Особенности проявления подострого Т-2-, афла- и зеараленонт оксикоза у белых крыс при применении профилактических комплексов

Микотоксины представляют собой вторичные метаболиты, продуцируемые мицелиальными грибами при неблагоприятных условиях окружающей среды. Микотоксины являются одной из наиболее значительных опасностей для цепочки поставок кормов и представляют угрозу для кормовой промышленности во всем мире, оказывая непосредственное влияние на здоровье и продуктивность животных, здоровье человека при потреблении продуктов животного и растительного происхождения [7].

Эти токсичные соединения обычно обнаруживаются как естественные загрязнители в различных сельскохозяйственных продуктах растительного происхождения, особенно в зерне злаков. А также в продуктах животного происхождения, таких как яйца, мясо, молоко и молочные продукты, в различных остаточных концентрациях при потреблении животными зараженных кормов.

Поедание кормов, загрязненных микотоксинами, может вызывать как острую, так и хроническую интоксикацию. При хроническом и подостром отравлениях этими соединениями отмечают отказ от корма, диарею, нейроэндокринные изменения, метаболические, иммунологические и гематологические расстройства, потерю массы тела.

Одними из распространенных микотоксинов являются Т-2 токсин, афлатоксин и зеараленон.

Т-2 токсин – метаболит, вырабатываемый различными видами Fusarium , включая F. sporotrichioides , F. poae и F. acuinatum , может поражать кукурузу, пшеницу, ячмень, рис и другие культуры в полевых условиях и при хранении в условиях высокой температуры или влажности. Вызывает различные токсические эффекты, обладает гемато-, иммуно- и генотоксичностью [12].

Зеараленон (ранее известный как токсин F-2) представляет собой нестероидный эстрогенный микотоксин, биосинтезируемый различными грибами Fusarium ( F. graminearum , F. culmorum, F. cerealis, F. equiseti , F. crookwellense и F. semitectum) . Структурная связь с эстрадиолом позволяет зеараленону связываться с рецепторами эстрогена, вызывая эстрогенные и репродуктивные нарушения у животных и людей [14].

Афлатоксины – это микотоксины, продуцируемые A. flavus, A. parasiticus или A. nidulans. В результате алиментарного поступления афлатоксины поражают печень, вызывают повышение активности печеночных ферментов (аспартатаминотрансферазы, щелочной фосфатазы, аланинаминотрансферазы и гамма-глутамилтрансферазы) в сыворотке крови [7]. Оказывают канцерогенное, тератогенное, мутагенное, гепатотоксическое, нефротоксическое, генотоксическое и иммуносупрессивное действие [11].

В последние годы основной проблемой, связанной с загрязнением кормов, является контаминация их одновременно несколькими микотоксинами, что служит причиной комбинированных отравлений животных с развитием более выраженных патологических процессов.

Отсутствие данных о патогенезе патологического воздействия при комбинированных микотоксикозах значительно сокращает арсенал эффективных способов профилактики отравлений и лечения животных [4].

Сложность проведения профилактических и лечебных мероприятий при микотоксикозах связана с высокой химической стабильностью микотоксинов, что затрудняет их инактивацию во время производства и переработки кормов.

Снижение отрицательного воздействия токсинов на организм возможно осуществлять за счет энтеросорбции. К адсорбирующим препаратам относятся природные минералы (бентонит, цеолит, диатомовая земля, шунгит, активированный уголь, сепиолит и др.), полисахариды [1, 3, 5, 6]. Эффективность адсорбирующих препаратов можно повысить добавлением в их состав веществ, оказывающих патогенетическое и симптоматическое действие, направленное на повышение защитных сил, нормализацию метаболизма, что позволит не только вывести токсичные вещества, но и восстановить функциональную активность органов.

В связи с распространенностью микотоксинов и рисками для здоровья животных, связанными с потреблением микотоксинов, целью нашей работы было проанализировать клинический и гематологический статус белых крыс при Т-2-, афла- и зеараленонтоксикозе и оценить защитный эффект профилактических комплексов.

