CC BY
16
DOI: 10.24412/2074-5036-2022-2-59-63 УДК 619:616-091:636.4
Ключевые слова: свиньи, патоморфологические изменения, корм, фумонизин
Key words: pigs, pathomorphological changes, feed, fumonisin
'Кудряшов А.А., 'Балабанова В.И., 2Максимов Т.П., 2Пинжина Н.М.
ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ У СВИНЕЙ ПРИ ФУМОНИЗИНОВОМ ТОКСИКОЗЕ
PATHOMORPHOLOGICAL CHANGES IN PIGS WITH FUMONISIN TOXICOSIS
'ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины». Адрес: 196084, Россия, Санкт-Петербург, Черниговская ул., 5.
St. Petersburg State University of Veterinary Medicine. Address: 196084, Russia, Saint-Petersburg, Chernigovskaya str., 5. 2ООО «Биомин». Адрес: 129226, Россия, Москва, ул. Докукина, 16/1.
"Biomin" LLC. Address: 129226, Russia, Moscow, Dokukina str., 16/1.
Кудряшов Анатолий Алексеевич, д. в. н., проф., зав. кафедрой патологической анатомии
и судебной ветеринарной медицины
Kudriashov Anatoly Alekseevich, Doctor of Veterinary Science, Professor, Head of the Pathologic Anatomy Department Балабанова Виктория Игоревна, д. в. н., доцент кафедры патологической анатомии и судебной ветеринарной медицины. E-mail: patan2017@outlook.com Balabanova Victoria Igorevna, Doctor of Veterinary Science, Associate Professor of the Pathologic Anatomy Department. E-mail: patan2017@outlook.com Максимов Тимофей Петрович, к. в. н., директор по развитию бизнеса в Восточной Европе.
E-mail: t.maksimov@mail.ru Maksimov Timothy Petrovich, PhD of Veterinary, Head of Performance Solutions Eastern Europe LLC.
E-mail: t.maksimov@mail.ru Пинжина Наталья Михайловна, менеджер по продажам Pinzhina Natalya Mikhailovna, Sales Manager
Аннотация. Цель работы - определить патоморфологические изменения у свиней при использовании корма, содержащего фумонизины. Материалом исследования послужили 16 поросят-отъемышей, павших в возрасте 2745 дней, и пробы полнорационного гранулированного комбикорма СК-3 - престартера для поросят в возрасте 10-42 дня, скармливаемого в группах исследованных животных. Провели патологоанатомическое исследование и гистологическое исследование образцов легких, печени и почек. Провели исследование корма на наличие фумо-низинов методом высокоэффективной жидкостной хромато-масс-спектрометрии (ВЭЖХ-МС/МС); Agillent 1290/ AB SCIEX Triple Quad 5500 ГОСТ 34140-2017. В результате исследования установили: в организм исследованных поросят в сутки с комбикормом поступало около 4 мкг фумонизинов на 1 кг веса при допустимой норме 2 мкг/кг, т. е. суточная доза фумонизинов превышала допустимую дозу в 2 раза. На вскрытии у поросят установили отек легких, «асфиктическое сердце», белковую дистрофию печени с очагами некроза, катаральный энтерит, мутное набухание почек. Гистологическим исследованием в печени поросят установили зернистую дистрофию и некроз гепатоцитов, а у отдельных животных также лейкоцитарную инфильтрацию паренхимы, в почках, в клетках эпителия почечных каналец - зернистую дистрофию и некроз, в легких - скопление отечной жидкости в альвеолах и бронхах. Summary. The aim of the work is to determine pathomorphological changes in pigs when using feed containing fumonisins. The material of the study was 16 weaned piglets that died at the age of'27-45 days, and samples of full-fledged granular mixed feed SK-3 - prestarter for piglets aged 10-42 days, fed in groups of the studied animals. Pathoanatomic examination and histological examination of lung, liver and kidney samples were performed. Conducted a study of the feed for the presence of fumonisins by high-performance liquid chromatography-mass spectrometry (HPLC-MS/MS); Agillent 1290/AB SCIEX Triple Quad 5500 GOST 34140-2017. As a result of the study, it was established that about 4 micrograms offumonisins per 1 kg of weight were received into the body of the studied piglets per day with mixed feed at an acceptable rate of 2 micrograms / kg, i. e. the daily dose of fumonisins exceeded the permissible dose by 2 times. At the autopsy, pulmonary edema, "asphyxiated heart", protein liver dystrophy with foci of necrosis, catarrhal enteritis, cloudy swelling of the kidneys were found in piglets. Histological examination in the liver of piglets revealed granular dystrophy and necrosis of hepatocytes, and in some animals also leukocyte infiltration of parenchyma, in the kidneys, in the epithelial cells of the renal tubules - granular dystrophy and necrosis, in the lungs - accumulation of edematous fluid in the alveoli and bronchi.
