Экспериментальный сочетанный микотоксикоз свиней на фоне инфекционной нагрузки

Экспериментальный сочетанный микотоксикоз свиней на фоне инфекционной нагрузки

Автор: Семнов Э.И., Матросова Л.Е., Танасева С.А., Валиев А.Р., Потехина Р.М., Тарасова Е.Ю., Спиридонов Г.Н., Губеева Е.Г., Мишина Н.Н.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Ветеринарная микробиология, патология, терапия

Статья в выпуске: 2 т.57, 2022 года.

Бесплатный доступ

Микотоксикозы - это отравления животных и человека, вызванные поступлением в организм метаболитов токсигенных микроскопических грибов. Токсическое действие возрастает при одновременном воздействии нескольких микотоксинов, а также при их совместном поступлении с другими экотоксикантами и биологическими агентами. В настоящей работе впервые показано влияние инфекционной нагрузки Clostridium perfringes и комбинированного воздействия микотоксинов Т-2 токсина, зеараленона и дезоксиниваленола в малых дозах на свиней. Нашей целью было изучение хронической формы сочетанного микотоксикоза у поросят-отъемышей на фоне персистирующей в стаде инфекции с учетом продуктивности животных, морфо-биохимических, иммунологических показателей крови, патологоанатомической картины органов и тканей. Экспериментальный сочетанный микотоксикоз на фоне инфекционной нагрузки моделировали в условиях виварного комплекса Федерального центра токсикологической, радиационной и биологической безопасности (ФГБНУ ФЦТРБ-ВНИВИ) в 2018 году на поросятах ( Sus scrofa domesticus ) отъемного возраста крупной белой породы, разделенных на три группы по 3 свинки в каждой. Животные из I группы получали рацион, не содержащий микотоксины, свинки II группы получали корм, контаминированный Т-2 токсином (70 мкг/кг рациона), поросята III группы - корм, загрязненный тремя микотоксинами (ДОН - 1000 мкг/кг, ЗЕН - 50 мкг/кг и Т-2 - 70 мкг/кг рациона). Всем животным перорально вводили суспензию Clostridium perfringes № 392 тип С в объеме 2 мл (1×106 КОЕ/мл). На 15-е сут животных вакцинировали ассоциированной вакциной (1 мл) против рота-, коронавирусной и эшерихиозной диареи новорожденных поросят (ФЦТРБ-ВНИВИ) внутримышечно в заднюю поверхность бедра. Животных I группы считали клинически здоровыми, и с их показателями сравнивали результаты, полученные для остальных поросят. Оценивали признаки интоксикации свинок, биохимические параметры (общий белок, общий билирубин, уровень глюкозы, малонового диальдегида, активность щелочной фосфатазы, аспартатаминотрансферазы, аланинаминтрансферазы) в сыворотке крови, гематологические характеристики (число эритроцитов, лейкоцитов, содержание гемоглобина) и иммунологические показатели (Т-, В-лимфоциты, титр антител к вакцинным антигенам) на 10-е, 20-е и 30-е сут опыта. Титры антител к вакцинному штамму Escherichia coli определяли в реакции агглютинации, к короновирусному антигену вакцины - при помощи иммуноферментного анализа на фотометре Multiscan FC («Thermo Scientific», США), к ротавирусному антигену - в реакции непрямой гемагглютинации. В конце опыта брали образцы органов для гистологических исследований, фиксировали их в 10 % нейтральном формалине, далее осуществляли проводку общепринятыми в патоморфологии методами. Гистопрепараты окрашивали гематоксилином и эозином. Потребление поросятами корма, содержащего микотоксины, на фоне клостридиоза оказывало неблагоприятное влияние на клинический и иммунный статус, морфо-биохимические показатели крови, патологоанатомическую картину. Изменения были более выражены при совместном поступлении экотоксикантов. Среднесуточный прирост массы тела у поросят из II группы был ниже контроля на 20,5 % (р ≥ 0,05), из III группы - на 39,2 % (р ≤ 0,05). У животных из III группы к концу эксперимента регистрировали уменьшение количества эритроцитов на 40 % (р ≤ 0,001), гемоглобина - на 20 % (р ≤ 0,01), глюкозы - на 57 % (р ≤ 0,001), общего белка - на 13 % (р ≤ 0,05). Выявлено увеличение содержания билирубина в 5,1 раза (р ≤ 0,001), активности аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрансферазы в 2,2 и 1,8 раза (р ≤ 0,001), концентрации малонового диальдегида в 2,8 раза (р ≤ 0,001), снижение активности щелочной фосфатазы на 41,5 % (р ≤ 0,001). При сочетанном микотоксикозе на фоне инфекционной нагрузки мы регистрировали изменение иммунологических показателей. Титры специфических антител к ротавирусу были ниже в 8 раз, к коронавирусу - в 6,4 раза (р ≤ 0,05), к эшерихиям - в 5 раз (р ≤ 0,05) относительно контроля. Отмечали и выраженные патологоанатомические изменения во внутренних органах. Таким образом, потребление поросятами корма, содержащего Т-2 токсин, дезоксиниваленол и зеараленон, в сочетании с персистенцией в организме возбудителя кишечной инфекции C. perfringens сопровождается угнетением иммунного статуса (снижение титра специфических защитных антител, количества Т- и В- лимфоцитов), активацией перекисного окисления липидов, развитием в тканях и органах патологических процессов.

