ООО Биотехагро Карта сайта Поиск по сайту
Биотехагро - производство биопрепаратов для сельского хозяйства Внимание! 60 гр «Бацелла-М» увеличивают на 1,5-2 кг среднесуточный надой от коровы. Сегодня молоко в цене!
<<< Статьи — Птицеводство

See this article in English here

Эффективность применения препаратов «Моноспорин ПК» и «Бацелл» при микотоксикозах птицы

Труфанов О.В., Котик А.Н., Труфанова В.А., Институт птицеводства УААН;
Бойко Н.В., Ужгородский национальный университет

Резюме. Потребление цыплятами корма, содержащего Т-2 токсин в концентрации 10 мг/кг, вызывало снижение среднесуточного привеса на 31%, увеличение относительной массы сердца, поджелудочной железы и почек, уменьшение относительной массы органов кроветворения — селезенки и бурсы, а также снижение концентрации общего белка и креатинина в плазме крови. Наличие в корме для цыплят НТ-2 токсина в концентрации 16 мг/кг привело к снижению среднесуточного привеса на 14%, а также оказало негативное воздействие на состояние почек, которое выражалось в увеличении их относительной массы и повышении концентрации мочевой кислоты и креатинина в плазме крови. Пробиотический препарат «Моноспорин ПК» на основе штамма Bacillus subtilis оказывал положительное действие на величину среднесуточного привеса, относительную массу сердца, почек и концентрацию общего белка в плазме крови при Т-2 и НТ-2 токсикозах цыплят. Совместное применение пробиотического препарата «Моноспорин ПК» и ферментно-пробиотического препарата «Бацелл» при Т-2 и НТ-2 токсикозах цыплят нормализовало значения живого веса, относительной массы сердца и содержания креатинина в плазме крови.

Введение. Т-2 и НТ-2 токсикозы птицы возникают вследствие хронического воздействия трихотеценовых микотоксинов, содержащихся в недоброкачественных кормах. По данным анализов, проводимых в лаборатории микотокмикологии Института птицеводства УААН, около 20% зерна и комбикормов загрязнены Т-2 и НТ-2 токсинами [Труфанов О. В., 2005; Котик А. Н и др., 2006]. К признакам Т-2 токсикоза относятся некротический стоматит, снижение прироста живой массы, увеличение падежа, снижение мясной и яичной продуктивности [Wyatt R. D. et al., 1975], подавление биосинтеза белка [Middlbrook J.L.et al., 1989], иммуносупрессия [Taylor M.J.et al., 1989].

Наиболее эффективным средством профилактики микотокскозов является предотвращение загрязнения зерна микотоксинами на всех этапах его выращивания и хранения [Котик А. М. та ін., 2007]. Если все же контаминация зерна произошла и не удается избежать его использования в качестве корма для птицы, то необходимо применять препараты, снижающие интенсивность вредного воздействия микотоксинов. К таким препаратам относят сорбенты [Avantaggiato G., 2005] и пробиотические препараты [Paškevicius A., 2006]. Действие сорбентов основано на связывании токсинов в кишечном тракте и выведении их из организма [Dakovic A., 2005]. Хотя некоторые сорбенты достаточно эффективно связывают и удерживают отдельные микотоксины, все они обладают негативным побочным действием:

1) сорбция полезных для организма веществ — витаминов, незаменимых аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, лекарственных препаратов, а также полезных микроорганизмов;

2) механическое повреждение эпителия слизистой оболочки кишечника, вследствие чего патогенная микрофлора может проникнуть в организм;

3) высокая гигроскопичность.

Ввиду перечисленных выше недостатков кормовых адсорбентов их применение должно быть ограничено лишь теми случаями, когда наличие микотоксинов в кормах доказано. При этом нужно учитывать природу микотоксинов и их концентрацию, а также повысить норму ввода в корм тех веществ, которые могут быть связаны сорбентами.

