Silajda bulunan mikotoksinler, kimyasal etkenler içerisinde ruminant sağlığını tehdit eden en ciddi risk faktörlerinden biri olarak kabul edilmektedir.
Yemde küf ve küflerin toksinleri artan bir küresel zorlu görevdir. Çoklu çevresel ve hasat öncesi ve sonrası tarımsal uygulamalar bu artışa katkıda bulunabilir. Küflü yem ve mikotoksinler; düşük yem tüketimi, sindirilebilme düzeyinde azalma ve ruminantlarda sağlık bozuklukları ile ilişkili bulunmuştur. Bazıları normalde konsantrelerde bulunmayan bir dizi mikotoksin küflü silajda mevcut olabilir. Büyük endişe mikotoksinlerin Penicillium tarafından üretilen PR-toksin, mikofenolik asit, rokfortin C ve patulin gibi çeşitleri vardır. Mikotoksikozisin klinik belirtileri genellikle hafiftir ve bu nedenle çoğunlukla gözden kaçar. Mikotoksin bağlayıcı mikotoksinlerin etkilerine karşı koruma amaçlı, süt ürünleri üretiminde yaygın olarak kullanılır.
Silajda küf varlığı
Küfler normalde her yerde bulunur ve mısır ve ot silajında 80 farklı mantar türü tanımlanmıştır. Silaj, silajın asit ve mikroaerobik ortamına adapte olmuş küfler tarafından istila edilir (Storm ve ark., 2008). Hava sıklıkla silajı kaplar ve aside toleranslı maya ve küf gelişimini destekler. Penicillium küfleri yaygın olarak bulunur, çünkü aside toleranslıdırlar ve oksijen gereksinimleri azdır. Küfler çevresel koşullara bağlı olarak mikotoksin üretebilir. Silajda toksin oluşumu, küflerin yayılma alanı ve dağılımı oldukça değişkendir. Silajdaki küflerin büyümesi düzensizdir ve büyüme hızı, üremeleri ve çeşitli mikotoksinlerin istikrarı da değişkenlik gösterir. Penicillium roqueforti de silajı ele geçirebilir ve küf istilasının bir göstergesi olarak dikkate alınır. Mısır silajında mavi toplar gibi, ot silajında ise koyu alanlar olarak görülebilir. P. roqueforti silajın yapısını bozar ve sonuçta silaj sıcaklığında artış meydana gelir. Küfler, diğer muhtemel patojenik mikroorganizmaların önünü de açmaktadır. Stabil olmayan silajda Listeria monocytogenes ve Clostridia butyricum gibi potansiyel patojenik bakteriler ile birlikte toksin üreten küfler ve mayalar (Monascus ruber, Aspergillus fumigatus, Byssochlamys) da bulunabilir. P. roqueforti ve A. fumigatus antimikrobiyal veya bağışıklığı baskılayıcı etkileri olan ikincil mikotoksinlerin geniş yelpazesini üretir. P. roqueforti bazı diğer küf toksinlerinden farklı olarak silaj döneminden sonra gelir. Toksinlerin bu eşitsiz zamansal ve mekansal dağılımları nedeniyle, bir mikotoksin sorununu tespit etmek maksadıyla örnek almak zordur.
Bazı mikotoksinler ve etkileri
Mikotoksin varlığı ile ilgili dünyada ilk çalışmalar tahıllar üzerinde yapılmıştır. Küflü mısırdan izole edilen Penicillium puberulum ekstraktının toksik olduğu 1913 yılında belirlenmiş ve bu zehirli maddeye penisillik asit adı verilmiştir. Tahıl ve ürünleri temel gıda maddesi olmaları ve yem maddesi olarak da yaygın olarak kullanılmaları, toksik küf gelişmesi ve mikotoksin oluşumu için hasat öncesinde, hasat sırasında ve sonrasında da ciddi boyutta hedef olmaları nedeniyle mikotoksin açısından önemlidir. Tahıl olarak buğday, arpa, yulaf, çavdar, mısır ve pirinçte bulunabilecek başlıca mikotoksinler aflatoksinler, fumonisinler, trikotesenler (T-2 toksin, HT-2 toksin, nivalenol/NIV, deoksinivalenol / vomitoksin / DON, diasetoksirpenol / DAS gibi), OTA ve zearalenondur.
