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Moderne Landwirtschaft
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von Rui A Gonçalves, Biomin-Holding, Österreich
In der Aquakultur, Fumonisine (FUM) wurden im Allgemeinen mit einer verringerten Wachstumsrate in Verbindung gebracht, Futterverbrauch und Futtereffizienz, und beeinträchtigter Sphingolipid-Stoffwechsel. Fumonisin-Toxizität
hängt mit dieser Fähigkeit zusammen, Sphinganin (Sphingosin) N-Acyltransferase (Ceramidsynthase) zu hemmen, ein Schlüsselenzym im Fettstoffwechsel, diesen Weg stören. Dies liegt an der langkettigen Kohlenwasserstoffeinheit (ähnlich der von
Sphingosin und Sphinganin) in diesen Mykotoxinen, die eine Rolle in ihrer Toxizität spielt.
Empfindlichkeit von Süßwasserarten
Es liegen nur wenige Informationen über die Auswirkungen von Fumonisinen auf Aquakulturarten vor, und die meisten Forschungen konzentrieren sich auf Süßwasserarten.
Der Kanalwels (Ictalurus punctatus) ist die am besten untersuchte Art. Diese Fische vertragen relativ hohe FUM-Werte, mit einer Sensitivität von etwa 10 mg Fumonisin B1 (FB1)/kg Futter. Auch bei Karpfen (Cyprinus carpio L.) wurde über Nebenwirkungen von Fumonisin-kontaminierter Nahrung berichtet:In verschiedenen Experimenten wurden vereinzelte Läsionen in der exokrinen und endokrinen Bauchspeicheldrüse beobachtet, und interrenales Gewebe, wahrscheinlich aufgrund von Ischämie und/oder erhöhter endothelialer Permeabilität.
In einer anderen Studie von Pepeljnjak et al. 2003, einjährigen Karpfen wurden Pellets mit 500, 5, 000 oder 150, 000 μg FB1/
kg Körpergewicht, Dies führt zu Gewichtsverlust und Veränderungen der hämatologischen und biochemischen Parameter in den Zielorganen.
Tuanet al. (2003) zeigten, dass die Verfütterung von FB1 an tropische Arten im Alter von 10, 40, 70 und 150 mg/kg Futter für 8 Wochen beeinflussten das Wachstum von Niltilapia (Oreochromis niloticus)-Finglingen. Bei diesem Versuch, durchschnittliche Gewichtszunahme bei Fischfutter mit 40, 000 μg FB1/kg oder mehr waren niedriger. Der Hämatokrit war nur bei der Tilapie mit 150, 000 μg FB1/kg Futter. Das Verhältnis von freiem Sphinganin zu freiem Sphingosin (Sa:So-Verhältnis) in der Leber stieg um 150, 000 μg FB1/kg Futter.
Pazifische Weißschenkelgarnelen
Nach Kenntnis des Autors die einzige Krebstierart, die bisher hinsichtlich der Empfindlichkeit gegenüber FUM untersucht wurde, ist die Pazifische Weißschenkelgarnele (Litopenaeus vannamei). Trotz geringfügiger Abweichungen in den Teststufen, die wenigen verfügbaren Studien deuten darauf hin, dass Litopenaeus vannamei viel empfindlicher auf FB1 reagiert als zuvor bei Süßwasserarten beschrieben. García-Morales et al. (2013) haben gezeigt, dass die Konzentration von löslichem Muskelprotein reduziert wurde, und es wurden Veränderungen in den thermodynamischen Eigenschaften von Myosin beobachtet, nach 30 Tagen" Exposition gegenüber FUM bei Pazifischen Weißschenkelgarnelen, die mit 20 bis 200 μg FB1/kg Futter gefüttert wurden.
Dieselben Autoren berichteten über deutliche histologische Veränderungen in den Geweben von Garnelen, die mit einem Futter mit 200 µg FB1/kg Futter gefüttert wurden. und Veränderungen der Fleischqualität nach 12 Tagen Eislagerung bei Fischen, die mit mehr als 600 μg FUM/kg Futter gefüttert wurden. Die Wirkung von FUM auf die Muskelqualität kann von großer Bedeutung sein, speziell für Garnelen exportierende Länder, da es sich direkt auf die Haltbarkeit auswirkt. Die Studie von Burgos-Hernández et al. bestätigte im Jahr 2005 auch, dass FB1 histologische Veränderungen im Leberpankreas der Garnelen als Folge von Veränderungen der Trypsin- und Kollagenaseaktivität verursacht.