Действие пробиотических препаратов основано на способности микроорганизмов вырабатывать ферменты, разрушающие микотоксины [Труфанов О. В., 2007]. В последние годы обнаружены микроорганизмы, синтезирующие карбоксилэстеразы и эпоксидгидролазы [Binder E.-M. et al., 2004], трансфармирующие трихотеценовые микотоксины, лактонгдролазу (разрушает зеараленон) [Takahashi-Ando N. et al., 2004], фумонизин гидролазу [Duvick J. et al., 1998], УДФ-гликозилтрансферазы, снижающие токсичность дезоксиниваленола [Poppenberger B. et al., 2006] и прочие. Кроме того, пробиотические микроорганизмы продуцируют целый ряд биологически активных веществ, которые повышают устойчивость организма птицы к негативному действию микотоксинов. К таким веществам относятся:

1) вещества, подавляющие развитие патогенных бактерий — органические кислоты и природные антибиотики;

2) факторы, повышающие биодоступность питательных веществ — гидролитические ферменты и поверхностно-активные вещества;

3) незаменимые компоненты рациона — витамины и аминокислоты.

Одним из наиболее привлекательных микроорганизмов для создания пробиотических препаратов является Bacillus subtilis. Бактериям этого вида присуща способность продуцировать все перечисленные выше биологически активные вещества [Priest F.G., 1977; Ramos H.C., 2000; Stein T., 2005].

Созданный на основе бактерий штамма B.subtilis препарат «Моноспорин ПК» с успехом применяют для лечения и профилактики инфекционных заболеваний сельскохозяйственных животных, получения привесов и повышения питательной ценности кормов [Бойко Н. В. и др., 2006]. Кроме того, бактерии штаммов B.Subtilis, входящие в состав препаратов «Моноспорин ПК» и «Бацелл», в несколько раз повышают интенсивность роста целлюлозолитических руминококков и лактобацилл.

Целью данной работы было изучение лечебно-профилактического эффекта выпаивания цыплят пробиотическим препаратом «Моноспорин ПК» и включения в корм ферментно-пробиотического препарата «Бацелл» на протекание хронического Т-2 токсикоза и НТ-2 токсикоза.

Материалы и методы. В работе использовали цыплят породы полтавская глинистая. Птицу содержали в клетках в стандартных условиях по 10 голов в секции. Было сформировано 7 групп по 10 голов в группе (табл. 1). Первая группа — контрольная. В корм 2-4 групп вносили Т-2 токсин, 5-7 — НТ-2 токсин в концентрациях 10 и 16 мг/кг, соответственно. Цыплят третьей, четвертой, шестой и седьмой групп выпаивали пробиотическим препаратом «Моноспорин ПК» с уровнем дозы 3мл на 100 голов в сутки. В корм четвертой и седьмой групп включали ферментно-пробиотический препарат «Бацелл» в количестве 2г на кг корма. Кормили кормовым концентратом для молодняка птицы в возрасте 5-30 дней КК 2-6 в соответствии с рекомендуемыми нормами, воду давали ad libitum после выпойки препаратом.

Таблица 1 — Схема опыта

Группа Т-2  токсин НТ-2 токсин «Моноспорин ПК» «Моноспорин ПК» + «Бацелл»
1
2 +
3 + +
4 + + +
5 +
6 + +
7 + + +

Препараты «Моноспорин ПК» и «Бацелл» были любезно предоставлены Карганяном А.К. (ООО СХП «Нива»).

Т-2 токсин получали методом адсорбционной колоночной хроматографии по ранее описанному методу из экстракта культуры на зерне штамма Fusarium sporotrichioides 2m-15-206 [Котик А. Н и др., 1979]. НТ-2 токсин получали путем щелочного гидролиза Т-2 токсина. НТ-2 токсин экстрагировали из реакционной смеси хлороформом и очищали методом распределительной колоночной хроматографии.

Опыт проводили в течение 31 дня, начиная с суточного возраста. Цыплят взвешивали в 1, 8, 16, 24 и 31 день. В течение опытного периода регистрировали появление некротического стоматита. В конце опыта цыплят усыпляли диэтиловым эфиром, декапитировали и проводили отбор крови. В плазме крови определяли концентрацию мочевой кислоты по реакции с фосфорно-вольфрамовым реактивом, креатинина методом Яффе-Поппера и общего белка по биуретовой реакции с использованием наборов реактивов «Реагент» в соответствии с инструкциями. Тушки вскрывали, регистрировали патолого-анатомические изменения, фотографировали и утилизировали в чешской яме. Внутренние органы взвешивали и рассчитывали относительную массу.