Материал и методы исследований. Опыты проводили на 80 белых крысах обоего пола массой тела 150-160 г. Для кормления животных использовали полнорационный комбикорм, который предварительно проверяли на содержание микотоксинов методом иммуноферментного анализа [2]. Доступ животных к корму и воде был свободным. Животных акклиматизировали к лабораторным условиям в течение 14 суток.

Крысы были разделены на 8 групп (по 10 животных в каждой) методом парных аналогов. Животные первой группы (биологический контроль) получали корм свободный от микотоксинов. Вторая группа крыс служила токсическим контролем и получала корм, контаминированный смесью микотоксинов (афлатоксин В 1 – 2,5 мг/кг, Т-2 токсин – 5 мг/кг и зеараленон – 2,0 мг/кг корма). Животным третьей группы скармливали корм, контаминированный смесью микотоксинов с добавлением профилактического комплекса (ПК 1) на основе β-глюканов, шрота расторопши, витамина Е, аскорбиновой кислоты, левамизола. Крысам четвертой группы – корм, контаминированный смесью микотоксинов с добавлением профилактического комплекса (ПК 2) на основе бентонита, янтарной кислоты, метилурацила, витамина А, пробиотического препарата «Флорин». Пятой группы – корм, контаминированный смесью микотоксинов с добавлением профилактического комплекса (ПК 3): галлуазит, метионин, β-глюканы, шрот расторопши. Животные шестой, седьмой и восьмой групп служили для оценки безвредности, им скармливали корм в смеси с профилактическими комплексами (шестая группа – ПК 1, седьмая группа – ПК 2, восьмая группа – ПК 3). Профилактические комплексы добавляли из расчета 0,25 % от рациона. В ходе экспериментов изучено влияние комплекса микотоксинов на клинический статус, массу органов и морфологические показатели крови.

Клиническое состояние животных (общее состояние, пищевая возбудимость, реакция на внешние раздражители, характер двигательной активности, состояние кожного и шерстного покровов) оценивали ежедневно. В начале и в конце эксперимента белых крыс индивидуально взвешивали на весах ВМ-520 (Россия). На 21 сут животных умерщвляли путем декапитации, определяли относительную массу печени, тимуса, селезенки, почек и проводили гематологические исследования.

Гематологический анализ осуществляли на анализаторе «Mythic 18 Vet» («OrpheeGeneva», Швейцария). СОЭ определяли микрометодом в модификации Панченкова.

Статистическая обработка полученных данных проводилась в программных средах MS Excel и Statistica 6.0.

Результат исследований. В ходе проведенного исследования установлена эффективность профилактических комплексов при Т-2, афла- и зеараленонтоксикозе с приоритетом по группе с использованием третьего профилактического комплекса на основе галлуазита. Клинические признаки интоксикации у крыс второй группы проявлялись вялостью, взъерошенностью шерстного покрова, снижением пищевой возбудимости, участками некроза в ротовой полости и углах рта, диареей. Признаки токсикоза в группах животных, получавших первые два профилактических комплекса, проявлялись в более поздние сроки и были слабо выражены. У отдельных крыс пятой группы регистрировали только снижение двигательной активности.

Клиническое состояние крыс шестой-восьмой групп полностью соответствовало состоянию животных группы биологического контроля. Выживаемость крыс во второй, третьей, четвертой и пятой группах составила 70; 90; 90 и 100 %, соответственно.

Введение в токсичный корм профилактических комплексов оказывало положительное влияние и на ростовые характеристики лабораторных животных (Таблица 1).

