w warunkach in vitro wykazały zdolność do obniżania zawartości aflatoksyny B 1 w pożywce MRS. Poziom eliminacji AFLB 1 wynosił 36 61%, przy czym efekt ten był zależny od szczepu i częściowo odwracalny. Najwyższy poziom eliminacji toksyny zaobserwowano w przypadku hodowli szczepów w temperaturze 20 C. Kiszenie runi łąkowej z dodatkiem trzech wybranych szczepów bakterii fermentacji mlekowej przyczyniło się do istotnego obniżenia zawartości aflatoksyny B 1 w stosunku do jej zawartości w kiszonkach wykonanych bez dodatku LAB. Zawartość toksyny w kiszonkach z dodatkiem bakterii była trzykrotnie niższa niż w kiszonkach kontrolnych. Kiszonki wykonane z dodatkiem bakterii charakteryzowały się również niższą liczebnością grzybów pleśniowych niż kiszonki kontrolne. Dodatek bakterii nie miał natomiast istotnego wpływu na pozostałe parametry kiszonek, takie jak ph i zawartość kwasów organicznych. Słowa kluczowe: aflatoksyna B 1, kiszonka, bakterie fermentacji mlekowej 5

THE EFFECT OF LACTIC ACID BACTERIA ON REDUCING AFLATOXIN B 1 CONTAMINATION OF MEADOW SWARD SILAGES Summary The aim of the study was to evaluate the ability of different strains of lactic acid bacteria from Lactobacillus spp. genera to reduce the level of aflatoxin B 1 in model and production conditions. Lactic acid bacteria strains were isolated from natural environment, from ensilaged plants. The strains tested in vitro have shown the ability to reduce the level of aflatoxin B 1 in MRS medium. AFLB 1 elimination level was 36-61%, the effect was dependent on the strain used and partially reversible. The highest level of toxin elimination was observed during the growth of strains at 20 C. Silages from meadow sward from I harvest were prepared in ballots with and without the addition of mixed starter culture of three selected strains from Lactobacillus plantarum and Lactobacillus buchneri genus. Ensiling meadow sward with the addition of bacteria has contributed to a significant reduction of aflatoxin B 1 in relation to its content in control silages. The toxin content in silages with the addition of bacteria was three times lower than in the control silages. In silages prepared with lactic acid bacteria strains the number of moulds was significantly lower than in control silages. Addition of bacteria did not influent on other silages parameters like ph and lactic and acetic acid content. Ensiling of meadow sward with the addition of lactic acid bacteria strains, which have ability to reduce aflatoxin B 1 level, constitutes an useful, biological method of feed decontamination. Key words: aflatoxin B 1, lactic acid bacteria, silage WSTĘP Kiszenie jest jedną z najpowszechniejszych metod konserwowania pasz objętościowych. Wytwarzany w wyniku tego procesu kwas mlekowy wpływa na obniżenie ph kiszonek, przyczyniając się do zahamowania wzrostu wielu drobnoustrojów i zachowania trwałości kiszonych roślin podczas ich przechowywania. Jednak przy nieodpowiednio zachodzącej fermentacji mlekowej w kiszonce mogą rozwijać się bakterie gnilne, drożdże czy grzyby pleśniowe, które obniżają jakość kiszonych pasz poprzez procesy tzw. wtórnej fermentacji. Dochodzi wtedy do utraty cennych składników paszy oraz pogorszenia jej cech organoleptycznych. Jednakże większym niebezpieczeństwem dla zwierząt skarmianych 6