Статистическую обработку полученных данных проводили методом множественных сравнений Шеффе и путем нахождения критерия ранговых сумм Фридмана [Лапач С.Н. и др., 2001]; группы 1-3 с группами 4-6 не сравнивали.

Результаты. Результаты проведенного опыта представлены на рисунках 1, 2, 3 и в таблицах 2 и 3.

Токсическое действие микотоксинов. У цыплят, которые получали Т-2 токсин, наблюдалось уменьшение живого веса (рис.1), снижение среднесуточного привеса на 31% (рис.3), увеличение относительной массы сердца на 16, поджелудочной железы на 27 и почек на 52%, уменьшение относительной массы селезенки на 62 и бурсы на 31% (табл.2), снижение концентрации общего белка на 39 и креатинина в плазме крови на 17% (табл.3). Цыплята, в корм которых был включен НТ-2 токсин, отставали в росте (среднесуточный привес был ниже на 14%, рис.3), отличались относительно небольшим живым весом, повышенной в 1,5 раза относительной массой почек, низкой относительной массой селезенки (ниже на 30%) и повышенным содержанием мочевой кислоты и креатинина в плазме крови (на 108 и 10%, соответственно).

Профилактическое действие «Моноспорина ПК». В результате выпаивания цыплят препаратом «Моноспорин ПК» на фоне Т-2 токсикоза наблюдалась нормализация живого веса — на 16 и 24 день опыта статистически значимых отличий с аналогичным показателем контрольной группы не обнаружили. Относительная масса сердца и почек была на, соответственно, 9 и 21% ниже, чем в группе, получавшей только Т-2 токсин.

У цыплят, которых выпаивали «Моноспорином ПК» на фоне НТ-2 токсикоза средний прирост живого веса не отличался от контрольного показателя. Относительная масса почек у цыплят, получавших НТ-2 токсин и «Моноспорин ПК», была на 21% ниже, а концентрация общего белка в плазме крови на 23% выше, чем у цыплят, получавших только НТ-2 токсин.

Динамика изменения живого веса цыплят

Рисунок 1. Динамика изменения живого веса цыплят.

Примечание: цифры над столбцами указывают на номера групп, отличия относительно которых статистически значимы (p<0,05).

Сравнение средних привесов различных групп цыплят

Рисунок 2. Сравнение средних привесов различных групп цыплят.

Примечание: цифры над столбцами указывают на номера групп, отличия относительно которых статистически значимы (p<0,05).

Среднесуточные привесы различных групп цыплят

Рисунок 3. Среднесуточные привесы различных групп цыплят.

Примечание: цифры над столбцами указывают на номера групп, отличия относительно которых статистически значимы (p<0,05).

Таблица 2 — Влияние препаратов «Моноспорин ПК» и «Бацелл» на относительные массы внутренних органов (мг%) цыплят при Т-2 и НТ-2 токсикозах.

Группа Сердце Печень Поджелудочная железа Почки Селезенка Бурса
1 661±16 (2, 7) 2935±55 (3) 386±24
(2, 3)
930±38
(2, 4, 5, 7)
268±27
(2, 3, 4, 5)
554±51
(2, 3, 4, 7)
2 768±53 (1, 3, 4) 3289±180 491±27
(1)
1412±111 (1, 3) 102±11 (1) 382±37 (1)
3 698±68 (2) 3728±191 (1, 4) 502±31
(1)
1119±125 (2) 122±18 (1) 361±47
(1)
4 658±24 (2) 3012±84 (3) 458±27 1204±41 (1) 109±15 (1) 389±29
(1)
5 695±40 (7) 3340±230 434±26 1390±62
(1, 6)
188±35 (1) 482±32
6 693±27 (7) 3177±95 431±27 1105±49 (5) 178±14 492±34 (7)
7 604±13 (1, 5, 6) 3330±131 390±17 1212±42 (1) 188±15 363±20 (1, 6)

Примечание: цифры в скобках указывают на номера групп, отличия относительно которых статистически значимы (p<0,05).