Еще

Микотоксины, микотоксикозы, свиньи, морфобиохимические показатели крови, иммуносупрессия, гистологические исследования

Короткий адрес: https://sciup.org/142235678

IDR: 142235678   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2022.2.371rus

Список литературы Экспериментальный сочетанный микотоксикоз свиней на фоне инфекционной нагрузки

  • Иванов А.В., Фисинин В.И., Тремасов М.Я., Папуниди К.Х. Микотоксикозы (биологические и ветеринарные аспекты). М., 2010.
  • Bryden W.L. Mycotoxin contamination of the feed supply chain: implications for animal productivity and feed security. Animal Feed Science and Technology, 2012, 173(1-2): 134-158 (doi: 10.1016/j.anifeedsci.2011.12.014).
  • Ferrigo D., Raiola A., Causin R. Fusarium toxins in cereals: occurrence, legislation, factors promoting the appearance and their management. Molecules, 2016, 21(5): 627 (doi: 10.3390/molecules21050627).
  • Schiefer H.B., Beasley V.R. Effects on the digestive system and energy metabolism. In: Trichothecene mycotoxicosis: pathophysiologic effects /V.R. Beasley (eds.). CRC Press, 2017 (doi: 10.1201/9781315121260).
  • Rosenstein Y., Lafarge-Fraysinnet C. Inhibitory effect of Fusarium T-2 toxin on lymphoid DNA and protein synthesis. Toxicology and Applied Pharmacology, 1983, 70(2): 283-290 (doi: 10.1016/0041-008X(83)90104-7).
  • Taylor M.J., Pang V.F., Beasley V.R. The Immunotoxicity of trichothecene mycotoxins. In: Trichothecene mycotoxicosis: pathophysiologic effects /Val Richard Beasley (eds.). CRC Press, 2017 (doi: 10.1201/9781315121260).
  • Sun Y., Li S., Chen R, Wu P., Liang J. Ultrasensitive and rapid detection of T-2 toxin using a target-responsive DNA hydrogel. Sensors and Actuators, B: Chemical,2020, 311: 127912 (doi: 10.1016/j.snb.2020.127912).
  • Lin R., Sun Y., Ye W., Zheng T., Wen J., Deng Y. T-2 toxin inhibits the production of mucin via activating the IRE1/XBP1 pathway. Toxicology, 2019, 424: 152230 (doi: 10.1016/j.tox.2019.06.001).
  • Minervini F., Dell’Aquila M.E. Zearalenone and reproductive function in farm animals. International Journal of Molecular Sciences, 2008, 9(12): 2570-2584 (doi: 10.3390/ijms9122570).
  • Akbari P., Braber S., Gremmels H., Koelink P.J., Verheijden K.A.T., Garssen J., Fink-Gremmels J. Deoxynivalenol: a trigger for intestinal integrity breakdown. FASEB Journal, 2014, 28(6): 2414-2429 (doi: 10.1096/fj.13-238717).
  • Escrivá L., Font G., Manyes L. In vivo toxicity studies of fusarium mycotoxins in the last decade: a review. Food and Chemical Toxicology, 2015, 78: 185-206 (doi: 10.1016/j.fct.2015.02.005).
  • Przybylska-Gornowicz B., Tarasiuk M., Lewczuk B., Prusik M., Ziółkowska N., Zielonka Ł., Gajęcki M., Gajęcka M. The effects of low doses of two Fusarium toxins, zearalenone and deoxynivalenol, on the pig jejunum. A light and electron microscopic study. Toxins, 2015, 7(11): 4684-4705 (doi: 10.3390/toxins7114684).
  • Smith M.-C., Madec S., Coton E., Hymery N. Natural co-occurrence of mycotoxins in foods and feeds and their in vitro combined toxicological effects. Toxins, 2016, 8(4): 94 (doi: 10.3390/toxins8040094).