Введение
Микотоксины, одними из которых являются фумонизины, - это вторичные метаболиты с низкой молекулярной массой, вырабатываемые нитевидными грибами. Наиболее важные группы микотоксинов, обнаруживаемых в кормах, продуцируются тремя родами грибов: Aspergillus, Penicillium и Fusarium. Домашняя птица, свиньи, а также водные позвоночные очень чувствительны к микотоксинам. Мико-токсины наносят огромный экономический ущерб, приводя к увеличению затрат на ветеринарную помощь и к уменьшению производства продукции животноводства [9].
В 15 странах Евросоюза, а также в Беларуси, Великобритании и России на основании анализа результатов исследования была получена репрезентативная картина, отражающая риск контаминации кормов грибами и их токсинами. В течение вегетационного периода 2G2G года погодные условия на европейской территории сильно варьировались по температуре и влажности, что привело, в конечном итоге, к наличию в кормах, заготовленных в разных регионах, плесневых грибов и их метаболитов. Так, в 8G,7 % образцов выявили фумонизины [4]. Фумонизины представляют собой группу токсичных и канцерогенных микотоксинов, продуцируемых грибом Fusarium verticillioides (ранее называемым F. moniliforme), являющимся конидиальной стадией развития (анаморфой) возбудителя фузариоза - заболевания початков кукурузы [1]. H. Schertz, S. Dänicke et al. [10] считают, что микотоксин фумонизин B1 (FB1) вызывает нарушение метаболизма сфинголипида, приводящее к легочным, печеночным и иммунологическим «поражениям» у свиней. После приема корма, содержащего фумонизин, кишечные эпителиальные клетки подвергаются воздействию токсина. Хотя FB1 плохо всасывается и метаболизируется в кишечнике, он вызывает патологические изменения в кишечнике и других органах, а именно отек легких и лейкоэнцефаломаляцию. Основным токсикологическим эффектом FB1, зарегистрированным in vivo и in vitro, является накопление сфингоидных оснований, связанных с разрушением сложных сфинголипидов. Это нарушение пути биосинтеза сфинголипидов
объясняет такие токсикологические эффекты, как изменение жизнеспособности и пролиферации кишечных эпителиальных клеток, изменение продукции цитокинов и изменение функции кишечного физического барьера [6]. B. M. Colvin et al. [7] сообщают об отеке легких и гепатоцеллюлярном некрозе, как о следствии токсикоза, вызванного фумонизином B1, а J. T. Gebhardt, M. D. Tokach et al. [9] -о завороте кишок при данном микотоксико-зе. Летальные исходы возникают в результате нарушений сердечно-легочной динамики, приводящих к острому отеку легких. Систематизированных сведений о патоморфоло-гии фумонизинового токсикоза в литературе найти не удалось. Учитывая актуальность проблематики микотоксикозов, в частности фумонизинового токсикоза, и недостаток научной информации по патоморфологии этой болезни, сформулирована цель данной работы - определить патоморфологические изменения у свиней при использовании корма, содержащего фумонизины.
Материалы и методы
Материалом исследования послужили 16 поросят-отъемышей, павших в возрасте 2745 дней, и пробы полнорационного гранулированного комбикорма СК-3 - престартера для поросят в возрасте 10-42 дня, скармливаемого в группах исследованных животных. Провели патологоанатомическое исследование, применив метод «полной эвисцера-ции» по Г. В. Шору. У поросят при вскрытии отобрали образцы легких, печени и почек для гистологического исследования. Гистологические срезы готовили по общепринятой методике [3]. Патологический материал фиксировали в 10 % растворе нейтрального формалина. Затем проводили заливку в парафин и на ротационном микротоме изготовили срезы толщиной 5-7 мкм. Срезы окрасили гематоксилином и эозином. Изучение гистологических препаратов провели при помощи светооптического микроскопа «Микмед-5» ЛОМО при увеличении 400 и 600. Микрофотографирование проводили при помощи цифровой камеры Touptek Photonic FMA050.