kiszonkami są metabolity wtórne grzybów pleśniowych z rodzajów: Aspergillus, Penicillium, Fusarium. Występowanie grzybów toksynotwórczych powodujących straty w uprawach uzależnione jest od wielu czynników, w tym od pogody [Lenart, Klimek-Kopyra 2011]. Podwyższona temperatura i duża ilość opadów w czasie wegetacji roślin sprzyjają ich porażeniu przez grzyby pleśniowe. Mikotoksyny są związkami kancerogennymi, mutagennymi, teratogennymi itp., a do najbardziej niebezpiecznych zalicza się aflatoksyny [Laciaková i in. 2008]. W mleku krowim stwierdza się obecność aflatoksyny M, która jest pochodną aflatoksyny B 1 (efekt carry-over) [Masoero i in. 2007]. Z tego powodu należy kontrolować stan higieniczny kiszonek podawanych bydłu, pomimo że zwierzęta poligastryczne uznawane są za mniej wrażliwe na działanie mikotoksyn z uwagi na zdolność mikroorganizmów żwacza do neutralizowania toksyn pleśniowych [Laugalis i in. 2007]. Od wielu lat prowadzone są badania nad możliwościami ograniczenia skażenia żywności i pasz mikotoksynami zarówno poprzez hamowanie wzrostu grzybów pleśniowych, jak i eliminację toksyn na drodze chemicznej, fizycznej i mikrobiologicznej [Bata, Lasztity 1999; Denli, Okan 2006]. Najbardziej przydatna do praktycznego zastosowania jest metoda mikrobiologiczna związana z wykorzystaniem bakterii kwasu mlekowego do poprawy jakości i trwałości kiszonych pasz [Grajewski i in. 2007; Kung, Ranjit 2001; Weinberg i in. 2002]. Niektórzy badacze twierdzą, że bakterie fermentacji mlekowej syntetyzują związki, które hamują działanie mikotoksyn. Związki te należą do polipeptydów i mogą być unieczynniane pod wpływem aktywności enzymów proteolitycznych [Dalie i in. 2010]. Jako mechanizm usuwania mikotoksyn ze środowiska przez bakterie mlekowe wymienia się również wiązanie toksyn do struktur ścian komórkowych [Bueno i in. 2006; Byun, Yoon 2003; Lahtinen i in. 2004]. Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi (Dz.U. 2014 poz. 1213) określa, że dopuszczalna maksymalna zawartość aflatoksyny B 1 w materiałach paszowych o zawartości wody 12% wynosi 0,02 mg/kg. W przypadku mieszanek paszowych uzupełniających i pełnoporcjowych podawanych bydłu mlecznemu i cielętom, rozporządzenie ogranicza maksymalną zawartość AFLB 1 do 0,005 mg/kg. Skażenie pasz toksynami pleśniowymi jest szkodliwe dla zdrowia ludzi i zwierząt, dlatego tak ważne jest poszukiwanie nowych metod, których celem jest dekontaminacja zanieczyszczonych produktów. Aby zastosować w praktyce bakterie fermentacji mlekowej charakteryzujące się zdolnością do usuwania aflatoksyny B 1 ze środowiska, konieczne jest określenie warunków, w jakich działanie poszczególnych szczepów, polegające na obniżaniu 7

zawartości toksyny do bezpiecznego poziomu, jest najbardziej efektywne. Celem pracy była ocena zdolności różnych szczepów bakterii fermentacji mlekowej, wyizolowanych z kiszonych roślin, do obniżania zawartości aflatoksyny B 1 w warunkach modelowych oraz określenie skuteczności synergicznego ich działania w procesie dekontaminacji kiszonych pasz w warunkach produkcyjnych. MATERIAŁ I METODY BADAŃ Szczepy użyte do badań pochodziły z Kolekcji Kultur Przemysłowych Instytutu Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego w Warszawie i zostały wyizolowane ze środowiska naturalnego, z kiszonych roślin. Na podstawie analizy sekwencji podjednostki 16S rrna szczepy te zostały zidentyfikowane jako: Lactobacillus plantarum (K), Lactobacillus plantarum (C), Lactobacillus buchneri (B), Lactobacillus paracasei (P), Lactobacillus fermentum (F), Lactobacillus rhamnosus (R), Lactobacillus brevis (D). W celu zbadania zdolności wyżej wymienionych szczepów do usuwania aflatoksyny B 1 w warunkach modelowych wykonano