Применение нового адсорбента "модибент" для профилатики микотоксикозов Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

УДК 619.615.33:615.9

ПРИМЕНЕНИЕ НОВОГО АДСОРБЕНТА «МОДИБЕНТ» ДЛЯ ПРОФИЛАТИКИ МИКОТОКСИКОЗОВ

Э.И.Семёнов - кандидат биологических наук, зав. лабораторией; С.А.Танасева - кандидат биологических наук, ст. научный сотрудник; А.Р.Валиев - кандидат биологических наук, ст. научный сотрудник; Е.Г.Губеева - кандидат медицинских наук, вед.научный сотрудник;

Р.У.Бикташев - доктор сельскохозяйственных наук, вед.научный сотрудник.

ФГБНУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности», г.Казань (420075, г.Казань, Научныйгородок-2, тел. (843)239-53-20, e-mail: vnivi@mail.ru).

Цель исследований - испытание адсорбента «Модибент» в качестве средства профилактики микотоксико-зов животных. Оценку эффективности проводили на самцах нелинейных белых крыс средней массой тела 150 г. Были сформированы 4 группы животных по 10 крыс в каждой. Первая группа служила биологическим контролем, получала основной рацион (ОР). Животные второй группы получали токсичный корм (ТК), содержащий микоток-син Т-2 токсин в концентрации 200 мкг/кг. Третья группа животных получала токсичный корм и энтеросорбент модибент 0,25% от массы корма. Четвертая группа крыс получала ТК с добавлением модибента 0,5%. Кормление животных и наблюдение за ними вели в течение 30 суток. К 30 суткам опыта у животных второй группы живая масса была на 11,8% ниже, в остальных опытных группах была в пределах 4,9-6,3% ниже контрольной. Во второй группе крыс происходило снижение количества эритроцитов на 16,4%, гемоглобина - на 11,5%, лейкоцитов - на 15,2%. СОЭ увеличилось на 20,6%. В опытных группах, отмечали снижение эритроцитов в пределах 5,3-8,5%; лейкоцитов - 10,2-11,6%, гемоглобина - 3,7-4,8%, увеличение СОЭ составило 13,6 - 17,2%. При действии Т-2 токсина во второй группе отмечено снижение количества глюкозы на 30,89% и существенное увеличение АСТ, АЛТ, ЩФ и общего билирубина на 12,1%, 13,8%, 9,3% и 17,1%, соответственно. В профилактированных группах увеличение было менее значительно. Отмечалось снижение общего белка на 16,7%, а в профилактированных группах снижение этого показателя составило 11,0%. В экскрементах крыс получавших с кормом Т-2 токсин и адсорбент в дозе 0,25%, по сравнению с группой животных получавших с кормом токсин без адсорбента содержание Т-2 токсина было выше на 137%, а в группе потреблявших с токсичным кормом 0,5% модибента - на 160,5%. Изучение гистоструктуры внутренних органов подтвердило эффективность адсорбента. Таким образом, динамика живой массы, гематологические и биохимические показатели, гистоструктура внутренних органов и содержание остаточных количеств токсина при Т-2 микотоксикозе моделированном на самцах белых крыс свидетельствуют, что применение «Модибента» в дозе 0,25% и 0,5% при включении в рацион оказывает профилактическое действие. Доза 0,5% более эффективно защищает организм животных.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: микотоксикоз, Т-2 токсин, Т-2 токсикоз, адсорбенты, профилактика.

Загрязнение кормов микроскопическими грибами, вырабатывающими сильнодействующие ядовитые вещества - микотоксины, происходит повсеместно во многих регионах России. Из которых следует выделить Т-2 токсин - метаболит грибов Fusarium. Т-2 токсин - один из представителей многочисленной группы трихотеценовых микотоксинов, обладающий сильнейшим токсическим действием [1, 2, 3, 4]. Распространен в природе, особенно в средней полосе Российской Федерации, где наиболее благоприятные климато-географические условия для развития основного гриба-продуцента Т-2 токсина [4, 5]. Для Т-2 токсикоза характерно развитие геморрагического синдрома; дерматотоксический эффект; лейкопения, тромбоцитопения, анемия; деструктивные изменения кроветворных и иммунокомпетентных органов [1, 2, 4]. Широкое иммунодепрессивное действие микотоксинов на клеточные и гуморальные иммунные реакции проявляется уменьшением устойчивости организма к инфекционным болезням [6, 7].