Таблица 1 – Изменения живой массы белых крыс при смешанном микотоксикозе на фоне применения профилактических комплексов (n=10)

Группа	Показатель
	средняя живая масса в начале опыта, г	средняя живая масса в конце опыта, г	среднесуточный прирост, г	абсолютный прирост массы тела, г
1	159,63±0,86	189,63±0,86	1,43±0,11	30,0±0,15
2	160,08±0,64	127,15±0,42***	-	-
3	159,2±0,30	138,4±0,60**	-	-
4	159,3±0,50	151,7±0,70**	-	-
5	160,08±0,73	167,48±0,51	0,35±0,08	7,4±0,11
6	159,1±0,50	195,4±0,90	1,72±0,11	36,3±0,08
7	159,5±0,50	198,6±0,80	1,86±0,09	39,1±0,13
8	159,7±0,71	204,25±0,63	2,1±0,03	44,5±0,09
** P<0,01; *** P<0,001***, при сравнении с группой 1

К концу экспериментального периода живая масса белых крыс группы биологического контроля увеличилась на 18,8 %. Самый высокий прирост массы тела наблюдался у крыс, получавших с кормом третий профилактический комплекс. Живая масса белых крыс 8 группы была выше, чем в группе биологического контроля на 7,7 %.

Добавление в корм экотоксикантов природного происхождения негативно влияло на прирост массы животных. Так в группе токсического контроля живая масса белых крыс была ниже, чем в группе биологического контроля на 32,9 % (P<0,001). Профилактические комплексы снижали отрицательное влияние микотоксинов на динамику прироста животных. Живая масса животных третьей, четвертой и пятой групп была ниже по сравнению с животными группы биологического контроля на 27,0 (P<0,001); 20,0 (P<0,01) И 11,7 % (P<0,01).

Таблица 2 - Масса органов белых крыс при смешанном микотоксикозе на фоне применения профилактических комплексов

Группа	Масса органа, г
	почки	печень	селезенка	тимус
1	0,78±0,02	6,2±0,17	0,67±0,05	0,43±0,01
2	1,02±0,01 ***	8,56±0,19 ***	0,97±0,05 **	0,31±0,02 **
3	0,87±0,01 **	8,13±0,15 ***	0,84±0,01 *	0,55±0,03 **
4	0,86±0,02	7,05±0,22 *	0,77±0,01 *	0,51±0,02 *
5	0,82±0,02	6,83±0,19 *	0,74±0,03	0,38±0,02
6	0,79±0,02	6,27±0,16	0,62±0,04	0,44±0,02
7	0,77±0,01	6,40±0,19	0,68±0,04	0,43±0,01
8	0,76±0,02	6,17±0,17	0,69±0,06	0,44±0,01

* P<0,05, ** Р<0,01, *** P<0,001, при сравнении с группой 1

Микотоксины поражают метаболически активные органы, такие как селезенка, тимус, костный мозг, печень и другие. К концу эксперимента у животных группы токсического контроля абсолютная масса печени, почек и селезенки увеличилась на 38,1 % (P<0,001); 30,8 % (P<0,001) и 44,8 % (P<0,001), а тимуса уменьшилась на 27,9 % (P<0,001). Увеличение массы печени, обнаруженное в этом исследовании, известный факт при афлатоксикозе, так как афлатоксины являются сильными токсикантами для печени, повышают накопление активных форм кислорода, влияя на метаболизм цитохрома P450 [13]. Увеличение печени и почек обычно наблюдается при воздействии микотоксинов. Гепатомегалия, вызванная микотоксинами, объясняется накоплением липидов в печени, что приводит к образованию характерной, увеличенной и рыхлой жирной печени [10]. Изменение относительной массы иммунных органов связано с иммунотоксичностью микотоксинов.

Изменения в массе органов при добавлении в токсичный рацион профилактических комплексов были менее выражены и превышали показатели массы органов белых крыс биологического контроля по печени на 31,1 % (P<0,001), 13,7 % (P<0,05), 10,2 % (P<0,05), почкам -11,5 % (P<0,01), 10,2 %, 5,1 %, селезенке -25,4 % (P<0,01), 14,9 % (P<0,01), 10,4 %, соответственно, в третьей, четвертой, пятой группах. Масса тимуса снижалась на 27,9 %

(P<0,01), 18,33 % (P<0,05), 11,6 %.

Масса органов в группе с включением в рацион профилактических комплексов достоверно не отличалась от массы органов в группе биологического контроля.