Aflatoksinler: Aspergillus flavus ve Aspergillus parasiticus tarafından üretilen mikotoksinlerdir. B1, B2, G1, G2, M1 ve M2 olarak altı alt gruba ayrılmaktadırlar. Aflatoksin B1, doğal olarak küflenmiş ürünlerde ve karma yemlerde en sık karşılaşılan ve yüksek oranda bulunan bir metabolittir. Aflatoksinlerin sadece %10’unundan az bir bölümünün rumende yıkılabildiği ve bu nedenle rumen mikroorganizmaları üzerinde de olumsuz etkilerinin olduğu bildirilmektedir.
Okratoksin: Aspergillus ve Penicillium’ların birçok türü tarafından üretilebilir. Okratoksin A, Avrupa ve Amerika’da 10’dan fazla ülkede bulunan temel bileşiklerdendir. Aspergillus türü tarafından okratoksin üretilmesi yüksek sıcaklık ve yüksek nispi nemin sağlanması gerekliliği ile sınırlanırken Penicillium türü için böyle bir sınırlama söz konusu değildir, Penicillium türü 5°C’ye kadar düşük sıcaklıkta okratoksin üretebilmektedir. Okratoksin A, bazı diğer gıdalarda olduğu kadar mısır, arpa, buğday yulafta bulunmaktadır, fakat okratoksin B’nin bulunurluğu oldukça nadirdir.
Deoxynivalenol (DON): Vomitoksin olarak da bilinen bu mikotoksin (1-3 ppm seviyesinde) hayvanlarda yem yemede azalmaya, kilo artışında azalmaya neden olur. Kusma ve yem yemeyi bırakma vomitoksin seviyesinin 10ppm ve yukarısında şekillenir. Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) insan gıdalarında 1ppm’i geçmemesini önermektedir.
Zearalenone: Bu mikotoksin hasat öncesi mısırda ve buğdayda Gibberella zeae (Fusarium graminearum) tarafından düşük konsantrasyonlarda üretilir. Genellikle DON ve zearalenone beraber oluşur. Östrojenik etkili olan bu mikotoksin domuzlarda abortus, infertilite ve diğer üreme problemlerine neden olur. Yemlerdeki 0.1 ile 5 ppm zearalenone domuzlarda östrojenik sendroma neden olabilir. Genç domuzlarda yemdeki 1ppm konsantrasyonlarında zearalenone, uterus prolapsusuna neden olur. Depo edilen dane yemlerde nemin %20.5 ve 21-27°C sıcaklığında olması bu mikotoksinin üremesi için idealdir.
Fumonisin: Son zamanlarda keşfedilen bu mikotoksinin hangi şartlar altında oluştuğu bilinmemektedir. Atlarda, eşeklerde, katırlarda equine leukoencephalomalacia ve domuzlarda akciğer ödemine neden olduğu düşünülmektedir. Yemdeki fumonisin seviyelerinin atlarda 5 ppm, domuzlarda 10 ppm ve sığırlarda 50 ppm’den az olması tavsiye edilmektedir. Mısırla ilgili olan mikotoksinlere benzemeksizin yüksek fumonisin konsantrasyonları sağlıklı görünen mısır koçanlarında da bulunabilir.
Hastalık belirtisi görülmemesine rağmen mısırların muayenesi F. moniliforme ile enfekte olduğunu gösterebilir. Bu risk nedeniyle hayvan sahiplerinin kullandıkları yemleri (özellikle mısırları) fumonisin yönünden kontrol ettirmeleri uygun olur.
Diğer mikotoksinler
PR-toksin antimikrobiyal bir etkiye sahiptir ve silajda bir problem olup olmadığının göstergesi olarak kabul edilmiştir (Sumarah, et al., 2005). PR-toksini, sığırlarda daha az yem tüketimi, rumen stazı, bağırsak irritasyonu, abort, fertilite azalması ve retensiyo olguları ile ilişkilendirilmiştir. Penisilik asit antimikrobiyal bir etkiye sahiptir ve rumen mikrobiyal florasının stabilizasyonunu bozabilir. Rokfortin C bir nörotoksindir. P. roqueforti küfü peynir üretiminde kullanıldığında potansiyel toksinler bağlanır ve süt proteinleri ile inaktive edilir. Bu nedenle de sindirildiklerinde herhangi bir zarar vermezler. Ancak silajda bulunduğunda bu nörotoksinler ciddi ve olumsuz sonuçlar doğurabilir. Mikofenolik asit son derece güçlü bir bağışıklık sistemi baskılayıcısıdır, bu nedenle böbrek nakillerinde güçlü bir immunosüpresif ajan olarak kullanılmaktadır. Patulin silajda yaygın olarak bulunan bir mikotoksindir. Rumen fermantasyonu üzerine etkilidir, nörotoksik ve sitotoksik özellik gösterir. İnek ölümlerinden sorumlu tutulmasına karşın literatürde çok az ilgi görmüştür. Risk sığırların birbiriyle etkileşime giren mikotoksin karışımlarının olumsuz etkilerine maruz kalabilecek olmasından ileri gelir. Bu risk bireysel mikotoksinleri temel alan mevcut mevzuat ve öneriler ile dikkate alınmaz.
