Substrate-dependent detoxification of DON, ZEN, and AFB 1 by a commercial silage inoculant: From mycotoxin reduction to feed safety compliance
Diese Studie zeigt, dass ein kommerzieller Silage-Inokulant, der *Pediococcus pentosaceus*, *Lactobacillus plantarum* und Cellulase enthält, DON-, ZEN- und AFB1-Mykotoxine effektiv reduziert und die Nährstoffqualität in verschiedenen Ernte-Nebenprodukten verbessert, wobei Reisstroh im Vergleich zu anderen Substraten die signifikanteste Entgiftung und Sicherheitskonformität aufweist.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung des untenstehenden Papers. Sie wurde nicht von den Autoren verfasst oder gebilligt. Für technische Genauigkeit konsultieren Sie das Originalpaper. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
In der Welt der Nutztierhaltung ist die Qualität des Futters eine Frage von Leben und Tod für die Tiere und die Sicherheit der produzierten Lebensmittel. Landwirte verlassen sich auf Ernteabfälle wie Stroh und Zuckerrohrschlempe, um ihre Herden zu füttern, doch diese Materialien bergen oft unsichtbare Gefahren. Während des Wachstums und der Lagerung können sich Pilze auf diesen Pflanzen ansiedeln und toxische Chemikalien produzieren, die als Mykotoxine bekannt sind. Unter den gefährlichsten sind drei spezifische Toxine: eines, das Erbrechen und Immunsuppression verursacht, ein weiteres, das die reproduktive Gesundheit stört, und ein drittes, das ein potentes Karzinogen ist. Um diese Ernteabfälle sicher und nahrhaft zu machen, verpacken Landwirte sie oft eng in luftdichte Säcke, um sie zu fermentieren, ein Prozess, der Silierung genannt wird. Diese Fermentation wird meist durch die Zugabe einer Mischung aus nützlichen Bakterien und Enzymen, einem sogenannten Inokulum, unterstützt, welches die Bildung von Milchsäure beschleunigt und das Futter konserviert. Es blieb jedoch die unbeantwortete Frage, ob diese standardmäßige bakterielle Mischung in der Lage ist, diese gefährlichen Toxine bei verschiedenen Arten von Pflanzenmaterial zuverlässig zu neutralisieren, oder ob der Erfolg der Reinigung vollständig von der spezifischen Pflanze abhängt, die behandelt wird.
Ein Team von Forschern setzte sich zum Ziel, diese Frage zu beantworten, indem es eine kommerzielle bakterielle Mischung an vier sehr unterschiedlichen Nebenprodukten der Ernte testete: Gerbstroh, Maisstroh, Reisstroh und gepressten Zuckerrohrbagasse. Sie nahmen diese Rohstoffe, die von Natur aus variierende Mengen der drei gefährlichen Toxine enthielten, und teilten sie in zwei Gruppen auf. Eine Gruppe erhielt die spezielle bakterielle Behandlung, während die andere Gruppe lediglich eine Zuckerlösung als Basis-Kontrollgruppe erhielt. Beide Gruppen wurden in Säcken versiegelt und sechzig Tage lang fermentiert. Nach dem Fermentationszeitraum analysierten die Wissenschaftler das Futter, um zu sehen, wie sich die Nährstoffe verändert hatten, wie die Fermentation vorangeschritten war und, was am kritischsten war, wie viel der toxischen Kontamination verblieben war.
Die Ergebnisse zeigten eine Geschichte mit frappierenden Unterschieden je nach Pflanzenmaterial. Die bakterielle Mischung wirkte nicht bei jeder Kulturpflanze auf die gleiche Weise. Reisstroh ging als klarer Sieger hervor und zeigte die dramatischste Verbesserung. In diesem Material reduzierte die Behandlung das reproduktive Toxin um fast neunundneunzig Prozent, wodurch der Spiegel von gefährlichen 600 Teilen pro Milliarde auf sichere 5,9 Teile pro Milliarde sank. Es senkte auch das Erbrechen-verursachende Toxin um zwei Drittel und reduzierte das Karzinogen um sechzig Prozent. Auch Gerbstroh verzeichnete großen Erfolg beim reproduktiven Toxin, das um über fünfundneunzig Prozent reduziert wurde, obwohl das Erbrechen-verursachende Toxin nur um etwa einundvierzig Prozent sank. Maisstroh und Zuckerrohrbagasse zeigten eher gemischte Ergebnisse; während die Bakterien bei einigen Toxinen halfen, gelang es ihnen bei Maisstroh nicht, das Karzinogen überhaupt zu reduzieren, und die Reduktion des reproduktiven Toxins in der Zuckerrohrbagasse war minimal.
