КНИГА: Ветеринарный контроль за качеством кормов: факторы биогенного происхождения приводящие к снижению качества рационов для птиц и свиней

 

Афонюшкин В.Н., Морозов К.В., Городов В.С. г. Новосибирск 2007

 

Избранные главы

 

1. Токсины биогенного происхождения и токсикозы

1.1                       Микотоксины и микотоксикозы

Афлатоксины

Из всех типов микотоксинов, которые были идентифицированы начиная с 1960г., афлатоксинам было посвящено больше всего исследований чем какому либо другому типу. Афлатоксины привлекали внимание многих ученых очевидно ввиду своих токсикологических характеристик и того факта, что они являются неизбежными загрязнителями, обнаруживаемыми в разнообразных видах продуктов питания, потребляемых людьми.

 

Происхождение

Афлатоксины являются структурно родственными токсическими соединениями, вырабатываемыми определенными штаммами Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus. При благоприятных условиях температуры и влажности может отмечаться рост этих грибов на ряде кормов и пищевых продуктов, что ведет к риску образования афлатоксинов.

 

Распространение и действие

К культурам, на которых обнаруживается значительное количество афлатоксинов, относятся кукуруза и продукты ее переработки, арахис и продукты его переработки, фисташковые орехи, миндаль, лещина, земляные орехи и семена  хлопчатника.

Время от времени афлатоксины находят в других продуктах на относительно низких или незначительных уровнях (Stoloff, 1977). Интенсивность загрязнения субстратов афлатоксинами зависит от условий окружающей среды, а также от условий предуборочного состояния, уборки и послеуборочного хранения продуктов, служащих субстратом. Афлатоксины образуются и встречаются повсюду в мире (Pohland and Wood,1987). В странах с теплым и влажным климатом случаи контаминации афлатоксинами встречаются чаще, чем в странах с более прохладным климатом частота и уровень контаминации, особенно в предуборочный период, как правило, существенно ниже.

Афлатоксикозы у птиц

Симптомы афлатоксикозов у птиц могут распределяться от почти незаметных до хронической или острой форм. При этом диагностические характеристики широко варьируют в зависимости от вида птицы, количества усвоенного токсина, продолжительности периода поедания контаминированного корма.

Наиболее характерные признаки вспышки афлатоксикоза у индюшат и утят – резкая потеря аппетита, появление симптомов дисфункции нервной системы, высокая скоротечная смертность молодняка.

У птицы может встречаться широкое разнообразие опухолей, даже у молодых особей, включая бройлеров. Возможно что во многих случаях причиной являются микотоксины.

Касаясь индеек, (Stivens et al.) подчеркивают, что переполненность кровью и ее застой в почках является характерным признаком афлатоксикозов на ряду с катаральными энтеритами и дуоденитами, расширениями железистого желудка и его сдавливанием.    

Также отмечаются миокардиальная закупорка и перикардиальное расширение. Затем внимание привлекают изменения в печени, включая сильное разбухание и переполнение кровью, сопровождаемое уплотнением и появлением маленьких некротических точек и кровоподтеков. Подобные аномалии также встречаются и на поджелудочной железе. Легкие порой бывают отечными, на воздушных мешках иногда видны белые пятна. В хронических случаях печень становится бледной и сморщенной.

У цыплят чувствительность к наличию афлатоксинов в съеденном корме ниже, чем у индюшат и утят и главным образом выражается в замедлении роста. Однако также отмечались случаи атаксии и повышения смертности.

Наиболее тяжелая спонтанная вспышка афлатоксикоза в птицеводстве была описана Гамильтоном (Hamilton). Тогда в одном хозяйстве  в Северной Каролине 50% стада яичных кур погибли в течении 48 часов после вскармливания им высокотоксичной кукурузы. У выживших кур отмечалось 95% снижение яйценоскости. Поражение в основном коснулись печени, которая была бледной и покрытой белыми пятнами размером с булавочную головку. Отмечались петехиальные кровоизлияния. Желчный пузырь и желчевыводящие пути раздутые. К другим аномалиям относились бледность почек и накопление жира в органах (Wyllie, 1978).

Некоторые иммунодепрессивные эффекты при хронических субклинических афлатоксикозах

Иммунодепрессивное действие афлатоксинов может приводить к тому, что врач не увидит самой клинической картины афлатоксикоза в связи с резким увеличением числа патологий вызванных вторичными бактериальными инфекциями.

Проведенные нами исследования показывают, что даже субтоксические дозы афлатоксинов, не вызывая выраженных поражений печени, почек, тем не менее вызывают сложный комплекс дистрофических и адаптивно-приспособительных изменений в бурсе Фабрициуса (см. табл.1)

Таблица 1. Гистоморфометрические показатели фабрициевой бурсы при интоксикации афлатоксинами.