następujące doświadczenie. Płynną pożywkę MRS zaszczepiono 24-godzinną kulturą pojedynczych szczepów, uzyskując początkową koncentrację bakterii rzędu 10 9 jtk ml -1 (co określono poprzez pomiar gęstości optycznej zawiesiny komórek). Do pożywki dodano wzorzec aflatoksyny B 1 (Biopure), uzyskując stężenie 50 ng ml -1. Bakterie inkubowano przez 4 doby w temperaturze 30 C. Po określonym czasie komórki bakterii odwirowano (15 min, 10 000 rpm), a w podłożu oznaczono zawartość mikotoksyny immunoenzymatyczną metodą Elisa (testy firmy r-biopharm, czytnik Stat Fax firmy Awarness). Zbadano też zdolność szczepów do obniżania poziomu AFLB 1 w zależności od temperatury hodowli. Bakterie hodowano przez 24 godz. w pożywce MRS w obecności aflatoksyny B 1 (50 ng ml -1 ) w temperaturze: 20, 25, 30 i 35 C (początkowa liczba bakterii wynosiła 10 9 jtk ml -1 ). Wszystkie próby powtórzono co najmniej trzy razy. Ilość toksyny w podłożu pohodowlanym porównywano z ilością AFLB 1 w próbach kontrolnych (inkubowanych bez bakterii). Poziom eliminacji aflatoksyny B 1 obliczono według wzoru: poziom eliminacji AFLB 1 = [(stężenie AFLB 1 w próbie kontrolnej stężenie AFLB 1 w próbie badanej)/stężenie AFLB 1 w próbie kontrolnej]*100% W celu określenia skuteczności synergicznego działania wybranych szczepów LAB (ang. Lactic Acid Bacteria) w warunkach produkcyjnych w Instytucie Technologicznym 8

w Falentach zostały wykonane w balotach kiszonki z podsuszonej, ekologicznej runi łąkowej z pierwszego pokosu. W czasie balotowania na rośliny został rozpylony roztwór wodny preparatu zawierający wybrane szczepy bakterii. Preparat (rozpuszczalny w wodzie granulat wyprodukowany metodą suszenia fluidyzacyjnego) zawierał bakterie w ilości nie mniej niż 10 9 jtk g -1. Preparat został wykonany opatentowaną metodą opracowaną w Instytucie Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego w Warszawie, a szczepy w nim zawarte były zmieszane w stosunku 1:1:1. Rozpylono taką ilość preparatu, aby uzyskać koncentrację bakterii ok. 10 5 jtk g -1 kiszonki. Wykonano również kiszonki kontrolne bez dodatku bakterii. Po 12 tygodniach kiszenia ze środka balotów oraz z warstwy zewnętrznej kiszonek zostały pobrane próby materiału w celu dokonania oceny jakościowej kiszonek. Wartość ph kiszonek oznaczono metodą potencjometryczną (ph-metr SevenEasy, Mettler Toledo), zawartość kwasów organicznych metodą enzymatyczną (testy firmy R-BIOPHARM), liczebność grzybów pleśniowych zgodnie z PN-ISO 21527-1:2009. Łącznie przeanalizowano kiszonki z 30 balotów (15 balotów z kiszonką kontrolną i 15 balotów z kiszonką wykonaną z udziałem preparatu bakteryjnego). Z każdego balotu pobrano minimum dwie próby ze środka i dwie próby z powierzchni (z różnych miejsc). Metody analizy statystycznej Porównania średnich wartości ph, zawartości kwasów organicznych i liczebności grzybów pleśniowych w kiszonkach dokonano testem t-studenta, przy poziomie istotności α=0,05 (Statistica 8). W celu zbadania wpływu efektu temperatury hodowli na poziom eliminacji ochratoksyny A z podłoża (warunki modelowe) oraz wpływu dodatku bakterii na skażenie kiszonek ochratoksyną wykonano czynnikową analizę wariancji. W przypadku stwierdzenia istotności efektów wykonano analizy post hoc w celu szczegółowego porównania średnich wartości poziomów eliminacji OTA. Dla wszystkich analiz przyjęto poziom istotności 0,05. WYNIKI I DYSKUSJA Poziomy eliminacji aflatoksyny B 1 z podłoża w warunkach modelowych były zróżnicowane i zależne od szczepu bakterii oraz od czasu ich hodowli (rysunek 1). 9