Trotz dieser großen Variationen in der Menge des entfernten Toxins deckte die Studie eine entscheidende Erkenntnis darüber auf, was tatsächlich für die Sicherheit entscheidend ist. Die Forscher fanden heraus, dass der Prozentsatz des entfernten Toxins nicht das einzige Maß für den Erfolg ist. Beispielsweise entfernte die Bakterienmischung im Maisstroh keinerlei Karzinogen, dennoch war das Endprodukt völlig sicher, weil der Ausgangsgehalt dieses Toxins von Natur aus so unglaublich niedrig war. Umgekehrt hatte die bakterielle Behandlung im Gerbstroh zwar nur etwa einundvierzig Prozent des Erbrechen-verursachenden Toxins entfernt, aber dies reichte aus, um den Spiegel von einem gefährlichen Hoch auf ein sicheres Limit zu senken und das Futter somit von unsicher zu konform mit nationalen Sicherheitsstandards zu transformieren. Im Gegensatz dazu blieb das unbehandelte Gerbstroh unsicher, da es das Toxin nicht von selbst ausreichend reduzieren konnte.
Die Studie untersuchte auch, wie sich der Nährwert des Futters während dieses Prozesses veränderte. Die bakterielle Behandlung verbesserte den Proteingehalt des Gerbstrohs signifikant um mehr als sechzig Prozent und verbesserte das Reisstroh um sechsundzwanzig Prozent. Das Maisstroh verhielt sich jedoch anders; sein Proteingehalt sank tatsächlich, und sein Fasergehalt stieg an, was darauf hindeutete, dass die natürliche Fermentation dieser spezifischen Pflanze bereits so stark war, dass die hinzugefügten Bakterien sie nicht weiter verbessern konnten, und die hohe Feuchtigkeit des frischen Mais die Nährstoffe möglicherweise verdünnt hatte. Die Zuckerrohrbagasse fermentierte zwar gut, blieb aber unabhängig von der Behandlung sehr arm an Protein, was darauf hindeutet, dass sie mit anderen Futtermitteln gemischt werden müsste, um nutzbar zu sein.
Letztendlich zeigt die Forschung, dass es keine „Einheitslösung“ für die Reinigung kontaminierten Futters gibt. Die Wirksamkeit der bakteriellen Behandlung hängt stark von der spezifischen Pflanzenart und dem spezifischen Toxin ab. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass der wahre Wert einer solchen Behandlung nicht allein daran gemessen werden sollte, wie hoch der Prozentsatz des entfernten Toxins ist, sondern ob das Endprodukt die Sicherheitsvorschriften erfüllt. Eine Behandlung, die einen kleineren Prozentsatz eines Toxins entfernt, kann wertvoller sein, wenn sie ein gefährliches Futter in den sicheren Bereich bringt, während eine Behandlung, die einen großen Prozentsatz eines Toxins entfernt, unnötig sein kann, wenn das Futter bereits sicher war. Dieser Befund bietet Landwirten einen klareren Weg nach vorn: Sie können nun spezifische Zusätze basierend auf der exakten Kulturpflanze und der jeweiligen Kontamination auswählen, um sicherzustellen, dass ihr Futter nicht nur sauberer, sondern wahrhaft sicher für ihre Tiere ist.
Ertrinken Sie in Arbeiten in Ihrem Fachgebiet?
Erhalten Sie tägliche Digests der neuesten Arbeiten passend zu Ihren Forschungsbegriffen — mit technischen Zusammenfassungen, in Ihrer Sprache.