 

Параметр	Нормальная птиц (группа 1)	Птица получавшая афлатоксины в малых дозах (группа 2)
Концентрация межэпителиальных лимфоцитов на 1 мм2 эпителия крипт фабрициевой бурсы.	688,5 +18,13	426,181*** +16,61
Кровоснабжение лимфоидной ткани бурсы.  Индекс кровоснабжения лимфоидной ткани (%)	9,1548 +0,67	12,748 +0,55**
Удельная доля стромы бурсы Фабрициуса.	8,0372 +0,468	11,3532 +0,944*
Площадь сечения фолликулов, ( мм2).	3,1548 +0,2321	1,5532 +0,1473***

Примечание: достоверность разности между опытом и контролем

 ⁰ P<0,95,  * P>0,95, ** P>0.99, *** P>0.999

 

Рассмотрим возможные причины снижения концентрации лимфоцитов в эпителии.

Снижение количества клеток поступающих в эпителиальный пласт.

Ускорение процессов миграции лимфоцитов.

Гистологические исследования позволяют утверждать, что у птицы 2 группы второй фактор явно влияет на этот процесс.

Мы пришли к выводу, что одним из неблагоприятных эффектов воздействия токсина на организм, является снижение концентрации межэпителиальных лимфоцитов в криптах бурсы. Так, концентрация лимфоцитов у птицы контрольной группы (1 группа) выше в 1,61 раза чем у птицы получавшей токсин. Данное явление можно рассматривать как один из механизмов иммунодепрессивного эффекта токсина.  A. Meyer, T.Cottesherge и F. Кoburg  (1967) высказали мысль, что эмигрировавшие в эпителий лимфоциты вступают в контакт с антигенами, а затем возвращаются в лимфоидную ткань и будучи сенсибилизированными,  выполняют свою иммунологическую функцию.

 Таким образом, маловероятно что, нарушение этого процесса окажет благотворное воздействие на функционирование всей иммунной системы в целом. Особенно это касается формирования специфического иммунитета на антигены  впервые встретившиеся иммунокомпетентным клеткам. Концентрация межэпителиальных лимфоцитов в бурсе намного выше, чем в кишечнике из этого следует что большая часть лимфоцитов находится в криптах бурсы вовсе не с целью локальной защиты, но прежде всего для доставки информации об антигенных детерминантах встречающихся в желудочно-кишечном тракте птицы. Иными словами крипты являются детектором для фабрициевой сумки и всей иммунной системы.

 С другой стороны большое количество иммунокомпетентных клеток в том числе, оказывающих и прямое защитное воздействие, путем повреждения носителей чужеродных антигенов, также могут служить источником информации позволяющей регулировать интенсивность иммунных реакций. В случае достаточно адекватной работы клеток эффекторов поступление антигена в бурсу должно уменьшится и наоборот, если патогенная микрофлора продолжает размножатся, то и информация об этом будет продолжать поступать через эпителий крипт, стимулируя иммунные процессы.

 На гистологических срезах количество лимфоцитов в просвете крипт и верхних зонах эпителия было значительно больше, чем у птицы другой группы (см. табл. 3). Между тем обычно лимфоциты локализовались вблизи базальной мембраны. Скорее всего причина такого распределения в том, что лимфоциты не выходят за пределы мембраны в просветы крипт, а циркулируют между мембраной и лимфоидной тканью бурсы.

Следовательно, в случае со второй группой мы можем утверждать не об ускорении миграции лимфоцитов, а об изменении оной. Вместо сигнальной, лимфоциты начинают выполнять защитную функцию не доставляя полученной информации в центральные органы иммунитета. По видимому защитные системы слизистой крипт не в состоянии эффективно сопротивляться  действию повреждающего агента, раз идет  такое замещение функций.

Воздействие токсина на фабрициеву сумку сопровождается увеличением площади сечения стромы органа (см. табл.1), что мы расцениваем как развитие процессов склерозирования. Происходит резкая редукция размеров фолликулов органа (см. табл.1). Статистически достоверно уменьшение площади сечения коркового вещества фолликула у этих птиц (см. табл.4), по видимому, за счет этого происходит увеличение удельной доли промежуточной зоны, функция, которой до настоящего времени, не известна.

В опытной группе получающей афлатоксин с кормом, происходит интенсификация кровоснабжения. Кровеносные сосуды в органах иммунной системы не только обеспечивают тканевое дыхание и питание, но и активно участвуют в регуляции процессов миграции иммунокомпетентных клеток.