Mexía-Salazar et al. (2008) beobachteten auch deutliche histologische Veränderungen im Hepatopankreas, sowie nekrotisches Gewebe, bei Garnelen, die mit 500 μg FB1/kg gefüttert wurden. Diese Autoren beobachteten auch Veränderungen sowohl in den elektrophoretischen Mustern als auch in den thermodynamischen Eigenschaften des Myosins, das aus FB1 ausgesetzten Garnelen extrahiert wurde.
Meeresarten als anfälliger
Alle Aquakulturarten auf Empfindlichkeit gegenüber FUM getestet
Datteln waren Allesfresser oder Pflanzenfresser, und alle waren Süßwasserarten, mit Ausnahme von Whiteleg Shrimps. In Pflanzenmehlen, die üblicherweise für fleischfressende Meerestiere verwendet werden, wurden hohe FUM-Werte gemessen. Es gab jedoch keine Studien, die die möglichen Auswirkungen von FUM auf Meereslebewesen untersuchten. Um diese Wissenslücke zu schließen, zwei Versuche wurden an Meeresarten durchgeführt, wo ein Potenzial für die Verwendung von Pflanzenmehl besteht.
Eine der Studien wurde mit Goldbrasse (Sparus aurata) durchgeführt, eine der wichtigsten in Europa gezüchteten Aquakulturarten und ein gutes Modell, um die Wirkung von FUM auf fleischfressende Meeresarten zu untersuchen.
In dieser Studie, die noch ausgewertet wird, dreifache Gruppen von 35 Goldbrassen (insgesamt 315 Fische), mit einem mittleren anfänglichen Körpergewicht (IBW) von 28,8 ± 2,1 g wurden 60 Tage lang mit einer von drei Versuchsdiäten gefüttert. Die experimentellen Diäten waren:FUM 1, mit 168 µg FUM/kg Futter; FUM 2, mit 333 µg FUM/kg; und eine Kontrolldiät, frei von Mykotoxinen.
Vorläufige Ergebnisse zeigen, dass die getesteten FUM-Einschlussmengen das Gesamtwachstum beeinflussen. Tabelle 1 fasst die Wirkung von FUM bei 168 und 333 µg/kg Futter auf die wichtigsten Wachstumsindikatoren zusammen:endgültiges Körpergewicht (FBW), spezifische Wachstumsrate (SGR), Futterverwertungsverhältnis (FCR), Futteraufnahme (FI) und Proteineffizienzverhältnis (PER), im Vergleich zur Kontrolldiät. Die getesteten FUM-Werte hatten keinen Einfluss auf die Überlebensraten.
Eine zweite Studie wurde an Steinbutt (Psetta maxima; früher Scophthalmus maximus) durchgeführt, eine benthische fleischfressende Art, gilt als die wichtigste in Europa gezüchtete Plattfischart mit großem Potenzial für Ostasien. In dieser Studie, die noch ausgewertet wird, Dreifachgruppen von 30 Steinbutt (insgesamt 450 Fische) mit einem mittleren Anfangsgewicht (IBW) von 83,7 ± 2,9 g erhielten Futter mit 0,5, 1,0, 2,0 oder 5,0 mg FUM/kg für 63 Tage (Diäten mit der Bezeichnung FUM 0,5, FUM 1.0, FUM 2.0 und FUM 5.0, bzw).
Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass 5 mg FUM/kg Futter die Mortalität signifikant erhöht (p <0,05). Endgültiges mittleres Körpergewicht, die spezifische Wachstumsrate und das Proteineffizienzverhältnis waren bei den mit FUM 1.0 gefütterten Fischen signifikant niedriger, FUM 2.0 und FUM 5.0 Diäten, und das Futterverwertungsverhältnis war höher, als Fische, die mit der Kontroll- oder FUM 0,5-Diät gefüttert wurden. 1–5 mg FUM/kg Futter reduzierten die Höhe der Zotten am distalen Bürstensaum des Darms und reduzierten den Leberlipideinschluss (p <0,05).
Bisherige Ergebnisse aus diesen beiden Studien
sind von großem Interesse. Zu unserer
Wissen, es sind die ersten versuche
bei Meerestieren durchgeführt, Untersuchung einer pelagischen und einer benthischen Art. Außerdem, Die in früheren Versuchen getesteten FUM-Werte liegen innerhalb der Kontaminationswerte, die häufig in kommerziellen Aquafeeds gefunden werden. Dies unterstreicht die Bedeutung des Screenings und der Verhinderung von FUM in Futtermitteln.