Исследование на наличие фумонизи-нов в кормах проведено в лаборатории
Рис. 5. Поросенок, 40 дней. Фумонизиновый токсикоз. Кровоизлияния в почках.
Рис. 6. Поросенок, 40 дней. Фумонизиновый токсикоз. Гистосрез печени. Белковая дистрофия (черная стрелка), некроз (красная стрелка). Ув. 600. Окраска гематоксилином и эозином.
да Щ.Ш) © 1* я **
L 1 зй? л ш л
Ol
• #
AT: Q>
WjA
►
я I
Vf
V %
о
3TJ ^^ <a +
| / e
# ~t2L
' A
• ML И
©
9
f/г
9
л
Рис. 7. Поросенок, 38 дней. Фумонизиновый токсикоз. Гистосрез печени. Белковая дистрофия (черная стрелка), лейкоцитарная инфильтрация (красная стрелка). Ув. 600. Окраска гематоксилином и эозином.
БИОМИН при Всероссийском научно-исследовательском и технологическом институте птицеводства (ВНИТИП) в г. Сергиев Посад. Метод исследования - высокоэффективная жидкостная хромато-масс-спектрометрия (ВЭЖХ-МС/МС); Agillent 1290/AB SCIEX Triple Quad 5500 ГОСТ 34140-2017.
Результаты исследования
Результаты микотоксикологического исследования
Протоколом проведенных исследований в лаборатории БИОМИН при Всероссийском научно-исследовательском и технологическом институте птицеводства в пробах комбикорма СК-3 установлено содержание микотоксинов: FB1 (фумонизин В1) - 33,97 мкг/кг; FB2 (фумонизин В2) - 15,72 мкг/кг; FB3 (фумонизин В3) - 5,00 мкг/кг.
Результаты патол огоанатомического исследования
У всех поросят обнаружили отек легких: легкие были немного увеличены в объеме -занимали заметно более 2/3 объема плевральных полостей, имели уплотненную консистенцию, у многих животных междольковые перегородки были расширены за счет скопления в них отечной жидкости (рисунки 1, 2).
В бронхах находилась пенистая жидкость. Наряду с отеком легких имело место «асфик-тическое» сердце: полости его правой половины были расширены и наполнены рыхло свернувшейся и жидкой кровью.
^»Яав&д
Рис. 8. Поросенок, 35 дней. Фумонизиновый токсикоз. Гистосрез легкого. Отек (стрелки). Ув 400. Окраска гематоксилином и эозином.
й • ЯШ
* и.:. , . ${
'Г' |
Рис. 9. Поросенок, 38 дней. Фумонизиновый токсикоз. Гистосрез почки. Зернистая дистрофия (черная стрелка), некроз (красная стрелка) клеток.Ув. 400. Окраска гематоксилином и эозином.
У большинства поросят установили катаральный энтерит: стенка всей тонкой кишки или ее отдельных петель с регионарными лимфоузлами имели красный цвет (рисунок 3). Слизистая оболочка тонкой кишки или ее отдельных петель также имела красный цвет, была набухшей и обильно покрытой слизью.
В печени у половины животных установили острую венозную гиперемию, у другой половины обнаружили патологоанатомиче-ские изменения, свойственные гепатозу, -белковую дистрофию печени с очагами некроза (рисунок 4). У большинства поросят обнаружили мутное набухание почек, у отдельных животных - точечные кровоизлияния в коре (рисунок 5).
Результаты гистологического исследования
Результаты гистологического исследования частично подтверждают результаты па-тологоанатомического исследования. В гистологических препаратах печени у большинства поросят обнаружены белковая (зернистая и водяночная) дистрофия и некроз гепатоцитов (рисунок 6). У отдельных поросят установлены изменения, свойственные острому реактивному гепатиту: белковая дистрофия и некроз гепатоцитов, а также лейкоцитарная инфильтрация паренхимы (рисунок 7). В легких - скопление отечной жидкости в альвеолах и бронхах (рисунок 8). В почках, в клетках эпителия почечных каналец - зернистая дистрофия и некроз (рисунок 9).