Rysunek 1. Zmiana zawartości AFLB 1 w podłożu w czasie hodowli różnych szczepów bakterii fermentacji mlekowej (temperatura inkubacji 30 C) AFLB 1 content change in the medium during incubation of different strains of lactic acid bacteria (temperature of incubation 30 C) Najwyższy poziom eliminacji aflatoksyny B 1 (61,3%) wykazał szczep Lactobacillus rhamnosus (R) po trzeciej dobie inkubacji, natomiast Lactobacillus brevis (D) obniżył zawartość toksyny w najmniejszym stopniu (poziom eliminacji 36% po trzeciej dobie hodowli). Zawartość AFLB 1 w podłożu spadała do drugiej lub trzeciej doby inkubacji w zależności od szczepu (wyjątek stanowił Lactobacillus fermentum (F), w przypadku którego najniższą zawartość AFLB 1 oznaczono po pierwszej dobie inkubacji). Po trzeciej dobie inkubacji zawartość AFLB 1 w podłożu wzrosła, co może wskazywać na fizyczny charakter mechanizmu jej usuwania poprzez wiązanie toksyny do struktur ściany komórkowej. Spostrzeżenie, że wiązanie aflatoksyny B 1 do struktur ścian komórkowych jest procesem szybkim i częściowo odwracalnym, potwierdzają też inne doniesienia literaturowe [El-Nezami i in. 1998 b; Peltonen i in. 2001]. Wykazano również, że temperatura hodowli w przedziale 25 35 C nie ma istotnego wpływu na zróżnicowanie średnich poziomów eliminacji AFLB 1 przez wszystkie badane szczepy. Poziom eliminacji OTA po pierwszej dobie hodowli wynosił 18 30%. Istotnie wyższy poziom eliminacji toksyny (p 0,05) zaobserwowano w przypadku inkubacji 10

wszystkich badanych szczepów w temperaturze 20 C, poziom ten mieścił się w przedziale 37 40% (rysunek 2). Rysunek 2. Poziom eliminacji AFLB 1 po 24 godzinach hodowli bakterii w zależności od temperatury na przykładzie Lactobacillus plantarum K (wartości średnie i odchylenia standardowe; a, b grupy jednorodne) Aflatoxin B 1 elimination level depending on the temperature of incubation, e.x. Lactobacillus plantarum K (mean values and standard deviations; a, b homogenous groups) Jak podają źródła literaturowe, wiele gatunków bakterii fermentacji mlekowej jest zdolnych do usuwania aflatoksyny B 1 w warunkach modelowych [Shahin 2007; Zinedine i in. 2005]. El-Nezami i in. [1998 a] twierdzą, że do istotnie znaczącego obniżenia zawartości aflatoksyny B 1 potrzeba minimum 10 9 jtk ml -1 bakterii, a badane przez nich probiotyczne szczepy bakterii fermentacji mlekowej w najwyższym stopniu obniżyły zawartość aflatoksyny B 1 w temp. inkubacji 37 C. Przedstawione badania wskazują więc, że zdolność bakterii mlekowych do usuwania aflatoksyny B 1 ze środowiska jest bardzo zróżnicowana w zależności od gatunku, szczepu czy warunków hodowli. W celu wykorzystania zdolności LAB do usuwania aflatoksyny B 1 z kiszonek należy dobrać takie szczepy, które w tych warunkach środowiskowych będą wykazywać najwyższą pożądaną aktywność. Do dalszych badań wybrano dwa szczepy z gatunku Lactobacillus plantarum (K i C) oraz Lactobacillus buchneri B, w przypadku których efekt ponownego uwalniania aflatoksyny B 1 11