Meeresfisch- und Garnelenarten können gegenüber relativ niedrigen Fumonisinkonzentrationen (<5000 µg FUM/kg Futter) sehr empfindlich sein, die Wachstumsleistung und den Immunstatus beeinflussen. Dies ist viel niedriger als die Empfindlichkeit der meisten Süßwasserarten. und auch niedriger als Vieharten.
Dies stellt den Sektor der marinen Aquakultur vor zusätzliche Herausforderungen, da die Leitlinien der Europäischen Kommission für
FUM (Fumonisine B1 + B2) in Ergänzungs- und Alleinfuttermitteln für Fische beträgt 10 mg FUM/kg Futter (Europäische Kommission, 2006), was zu hoch sein könnte, zumindest für Sparus aurata, Psetta maxima und Litopenaeus vannamei. Weitere Forschungen sind erforderlich, um zu bestätigen, ob andere Meeresarten ebenso empfindlich auf FUM reagieren, und um die Wirkung anderer Mykotoxine, die gleichzeitig mit FUM auftreten, besser zu verstehen.
Synergismus kann die Empfindlichkeitsstufen reduzieren
Obwohl FUM das vorherrschende Mykotoxin in Pflanzenmehlen und den nachfolgenden Futtermitteln ist, durchschnittlich 80 Prozent aller Fertigfutterproben sind mit mehr als einem Mykotoxin belastet.
Es ist, deshalb, wichtig, die Auswirkungen von FUM und seine Wechselwirkung mit anderen Mykotoxinen zu verstehen, die im Futtermittel vorhanden sein können, insbesondere andere Fusarium-Mykotoxine, die neben FUM produziert werden. Synergie, d.h. die Wechselwirkung von zwei oder mehr Mykotoxinen, um eine kombinierte Wirkung hervorzurufen, die größer ist als die Summe ihrer einzelnen Wirkungen, Aquakultur nicht vollständig beschrieben. Jedoch, Es ist bekannt, dass Aflatoxin B1 und Fumonisine bei Fischen und Garnelen synergistisch interagieren. Die Studie von Mckean et al. (2006) bei Mückenfischen (Gambusia affinis) beschreibt die synergistische Wirkung von Aflatoxin und Fumonisinen perfekt.
Die Autoren beobachteten, dass die Sterblichkeit erst über 2 (auf 17%) ansteigt, 000 ppb FUM und eine ähnliche Mortalität werden bei Aflatoxingehalten von 215 ppb beobachtet. Jedoch, wenn beide Mykotoxine kombiniert wurden, Die Autoren fanden heraus, dass die Sterblichkeit nach 1 auf 75 Prozent anstieg. 740 ppb FUM plus 255,4 ppb AF.
Dieser synergistische Effekt wurde auch bei Regenbogenforellen (Oncorhynchus mykiss) mit AFB1 bei 100 ppb und FB1 bei beobachtet
3, 200 ppb (Carlson et al., 2001); in Pazifischen Weißschenkelgarnelen (Litopenaeus vannamei) mit 300 ppb AFB1 und 1, 400 ppb FB1; und beim afrikanischen Wels (Clarias gariepinus) mit AFB1 bei 7,3 ppb und FB1 bei 15, 000 ppb.
Schlussfolgerungen
Goldbrasse, Steinbutt, und Pacific Whiteleg Shrimps scheinen sehr empfindlich auf FUM-Kontamination zu reagieren. Die Empfindlichkeitsstufen dieser Arten liegen unter den Richtwerten der Europäischen Kommission
für FUM (Fumonisine B1 + B2) in Ergänzungs- und Alleinfuttermitteln für Fische von 10 mg FUM/kg Futter.
Uns ist bewusst, dass diese Richtwerte auf der Empfindlichkeit von Süßwasser-Aquakulturarten basieren. Die immense Artenvielfalt erschwert die Erstellung von Leitlinien für die Aquakulturindustrie. Eine weitere Bewertung der FUM-Empfindlichkeit bei anderen Meerestieren ist unerlässlich, um das Risiko zu bestimmen, das FUM für Hersteller und Landwirte von Aquakulturfuttermitteln darstellen kann.
Obwohl Süßwasserarten weniger empfindlich auf FUM reagieren, Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass Futtermittel, die bei diesen Arten verwendet werden, einen hohen Gehalt an einer Vielzahl von Pflanzenproteinen enthalten. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit des gleichzeitigen Auftretens von Mykotoxinen in Süßwasser-Aquafeeds signifikant, Erhöhung der Empfindlichkeit gegenüber diesen Mykotoxinen im Futter.