Профилактика и лечение микотоксикозов представляет важное значение для ветеринарной практики [8, 9]. Эффективными и перспективными для профилактики и лечения микотоксикозов являются доступные, эффективные отечественные сорбенты, кормовые добавки [10, 11].

Цель исследований - испытания адсорбента «Модибент» в качестве средства профилактики микотоксикозов животных.

Материалы и методы. Оценку влияния введения потенциального энтеросорбента микотоксинов на гематологические и весовые показатели проводили на самцах нелинейных белых крыс средней массой тела 150±2 г. Было сформировано 4 группы животных по 10 крыс в каждой. Первая группа служила биологическим контролем, получала основной рацион (ОР). Животные второй группы получали токсичный корм (ТК), содержащий микотоксин Т-2 токсин в концентрации 200 мкг/кг. Третья группа животных получала токсичный корм и энтеросорбент модибент 0,25% от массы корма. Четвер-

тая группа крыс получала ТК с добавлением модибента 0,5%. Кормление животных и наблюдение за ними вели в течение 30 сут, регистрировали выживаемость, проводили взвешивание животных и в конце опыта провели отбор крови для гематологических и биохимических исследований, кроме того определяли остаточные количества Т-2 токсина. Гематологические исследования, включающие определение количества эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, СОЭ и биохимические исследования включающие определение содержания общего белка и белковых фракций в сыворотке крови, проводили общепринятыми методами [12].

Для затравки животных использовали кристаллический Т-2 токсин предварительно полученный нами в лаборатории микотоксинов ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИ-ВИ» из субстрата инокулированного токсигенным штаммом. В качестве гриба продуцента использовали штамм Fusarium sporotrichioides 2m15 предоставленный А.Н.Котиком. Экстракт фунгальной массы очищали колоночной хроматографией, завершающую очистку токсина проводили с помощью препаративной хроматографией. Т-2 токсин нами взят в модельный опыт вследствие его высокой токсичности, значительной распространённости в Российской Федерации и сложности изыскания лечебно-профилактических средств.

В качестве профилактического средства при ми-котоксикозе животных смоделированнном на белых крысах испытывали адсорбент «Модибент». «Моди-бент» разработан во ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» и предоставлен Бикташевым Р.У. и ранее был испытан при отравлении животных тяжелыми металлами Кадико-вым И.Т. с соавторами (2015 г). Представляется ин-

тересным его применение при отравлении животных токсичными метаболитами микроскопических грибов.

Содержание Т-2 токсина в образцах крови и экскрементов подопытных крыс определяли методом биоавтографии, согласно методическим указаниям [13]. Биоавтографическое проявление хроматограм-мы осуществляли с использованием тест-культуры Candida pseudotropicalis штамм 44 пк.

В конце испытаний проводили гистологический анализ внутренних органов. Материал для патолого-анатомических исследований фиксировали в 5%-ном нейтральном формалине, этанол-формалине (9:1), в буферном растворе 10%-го формалина, рН-8,0. После обезвоживания, уплотнения взятого материала и приготовления блоков делали гистологические срезы толщиной 8 мкм. Окрашенные гематоксилин-эозином, гистологические препараты изучали в свето-оптическом микроскопе (OLIMPUS CX31), оценивая изменения структуры органов и тканей, а также параметры морфометрии, накладывая окуляр-насадку (МОВ-1-15х) и окуляр сетку.

Результаты исследований. Наблюдение за клиническим состоянием крыс, показало, что в первые дни опыта во всех группах существенных различий в общем состоянии не выявлено. В группе биологического контроля крысы свободно поедали корм и воду и были подвижны. Начиная с 10 - 12 дня кормления, во второй опытной группе наблюдали отказ от корма, угнетение, расстройство желудочно-кишечного тракта в виде диареи. Динамика роста живой массы у крыс при воздействии Т-2 токсином существенно снижалась (табл. 1).

Таблица 1

Масса тела белых крыс при Т-2 токсикозе на фоне применения «Модибента»

Группа Живая масса, г

в начале опыта в конце опыта

1 (ОР) 156,8+0,25 192,5+0,38

2 (ТК) 154,3+0,36 169,8+0,25*

3 (ТК+0,25% модибент) 155,7+0,22 180,4+0,34

4 (ТК+0,5% модибент) 156,2+0,23 183,1+0,38

Примечание: * - Р<0,05;

Как следует из данных представленных в таблице

1, к 30 суткам опыта у животных, получавших токсический корм, средняя живая масса была на 11,8% ниже по сравнению с контрольной группой, в остальных опытных группах была в пределах 4,9-6,3%. В четвертой группе снижение было менее значительное.

Наблюдали ухудшение гематологических и биохимических показателей при Т-2 токсикозе (табл. 2). Как следует из данных представленных в таблице

2, во второй группе крыс, получавших Т-2 токсин, по сравнению с контрольной группой происходило сни-

жение количества эритроцитов на 16,4%, гемоглобина - на 11,5%, лейкоцитов - на 15,2%. СОЭ увеличилось на 20,6%. В опытных группах, получавших сорбенты с токсичным кормом гематологические показатели, по сравнению с контрольной группой менее выражены: отмечали снижение эритроцитов в пределах 5,3-8,5%; лейкоцитов - 10,2-11,6%, гемоглобина - 3,7-4,8%, увеличение СОЭ составило 13,6-17,2%.

В наших исследованиях биохимических показателей при действии Т-2 токсина во второй группе отмечено существенное увеличение АСТ, АЛТ, ЩФ и общего

Таблица 2

Гематологические и биохимические показатели крови крыс при Т-2 токсикозе на фоне применения

«Модибента»

Показатель Группа

1 (ОР) 2 (ТК) 3 (ТК+0,25% модибент) 4 (ТК+0,5% модибент)

Эритроциты, х1012/л 6,3±0,11 5,27+0,10* 5,76+0,09 5,97+0,10

Лейкоциты, х 109/л 8,4±0,25 7,12+0,12* 7,42+0,10* 7,54+0,11

Гемоглобин, г/л 153,4+0,63 135,8+0,60* 146,0+0,58 147,7+0,46

СОЭ, мм/час 0,94+0,02 1,13+0,03* 1,1+0,02* 1,06+0,02*

Глюкоза,ммоль/л 4,5+0,18 3,11+0,24* 3,98+0,2* 3,89+0,22*

АСТ, ЕД/л 120,2+4,5 134,8+6,28* 132,87+5,32 132,99+5,34

АЛТ, ЕД/л 41,9+1,68 47,68+2,3* 45,12+2,04 44,99+1,97

ЩФ, ЕД/л 129,23+5,17 141,23+7,01* 135,99+6,67 136,0+6,73

Общий билирубин, мкмоль/л 0,35+0,01 0,41+0,04* 0,39+0,03 0,39+0,02

Общий белок, г/л 66,08+2,64 55,04+4,27* 59,78+3,65 59,98+3,62

Альбумины,% 45,37+1,82 36,6+2,26* 37,9+2,0* 38,9+2,01

а-глобулины, % 16,8+0,68 22.12+1,1* 21,49+0,93* 21,02+1,01*

Р-глобулины, % 18,9+0,8 24,56+2,02* 22,5+1,71 22,8+1,58

Y-глобулины, % 18,93+0,95 16,72+1,29* 18,11+1,04 17,28+1,13

Примечание: * - Р<0,05;

билирубина на 12,1%, 13,8%, 9,3% и 17,1%, соответственно. В профилактированных группах увеличение АСТ, АЛТ, ЩФ и общего билирубина было менее значительно. В сыворотке крови у крыс во второй группе наблюдали существенное снижение количества глюкозы на 30,89% по сравнению с контрольной группой. В остальных группах, получавших токсичный корм с добавлением сорбентов, отмечается незначительное снижение количества глюкозы в пределах 11%.

О защитном действии энтеросорбентов при воздействии Т-2 токсина свидетельствует динамика содержания общего белка и его фракций. Так во второй группе отмечается снижение общего белка на 16,7%, а в профилактированных группах снижение этого показателя составило 11,0%. Во второй группе по сравнению с биологическим контролем альбумины и гамма-глобулины уменьшились на 19,33% и 11,67%, соответственно. При этом происходило увеличение а-и р-глобулинов на 31,66% и 29,94%, соответственно. В профилактированных группах происходила такая же тенденция, но в минимальных значениях.

Провели исследование остаточных количеств Т-2 токсина в крови и экскрементах опытных животных. В группе крыс, получавших с кормом Т-2 токсин и адсорбент в дозе 0,25%, по сравнению с группой животных получавших с кормом токсин без адсорбента содержание Т-2 токсина в крови было 120 мкг/л, что

ниже на 20%, а в группе потреблявших с токсичным кормом 0,5% модибента75 мкг/л, что ниже на 37,5%, в сравнении с группой животных не получавших модибент (120 мкг/л). В то же время в экскрементах крыс получавших с кормом Т-2 токсин и адсорбент в дозе 0,25%, по сравнению с группой животных получавших с кормом токсин без адсорбента содержание Т-2 токсина было 220 мкг/кг, что выше на 137%, а в группе потреблявших с токсичным кормом 0,5% модибента было 260 мкг/кг, что на 160,5% выше показателей в группе в животных не получавших модибент (160 мкг/ кг).что свидетельствует о связывании модибентом Т-2 токсина в желудочно-кишечном тракте.

Гистологическими исследованиями установлено, что у животных, получавших токсический корм обнаружены признаки нарушения гемодинамики, геморе-ологии в виде паретического полнокровия внутренних органов, сепарации плазмы. В печени (рис. 1) признаки дистрофии, нарушение балочного строения, снижение регенерации, некрозы единичных гепатоцитов. В почках каких-либо изменений не выявлено за исключением сужения пространств капсул клубочков, изменение формы клубочков преимущественно на круглую. В сердце признаки утолщения стенок артерий, очаговая волнообразная деформация кардиомиоцитов. В семенниках признаки нарушения сперматогенеза. Признаки делимфотизации селезенки.

ЕТЕПШЛРНЫЙ

Рис. 1. Печень, крыса, получавшая токсический корм, окраска гематоксилином Эрлиха, эозином водным, объектив х20. Признаки дистрофии, нарушение балочного строения, снижение регенерации, некрозы единичных гепатоцитов.

У животных, получавших токсический корм и балочного строения долек, регенераторные при-сорбент модибент 0,25% (рис. 2) регистрирова- знаки слабо выраженные. В почках, сердце, легких лись признаки дистрофических изменений в пе- изменения не выявлены. В селезенке обеднение чени, очаговые некрозы гепатоцитов, нарушение белой пульпы.

Рис. 2. Печень, крыса, токсический корм и модибент 0,25%, окраска гематоксилином Эрлиха, эозином водным, объектив х20. Признаки дистрофических изменений в печени, очаговые некрозы гепатоцитов, нарушение балочного строения долек, регенераторные признаки слабо выраженные.

У животных, получавших токсический корм и модибент 0,5% структура долек в печени сохранена (рис. 3), дистрофические признаки не выявлены, регенераторные признаки присутствуют, в междоль-ковой строме скопление лимфоцитарных клеток.

В почке строение без особенностей. В легких очаговая острая эмфизема. В селезенке структура без особенностей. В тонком кишечнике структура без особенностей. В семеннике имеются признаки снижения сперматогенеза.

Рис. 3. Печень, крыса, токсический корм и модибент 0,5%, окраска гематоксилином Эрлиха, эозином водным, объектив х20. Структура долек в печени сохранена, дистрофические признаки не выявлены, регенераторные признаки присутствуют, в междольковой строме скопление лимфоцитарных клеток.

Заключение. Динамика живой массы, гематологические и биохимические показатели, гистоструктура внутренних органов и содержание остаточных количеств токсина при Т-2 микотоксикозе моделированном на сам-

цах белых крыс свидетельствуют, что применение «Модибента» в дозе 0,25% и 0,5% при включении в рацион оказывает профилактическое действие. Доза 0,5% более эффективно защищает организм животных.

Литература

1. Тутельян, В.А. Микотоксины (медицинские и биологические аспекты) / В.А.Тутельян, Л.В.Кравченко. - М.: Медицина, 1985. - 320 с.

2. Профилактика микотоксикозов животных / Б.А.Хмелевский [и др.]. - М.: Агропромиздат, 1985. - 271 с.

3. Котик, А.Н. Микотоксикозы птиц: монография / А.Н.Котик. - Борки: Донеччина, 1999. - 267 с.

4. Микотоксикозы (биологические и ветеринарные аспекты) / А.В.Иванов, В.И.Фисинин, М.Я.Тремасов, К.Х.Папуниди. - М.: Колос, 2010. - 392 с.

5. Fusarium fungi and mycotoxins on cultivated forage grasses / T.Yu.Gagkaeva, O.P.Gavrilova, A.A.Burkin, G.P.Kononenko // Fusarium: pathogenicity, mycotoxins, taxonomy, genomics, biosynthesis, metabolomics, resistance, disease control: proc 13th European Fusarium seminar. Bookofabstracts. - Martina Franca, Italy, 2015. С. 149-152.

6. Взаимосвязь цитокинового профиля и оксидантно- антиоксидантного статуса белых крыс при экспериментальном Т-2 токсикозе / А.Г.Шахов [и др.] // Ветеринария Кубани. - 2016. - № 1. - С. 15-18.

7. Валиев, А.Р. Иммуносупрессия в патогенезе Т-2 микотоксикоза и её фармакокоррекция / А.Р.Валиев, Э.И.Семёнов, Ф.Г.Ахметов // Ветеринарный врач. - 2011. - № 2. - С. 4-6.

8. Эффективность нового препарата при экспериментальном микотоксикозе на лабораторных животных / П.В.Мирошниченко, А.Н.Трошин, Е.В.Панфилкина, А.Х.Шантыз // Российский журнал "Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии". - 2016. - № 3 (19). - С. 105-109.

9. Проблема микотоксикозов животных / М.Я.Тремасов, А.В.Иванов, К.Х.Папуниди, Э.И.Семёнов // Ветеринарный врач. - 2010. - № 5. - С. 16-19.

10. Тремасов, М.Я. Агроминеральное сырье - эффективное средство профилактики смешанных микотоксикозов / М.Я.Тремасов, Э.И.Семенов // Вестник ветеринарии. - 2009. - № 4 (51). - С. 36-40.

11. Efficiency of Application of a Polysaccharide Enterosorbent of "Fitosorb" For Prevention of the Combined Mycotoxicoses / E.I.Semenov [et al.] // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. - 2016. - Т. 7, № 4. - С. 2229-2237.

12. Кондрахин, И.П. Методы ветеринарной клинической лабораторной диагностики / И.П.Кондрахин. - М.: Колос, 2004. - 520 с.

13. Антонов, Б.И. Лабораторные исследования в ветеринарии. Биохимические и микологические / Б.И.Антонов. - М.: Агропромиздат, 1991. - 288 с.

USING NEW ADODORBENT "MODIBENT" TO PREVENT MYCOTOXICOSES

Semenov E.I. - Candidate of Biological Sciences; Tanaseva S.A. - Candidate of Biological Sciences; Valiev A.R. - Candidate of Biological Sciences; Gubeeva E.G. - Candidate of Medicine Sciences, Biktashev R.U. -

Doctor of Medical Sciences.

Federal Center for Toxicological, Radiation and Biological Safety, Kazan, (e-mail:vnivi@mail.ru).

The aim of the research was to trail "Modibent" adsorbent as a means of preventing mycotoxicosis of animals. The drug efficacy evaluation was evaluated on male nonlinear white rats with an average body weight of 150 g. Four groups of animals with 10 rats in each were formed. The first group served as biological control group receiving the basic diet. Animals of the second group received toxic food containing T-2 toxin mycotoxin at concentration of200 yg/kg. The third group of animals received both toxic food and Mobident enterosorbent at dosage of 0.25% per food mass. The fourth group of rats received both toxic food and Mobident enterosorbent in ratio 0.5% per food mass. The experiment lasted for 30 days. At 30 days of the experiment the animals in the second group had lower living weight that the controls for 11.8%, in animals from other experimental groups body weight was for 4.9-6.3% lower the controls. The rats from the second group had lower number of red blood cells by 16.4%, hemoglobin - by 11.5%, and leukocytes - by 15.2%. ESR increased for 20.6%. In the experimental groups number of erythrocytes reduced by 5.3-8.5%; leukocytes -10.2-11.6%, hemoglobin - 3.7-4.8%, while ESR increased for 13.6-17.2%. In the blood serum, the rats in the second group observed significant in comparison with the control group. The effect of T-2 toxin in the second group resulted in lower level of glucose by 30.89% and a significant increase in AST, ALT, APFand total bilirubin by 12.1%, 13.8%, 9.3% and 17.1% respectively. In the groups which received both toxic food and drug, the increase was less significant. Animals from the group which received toxic food only total protein reduced by 16.7%, while in the preventive groups, the decrease was 11.0%. In the excrement of rats both received T-2 food and the adsorbent at dose of 0.25% the T-2 toxin content was 137% higher compared to the group of animals fed with toxic food only (without the