Rumen sağlığına etkileri
İnekler çeşitli küf ve mikotoksinlere hem inhalasyon hem de sindirim yoluyla maruz kalmaktadır. Rumen uzunca bir süredir bu toksinlerin tümüne karşı güçlü bir tampon olarak görüldüğünden rumen mikroflorası doğal mikotoksin yok edici olarak kabul edilmiştir (Schiefer, 1990). Bu özellik ruminantları, ruminant olmayan hayvanlar ile karşılaştırıldığında bu toksinlere karşı göreceli olarak dirençli yapar. Ancak durum tüm mikotoksinler için böyle değildir. Örneğin laktasyondaki süt inekleri gibi yüksek verimli hayvanlarda rumen geçiş hızı artmıştır ve kontamine yemin bu hızlı geçişi rumen mikroflorasını şaşkına çevirir, bu nedenle rumen mikroflorası tüm mikotoksinleri denatüre edemez (Kiessling ve ark., 1984). Bununla birlikte, genç buzağıların rumenleri tam gelişmediğinden onlar da mikotoksinlere karşı daha duyarlıdırlar. Mikotoksinler, endotoksin oluşumu ve ruminal duvarın zayıflamasına öncülük ederek rumen mikroflorasını istikrarsızlaştıran olaylar zincirini oluşturur. Antibiyotik etkili toksinler rumen mikrobiyotasını tam yerinde rahatsız eder ve diğer toksinleri uygun bir şekilde idare edemez. Silajdan kaynaklanan deoxynivalenol (DON), zearalenone ve tremorjenler gibi hasat öncesi yaygın görülen mikotoksinler, rumen mikroflorası üzerindeki antibiyotik etkilerinden dolayı yaygın bir sağlık sorunu haline gelebilmektedir.
Sistemik etkileri
Mikotoksinler süt sığırlarında belirsiz ve nonspesifik çeşitli belirtilere neden olabilirler. Sistemik dolaşıma emilen mikotoksinler bağışıklık sisteminin aktivasyonuyla sonuçlanan çeşitli etkilere neden olacaklardır (Sharma, 1993). Mikotoksinler bağışıklığı baskılayan en önemli besinsel faktörlerden biri olarak kabul edilmektedir. Yem tüketiminde azalma, yemi reddetme, savurganlık, kaba tüy yapısı, zayıf vücut kondisyonu, düşük fertilite ve hastalıklara karşı artmış duyarlılık gibi belirtiler görülebilir. Değişmiş rumen fermantasyon, sindirim rahatsızlıkları, ishal, bağırsak irritasyonu, rumenitis, yüksek somatik hücre sayısı, mastitis, laminitis, cilt erozyonu ve üreme sorunları gibi durumların tümü bir mikotoksin sorunu ile ilişkilidir. Genellikle herhangi bir klinik belirti yoktur, fakat çiftliğin karlılığı üzerinde ciddi bir finansal etkiye sahip subklinik üretim kayıplarına neden olmaktadır. Yemlerdeki mikotoksinler genellikle süt üretiminde %10-15 oranında ve ciddi vakalarda üretimde %50’den daha yüksek oranlarda kayıp görülmesine neden olacaktır.