  • Труфанов О.В., Котик А.Н., Труфанова В.А. Влияние зеараленона, Т-2 токсина и их комбинации на организм несушек. ЖивотноводствоРоссии, 2017, 7: 5-7.
  • Yang Y., Yu S., Tan Y., Liu N., Wu A. Individual and combined cytotoxic effects of co-occurring deoxynivalenol family mycotoxins on human gastric epithelial cells. Toxins, 2017, 9(3): 96 (doi: 10.3390/toxins9030096).
  • Тремасов М.Я., Сметов П.К. Спонтанные смешанные микотоксикозы животных. Ветеринария, 1995, 3: 20-22.
  • Крюков В.C. Полимикотоксикоз: оценка действия. Комбикорма, 2013, 10: 59-63.
  • Семененко М.П., Тяпкина Е.В., Кузьминова Е.В., Кощаев А.Г. Особенности проявления хронического кормового микотоксикоза у лабораторных крыс в условиях эксперимента. Сельскохозяйственная биология, 2019, 4: 777-786 (doi: 10.15389/agrobiology.2019.4.777rus).
  • Мишина Н.Н., Семенов Э.И., Папуниди К.Х., Потехина Р.М., Танасева С.А., Ермолаева О.К., Сагдеева З.Х., Гатауллин Д.Х. Влияние комплекса цеолита и шунгита на резистентность и продуктивность цыплят-бройлеров при смешанном микотоксикозе. Ветеринарный врач, 2018, 6: 3-9.
  • Папуниди К.Х., Конюхов Г.В., Низамов Р.Н., Семенов Э.И., Кадиков И.Р. Комбинированные поражения животных и разработка средств профилактики и лечения. Казань, 2019.
  • Бурдов Л.Г., Матросова Л.Е. О результатах анализа кормов на содержание микотоксинов. Ветеринарный врач, 2011, 2: 7-9.
  • Гагкаева Т.Ю., Гаврилова О.П., Левитин М.М., Новожилова К.В. Фузариоз зерновых культур. Защита и карантин растений, 2011, 5: 2-3.
  • Meurens F., Summerfield A., Nauwynck H., Saif L., Gerdts V. The pig: A model for human infectious diseases. Trends in Microbiology, 2012, 20(1): 50-57 (doi: 10.1016/j.tim.2011.11.002).
  • Obremski K., Zielonka Ł., Gajęcka M., Jakimiuk E., Bakuła T., Baranowski M., Gajęcki M. Histological estimation of the small intestine wall after administration of feed containing deoxynivalenol, T-2 toxin and zearalenone in the pig. Polish Journal of Veterinary Sciences, 2008, 11(4): 339-345.
  • Zielonka Ł., Jakimiuk E., Obremski K., Gajęcka M., Dąbrowski M., Gajęcki M. Evaluation of the proliferative activity of immunocompetent cells in the jejunal and iliac lymph nodes of prepubertal female wild boars diagnosed with mixed mycotoxicosis. Bulletin of the Veterinary Institute in Pulawy, 2015, 59(2): 197-203 (doi: 10.1515/bvip-2015-0030).
  • Мирошниченко П.В. Экспериментальное воспроизведение сочетанного микотоксикоза свиней. Ветеринарныйврач, 2007, 2: 16-17.
  • Antonissen G., Martel A., Pasmans F., Ducatelle R., Verbrugghe E., Vandenbroucke V., Li S., Haesebrouck F., Van Immerseel F., Croubels S. The impact of Fusarium mycotoxins on human and animal host susceptibility to infectious diseases. Toxins, 2014, 6(2): 430-452 (doi: 10.3390/toxins6020430).
  • Park S.-H., Kim D., Kim J., Moon Y. Effects of mycotoxins on mucosal microbial infection and related pathogenesis. Toxins, 2015, 7(11): 4484-4502 (doi: 10.3390/toxins7114484).
