Számos Fuzárium törzs képes a B-típusú trichotecén, a deoxynivalenol (DON, vomitoxin) termelésére. A trichotecének általános aktív csoportja minden esetben egy epoxi-csoport, amelyik a DON riboszómákhoz való kapcsolódásáért felel, ezzel gátolja a fehérjeképződést. Fontos azt is tudni, hogy a DON-ból további metabolitok képződhetnek különböző gombák, növények, állatok és baktériumok által. Ezeket a DON-származékokat maszkos toxinoknak is nevezzük.

A tanulmányok azt is mutatják, hogy a DON-módosulatok (főként a 3-acetil-DON, a 15-acetil-DON és a DON-3-glükozid) mennyisége a takarmányban mérhető DON-on felül, annak akár még plusz 75%-a is lehet. Azok az újonnan megjelent búzafajták, amelyek a DON-t hatékonyabban alakítják át DON-3-glükoziddá, sokkal ellenállóbbak a DON-termelő Fuzárium graminearum gombákkal szemben, de 10-szer több DON-3-glükozidot tartalmaznak, mint DON-t.

De mi is történik a DON-al és származékaival, miután bejutottak az állatok emésztőrendszerébe?

A DON a bejutás után

A DON és metabolitjainak bélbeli felszívódása állatfajonként különböző. A vékonybél előtti bélflóra rendkívüli jelentőséggel bír a biológiai felhasználhatóság szempontjából, mert a DON főként a vékonybélből szívódik fel. A sertésben, amelyik az egyik legérzékenyebb állat a DON-ra, a vékonybél előtt elhelyezkedő gyomor mikroba-populációja csak 102 -103/ml. A DON 54–89%-a képes átjutni a bél nyálkahártyáján és megjelenik a vérben.

sertés

A bélhámsejtek vannak kitéve a takarmány teljes toxin-szennyezettségének – fotó: Pixabay

A bélbeli baktériumok képesek a DON-származékokat (3/15-acetil-DON, DON-3-glükozid) visszaalakítani DON-ná. Azok a baktériumok, amelyek átalakítják a DON-t egy nem toxikus De-epoxi-deoxinivalenollá (DOM-1), megakadályozzák a DON felszívódását. A DON-al szennyezett takarmány bejutása után a bélhámsejtek jelentik az elsődleges célpontot a toxinnak.

Függetlenül attól, hogy mennyi DON szívódott fel a bélből, a bélhámsejtek vannak kitéve a takarmány teljes toxin-szennyezettségének, így a nem felszívódó toxinok is károsítják a bél nyálkahártyáját. A felszívódott mikotoxinok képesek újra belépni a bélbe a bélnyálkahártyán keresztül vagy az entero-hepatikus körforgáson keresztül (epével való kiválasztódás és visszaszívódás), ezáltal megnöveli a toxinok behatási idejét az emésztőrendszerben.

A bél védelmi funkció csökken

A bélrendszer fontos akadályt jelent az elfogyasztott vegyi anyagokkal és a takarmány szennyeződéseivel szemben, valamint ez az elsődleges védelmi vonal a bélrendszeri fertőzések ellen. A bél védelme nagyrészt a sejtek közötti szoros kapcsolatokon (tight junction) múlik, amely lezárja sejtek közötti teret a bél ürege felől.

A DON képes átjutni a bélnyálkahártyán a sejtek közötti kapcsolatokon keresztül. Ugyanakkor a DON növeli a sejtek közötti átjárhatóságot a sejtek közötti kapcsolatok felbontásával. Ezért a tartósan DON-os takarmánynak kitett állatokban egyre magasabb a DON felvétel.

sertés

A megnövelt sejtek közötti átjárhatóság következtében számos más baktérium is képes bejutni – fotó: Pixabay

Számos baktérium is képes ezután bejutni a sérült bélhámon keresztül, növelve az esélyt a bél bakteriális fertőzéseire. Más mikotoxinok, gyógyszerek, növényvédő szerek, allergének, gombák és vírusok is könnyebben jutnak át a bél nyálkahártyáján.