Таблица 3 — Влияние препаратов «Моноспорин ПК» и «Бацелл» на диагностические показатели биохимического состава крови цыплят при Т-2 и НТ-2 токсикозах.

Группа Гемоглобин,
г/л
Общий белок,
г/л
Мочевая кислота,
ммоль/л
Креатинин,
мкмоль/л
1 141±12 (4, 6) 40,1±3,7 (2, 3, 4) 0,12±0,04 (4, 5, 6) 27,4±1,8 (2, 4, 5)
2 107±13 28,8±3,5 (1) 0,10±0,02 (3, 4) 23,4±2,1 (1)
3 108±12 27,3±2,7 (1) 0,18±0,04 (2) 25,5±1,2
4 90±9 (1) 28,7±3,1 (1) 0,20±0,04 (1, 2) 23,3±1,6 (1)
5 109±7 34,0±4,9 (6) 0,25±0,06 (1) 30,0±1,6 (1)
6 88±11 (1) 44,0±3,8 (5, 7) 0,23±0,04 (1) 30,0±1,7
7 112±12 32,1±2,4 (1, 6) 0,22±0,02 28,4±1,7

Примечание: цифры в скобках указывают на номера групп, отличия относительно которых статистически значимы (p<0,05).

Эффект одновременного применения «Моноспорина ПК» и «Бацелла» при микотоксикозах. Применение сразу двух препаратов на фоне Т-2 токсикоза цыплят привело к увеличению живого веса на 31 день опыта на 13% относительно группы, получавшей только Т-2 токсин. Живой вес цыплят, получавших оба препарата при НТ-2 токсикозе, не отличался от значения этого показателя в контрольной группе на 16, 24 и 31 день. Средние привесы 4-й и 7-й групп за период с 24-го по 31-й день эксперимента не отличались от среднего привеса контрольной группы. Следует отметить нормализацию относительной массы сердца и содержания креатинина в плазме крови при комплексном применении препаратов.

Обсуждение. Как известно, механизм токсического действия трихотеценовых микотоксинов заключается в ингибировании синтеза белка на всех стадиях этого процесса [Cundliffe E. et al., 1974, 1977]. Одна молекула Т-2 токсина или НТ-2 токсина способна полностью «выключить» целую белоксинтезирующую фабрику клетки — рибосому [Middlbrook J.L. et al., 1989]. Данные о содержании общего белка в плазме крови являются подтверждением этому. На уровне организма птицы токсическое действие Т-2 и НТ-2 токсинов проявляется также в снижении скорости роста, снижении функциональной активности внутренних органов и подавлении иммунной системы.

Одной из причин повышения концентрации креатинина и мочевой кислоты в крови может быть недостаточная функциональная активность почек, о чем также свидетельствует компенсаторное увеличение их относительной массы. Следует отметить, что в результате воздействия НТ-2 токсина негативный эффект на почках выражен в большей степени, чем при воздействии Т-2 токсина. Причина этого различия, вероятно, кроется в более высокой растворимости НТ-2 токсина в воде, вследствие чего он не депонируется в тканях и органах с относительно высоким содержанием липидов, в т. ч. печени, где протекают реакции биотрансформации ксенобиотиков. В неизмененном виде НТ-2 токсин попадает в почки, где и оказывает токсическое действие, после чего элиминируется из организма посредством фильтрации.

