Medycyna Weterynaryjna - Summary Medycyna Wet. 64 (1), 24-26, 2008

Medycyna Wet. 2008, 64 (1) 24

Artyku³ przegl¹dowy Review

Produkcja pasz przemys³owych w Polsce wynosi od 5 do 8 mln ton. Maj¹c na uwadze pasze wytwarzane przez hodowców zwierz¹t, ³¹czna masa produkowa-nych pasz siêga 16 mln ton rocznie. Profil i skala pro-dukcji przemys³u paszowego, jak wykaza³y wydarze-nia ostatnich lat (g¹bczasta encefalopatia byd³a, influ-enza ptaków o wysokiej zjadliwoœci), s¹ œciœle zwi¹-zane z sytuacj¹ w innych dziedzinach gospodarki (2, 12). Czynnikiem wp³ywaj¹cym na produkcjê sektora paszowego jest tak¿e polityka Unii Europejskiej (UE) stale zmierzaj¹ca w kierunku poprawy jakoœci i bez-pieczeñstwa ¿ywnoœci na wszystkich etapach jej pro-dukcji i obrotu, zgodnie z koncepcj¹ „od pola do sto³u konsumenta”.

Wystêpowanie w paszach drobnoustrojów chorobo-twórczych stwarza ryzyko przeniesienia ich, poprzez zwierzêta, na surowce i produkty ¿ywnoœciowe pocho-dzenia zwierzêcego, co zagra¿a zdrowiu cz³owieka (18). Sta³a ekspozycja zwierz¹t na drobnoustroje licz-nie wystêpuj¹ce w otoczeniu lub w paszy powoduje produkcjê cytokin prozapalnych, aktywacjê odpowie-dzi ostrej fazy, zu¿ywanie sk³adników od¿ywczych na procesy anaboliczne i stymulacjê produkcji leptyny, co prowadzi do obni¿enia produkcyjnoœci (7). Zanie-czyszczenie pasz przez grzyby niesie ryzyko zaka¿eñ grzybiczych, alergii, a przede wszystkim mikotoksy-koz. Jest to szczególnie niebezpieczne, bior¹c pod uwagê, ¿e mikotoksyny mog¹ wykazywaæ w³aœciwoœ-ci karcynogenne, mutagenne, teratogenne lub estrogen-ne. U zwierz¹t powoduj¹ tak¿e zmniejszenie wyko-rzystania paszy, pogorszenie stanu zdrowia oraz

im-munosupresjê. W ocenie jakoœci mikrobiologicznej pasz zasadnicze znaczenie maj¹ niektóre drobnoustroje chorobotwórcze (Salmonella spp., C. botulinum), wa-runkowo chorobotwórcze (C. perfringens), a tak¿e grupy drobnoustrojów pe³ni¹ce rolê tzw. wskaŸników higienicznych, do których nale¿¹: liczba bakterii tle-nowych, liczba grzybów, liczba Enterobacteriaceae czy miano Clostridium spp.

Pa³eczki rodzaju Salmonella

Za jedno z wa¿niejszych Ÿróde³ zaka¿enia zwierz¹t pa³eczkami Salmonella uwa¿ane s¹ pasze (12). Bak-terie te stwierdzane s¹ w materia³ach paszowych po-chodzenia zwierzêcego, a tak¿e coraz czêœciej w ma-teria³ach roœlinnych (11, 15). Badania krajowe z lat 2003-2006 wykaza³y, ¿e pa³eczki Salmonella wystê-puj¹ dwukrotnie czêœciej w materia³ach paszowych pochodzenia roœlinnego (poekstrakcyjne œruty z nasion roœlin oleistych i zbo¿a) ni¿ w m¹czkach zwierzêcych (16). Wed³ug danych Europejskiego Urzêdu ds. Bez-pieczeñstwa ¯ywnoœci pochodz¹cych z lat 2000-2004 zanieczyszczenie niektórych œrut z nasion roœlin ole-istych wynosi³o ponad 24% (3). Mieszankami paszo-wymi najczêœciej zanieczyszczonymi przez pa³eczki Salmonella by³y mieszanki paszowe dla drobiu (nie-publikowane dane w³asne).