Tanı yöntemleri
Yemlerdeki küf ve toksinlerin tespiti belirtildiği gibi zor ve çok aydınlatıcı değildir. Birçok araştırma hayvanlarda mikotoksin sorunu ile mücadelede tanı belirteçleri bulmak için yapılmıştır (Zheng ve ark., 2006). Karaciğer enzim testleri bir aflatoksin sorununu sadece belirleme değeridir ve bu nedenle İtalya’nın güneyindeki yemlerde bulunuyor olmasına rağmen Avrupa’da büyük kaygı yaratmamaktadır. Metabolik tehlikenin çeşitli belirteçleri mikotoksinlere özgü değildir fakat tanının konulmasında yardımcı olabilir. Biyolojik işaretleri bulmak için yapılan araştırmalar devam ediyor ve araştırmacılar şu anda mikotoksikozis tanısında yardımcı olmak için kullanılacak bir sığır geni imzasını geliştiriyorlar. Gen ifadesi analizi de hayvanlar farklı mikotoksinlere aynı anda maruz kaldıklarında, etkisini biyolojik açıdan ortaya koymak için iyi bir yaklaşım olabilir. Bir mikotoksin sorunundan şüphelenildiği durumlarda, pratik bir tanı yöntemi olarak geniş spektrumlu bir mikotoksin bağlayıcı ile tanı- tedavi uygulanır. Eğer mikotoksin bağlayıcı uygulandıktan sonra klinik belirtiler azalıyor veya gözden kayboluyorsa çok büyük bir olasılıkla mikotoksin sorunu yemden meydana geliyordur. Bu yaklaşım, materyallerin düzensiz örneklenmesi sorununu önler ve birlikte bulunduğunda mikotoksin seviyeleri ile ilgili riskleri değerlendirmek zordur.
Silaj yönetimi
Silaj, mikrobiyal yöntemlerle oksijen kaynağı tükenmiş ve organik asitlerin üretimi nedeniyle pH’nın düşürüldüğü bir yem koruma yöntemidir. Silaj yönetim önerileri daha fazla mikrobiyal gelişmenin önüne geçmek, oksijensiz ve asidik bir ortama ulaşmak için tasarlanmıştır. Bu mükemmel koşullar altında, istenmeyen bozulma mikroorganizmaları çoğalmayacaklardır. İyi bir silaj yönetimi, küf ve mikotoksinleri önlemek için çok önemlidir. Bitkinin sıkıştırılması ihtiyacı, optimize ekim-hasat zamanları ve uygun nem seviyesinin korunması ile minimize edilecektir. Paketleme ve mühürleme işlemleri havanın dışarıda bırakılmasının sağlanması için gereklidir. Silaj inokulantlarının kullanılması yemin fermantasyon ve korunmasını optimize eder. Silo açıldığında beslemenin yapılacağı silaj yüzü bozulmasını önlemek için temiz bir şekilde kesilmelidir ve bozulmanın önüne geçmek için günlük 15-30 cm kesilmesi tavsiye edilir. Silaj silodan çıkarıldıktan sonra doğrudan beslenme için kullanılmalı ve küflü silaj atılmalıdır.
Rumen fonksiyonlarını stabilize etmek için müdahaleler
İstikrarlı rumen fermantasyonu, rumende mikotoksin degredasyonunu optimize etmek açısından önemlidir. Mikotoksinin rumendeki etkilerini en aza indirmek için yemdeki selüloz içeriğini artırmak genel bir öneridir. Kaliteli canlı maya ürünlerinin kullanımı, istikrarlı bir rumen pH’si sağlamak için katkıda bulunabilir. Böylece rumen fermantasyonu optimize edilmiş olur. İyi kalitede geniş spektrumlu mikotoksin bağlayıcıların kullanılması yararlı olmaktadır. İyi kalitede bir mikotoksin bağlayıcının mikotoksinle ilişkili oksidatif stresi azaltıcı etkisini belirlemek için yapılan bir çalışmada, mikotoksin bağlayıcının iki hafta süresince uygulanmasının ardından, ineklerin %85’inde oksidatif stres düzeyinin azaldığı, somatik hücre sayısının düştüğü ve süt üretim düzeylerinin arttığı görülmüştür. Silajdaki küfler ve mikotoksin sorunları inekler için yaygın sorunlar arasındadır. Ancak genellikle ineklerin sağlığı ve üretimin en iyi şekilde yapılması açısından ihmaller vardır.
Küf ve toksinlerin dengesiz mekansal ve zamansal dağılımı nedeniyle, yemde tespit edilmeleri zordur. Bu silaj küflerinin bazı antibiyotik etkileri, rumenin mevcut diğer mikrobiyal ortamına zarar verebilir ve diğer farklı küf toksinlerinin, mayaların ve bakteriyel tehlikelerin önünü açabilir. Mikotoksine maruz kalmanın belirtileri spesifik değildir ve genellikle subklinik seyreder ancak üretim kayıpları önemli derecede belirgindir. Küfler optimum performansın altındaki durumlarda akılda tutulmalıdır ve uygun bir mikotoksin bağlayıcı tavsiye edilmektedir.