Szegényes bélműködés és tápanyagfelvétel

Az immunrendszer hetven százaléka az emésztőrendszerben található. A DON károsítja a veleszületett immunitást is:

• közvetlenül aktiválja a jelátvitelt

• sejtek közötti kapcsolatokat (tight junctions) megnyitja, amely  lehetővé teszi a bélben lévő bakteriális antigének átjutását

• csökkenti nyálkatermelést

Nagy dózisú DON elnyomja az immunválaszt, míg az alacsony koncentrációban lévő elősegíti a nyálkahártya gyors gyulladásos válaszát, amely krónikus bélgyulladás megjelenését indukálja.

A DON zavarja a tápanyagok felszívódását a bélből, mint pl. a glükóz és az aminosavak. A nátrium- függő glükóz szállító (SGLT-1) felelős a glükóz felvételéért. Alacsony koncentrációban jelenlévő DON elég ahhoz, hogy meggátolja SGLT-1-t, és ezáltal csökkenti a glükóz felvételét. Az SGLT-1 felelős a vízvisszaszívásért is, ezért a DON által leállított SGLT-1 működés lehet a hátterében a gyakran előforduló DON okozta hasmenésnek.

Alacsony koncentrációjú DON csökkenti a bélbolyhok magasságát, a bélbolyhok fúzióját és sorvadását okozva a sertések patkóbelében és éhbelében. A bélbolyhok növelik meg az emésztőrendszer falának felületét, ennél fogva elengedhetetlenek a hatékony felszívódáshoz.

Takarmány visszautasítás és lesoványodás

A DON két nagyon jól ismert hatása a lesoványodás és a takarmány visszautasítása. Ezen hatások mögötti mechanizmus összetett és a tudományos bizonyítékok azt mutatják, hogy a bél-agy tengely, neuroendokrin tényezők, gyulladásos citokinek és az egész emésztőrendszerben megtalálható keserű íz receptorok vesznek részt a DON által okozott takarmány visszautasításban.

sertés

A DON meg tudja változtatni az agyi funkciókat és közvetlenül az agyat célozza – fotó: Pixabay

Az agy, különösen a hátsó agy, beleértve a hipotalamusz területét, tudja befolyásolni azonnal a takarmányfelvételt. Mivel a DON képes áthatolni a vér-agy gáton, a vérben lévő DON kb. 25–30%-a megtalálható a sertések agy-folyadékában már 2–60 perc múlva. Ugyanakkor a DOM-1 nem tud átjutni a vér-agy gáton. Az egyik legfrissebb tanulmány kimutatta, hogy a DON meg tudja változtatni az agyi funkciókat és közvetlenül az agyat célozza, ezáltal hányást, lesoványodást, lázat, csökkent aktivitást okoz.

A sertések kifejezetten veszélyeztetettek

Mintegy 54–89%-a képes átjutni a sertések bél nyálkahártyáján és kimutatható a vérből. Mivel a bélhámsejtek vannak elsőként kitéve a DON hatásának és sokkal magasabb koncentrációban, mint más szövetek, kifejezetten érdeklődésre tart számot hogy az emésztőrendszer hogyan károsodik a DON-al szennyezett takarmány hatására. Az egészséges emésztőrendszer elengedhetetlen a tápanyagok hatékony felszívódásához az immunrendszer működéséhez, valamint az egészséges bélflóra fenntartásához.

Szem előtt kell tartani, hogy a DON-al szennyezett takarmány etetéséből származó következményeknek csak egy része a bélbeli hatás, de rávilágít arra, hogy egy hatékony mikotoxin kockázatkezelést kell bevezetni.

További információt kaphat a témában dr. Jakab Gábortól: +36-30-348-3274