На чем же основано профилактическое действие пробиотических препаратов «Моноспорин ПК» и «Бацелл» при Т-2 и НТ-2 токсикозах? Секрет заключается в том, что бактерии Bacillus subtilis, входящие в состав препаратов, обладают уникальным семейством ферментов — α/β-гидролаз — активируемых при стрессе [Brody M.S. et al., 2001]. Эти ферменты характеризуются широким спектром каталитической активности, т. е. способны метаболизировать самые разнообразные соединения. Стрессовыми факторами, запускающими механизм синтеза этих ферментов, могут быть практические любые отклонения нормальных параметров среды обитания B.Subtilis [Petersohn A. et al., 2001]. Например, в кишечнике цыпленка синтез α/β-гидролаз активируется относительно высокой температурой (42 °С) и колебаниями кислотности. На рис.4 показано, что эти факторы запускают синтез карбоксилэстеразы, которая катализирует гидролиз сложноэфирных групп Т-2 токсина, превращая его в гораздо менее токсичный метаболит — Т-2 тетраол, и эпоксидгидролазы, разрушающей наиболее токсигенную группу — эпоксидную — в результате чего образуется практически безвредный деэпокси Т-2 тетраол. Это соединение, во-первых, характеризуется высокой гидрофильностью, и, следовательно, не депонируется в тканях и быстро выводится из организма, и, во-вторых, не взаимодействует с рибосомами, т. е. не подавляет синтез белка [Binder E.-M. et al., 2004]. Таким образом, карбоксилэстеразы и эпоксидгидролазы, синтезируемые B. subtilis, осуществляют детоксикацию Т-2 и НТ-2 токсинов, воздействуя на различные химические группы молекул микотоксинов.

Механизм биотрансформации Т-2 токсина ферментами B.subtilis

Рис. 4. Механизм биотрансформации Т-2 токсина ферментами B.subtilis.

Выводы.

1. Потребление цыплятами корма, содержащего Т-2 токсин в концентрации 10мг/кг, вызывает снижение среднесуточного привеса на 31%, увеличение относительной массы сердца, поджелудочной железы и почек, уменьшение относительной массы органов кроветворения — селезенки и бурсы, а также снижение концентрации общего белка и креатинина в сыворотке крови.

2. Наличие в корме для цыплят НТ-2 токсина в концентрации 16мг/кг приводит к снижению среднесуточного привеса на 14%, а также оказывает негативное воздействие на состояние почек, которое выражаться в увеличении их относительной массы и повышении концентрации мочевой кислоты и креатинина в плазме крови.

3. Пробиотический препарат «Моноспорин ПК» оказывает положительное действие на величину среднесуточного привеса, относительную массу сердца, почек и концентрацию общего белка в плазме крови при Т-2 и НТ-2 токсикозах цыплят.

4. Совместное применение пробиотического препарата «Моноспорин ПК» и ферментно-пробиотического препарата «Бацелл» при Т-2 и НТ-2 токсикозах цыплят нормализует значения живого веса, относительной массы сердца и содержания креатинина в плазме крови.

Литература.

1. Бойко Н. В., Карганян А. К., Петенко А. И. Биотехнологические решения — безопасность и продуктивность птицы // Птахівництво: Міжвід. темат. наук. зб./ ІП УААН. — Харків, 2006. — Вип. 58. — С. 202-207.

2. Котик А. М., Труфанова В. О., Труфанов О. В. Частота обнаружения Т-2 токсина, НТ-2 токсина, дезоксиниволенола, зеараленона и фумонизинов в различных кормовых субстратах // Птахівництво: Міжвід. темат. наук. зб./ ІП УААН. — Харків, 2006. — Вип. 58. — С. 556-562.

3. Котик А. М., Труфанов О. В. Корми: корисні, якісні, безпечні. // Эксклюзив агро. — 2007. — № 1. — С. 46-49.

4. Котик А. Н., Чернобай В. Т., Комисаренко Н. Ф., Труфанова В. А. Выделение микоток¬сина Fusarium sporotrichiella и изучение его физико-химических свойств // Микробиол. журнал — 1979. — 41. Вып. 6. — С. 636-639.

5. Лапач С. Н., Чубенко А. В., Бабич П. Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Excel. — 2-е изд. — К.: Морион, — 2001. — 408 с.

6. Труфанов О. В. НТ-2 токсин — распространенный фактор загрязнения зерна в Украине // Птахівництво: Міжвід. темат. наук. зб./ ІП УААН. — Харків, 2005. — Вип. 57. — С. 450-454.

7. Труфанов О. В. Современные методы обеззараживания зерна и комбикормов, контаминированных микотоксинами // Ефективні корми та годівля. — 2007. — № 4. — 17-21.