do środowiska był najmniejszy. Weszły one w skład mieszanej kultury starterowej przeznaczonej do zakiszenia runi łąkowej w skali produkcyjnej. W kiszonkach kontrolnych średnia zawartość aflatoksyny B 1 była ponad trzykrotnie wyższa (9,3 µg kg -1 ś.m.) niż w kiszonkach inokulowanych bakteriami (2,8 µg kg -1 ś.m.) (tabela 1). Tabela1. Zawartość AFLB 1 w runi łąkowej i kiszonkach (wartości średnie i odchylenia standardowe) AFLB 1 content in meadow sward and silages (mean values and standard deviations) Aflatoksyna B 1 (µg kg -1 ś.m.) ruń łąkowa kiszonka kontrolna kiszonka z dodatkiem bakterii a, b, c grupy jednorodne ś.m. świeża masa 1,7 ± 0,5 a 9,3 ± 1,9 b 2,8 ± 0,3 c Spadek zawartości aflatoksyny B 1 w kiszonkach nie jest spowodowany jedynie przez fizyczne wiązanie toksyny przez bakterie mlekowe. Jak podają źródła literaturowe, LAB wytwarzają wiele substancji o działaniu hamującym wzrost i wytwarzanie mikotoksyn przez grzyby pleśniowe. Do związków tych, poza kwasem mlekowym, octowym i propionowym, należą też 2,3-butanodiol, kwas 3-fenylomlekowy, kwas hydrocynamonowy, azelainowy, 3,4-hydroksycykloheksano-1-karboksylowy i inne [Oliveira i in. 2014; Dalie i in. 2010]. Dodatek wybranych szczepów nie wpłynął istotnie na zmianę ph oraz zawartość kwasów mlekowego i octowego w kiszonkach, które, podobnie jak kiszonki kontrolne, charakteryzowały się dobrą jakością, na co wskazywała również ocena organoleptyczna. W kiszonkach z dodatkiem bakterii istotnie niższa była liczebność grzybów pleśniowych w porównaniu z kiszonkami kontrolnymi (tabela 2). 12

Tabela 2. Parametry kiszonek z runi łąkowej (wartości średnie i odchylenia standardowe) Parameters of meadow sward silages (mean values and standard deviations) kiszonki kontrolne z dodatkiem bakterii ph kwasy organiczne (g kg -1 s.m.) mlekowy octowy masłowy liczebność grzybów pleśniowych (log jtk g -1 ś.m.) 5,0 ± 0,01 33,4 ± 9,9 5,1 ± 0,51 n.o. 5,3 ± 4,4 a 4,8 ± 0,05 36,4 ± 9,4 2,2 ± 0,23 n.o. 2,5 ± 2,0 b n.o. nie oznaczono (poniżej granicy oznaczalności metody) a, b grupy jednorodne ś.m. świeża masa s.m. sucha masa ocena organoleptycz na struktura roślin dobrze zachowana, barwa zbliżona do trawy przed zakiszeniem, zapach typowy dla kiszonki struktura roślin dobrze zachowana, barwa zbliżona do trawy przed zakiszeniem, zapach intensywny, typowy dla kiszonki WNIOSKI Wyizolowane z roślin badane szczepy bakterii fermentacji mlekowej z rodzaju Lactobacillus w warunkach in vitro wykazały zdolność do obniżania poziomu aflatoksyny B 1 z podłoża hodowlanego, przy czym efekt ten był zależny od szczepu i częściowo odwracalny. Najwyższy poziom eliminacji toksyny zaobserwowano w przypadku hodowli badanych szczepów w temperaturze 20 C. Kiszenie z dodatkiem wybranych trzech szczepów bakterii przyczyniło się do istotnego zmniejszenia zawartości aflatoksyny B 1 w stosunku do jej zawartości w kiszonkach kontrolnych. Dodatek bakterii istotnie wpłynął także na obniżenie liczebności grzybów pleśniowych w kiszonkach, nie miał natomiast wpływu na pozostałe parametry kiszonek (ph, zawartość kwasów organicznych). Wykorzystanie szczepów bakterii fermentacji mlekowej, w postaci tzw. dodatków paszowych, w celu poprawienia jakości i trwałości kiszonek jest od dawna znane i stosowane 13

w praktyce. Poprzez dodatek odpowiednich szczepów bakterii fermentacji mlekowej, które efektywnie usuwają aflatoksynę B 1 ze środowiska, można dodatkowo zabezpieczyć kiszone pasze przed skażeniem tą niebezpieczną toksyną. PIŚMIENNICTWO 1. Bata A., Lasztity R. (1999). Detoxification of mycotoxin-contaminated food and feed by microorganisms. Trends Food Sci. Technol., 10 (6/7), 223-228 2. Bueno D. J., Casale C. H., Pizzolitto R. P., Salvano M. A., Oliver G. (2006). Physical adsorption of aflatoxin B1 by lactic acid bacteria and Saccharomyces cerevisiae: a theoretical model. J. Food Protect., 70 (9), 2148-2154 3. Byun J. R., Yoon Y. H. (2003). Binding of aflatoxin G1, G2 and B2 by probiotic Lactobacillus spp. Asian Australasian. J. Anim. Sci., 