Влияние комбинации микотоксинов на гематологические параметры показано на животных моделях. Сообщалось, что скармливание белым крысам токсического корма, содержащего зеараленон, охратоксин А и фумонизин В 1 , приводит к снижению количества эритроцитов, гемоглобина [4].

Введение животным токсичного корма, содержащего Т-2 токсин, афлатоксин В 1 и зеараленон, оказало неблагоприятное действие на процессы кроветворения, проявляющееся анемией, лейкопенией, тромбоцитозом и резким возрастанием скорости оседания эритроцитов.

В крови у животных второй группы наблюдалось снижение количества эритроцитов на 28,8 %, гемоглобина - на 25,1 % (P<0,001), лейкоцитов - на 29,6 % (P<0,001), гематокрита - на 39,4 % (P<0,01). Отмечали наличие выраженного тромбоцитоза вследствие обезвоживания и спленомегалии. Концентрация тромбоцитов в крови животных второй группы была повышена на 33,6 % (P<0,001). Неспецифический индикатор патологического состояния организма -СОЭ у животных группы токсического контроля был выше на 78,4 % (P<0,001).

Таблица 3 – Гематологические показатели белых крыс при смешанном микотоксикозе на фоне применения профилактических комплексов

Срок иссл., сут Группа 1 2 3 4 5 6 7 8 Эритроциты, х1012/л Фон 8,31± 0,05 8,39± 0,04 8,11± 0,04 8,05± 0,06 8,47± 0,02 8,44± 0,06 8,04± 0,06 8,21± 0,04 21 8,46± 0,04 5,97± 0,23*** 7,05± 0,03** 7,11± 0,03** 7,85± 0,08 8,3± 0,04 8,29± 0,03 8,68± 0,03 Гемоглобин, г/л Фон 178,16 ±2,28 175,67± 2,09 175,41± 2,56 185,66± 2,19 176,5± 2,16 181,91± 3,01 173,91± 2,05 176,75± 2,18 21 180,0± 1,45 131,5± 1,26*** 158,16± 2,01** 160,78± 0,74* 165,7± 1,32 180,6± 1,50 175,58± 2,63 180,8± 2,57 СОЭ, мм/ч Фон 1,16± 0,02 1,25± 0,02 1,1± 0,04 1,07± 0,02 1,12± 0,03 1,03± 0,02 1,2± 0,02 1,32± 0,04 21 1,07± 0,04 2,23± 0,05*** 1,45± 0,17** 1,32± 0,08* 1,22± 0,05 1,01± 0,02 1,18± 0,02 1,35± 0,05 Гематокрит, % Фон 37,94± 4,73 32,53± 2,10 31,64± 2,63 33,19± 3,35 34,45± 1,92 35,64± 3,19 32,55± 1,29 32,19± 2,26 21 36,0± 3,31 19,7± 0,82** 22,6± 0,68* 25,1± 1,19 31± 1,34 34,7± 0,19 31,5± 2,62 33,2± 0,64 Тромбоциты, х109/л Фон 426,95 ±1,77 442,95± 1,99 431,53± 3,36 422,2± 1,95 415,36± 5,43 435,7± 2,86 441,86± 3,17 421,45± 2,26 21 411,2± 591,78± 0,96*** 470,36± 3,06** 467,11± 2,71* 445,45± 2,91 425,7± 0,67 431,03± 2,23 434,5± 1,09 Лейкоциты, х109/л Фон 14,09± 0,31 14,5± 0,25 13,85± 0,23 14,51± 0,24 14,4± 0,35 13,87± 0,19 13,73± 0,27 14,24± 0,28 21 14,0± 0,35 10,2± 0,32*** 11,6± 0,24** 12± 0,29* 13,1± 0,31 13,6± 0,32 13,94± 0,19 14,68± 0,27 * Р<0,05, ** Р<0,01, *** Р<0,001, при сравнении с группой 1 Снижение количества эритроцитов     комплексов             сопровождалось может быть  связано  с подавлением     положительными   изменениями   ряда микотоксинами эритропоэза [8]. Другим      морфологических показателей крови. При фактором, который может способствовать     этом наиболее эффективным по изучаемым развитию анемии, является энуклеирование      параметрам оказался третий комплекс эритроцитов млекопитающих в зрелом     препаратов. состоянии  и  отсутствии  механизмов           Отмечено стимулирующее влияние самозащиты.                                   препаратов на эритропоэз и гемопоэз. Так, Ингибирование            синтеза      количество эритроцитов у крыс третьей, гемоглобина может  быть  связано со      четвертой и пятой групп было ниже, чем в снижением     поглощения     железа      группе биологического контроля на 16,6 эритроцитами, что,  в свою  очередь,      (P<0,05); 15,9 (P<0,05) и 7,9 %. Уровень приводит   к   снижению   выработки     гемоглобина и процент гематокрита у гемоглобина [9].                              животных третьей, четвертой и пятой групп Назначение     профилактических      был ниже на 12,1 (p<0,05); 13,4 (P<0,05); 6,1 и 28,5 (P<0,01); 24,2 (P<0,05) и 10,0 %, соответственно. Концентрация тромбоцитов у белых крыс третьей, четвертой и пятой групп превышала показатели контрольных аналогов на 14,3 % (P<0,05), 13,5 % (P<0,05) и 8,34 %. К 21-м сут. у животных третьей, четвертой и пятой групп количество лейкоцитов было ниже, по сравнению с контролем на 17,1 (P<0,05), 14,3 % (P<0,05) и 6,4 %. Показатель, отражающий изменения физико-химических свойств крови у крыс третьей, четвертой и пятой групп, был выше, чем в группе биологического контроля на 35,5 % (P<0,001), 23,4 % (P<0,01).