Bakterie rodziny Enterobacteriaceae

Rodzina Enterobacteriaceae obejmuje m.in. rodza-je Salmonella, Escherichia, Shigella i Yersinia, w ob-rêbie których wystêpuj¹ gatunki i szczepy patogenne

Zanieczyszczenia mikrobiologiczne pasz

Zak³ad Higieny Pasz Pañstwowego Instytutu Weterynaryjnego – Pañstwowego Instytutu Badawczego, Al. Partyzantów 57, 24-100 Pu³awy

Kwiatek K., Kukier E.

Microbiological contaminants of animal feed

Summary

The occurrence of pathogenic microorganisms in animal feed is risky for animals and, if transported by food of animal origin, may also pose a risk for humans. Moreover, permanent animal exposure to excessive saprophytic microorganisms in an unhygienic environment and feedingstuffs provokes pro-inflammatory cytokine production and an increase in metabolism activity, which, in turn, causes a decrease in productivity. Mycological contamination of animal feed may additionally cause mycosis, allergies and, above all, micotoxicoses. The most often detected microorganisms in animal feedingstuffs are Salmonella spp. and Clostridium spp. and factors of feed hygiene are aerobic bacteria count, fungi count, Enterobacteriaceae count and Clostridium perfringens count.

Medycyna Wet. 2008, 64 (1) 25

dla zwierz¹t i ludzi. Zdecydowana wiêkszoœæ bakterii nale¿¹cych do tej rodziny to pa³eczki jelitowe, których naturalnym œrodowiskiem bytowania jest przewód pokarmowy ludzi i zwierz¹t. Niektóre gatunki z ro-dziny Enterobacteriaceae zasiedlaj¹ roœliny, co mo¿e t³umaczyæ spotykane zanieczyszczenie roœlinnych materia³ów paszowych na poziomie nie przekraczaj¹-cym zwykle 102 _{jtk/g. Ulegaj¹c niewielkiej redukcji}

w trakcie przechowywania pasz, liczba Enterobacte-riaceae jest u¿ytecznym wskaŸnikiem zanieczyszcze-nia ka³owego, a jednoczeœnie poœrednim indykatorem obecnoœci Salmonella spp. (21). Jego znaczenie jest tym wiêksze, ¿e rozmieszczenie pa³eczek Salmonella w paszach jest niejednolite, a prawdopodobieñstwo wykrycia tego drobnoustroju w kilku- lub kilkuset-tonowej partii paszy jest stosunkowo niskie. Jest to tak¿e wskaŸnik dekontaminacji pasz w trakcie produk-cji, s³u¿¹cy monitorowaniu jakoœci produktu, a infor-macja o poziomie zanieczyszczenia stosowanych ma-teria³ów paszowych przez Enterobacteriaceae u³atwia wybór metody i parametrów procesu przetwarzania (8, 21). Parametr ten, wa¿ny zw³aszcza dla materia³ów paszowych, stanowi krytyczny punkt kontroli w ³añ-cuchu produkcji pasz. Za g³ówne Ÿród³o zanieczysz-czenia pasz przez bakterie z tej rodziny uwa¿a siê materia³y paszowe pochodzenia zwierzêcego, w mniej-szym zaœ stopniu warunki sanitarno-higieniczne ich produkcji i obrotu.

Bakterie tlenowe

Zasadniczym, choæ ogólnym kryterium higienicz-nym, informuj¹cym o stanie mikrobiologicznym pa-szy jest ogólna liczba bakterii tlenowych. Parametr ten informuje o jakoœci mikrobiologicznej u¿ytych mate-ria³ów paszowych, efektywnoœci procesu technologicz-nego oraz warunkach sanitarno-higienicznych w trak-cie pozyskiwania, przetwarzania i obrotu paszy oraz jej komponentów. Wielu autorów wi¹¿e jakoœæ i bez-pieczeñstwo paszy z liczb¹ obecnych w niej drobno-ustrojów, zak³adaj¹c, ¿e ni¿sza ich liczba, zmniejsza prawdopodobieñstwo wyst¹pienia drobnoustrojów chorobotwórczych (9). Rozk³ad bia³ek i t³uszczów przez bakterie proteolityczne i lipolityczne obecne w paszach prowadzi ponadto do obni¿enia ich wartoœ-ci od¿ywczej (17).

Grzyby

Grzyby s¹ mikroorganizmami wszechobecnymi w œwiecie o¿ywionym, dziêki m.in. wytwarzanym ob-ficie zarodnikom, opornym na dzia³anie wielu czynni-ków. G³ównym Ÿród³em grzybów w paszach s¹ mate-ria³y paszowe pochodzenia roœlinnego, a w œwie¿ych zbo¿ach stwierdza siê z regu³y nie wiêcej ni¿ 104 _jtk/g.

Grzyby zasiedlaj¹ce materia³y paszowe mog¹ byæ po-chodzenia polowego lub magazynowego, a ich licz-ba zale¿y w du¿ym stopniu od warunków œrodowisko-wych (5). Poza wilgotnoœci¹ i temperatur¹ rozwój grzy-bów warunkuje dostêpnoœæ substancji od¿ywczych,

tlenu i pH pod³o¿a (6). Aktywnoœæ enzymatyczna grzy-bów pleœniowych powoduje obni¿enie wartoœci od-¿ywczej materia³ów paszowych, wywo³uj¹c zarazem niekorzystne zmiany organoleptyczne (4). Obecnoœæ pleœni produkuj¹cych mikotoksyny mo¿e wywo³ywaæ mikotoksykozy zwierz¹t, a poprzez ska¿on¹ ¿ywnoœæ pochodzenia zwierzêcego, mikotoksykozy ludzi (4, 13). Tak¿e prowadzona ocena ryzyka w tym zakresie, potwierdza udzia³ grzybów w obni¿aniu jakoœci pasz i niekorzystny wp³yw na zdrowie zwierz¹t.

Beztlenowe laseczki przetrwalnikuj¹ce rodzaju Clostridium

Zdolnoœæ wytwarzania przetrwalników (spor) przez Clostridium spp. umo¿liwi³o tym bakteriom bytowa-nie w bytowa-niekorzystnych warunkach œrodowiskowych. Spory tych bakterii stanowi¹ powa¿ny problem w prze-myœle paszowym, a ich inaktywacja, jak w przypadku niektórych szczepów C. botulinum wymaga steryli-zacji w temperaturze 121°C (1). Stosowane zabiegi w procesie produkcyjnym pasz znacz¹co redukuj¹ licz-bê komórek wegetatywnych bakterii, jednak nie eli-minuj¹ wszystkich przetrwalników. Czêstoœæ wystê-powania laseczek jadu kie³basianego nie jest po-wszechna i w kilogramie materia³u lub mieszanki pa-szowej spotyka siê zwykle kilka przetrwalników tego beztlenowca. Sprzyjaj¹ce œrodowisko do namna¿ania beztlenowych laseczek przetrwalnikuj¹cych, a wœród nich C. botulinum i produkcji toksyny botulinowej sta-nowi¹ kiszonki dla zwierz¹t. Zagro¿enie to potêguje przygotowywanie kiszonek z roœlin zanieczyszczonych przez szcz¹tki pad³ych zwierz¹t i z roœlin uprawianych na terenach nawo¿onych kurzym pomiotem.

Poziom zanieczyszczenia pasz przez Clostridium spp. jest wskaŸnikiem zanieczyszczenia przez glebê i odchody zwierzêce oraz warunków higienicznych w trakcie ich produkcji i obrotu.

Clostridium perfringens

Bior¹c pod uwagê zachorowania zwierz¹t hodow-lanych, C. perfringens uwa¿any jest za najwa¿niejszy patogen wœród beztlenowców przetrwalnikuj¹cych. Zachorowalnoœæ zwierz¹t, w zale¿noœci od gatunku, waha siê od 15% do 50%, a œmiertelnoœæ mo¿e siêgaæ nawet 100% (19, 20). Najwiêksze straty notowane s¹ w intensywnej hodowli œwiñ, drobiu, byd³a i owiec (14). Znaczenie C. perfringens wzros³o po wycofaniu, od pierwszego stycznia 2006 r., antybiotykowych sty-mulatorów wzrostu, skutecznie ograniczaj¹cych licz-bê zachorowañ zwierz¹t na tle drobnoustrojów warun-kowo chorobotwórczych (10).

C. perfringens by³ wielokrotnie izolowany z pasz, które uwa¿ane s¹ za g³ówne Ÿród³o tego drobnoustro-ju w hodowli zwierz¹t. Obecnoœæ C. perfringens stwierdzono w ponad 46% badanych próbek pasz w Polsce (22). Drobnoustrój ten najczêœciej wystêpo-wa³ w próbkach pasz przeznaczonych dla trzody chlew-nej i byd³a (ponad 50%) oraz dla drobiu (ponad 48%

Medycyna Wet. 2008, 64 (1) 26

próbek). Ponad 4% badanych próbek pasz dla œwiñ zawiera³o od 103 _{do 10}4 _{komórek C. perfringens}

w gramie. Obecnoœæ C. perfringens wykazano tak¿e w 27% badanych próbek m¹czek zwierzêcych. Anali-za 334 izolatów z pasz C. perfringens wykaAnali-za³a, ¿e 97,6% z nich nale¿a³o do typu A, zaœ pozosta³e do ty-pów C, D i E (22). Gen toksyny b2 wystêpowa³ w po-nad po³owie izolatów typu A, po³owie izolatów typu C i we wszystkich izolatach typu D. Szczepy entero-toksyczne stwierdzono jedynie w obrêbie typu A (1,2% izolatów tego typu). Jeden z tych szczepów nale¿a³ do typu A podtypu b2.

Powodem powszechnego wystêpowania tego drob-noustroju w paszach mo¿e byæ stosowanie niewystar-czaj¹cej obróbki termicznej w trakcie procesu produk-cyjnego, zbyt wolne sch³adzanie produktów, stosowa-nie zastosowa-nieczyszczonych surowców i urz¹dzeñ do pro-dukcji lub dostêp wektorów bêd¹cych Ÿród³em zanie-czyszczenia (4). Najczêœciej stosowane temperatury procesu produkcyjnego, zabijaj¹c komórki wegetatyw-ne, stymuluj¹ jednoczeœnie kie³kowanie spor oraz stwa-rzaj¹ œrodowisko beztlenowe wewn¹trz produktu, co w przypadku materia³ów o du¿ej objêtoœci niesie ry-zyko namna¿ania C. perfringens.

Liczba spor C. perfringens jest indykatorem efek-tywnoœci procesu technologicznego w trakcie wytwa-rzania pasz oraz zabiegów dezynfekcyjnych w miej-scu ich produkcji. Mo¿e byæ tak¿e wskaŸnikiem zanie-czyszczenia ka³owego powietrza w hodowli zwierz¹t.

Wymagania mikrobiologiczne dla pasz

Obowi¹zuj¹ce obecnie kryteria oceny mikrobiolo-gicznej nie dopuszczaj¹ obecnoœci pa³eczek Salmonel-la spp. w 25 g paszy, ograniczaj¹ liczbê bakterii z ro-dziny Enterobacteriaceae w m¹czkach zwierzêcych (w 2 spoœród 5 próbek badanej partii dopuszcza siê od 10 do 300 jtk/g) oraz nie dopuszczaj¹ obecnoœci C. perfringens w 1 g m¹czki zwierzêcej. W praktyce jednak odczuwa siê wyraŸn¹ potrzebê ustalenia limi-tów drobnoustrojów wskaŸnikowych w paszach (bak-terie tlenowe, grzyby, bak(bak-terie z rodziny Enterobacte-riaceae, C. perfringens). Tak¿e na forum UE propo-nowane jest obecnie ustalenie kryteriów oceny mikro-biologicznej dla pasz na podstawie naukowej oceny ryzyka. Badania prowadzone w Zak³adzie Higieny Pasz PIWet – PIB w Pu³awach maj¹ równie¿ na celu ocenê aktualnego stanu mikrobiologicznego pasz w Polsce, a nastêpnie przedstawienie otrzymanych wyników i kryteriów oceny pasz na forum odpowiednich orga-nów Komisji Europejskiej.

Piœmiennictwo

1.Adak G. K., Long S. M., O’Brien S. J.: Intestinal infection: Trends in indige-nous foodborne disease and deaths, England and Wales: 1999 to 2000. Gut 2002, 51, 832-841.

2.Anklam E., Battaglia R.: Food analysis and consumer protection. Trends Food Sci. Tech. 2001, 12, 197-202.

3.Anon.: European Food Safety Authority: Preliminary report. Analysis of the baseline study on the prevalence of Salmonella in laying hen flocks of Gallus gallus. EFSA J. 2006, 81, 1-74.