Обсуждение результатов
Для суждения о токсичности корма использовали источник информации, где сообщено, что риски фумонизина были оценены Международной программой по химической безопасности Всемирной организации здравоохранения и Научным комитетом по продовольствию Европейской комиссии. Была определена допустимая суточная доза для FBI, FB2, FB3 отдельно или в комбинации: 2 мкг/кг массы тела [8].
Касаемо поросят, исследованных нами: на четвертой - пятой неделе жизни поросенок съедает 500-600 г комбикорма в сутки [2]. В таком количестве корма, потребленного исследованными поросятами, содержалось фумонизина В фумонизина В2 и фумонизина В3 в комбинации 55,49 мкг на 1 кг, т. е. в сутки поросята получали 28-34 мкг, в среднем 33 мкг фумонизинов. Средняя масса поросят в возрасте 30-40 дней составляет 8,5 кг [5]. Следовательно, в сутки с комбикормом в организм поросят поступало около 4 мкг фумо-низинов на 1 кг веса при допустимой норме 2 мкг/кг, т. е. суточная доза фумонизинов превышала допустимую дозу в 2 раза.
Выводы
1. В организм исследованных поросят в сутки с комбикормом поступало около 4 мкг фумонизинов на 1 кг веса при допустимой
норме 2 мкг/кг, т. е. суточная доза фумони-зинов превышала допустимую дозу в 2 раза.
2. При фумонизиновом токсикозе у поросят на вскрытии установили отек легких, «асфиктическое сердце», белковую дистрофию печени с очагами некроза, катаральный энтерит, мутное набухание почек.
3. При фумонизиновом токсикозе гистологическим исследованием в печени поросят установили зернистую дистрофию и некроз гепатоцитов, а у отдельных животных также лейкоцитарную инфильтрацию паренхимы, в почках, в клетках эпителия почечных каналец - зернистую дистрофию и некроз, в легких - скопление отечной жидкости в альвеолах и бронхах.
Список литературы
1. Борутова Р. Микотоксины: беспечность недопустима / Р. Борутова, Г. Айдинян // Животноводство России. 2021, № 4. С. 54-59.
2. Дневная норма комбикорма для свиньи. // Сайт «Агровитэкс» https://agrovitex.ru/articles/dnevnaya-norma-kombikorma-dlya-svini
3. Меркулов Г. А. Курс патогистологической техники. / Г. А. Меркулов. Л.: Медицина, 1969. 423 с.
4. Симонова Е. И. Распространение основных ми-котоксинов в кормовом сырье и их характеристика / Е. И. Симонова, К. М. Кондрашкина, Е. О. Рысцо-ва, М. В. Большакова // Бюллетень науки и практики, 2020. Т. 6. № 1. С. 168-177.
5. Средняя масса свиньи в разном возрасте. // Сайт «Мистер хвост» https://mrhvost.com/podrobnaa-tablica-vesa-porosat-po-mesacam-skolko-dolzen-vesit-porosenok.
6. Bouhet S. The intestine as a possible target for fumonisin toxicity / S. Bouhet, I. P. Oswald // Mol. Nutr. Food Res., 2007. - V 51(8). - P. 925-931. doi: 10.1002/ mnfr.200600266.
7. Colvin B. M. Fumonisin toxicosis in swine: clinical and pathologic findings / B. M. Colvin, A. J. Cooley, R. W. Beaver // J. Vet, Diagn. Invest., 1993. V. 5(2). P. 232-241. doi: 10.1177/104063879300500215.
8. Fumonisin. https://www.hmong.press/wiki/Fumo-nisin_B1.
9. Gebhardt J. T. Postweaning mortality in commercial swine production. I: review of non-infectious contributing factors / J. T. Gebhardt, M. D. Tokach, S. S. Dritz et al. // Transl. Anim. Sci., 2020. V. 4(2): txaa 068. doi: 10.1093/tas/txaa068.
10. Schertz H. Biomarker Evaluation and Toxic Effects of an Acute Oral and Systemic Fumonisin Exposure of Pigs with a Special Focus on Dietary Fumonisin Esterase Supplementation / H. Schertz, S. Danicke, J. Frahm, D. Schatzmayr, I. Dohnal, G. Bichl, H. E. Schwartz-Zimmermann et al. // Biomarker. Toxins (Basel), 2018. V 10(7). P. 296 doi: 10.3390/toxins10070296.