При исследовании морфологии крови белых крыс шестой, седьмой, восьмой групп, получавших только профилактические комплексы, не обнаружено статистически достоверной разницы в количестве эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, тромбоцитов, показателей гематокрита и СОЭ.

Заключение. Таким образом, длительное скармливание лабораторным крысам корма, контаминированного одновременно Т-2 токсином, афлатоксином В 1 и зеараленоном, характеризуется развитием выраженной клинической картиной токсикоза, отставанием в росте, изменениями внутренних органов. Морфологические показатели крови характеризовались снижением количества эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, повышением концентрации тромбоцитов и возрастанием скорости оседания эритроцитов. Результаты исследований свидетельствуют о профилактическом эффекте испытуемых комплексов на фоне экспериментального микотоксикоза, при этом кормовая добавка на основе галлуазита показала большую эффективность, и способствовала улучшению клинического состояния и нормализации гомеостаза лабораторных животных.

Резюме

Микотоксины, являясь пищевыми и кормовыми токсинами, представляют серьезную опасность для здоровья людей и животных и служат причиной огромных экономических потерь. В настоящее время основная проблема, связанная с кормом, загрязненным микотоксинами, – это одновременное контаминация несколькими микотоксинами, вызывающими метаболические изменения, сопровождающиеся патологическими нарушениями в организме животных. В проведенном исследовании впервые выявлены особенности клинико-морфологического проявления Т-2-, афла- и зеараленонтоксикоза при экспериментальном поражении белых крыс. Скармливание животным токсичного корма привело к снижению массы тела на 32,9 % (Р<0,001) относительно контроля. Регистрировали увеличение массы печени, почек, селезенки и снижение массы тимуса. Подострое воздействие микотоксинов привело к снижению уровня эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина и повышению концентрации тромбоцитов в кровяном русле у белых крыс.

Для снижения негативного действия комбинации микотоксинов испытано три профилактических комплекса из расчета 0,25 % к массе рациона. Установлено, что применение профилактических комплексов лабораторным животным на фоне комбинированного микотоксикоза способствует снижению токсической нагрузки на организм, проявляющейся улучшением клинического состояния животных и морфологических параметров крови. Наиболее высокую эффективность показал профилактический комплекс на основе природного минерала галлуазита, ранее не применявшегося при микотоксикозах.