8. Avantaggiato G., Solfrizzo M., Visconti A. Recent advances on the use of adsorbent materials for detoxification of Fusarium mycotoxins // Food Addit Contam. 2005 Apr; 22 (4):379-88.

9. Binder E.-M., Binder J. Strain of eubacterium that detoxifies trichothecenes // U.S. Patent No. 6794175 B1, 2004.

10. Brody M. S., Vijay K., Price C. W. Catalytic function of an α/β hydrolase is required for energy stress activation of the σB transcription factor in bacillus subtilis // Journal of bacteriology — 2001. — Vol. 183. — No. 21. — P. 6422–6428.

11. Cundliffe E., Cannon M., Davis J. Mechanism of inhibition of eukaryotic protein synthesis by trichothecene fungal toxins // Proc. NW. Acad. Sci. USA. Vol. 71, No. 1, pp. 30-34, 1974.

12. Cundliffe E., Davis J. Inhibition of Initiation, Elongation, and Termination of Eukaryotic Protein Synthesis by Trichothecene Fungal Toxins // Antimicrobial agents and chemotherapy, Mar. 1977, p. 491-499 Vol. 11, No. 3.

13. Dakovic A., Tomasevic-Canovic M., Dondur V., Rottinghaus G. E., Medakovic V., Zaric S. Adsorption of mycotoxins by organozeolites. // Colloids Surf B Biointerfaces. 2005 Nov 25;46(1):20-5. Epub 2005 Sep 28.

14. Duvick J., Rood T., Wang X. Fumonisin detoxification enzymes // U.S. Patent No. 5716820, 1998.

15. Middlbrook, J. L., and D. L. Leatherman. Binding to T-2 toxin to eukaryotic cell ribosomes // Biochem. Pharmacol. 1989. 383103.

16. Paškevicius A., Bakutis B., Baliukoniene V., Šakalyte J.. The search for ecologically safe means of mycotoxin detoxification in fodder // Ekologija. 2006. Nr. 3. P. 128–131.

17. Petersohn A., Brigulla M., Haas S., Hoheisel J. D., Volker U., Hecker M. Global Analysis of the General Stress Response of Bacillus subtilis // Journal of bacteriology. — 2001. — Vol. 183. — No. 19. — p. 5617–5631.

18. Poppenberger B., Adam G., Berthiller F., Krska R., Kuchler K., Luschler C., Glossl J. et al. Method for detoxification of mycotoxins // U.S. Patent No. 0183202 A1, 2006.

19. Priest F. G. Extracellular enzyme synthesis in the genus Bacillus // Bacteriol Rev. 1977 September; 41(3): 711–753.

20. Ramos H. C., Hoffmann T., Marino M., Nedjari H., Presecan-Siedel E., Dreesen O., Glaser P., Jahn D. Fermentative Metabolism of Bacillus subtilis: Physiology and Regulation of Gene Expression // J. Bacteriol. 2000 June; 182(11): 3072–3080.

21. Stein T. Bacillus subtilis antibiotics: structures, syntheses and specific functions // Molecular microbiology — 2005. Vol. 56. — No. 4. — P. 845–857.

22. Takahashi-Ando N., Ohsato S., Shibata T., Hamamoto H., Yamaguchi I., Kimura M. Metabolism of Zearalenone by Genetically Modified Organisms Expressing the Detoxification Gene from Clonostachys rosea. // APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, June 2004, p. 3239–3245 Vol. 70, No. 6.

23. Taylor M. J., Pang V. F., Beasley V. R. (1989) The immunotoxicity of trichothecene mycotoxins // In: Trichotecene Mycotoxicosis: Pathophysiological effects, Vol II, pp. 1-37, Beasley., V.R.,(ed.), CRC Press, Boca Raton, Florida, USA.

24. Wyatt R. D., Doerr J. A., Hamilton P. B., Burmeister H. R. Egg Production, Shell Thickness, and Other Physiological Parameters of Laying Hens Affected by T-2 Toxin // Appl. Microbiol. —1975. — 29, No. 5. — P. 641-645.

Нивы Зауралья, №10, ноябрь 2007 года