На поверхности эндотелиоцитов,  в зависимости от условий функционирования, появляются различные рецепторы к лимфоцитам, макрофагам и т.д. Причем проникнуть через эндотелий могут только клетки с определенной специализацией и степенью зрелости. По видимому, повышение индекса кровоснабжения носит адаптационный характер, являясь реакцией на повреждение, так как мы не наблюдали признаков воспалительной гиперемии или застойных явлений. В этой же группе отмечаются признаки склерозирования, удельная доля стромы несколько увеличена. Возможно, этому способствует интенсификация кровоснабжения, ведь адвентициальные клетки сосудов являются предшественниками фибробластов.

 Одним из наиболее ярких эффектов является атрофия фолликулов отражаемая показателем – площадь сечения фолликулов (см. табл. 1).

Корковая и мозговая зоны фолликула выполняют разные, но взаимозависимые функции. Корковая зона служит поставщиком клеток, в мозговой зоне происходят сложные процессы дифференцировки. Очевидно, что токсин подрывает генеративную функцию бурсы, об этом свидетельствует резкое снижение объема коркового вещества (см. табл. 2). Это резко снижает адаптивный потенциал органа. Ведь нарушение образования новых клеток, неизбежно приведет к истощению органа, особенно при формировании иммунного ответа.   

 

Таблица 2. Структура лимфоидных фолликулов, (% ).

 

Параметр	Группа 1	Группа 2
Корковое  вещество,%	33,714 +1,08	25,587 +1,477**
Cv	7.17	12.93
Промежуточная  зона, %	13,1032 +1,0803	15,1027 +0,4062*
Cv	18.46	26.02
Мозговое вещество,%	53,174 +1,82	59,027 +13,43*
Cv	7.67	5.23

 Примечание: достоверность разности между

опытом и контролем ⁰ P>0,05,  * P<0,05, ** P<0.01, *** P<0.001

 

Таблица № 3 Концентрация лимфо-макрофагальных островков в различных структурных компонентах бурсы Фабрициуса.

группа	1 группа	2 группа
Количество лимфоцито-макрофагальных островков на 1мм2 площади сечения коркового вещества фолликула	31,44 +1.51	64,93*** +5.227
Количество лимфоцито-макрофагальных островков на 1мм2 площади сечения мозгового вещества фолликула	24,34 +1.94	41,61** +3.33

Примечание: достоверность разности между опытом и контролем

 ⁰ P<0,95,  * P>0,95, ** P>0.99, *** P>0.999

 

При исследовании микротопографии в лимфоидных узелках обращает на себя внимание наличие различ­ных клеточных ассоциаций. Среди них наиболее часто встреча­ются макрофагально-лимфоцитарные островки, включающие ма­крофаг и прилежащие к нему малые или средние лимфоциты, а также попарно расположенные лимфоциты и группы, состоящие из малых и средних лимфоцитов. Такие клеточные ассоциации можно, вероятно, рассматривать как морфологический субстрат передачи информации от одних участвующих в иммунном ответе клеточных элементов другим и взаимодействия этих клеточных элементов.

В целом концентрация данных клеточных ассоциаций более высока в корковом веществе лимфоидных фолликулов у птицы всех групп, нежели мозговом ( см. табл. 3).

Как видно из таблицы 3 уровень лимфоидно-макрофагальных островков у птицы получавшей афлатоксин с кормом выше, чем у контрольной группы. Этот показатель в корковом веществе у птицы второй группы выше в 2,064 раза чем у птицы  первой (контрольной) группы. В мозговом веществе данный показатель разнится в 1.07 раза у птицы той же группы.

Изменения уровня лимфоидно-макрофагальных островков  в корковом веществе по видимому, носят более сложный характер и явно связаны с какими-то косвенными причинами.

Рис 1. Фабрициева бурса, контрольная группа (норма).		Рис.2 Редукция лимфоидных фолликулов, склерозирование Фабрициевой бурсы при хроническом афлатоксикозе

 

Таким образом, с одной стороны под воздействием субтоксических доз афлатоксинов происходит комплекс дистрофических изменений, с другой нагрузка на сохранившиеся иммунокомпетентные клетки возрастает, как ввиду компенсаторных реакций, так и по причине регулярных «прорывов» иммунитета, обострения латентных инфекций и т.д. Поэтому опасность неблагоприятного действия афлатоксинов, введенных с кормом, зависит еще и от наличия на птицефабрике различных представителей патогенной и условно-патогенной микрофлоры, степени бактериально-вирусной обсемененности, качества санитарных обработок и обширности программы вакцинаций.