16 (11), 1686-1689 4. Dalie D., Deschamps A., Richard-Forget F. (2010). Lactic acid bacteria Potential for control mould growth and mycotoxins: A reviev. Food Control, 21, 370-380 5. Denli M., Okan F. (2006). Efficiency of different adsorbents in reducing the toxic effects of aflatoxin B1 in broiler diets. South African J. Anim. Sci., 36 (4), 222-228 6. El-Nezami H., Kankaanpää P., Salminen S., Ahokas J. (1998a). Physicochemical alterations enhance the ability of dairy strains of lactic acid bacteria to remove aflatoxin from contaminated media. J. Food Sci., 61 (4), 466-468 7. El-Nezami H., Kankaanpää P., Salminen S., Ahokas J. (1998b). Ability of dairy strains of lactic acid bacteria to bind a common food carcinogen, aflatoxin B1. Food Chem. Toxicol., 36, 321-326 8. Grajewski J., Potkański A., Raczkowska-Werwinska K., Twarużek M., Miklaszewska B., Grabowska M., Gubała A., Selwet M. (2007). Jakość higieniczna kiszonki z kukurydzy zakiszanej z dodatkiem biologicznym lub chemicznym. Medycyna Wet., 63 (2), 205-208 9. Kung L., Ranjit N. K. (2001). The effect of Lactobacillus buchneri and other additives on the fermentation and aerobic stability of barley silage. J. Dairy Sci., 84, 1149-1155 10. Laciaková A., Cicoňová P., Máté D., Laciak V. (2008). Aflatoxins and possibilities of their biological detoxification. Medycyna Wet., 64 (3), 276-279 11. Lahtinen S., Haskard C., Ouwenhand A., Salminen S, Ahokas J. (2004). Binding of aflatoxin B1 to cell wall components of Lactobacillus rhamnosus strain GG. Food Addit. Contam., 21, 158-164 14

12. Laugalis J., Jatkauskas J., Vrotniakiene V., Zelvyte R., Sederevicius A., Monkeviciene I., Makauskas S. (2007). Effect of inoculation on silage quality and rumen fermentation in dairy cows. Medycyna Wet., 63(9), 1057-1059 13. Lenart A., Klimek-Kopyra A. (2011). Wpływ warunków pogodowych na stopień porażenia grzybami pleśniowymi różnych odmian kukurydzy (Zea mays L.). Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 567, 177-182 14. Masoero F., Gallo A., Moschini M., Piva G., Diaz D. (2007). Carryover of aflatoxin from feed to milk in dairy cows with low or high somatic cell counts. Animal., 1 (9), 1344-1350 15. Peltonen K., El-Nezami H., Haskard C., Ahokas J., Salminen S. (2001). Aflatoxin B1 binding by dairy strains of lactic acid bacteria and bifidobacteria. J Dairy Sci, 84, 2152-2156 16. Piotrowska M., Żakowska Z. (2000). The biodegradation of ochratoxin A in food products by lactic acid bacteria and baker s yeast. Prog. Biotechnol., 17, 307-310 17. PN-ISO 21527-1:2009 Mikrobiologia żywności i pasz Horyzontalna metoda oznaczania liczby drożdży i pleśni Część 1: Metoda liczenia kolonii w produktach o aktywności wody wyższej niż 0,95 18. Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 25 sierpnia 2014 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie zawartości substancji niepożądanych w paszach (Dz.U. 2014 poz. 1213) 19. Shahin A. A. M. (2007). Removal of aflatoxin B1 from contaminated liquid media by dairy lactic acid bacteria. Int. J. Agricult. Biol., 9 (1), 71-75 20. Weinberg Z. G., Ashbell G., Hen Y., Azrieli A., Szakacs G., Filya I. (2002). Ensiling whole-crop wheat and corn in large containers with Lactobacillus plantarum and Lactobacillus buchneri. J. Ind. Microbiol. Biotechnol., 28, 7-11 21. Zinedine A., Faid M., Benlemlih M. (2005). In vitro reduction of aflatoxin B1 by strains of lactic acid bacteria isolated from Moroccan sourdough bread. Int. J. Agricult. Biol., 7 (1), 67-70 15