  • Папуниди К.Х., Тремасов М.Я., Фисинин В.И., Никитин А.И., Семенов Э.И. Микотоксины (в пищевой цепи). Казань, 2017.
  • Фримель Г. Иммунологические методы. М., 1987.
  • Методы ветеринарной клинической лабораторной диагностики. Справочник /Под ред. И.П. Кондрахина. М., 2004.
  • Bonnet M.S., Roux J., Mounien L., Dallaporta M., Troadec J.D. Advances in deoxynivalenol toxicity mechanisms: the brain as a target. Toxins, 2012, 4(11): 1120-1138 (doi: 10.3390/toxins4111120).
  • Schoevers E.J., Santos R.R., Colenbrander B., Fink-Gremmels J., Roelen B.A.J. Transgenerational toxicity of Zearalenone in pigs. Reproductive Toxicology, 2012, 34(1): 110-119 (doi: 10.1016/j.reprotox.2012.03.004).
  • Döll S., Dänicke S. The Fusarium toxins deoxynivalenol (DON) and zearalenone (ZON) in animal feeding. Preventive Veterinary Medicine, 2011, 102(2): 132-145 (doi: 10.1016/j.prevetmed.2011.04.008).
  • McDonald E., Cavan K.R., Smith T.K. Effect of acute oral doses of T-2 toxin on tissue concentrations of biogenic amines in the rat. Journal of Animal Science, 1998, 66(2): 434-441 (doi: 10.2527/jas1988.662434x).
  • Dąbrowski M., Obremski K., Gajęcka M., Gajęcki M.T., Zielonka Ł. Changes in the subpopulations of porcine peripheral blood lymphocytes induced by exposure to low doses of zearalenone (ZEN) and deoxynivalenol (DON). Molecules, 2016, 21(5): 557 (doi: 10.3390/molecules21050557).
  • Dinu D., Bodea G.O., Ceapa C.D., Munteanu M.C., Roming F.I., Serban A.I., Hermenean A., Costache M., Zarnescu O., Dinischiotu A. Adapted response of the antioxidant defense system to oxidative stress induced by deoxynivalenol in Hek-293 cells. Toxicon, 2011, 57(7-8): 1023-1032 (doi: 10.1016/j.toxicon.2011.04.006).
  • Тарасова Е.Ю., Тремасов М.Я. Клинические, гематологические и биохимические показатели овец при воздействии Т-2 токсина на фоне применения лекарственных средств. Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана, 2013, 213: 278-282.
  • Валиев А.Р., Семенов Э.И., Ахметов Ф.Г. Иммуносупрессия в патогенезе Т-2 микотоксикоза и ее фармакокоррекция. Ветеринарный врач, 2011, 2: 4-6.
  • Kuchenbuch H.S., Cramer B., Humpf H.U. Matrix binding of T-2 toxin: structure elucidation of reaction products and indications on the fate of a relevant food-borne toxin during heating. Mycotoxin Research, 2019, 35(3): 261-270 (doi: 10.1007/s12550-019-00350-2).
  • Pinton P., Guzylack-Piriou L., Kolf-Clauw M., Oswald I.P. The effect on the intestine of some fungal toxins: the trichothecenes. Current Immunology Reviews, 2012, 8(3): 193-208 (doi: 10.2174/157339512800671967).
  • Waśkiewicz A., Beszterda M., Kostecki M., Zielonka Ł., Goliński P., Gajęcki M. Deoxynivalenol in gastrointestinal tract of immature gilts under per os toxin application. Toxins, 2014, 6(3): 973-987 (doi: 10.3390/toxins6030973).