4.Bartov I., Paster N., Lisker N.: The nutritional value of moldy grains for broiler chicks. Poult. Sci. 1982, 61, 2247-2254.

5.Bauduret P.: A mycological and bacteriological survey on feed ingredients and mixed poultry feeds in Reunion island. Mycopathologia 1990, 109, 157--164.

6.Borkowska-Opacka B.: Badania nad wykrywaniem i wystêpowaniem grzy-bów w przemys³owych mieszankach paszowych przeznaczonych dla drobiu. Praca hab., PIWet Pu³awy 1980.

7.Colditz I. G.: Effects of the immune system on metabolism: implications for production and disease resistance in livestock. Livest. Prod. Sci. 2002, 3, 257-268.

8.Cox N. A., Bailey J. S., Thomson J. E., Juven B. J.: Salmonella and other Enterobacteriaceae found in commercial poultry feed. Poult. Sci. 1983, 62, 2169-2175.

9.Drescher N., Fink F., Jung J., Lang H., Singh-Verma S. B.: Ein neues Verfah-ren zur Verbesserung der Lagereigenschaften von Mischfuttermitteln. Kraft-futt. 1970, 53, 108-112.

10.Grave K., Jensen V. F., Odensvik K., Wierup M., Bangen M.: Usage of veterinary therapeutic antimicrobials in Denmark, Norway and Sweden fol-lowing termination of antimicrobial growth promoter use. Prev. Vet. Med. 2006, 75, 123-132.

11.Hacking W. C., Mitchell W. R., Carlson H. C.: Salmonella investigation in an Ontario feed mill. Can. J. Comp. Med. 1978, 28, 400-406.

12.Harris I. T., Fedorka-Cray P. J., Gray J. T., Thomas L. A., Ferris K.: Preva-lence of Salmonella organisms in swine feed. J. Am. Vet. Med. Assoc. 1997, 210, 382-385.

13.Hinton M. H.: Infections and intoxications associated with animal feed and forage which may present a hazard to human health. Vet. J. 2000, 159, 124-138.

14.Kanakaraj R., Harris D. L., Songer J. G., Bosworth B.: Multiplex PCR assay for detection of Clostridium perfringens in feces and intestinal contents of pigs and in swine feed. Vet. Microbiol. 1998, 63, 29-38.

15.Królikowski M., Piskorzewska M.: Wystêpowanie salmonelli w przemys³o-wych mieszankach paszoprzemys³o-wych. ¯ycie Wet. 1975, 50, 230-231.

16.Kwiatek K., Kukier E., Wasal D., Hoszowski A.: Jakoœæ mikrobiologiczna materia³ów paszowych w Polsce. Medycyna Wet. (w druku).

17.Molenda J., Mazurkiewicz M.: Ocena mikrobiologiczna mieszanek prze-mys³owych dla kurcz¹t brojlerów. Medycyna Wet. 1983, 39, 45-48. 18.Sadkowska-Todys M., Stefanoff P., £abuñska E.: Zatrucia i zaka¿enia

pokar-mowe w Polsce w 2003 roku. Przegl. Epidemiol. 2005, 59, 269-279. 19.Smith L. D. S., Hatheway C. L., Whaley D. N., Dowell V. R.: Epidemiological

aspects of Clostridium perfringens foodborne illness. Food Technol. 1975, 4, 77-79.

20.Songer J. G.: Clostridial enteric diseases of domestic animals. Clin. Micro-biol. Rev. 1996, 9, 216-234.

21.Veldman A., Vahl H. A., Borgreve G. J., Fuller D. C.: A survey of the incidence of the Salmonella species and Enterobacteriaceae in poultry feeds and feed components. Vet. Rec. 1995, 136, 169-172.

22.Wojdat E.: Ocena jakoœci mikrobiologicznej œrodków ¿ywienia zwierz¹t ze szczególnym uwzglêdnieniem fenotypowej i genotypowej charakterystyki wyizolowanych szczepów Clostridium perfringens. Praca dokt. PIWet-PIB Pu³awy 2006.

Adres autora: doc. dr hab. Krzysztof Kwiatek, Al. Partyzantów 57, 24-100 Pu³awy; e-mail: kwiatekk@piwet.pulawy.pl