Снижение опасности токсинов фитопатогенов с помощью композиции органоминерального происхождения

Актуальность. Загрязнение токсинами фитопатогенов или микотоксинами продовольственного и кормового сырья растительного происхождения представляет серьезную угрозу для получения высококачественной и безопасной агропродукции. Снижение рисков загрязнения растительного сырья микотоксинами зависит от эффективного использования биопрепаратов для уменьшения токсичности микотоксинов.

Методы. Опыты проводили на первичных клетках печени крысы. Первичные клетки печени культивировались в среде DMEM в присутствии 10% фетальной телячьей сыворотки при 37 °С и 5% СО2. Зеараленон и Т-2 токсин растворяли в смеси ДМСО и 96%-ного спирта в соотношении 1:1. Зеараленон, Т-2-токсин и защитные композиции смешивали и выдерживали совместно в течение 6 часов, после экспозиции добавляли в среду с клеточным монослоем. Концентрацию композиции на бактериальной основе КМБИ-3 для исследований использовали в трех вариантах: 0,4 мг/мл, 2 мг/мл и 4 мг/мл. После 24 часов культивирования клеточный слой с помощью инвертированного микроскопа оценивали по следующим параметрам: процент покрытия поверхности, форма клеток, количество клеточных агрегатов, количество плавающих клеток.

Результаты. Выявлено дозозависимое снижение жизнеспособности клеток при воздействии зеараленона и Т-2 токсина, наибольший токсический эффект наблюдался в дозах от 0,5 х 10^-4 и 8,6 х 10^-8 М и 2,14 х 10^-7 М соответственно. При использовании защитной композиции КМБИ-3 в дозе 4 мг/мл наблюдалось наименьшее отрицательное воздействие зеараленона и Т-2 токсина на клеточную культуру. Применение композиции органоминерального происхождения КМБИ-3 способствует повышению жизнеспособности клеток при воздействии токсинов зеараленона и Т-2 токсина, что свидетельствует об активизации пролиферативных процессов в сравнении с группой без применения препаратов. Использование биопрепарата КМБИ-3 снижает патогенное воздействие зеараленона и Т-2 токсина на клеточную культуру, повышает устойчивость клеток печени к воздействию токсинов фитопатогенов.

1. Будынков Н.И., Михалева С.Н., Проскурин А.В. Динамика доминирующих факультативных паразитов грибной природы в полевых агроценозах с минимальной обработкой почвы в западной части Волгоградской области. Агрохимия. 2021; (1): 62–69. https://doi.org/10.31857/S0002188121010038

2. Соколова Г.Д., Будынков Н.И., Целипанова Е.Е., Глинушкин А.П. Разнообразие видов в комплексе Fusarium solani (neocosmospora) и их патогенность для растений и человека. Микология и фитопатология. 2022; 56(1): 3–15. https://doi.org/10.31857/S0026364822010123

3. Мухаммадиев Р.С. и др. Оценка цитотоксичности трихотецена Fusarium sp. на линию рака молочной железы in vitro. Сибирский онкологический журнал. 2019; 18(6): 90–95. https://doi.org/10.21294/1814-4861-2019-18-6-90-95

4. Pleadin J. et al. The effect of thermal processing on the reduction of deoxynivalenol and zearalenone cereal content. Croatian journal of food science and technology. 2019; 11(1): 44–51. https://doi.org/10.17508/CJFST.2019.11.1.06

5. Malekinejad H. et al. Exposure of Oocytes to the Fusarium Toxins Zearalenone and Deoxynivalenol Causes Aneuploidy and Abnormal Embryo Development in Pigs. Biology of Reproduction. 2007; 77(5): 840–847. https://doi.org/10.1095/biolreprod.107.062711

6. Valiullin L.R. et al. Search for antagonists to protect plant raw materials from pathogens. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021; 663: 012005. https://doi.org/10.1088/1755-1315/663/1/012005

7. Statsyuk N.V., Popletaeva S.B., Shcherbakova L.A. Post-Harvest Prevention of Fusariotoxin Contamination of Agricultural Products by Irreversible Microbial Biotransformation: Current Status and Prospects. BioTech. 2023; 12(2): 32. https://doi.org/10.3390/biotech12020032

8. Abramov V.M. et al. Anti-Salmonella Defence and Intestinal Homeostatic Maintenance In Vitro of a Consortium Containing Limosilactobacillus fermentum 3872 and Ligilactobacillus salivarius 7247 Strains in Human, Porcine, and Chicken Enterocytes. Antibiotics. 2024; 13(1): 30. https://doi.org/10.3390/antibiotics13010030

9. Кочиш И.И., Никонов И.Н., Селина М.В. Изучение влияния минерала шунгит на микробиоту кишечника кур-несушек. Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2022; (1): 34–42. https://doi.org/10.36871/vet.zoo.bio.202201005

10. Стацюк Н.В., Щербакова Л.А., Микитюк О.Д., Назарова Т.А., Джавахия В.Г. Биодеградация микотоксинов микробными метаболитами. Растения и микроорганизмы: биотехнология будущего. Вторая Международная научная конференция PLAMIC2020. Сборник тезисов. Саратов. 2020; 234. https://elibrary.ru/vmyzps

11. Nikitina E., Petrova T., Vafina A., Ezhkova A., Nait Yahia M., Kayumov A. Textural and Functional Properties of Skimmed and Whole Milk Fermented by Novel Lactiplantibacillus plantarum AG10 Strain Isolated from Silage. Fermentation. 2022; 8(6): 290. https://doi.org/10.3390/fermentation8060290

12. Будынков Н.И., Михалева С.Н. Прогрессирующее накопление опасных фузариев на зерне озимой пшеницы в хозяйствах юга России (2014–2020 гг.). Агрохимия. 2022; (1): 66–77. https://doi.org/10.31857/S0002188122010057

13. Скуратов А.Г., Петренев Д.Р. Выделение изолированных гепатоцитов. Проблемы здоровья и экологии. 2013; (4): 114–118. https://doi.org/10.51523/2708-6011.2013-10-4-22

14. Валиуллин Л.Р. и др. Механизмы снижения контаминации фитопатогенами и их метаболитами растительного сырья. Биологическая защита растений — основа стабилизации агроэкосистем. Материалы Международной научно-практической конференции. Краснодар: ЭДВИ. 2022; 11: 96–103. https://elibrary.ru/vrxvuj

15. Valiullin L.R. Study of Reducing the Danger of T-2 Toxin When Using a Drug of Organomineral Origin. Biogeosystem Technique. 2023; 10(2): 74–80. https://doi.org/10.13187/bgt.2023.2.74

16. Janik E., Niemcewicz M., Podogrocki M., Ceremuga M., Stela M., Bijak M. T-2 Toxin — The Most Toxic Trichothecene Mycotoxin: Metabolism, Toxicity, and Decontamination Strategies. Molecules. 2021; 26(22): 6868. https://doi.org/10.3390/molecules26226868