  • Diesing A.K., Nossol C., Panther P., Walk N., Post A., Kluess J., Kreutzmann P., Dänicke S., Rothkὅtter H.J., Kahlert S. Mycotoxin deoxynivalenol (DON) mediates biphasic cellular response in intestinal porcine epithelial cell lines IPEC-1 and IPEC-J2. Toxicology Letters, 2011, 200(1-2): 8-18 (doi: 10.1016/j.toxlet.2010.10.006).
  • Awad W.A., Ghareeb K., Zentek J. Mechanisms underlying the inhibitory effect of the feed contaminant deoxynivalenol on glucose absorption in broiler chickens. Veterinary Journal, 2014, 202(1): 188-190 (doi: 10.1016/j.tvjl.2014.06.012).
  • Obremski K., Gajęcka M., Zielonka Ł., Jakimiuk E., Gajęcki M. Morphology and ultrastructure of small intestine mucosa in gilts with zearalenone mycotoxicosis. Polish Journal of Veterinary Sciences, 2005, 8(4): 301-307.
  • Verbrugghe E., Vandenbroucke V., Dhaenens M., Shearer N., Goossens J., De Saeger S., Eeckhout M., D’Herde K., Thompson A., Deforce D., Boyen F., Leuman B. T-2 toxin induced Salmonella Typhimurium intoxication results in decreased Salmonella numbers in the cecum contents of pigs, despite marked effects on Salmonella-host cell interactions. Veterinary Research, 2012, 43: 22 (doi: 10.1186/1297-9716-43-22).
  • Antonissen G., Van Immerseel F., Pasmans F., Ducatelle R., Haesebrouck F., Timbermont L., Verlinden M., Janssens G.P.J., Eeckhaut V., Eeckhout M., De Saeger S., Hessenberger S., Martel A., Croubels S. The mycotoxin deoxynivalenol predisposes for the development of Clostridium perfringens-induced necrotic enteritis in broiler chickens. PLoS ONE, 2014, 9(9): e108775 (doi: 10.1371/journal.pone.0108775).
  • Нургалиев Ф.М., Семенов Э.И., Поздеев О.К., Софронов П.В. Частота развития язвенных процессов в слизистой оболочке желудка свиней, обусловленных воздействием микотоксинов и колонизацией бактериями рода Helicobacter. Ветеринарный врач, 2020, 2: 31-38.
  • Grenier B., Applegate T.J. Modulation of intestinal functions following mycotoxin ingestion: Meta-analysis of published experiments in animals. Toxins, 2013, 5(2): 396-430 (doi: 10.3390/toxins5020396).
  • Timbermont L., Haesebrouck F., Ducatelle R., Van Immerseel F. Necrotic enteritis in broilers: an updated review on the pathogenesis. Avian Pathology, 2011, 40(4): 341–347 (doi: 10.1080/03079457.2011.590967).
  • Gereza J.R., Pintonb P., Callud P., Grosjeand F., Oswaldb I.P., Bracarensea A.P.F.L. Deoxynivalenol alone or in combination with nivalenol and zearalenone induce systemic histological changes in pigs. Experimental and Toxicologic Pathology, 2015, 67(2): 89-98 (doi: 10.1016/j.etp.2014.10.001).
  • Grenier B., Oswald I.P. Mycotoxin co-contamination of food and feed. Meta-analysis of publications describing toxicological interactions. World Mycotoxin Journal, 2011, 4(3): 285-313 (doi: 10.3920/WMJ2011.1281).
  • Шахов А.Г., Востроилова Г.А., Шабунин С.В., Сашнина Л.Ю., Канторович Ю.А., Чусова Г.Г. Оптимизация биохимического статуса белых крыс аминоселетоном при вакцинации против сальмонеллеза на фоне хронической интоксикации Т-2 токсином. Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии, 2017, 3(23): 91-97.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp