Державна дослідна станція птахівництва

Котик А.М.

Інститут птахівництва Української академії аграрних наук

Проблему мікотоксинів (МТ), друге народження якої пов’язане з розкриттям етіології хвороби “Х” індиків в 1960 році в Англії, уподібнюють до айсберга, у якого, як відомо, видно лише незначну частину - верхівку. В останні десятиріччя в багатьох країнах відмічається тенденція до загострення названої проблеми; водночас на сьогоднішний день щонайбільше в 1 випадку зі 100 вдається з¢ясувати причину пов¢язаних з МТ патологічних синдромів у сільськогосподарських тварин. Численні дослідження в лабораторних і виробничих умовах свідчать про несприятливу дію МТ на збереженість поголів¢я сільськогосподарських тварин, їх продуктивність, імунний стан. Як у людей так і у тварин зареєстровані випадки пренатальних токсикозів в результаті хронічного впливу МТ , - нерідко з летальним кінцем. Вплив МТ на репродукцію сільськогосподарських тварин проаналізували [36, 31, 40, 41, 16, 39, 47; слід однак відзначити, що в усіх аналітичних оглядах бракує інформації про птицю. Так, в статті-огляді WilsonH.R.,відомого американського спеціаліста, питанню впливу живлення птиці на виводимість яєць МТ присвячене ... аж одне (!) речення [50].

Отже, необхідно дати оцінку впливу МТ на показники репродукції птиці, враховуючи інформацію, що стосуєтьсся репродукції інших організмів, в першу чергу - самої людини. Так, демографи висловили точку зору, згідно з якою МТ виявили згубну дію на динаміку сільського народонаселення Російської імперії в період 1861-1913 років. Десять (!) епідемій ерготизму людини (етіологічний фактор - Claviceps purpurea), які були зареєстровані в Росії в період 1832-1864 років, відзначались надзвичайно високим рівнем смертності серед уражених - 41,5%. Смертність людей уражених аліментарною токсичною алейкією (синоніми: септична ангіна або “гнила жаба”; етіологічний фактор - Fusarium sporotrichioides) в деяких регіонах Російської федерації в 1943 році сягала 50%. До того ж, МТ Claviceps purpurea i Fusarium sporotrichioides характеризуються негативною дією як на ембріон так і на життєздатність новонародженого [28]. Недавно зявились повідомлення, що на Алтаї кожна третя дитина народжується з ознаками “жовтухи невизначеної природи”; у хворих дітей уражується нервова система, нирки [6]. Існує дві версії стосовно причини цієї хвороби. Одна з них – підвищений рівень радіації, який виник в результаті ядерних випробувань. Інша – висока ураженість зерна токсигенними видами Fusarium та контамінація харчових продуктів МТ. Відомий російський міколог Левитин М.М. (2003) свідчить про випадки народження дітей зі схожою патологією в Архангельській, Липецькій, Астраханській, Оренбургській, Кемеровській і Тульській областях, де не зареєстровано підвищеного рівня радіації, а проведені в лабораторії мікології і фітопатології ВИЗР (Санкт-Петербург) аналізи зразків алтайського зерна показали, що понад 40% зразків уражено грибами F. poae, F.equiseti і F. sporotrichioides – продуцентами Т-2 токсину, що вказує на можливість мікотоксинної версії феномену “жовті діти’’.

У птиці при фузаріотоксикозі розвиваються патоморфологічні зміни в яєчнику [2]. Повідомлялось про випадок Т-2 токсикозу, коли вибракували 140 000 курей через втрату ними несучості [7]. Фузаріотоксин Т-2 негативно впливає на інтенсивність несучості курей, масу яєць та життєздатність ембріонів [4]. Включення в корм гусям Т-2 токсину в кількостях 0,1-3,0 мг/кг викликало ушкодження лімфоїдних органів, щитовидної залози, припинення дозрівання фолікулів і зародкового епітелію в яєчниках, а також атрофію залоз в яйцепроводі, які виробляють альбумін, а також залежне від дози зменшення яйценосності і виводимості [38]. У Т-2 токсину недавно виявили властивість індукувати апоптоз у ембріонів: пікноз і каріорексіс і ультраструктурні зміни, характерні для апоптозу виявили в тканинах ЦНС, каудальному склеротомному сегменті, каудальній частині мезенхіми від язика до фарінгеально-ларінгеальної області, а також в мезенхімі трахеї [25].

При вмісті в раціоні дезоксиниваленолу (ДОН) 0,35-0,70 мг /кг у курей спостерігали зменшення маси яєць і погіршення якості шкаралупи – зменшення її маси і товщини [23]. Згодовування курям кукурудзи ураженої F.graminearum (вміст ДОН в кормі складав 38 мг/кг) мало наслідком зростання смертності ембріонів в період з 8 по 21 день інкубації [29]. Курям породи леггорн на протязі 65 днів включили в корм ¹⁴С-ДОН в кількості 0,55 мг/голову/добу. Максимальний рівень радіоактивності відповідав концентрації 1,7 мкг/яйце з співвідношенням кількостей в жовтку, білку і шкаралупі 70:29:1. Після переводу курей на контрольний корм рівень радіоактивності швидко зменшився. Автори дійшли висновку, що рівні накопичення ДОН в яйці не є небезпечними для здоров¢я людини. Однак питання про вплив ДОН на ембріогенез і стан здоров¢я виведених курчат залишається відкритим [34].

Слід відмітити, що в СНД та країнах Європи фузаріотоксини відносяться до найбільш розповсюджених факторів забруднення зерна [21, 19]. В лабораторії мікотоксикології Інституту птахівництва УААН в 2000-2002 роки Т-2 токсин в концентраціях 30-250 мкг/кг виявили в 54 з 499 проаналізованих зразків; в птахогосподарствах були зареєстровані характерні клінічні ознаки Т-2 токсикозу - некротичний стоматит; водночас відмічено погіршення репродуктивних якостей птиці, життєздатності виведеного молодняка. За даними провідних токсикологів Росії в центральних районах і на Уралі “при мікологічному аналізі зернофуражу виявляють від 40 до 80% зразків, уражених фузаріями”, а “забрудненість свіжезібраного зерна Т-2 токсином в кількостях від 30 до 200 мкг/кг в окремих регіонах може досягати 80%” [7]. В східних областях Росії частота забруднення зерна Т-2 токсином була 444/1545=28,7% в концентраціях до 625 мкг/кг [3].

До розповсюджених та небезпечних відносять афлатоксини; афлатоксикоз реєструють найчастіше в країнах з жарким вологим кліматом, де його спалахи особливо небезпечні. В гострих випадках кури переставали нестись, а відхід досягав 100%. В Індії в 1982-86 рр. забруднення кормів афлатоксинами досягало 600-3600 мкг/кг; повідомляли, що в стаді з 80%-ним рівнем несучості загинула вся птиця [11]. Щодо розповсюдження в Україні грибів-продуцентів афлатоксинів інформація відсутня, проте в умовах інтенсивної міждержавної торгівлі контроль за рівнем забруднення кормів афлатоксинами безперечно необхідний. При афлатоксикозі затримується статевий розвиток перепелів [17, 32]; погіршується якість сперми, зменшується концентрація тестостерона в плазме [42, 43, 13]; зменшуються розміри яйця, маса жовтка і частка жовтка в яйці [24]; метаболіти афлатоксину можуть переходити в яйце [44]; погіршуються заплідненість, виводимість (внаслідок підвищеної ембріональної смертності в перші 6 діб інкубації) і життєздатність молодняка; виводимість більш чутлива, ніж несучість [27].В Таїланді у людей виявили афлатоксини (AFB₁, AFG₁ and AFQ₁) в кількостях від 0,064 до 13,6 нМ/мл (в середньому, 3,1 нМ/мл) в 17 з 35 досліджених проб сироватки крові з пуповини, в 6 з 35 проб сироватки крові матерів (в середньому, 0,62 нМ/мл) [15]. Ці результати вказують на трансплацентарний перехід афлатоксинів в організмі людини. В Сьєра Леоне, де висока дитяча смертність, дослідили 8 проб сироватки крові жінок після народження дітей, а також 64 проби крові з пуповини і виявили афлатоксини відповідно в 75% і 91% проб; в 13% і 25% проб були виявлені охратоксини [26].

Увагу як ембріотоксичний фактор привертає охратоксин А, забруднення яким зерна в країнах Європи та Північної Америки характеризується частотою 5 % и концентраціями 5-360 мкг/кг [1]. Цей МТ відомий як фактор балканської ендемічної нефропатії людей. Наявність його виявлена в значній частці досліджених проб сироватки крові людей. Після підшкірного введення охратоксина А самкам щурів на 7-й день вагітності відмічено зменшення маси ембріонів, збільшення їх смертності та частоти випадків ембріональної патології - затримка оссифікації, булавовидні ноги, дефект інтравентрикулярної перегородки, діафрагмальна грижа, розщеплення грудної кістки [12а]. Охратоксин А діє як тератоген також на курей, мишей, хом¢яків; найбільш характерною ознакою є краніофаціальні аномалії, які пов¢язані з інгібіцією фенілаланіл-тРНК синтетази, перекисним окисленням ліпідів, порушенням коагуляції крові і дисфункцією мітохондрій [9]. Цитопатогенна дія його на культуру клітин курячого ембріона проявилася деструктивними процесами в мембрані [49]. ЛД₅₀ охратоксину А при введенні в повітряну камеру 2-, 3- и 4-денних курячих ембріонів знаходиться в межах 5-10 мкг/яйце. У ембріонів, які загинули, знаходили мікрофталмію, екзенцефалію, укорочення і викривлення ніг і шиї, зменшення розмірів тіла, стеноз аорти і недорозвинутість клапанів та інші аномалії серцево-судинної системи [22]. Вплив охратоксинів на показники репродукції птиці має виражений негативний характер. У курей-леггорнів при охратоксикозі спостерігали затримку статевого розвитку з наступним зменшенням маси тіла та погіршенням несучості, використання корму, зростанням смертності, погіршенням виводимості запліднених яєць та життєздатності виведених курчат [10, 35]. При концентраціях 2,1 и 4,2 мг/кг спостерігали зменшення несучості і виводимості у курей породи род-айленд, а також зменшення маси яєць, ембріонів і виведених курчат; при 4,2 мг/кг відмечено також збільшення частоти аномалій розвитку ембріонів [30].

Інтенсивно вивчається ембріотоксичність фумонізинів – недавно відкритого (1988 р.) широко розповсюдженого фактора контамінації кукурудзи, основним продуцентом якого є Fusariummoniliforme. Фумонізин В₁ виявляє ембріотоксичний ефект на щурах; повідомлялось про пов¢язані з цим МТ патології у свиноматок; в дозі 18 мг/кг/добу викликав затримку розвитку і збільшення смертності ембріонів сірійських хом¢яків [20, 14, 33].

Накопичуються факти щодо впливу на показники репродукції менш вивчених МТ. Встановлено, що патуліну і коєвій кислоті властива здатність викликати аборти [12]. У патуліна виявлені тератогенні властивості [45]. Після перорального введення циклопіазонової кислоти цей МТ виявили в яйцях [18].

Привертають увагу численні (їх відомо понад 100) МТ нафтохінонової природи. Так, в Лабораторії мікотоксикології Інституту птахівництвавиявлено раніше невідомий токсикоз у курей - синдром погіршення якості яєць, який супроводжується погіршенням імунного стану та показників репродукції птиці. Встановлено, що причиною синдрому є аурофузарин (метаболіт нафтохінонової природи, який продукують гриби роду Fusarium) [4].

У зеараленона та споріднених сполук при наявності їх в низьких (слідових) концентраціях, - 50-1600 мкг/кг, саме таких, які зустрічаються в кормах,- виявлена раніше невідома здатність впливати на репродуктивні якості курей, а також стимулювати розвиток ознак виявленого нами синдрому “гігантських тестикулів” у півнів [5, 8]. При введенні в амніон на 3-ю добу інкубації зеараленон (в комбінації з 2 мкг ДОН) виявив ембріотоксичність в дозах >5 мкг/ембріон; при цьому у 5% курячих ембріонів виявлено дефект інтравентрикулярної перегородки. Більш високі дози зеараленона (30 і 100 мкг/ембріон) викликали аритмію, атріо-вентрикулярну дисоціацію і навіть зупинку серця [48].

Інформація стосовно дії МТ на якість потомства птиці незначна; повідомлялось [37] про пригнічення фагоцитарної активності макрофагів у курчат від курей, яким протягом 2 тижнів згодовували діацетоксисцірпенол (2,5, 10 і 10,5 мг/кг).

Аналіз наведених фактів приводить до висновку, що МТ є фактор, який може істотно впливати на репродуктивні показники птиці. Очевидно також, що мікотоксикози ембріонів - це актуальна проблема як ветеринарної медицини так і птахівництва. Необхідні разробки досконалих методів діагностики репродуктивних синдромів мікотоксинної етіології, а також засобів, методів і системи попередження можливих негативних наслідків

Література

1. Буркин А.А., Кононенко Г.П., Кислякова О.С. Актуальность изучения проблемы охратоксикоза в России // Успехи медицинской микологии. Материалы первого всеросийского конгр. по мед. Микологии.– М., 2003. – Т. 1.- С.122-124.
2. Жильцов В.Г., Петропавловская Н.Н. Патоморфологические изменения в яичнике кур при фузариотоксикозе // Докл. ТСХА, М.-1972.-т.185.- С.185-189.
3. Кононенко Г.П., Буркин А.А. Фузариотоксины в зерне колосовых культур: региональные особенности // Успехи медицинской микологии. Материалы первого всеросийского конгр. по мед. Микологии.– М., 2003. – Т. 1.- С. 141-144.
4. Котик А.Н. Этиология, методы диагностики и меры профилактики фузариотоксикозов сельскохозяйственных птиц //Автореферат дисс. ... доктора ветеринарных наук.- Харьков.- 1993.- С.1-33.
5. Котик А.М., В.О. Труфанова, Н.І. Братішко, О.М. Стефанович. Дія зеараленону на відтворні якості та біохімічні показники курей// Вісник аграрної науки.-1998.- N 5.- C. 33-36.
6. Максимова Т. Не храните злаки в “злачных местах” // Газета “Комсомольская правда”.- 22.09.1995.
7. Смирнов А.М., Таланов Г.А., Кононенко Г.П. Животноводству - безопасные корма // Ветеринария (Москва).- 1999.- № 1.- С.3-6.
8. Труфанова В.О., Котик А.М., Гелла І.М. Вплив похідних зеараленону на продуктивність та збереження курей // 1-а наук. конф. по птахівництву Укр. відділення всесвітньої наук. асоціації по птахівництву 6-8 грудня 1993 р. (Тези доповідей).- Харків, 1993.- С. 90-91.
9. O'Brien E., Prietz A., Dietrich D.R. Characterization of ochratoxin A (OTA) uptake and developmental toxicity using the FETAX system// Toxicologist.- 1999.- 48.- Mar.(1-S).- Р.150.
10. Choudhury H., Carlson C.W., Semeniuk G. A study of ochratoxin toxicity in hens // Poultry Science.- 1971.-V.50.- P.1855-1859.
11. Choudary C., Rao M.R. An outbreak of aflatoxicosis in commercial poultry farms // Poult. Advis.- 1982.- V. 16.- P. 75-76.
12. Choudhary D.N., Sahay G.R., Singh J.N. Effect of some mycotoxins on reproduction in pregnant albino rats // J Food Sci Technol.- 1992.-V. 29.- N 4.- P. 264-265.
13. Chung M.K., Kim J.C., Han S.S., Roh J.K. Embryotoxic effects of ochratoxin A and amelioration by phenylalanine in rats// Teratology.- 1995.-51.-№ 3.-Р.182
14. Clarke R.N., Doerr J.A., Ottinger M.A. Relative importance of dietary aflatoxin and feed restriction on reproductive changes associated with aflatoxicosis in the maturing white leghorn male // Poultry Science.- 1986.-V. 65.- P. 2239-2245.
15. Collins T.F., Shackelford M.E., Sprando R.L. Effects of fumonisin B1 in pregnant rats// Food Chem Toxicol.-1998.-V. 36.- N 5.- P.397-408
16. Denning D.W., Allen R., Wilkinson A.P., Morgan M.R. Transplacental transfer of aflatoxin in humans// Carcinogenesis.- 1990.- 11.- № 6.- Р.1033-1035.
17. Diekman M.A., Green M.L. Mycotoxins and reproduction in domestic livestock // J Anim Sci.- 1992.-V.-70.-N 5.- P.1615-1627.
18. Doerr J.A., Ottinger M.A. Delayed reproductiv development resulting from aflatoxicosis in juvenile Japanese quail // Poultry Science.-1980.- V.59.- P.1995-2001.
19. Dorner J.W., Cole R.J., Erlington D.J., Susksupath S., McDowell G.H., Bryden W.L. Cyclopiazonic acid residues in milk and eggs // J. Agric. Food Chem.- 1994.- V. 42.- P.1516-1518.
20. Eder M. Mykotoxiny - dopad na zdravi produkci drubeze a moznosti dekontaminace krmiva // Current problems of breeding, health and рroduction of poultry. Book of abstracts of Intern. Conference.- Ceske Budejovice, 1998.-P.25-26.
21. Flynn T.J., Pritchard D., Bradlaw J. Effects of the mycotoxin fumonisin B1 and its alkaline hydrolysis product on pre-somite rat embryos in vitro // Teratology.- 1994.- V.49.-N 5.-P. 404.
22. Gareis M., Bauer J., Enders C., Gedek B. Contamination of cereals and feed with Fusarium mycotoxins in european coutries //Fusarium: Mycotoxins, Taxon a. Path.: Semin. Warsaw. Sept.1987.-1989.- P.441-472.
23. Gilani S.H., Bancroft J., O`Rahily. The teratogenic effects of ochratoxin A in the chicks embryo // Teratology.- 1975.- V.11.- P. 18A.
24. Hamilton R.M.G., Trenholm H.L., Thompson B.K. Effects of feeding chicks and laying hens diets that contain DON contaminated wheat // Proc. Annu. Nutr. Conf. Feed Manuf.- 1983.- Vol. 19.- P.48-55.
25. Huff W.E., Wyatt R.D., Hamilton P.B. Effects of dietary aflatoxin on certain egg yolk parameters // Poultry Science.1975.-V.54.- P.2014-2018.
26. Ishigami N., Shinozuka J., Katayama K. // Histol Histopathol.- 1999.- V. 14.- № 3.- P.729-733.
27. Jonsyn F.E. Evidence of an early exposure to carcinogens and other toxic compounds by neonates in Sierra Leone. // JOURNAL OF UTRITIONAL & ENVIRONMENTAL MEDICINE (ABINGDON).-1998.- V. 8.-N 3.- P. 213-218.27. Kratzer F.H., Bandy D., Wiley M., Booth A.N. Aflatoxin effects in poultry// Proc. Soc. Exp. Biol. Med.- 1969.-V. 131.- P.1281-1284.
28. Matossian M.K. Climat, crops, and natural increase in rural Russia, 1861-1913 // Slavic Review.- 1986.-V.45.-N 3.-P.457-469. 29. Moran E.T., Ferket P.R., Lun A.K. Impact of high dietary DON in yolk yield and embryonic mortality // Poultry Sci.- 1987.- Vol. 66.- N 6.- P.977-982.
29. Niemiec J., Golinski P., Borzemska W., Swierczewska E., Stepinska M. Effect of diet ochratoxin A level on egg hatchability. Wplyw ochratoksyny A w mieszance na wyniki wylegu // Przeglad-Hodowlany (Poland). Animal Production Review. - 1993.-V. 8(Suppl.)- P. 252-257. Supplement: Zeszyty Naukowe.
30. Osweiler G.D., Stahr H.M., Beran G.W. Relationship of mycotoxins to swine reproductive failure // J. Vet. Diagn. Invest.- 1990.- V. 2.-N 1.-P.73-75.
31. Ottinger M.A., Doerr J.A. The early influence of aflatoxin upon sexual maturation in the Japanese quail // Poultry Science.-1980.V.59.- P.1750-1754.
32. Penner J.D., Casteel S.W., Pittman L. Developmental toxicity of purified fumonisin B₁ in pregnant Syrian hamsters // J Appl Toxicol.-1998.- V.18.- N 3.- P.197-203
33. Prelusky D.B., Hamilton R.M.G., Trenholm H.L. Transmission of residues to eggs following long-term administration of 14C-labelled deoxynivalenol to laying hens // Poultry Sc. - 1989. -V. 68.- N 6.-P. 744-748.
34. Prior M.G., Sisoda C.S. Ochratoxicosis in white leghorn hens // Poultry Science.-1978.- Vol. 57.- P. 619-623.
35. Putnam M.R. Toxicologic problems in food animals affecting reproduction // Veterinary clinics of N. America: food animal practice.- 1989.-V.5.-N 2.-P.325-344.
36. Qureshi M.A., Brake J., Hamilton P.B., Hagler W.M., Brundage M.A. Dietary exposure of broiler breeders to 4,15-diacetoxyscirpenol results in immune function alterations in progeny chicks // Poultry Sciene.- 1994.- 73.- Suppl. N 1.- P. 157.
37. Rafai P., Vanyi A., Bata A., Glavits R. Preventive measures of poultry mycotoxicoses in geese // Proc. 9^th European Poultry Conf., Glasgow, 7-12^th August 1994, P. 537-538.
38. Reddy R.V., Reddy C.S. Teratogenic potential of mycotoxins // Dietary Factors and Birth Defects.- 1993.- P. 270-309.
39. Roll R., Matthiaschk G., Korte A. Embryotoxicity and mutagenicity of mycotoxins // J Environ Pathol Toxicol Oncol.- 1990.-V. 10.-N 1-2.-P.1-7.
40. Rotter B.A., Thompson B.K., Prelusky D.B. Evaluation of potential interactions involving trichothecene mycotoxins using the chick embryotoxicity bioassay // Arch Environ Contam Toxicol.- 1991.- V. 21.-N 4.-P.621-624.
41. Sharlin J.S., Horvat B., Wyatt R.D. Effect of dietary aflatoxin on reproductive performance of mature white leghorn males // Poultry Science.- 1980.-V.59.-P. 1311-1315.
42. Sharlin J.S., Horvat B., Thompson F.N., Wyatt R.D. Decreased reproductive potential and reduced feed consumption in mature white leghorn males fed aflatoxin // Poultry Science.- 1981.-V.60- P. 2701-2708.
43. Sova Z. Transovarialni prenos aflatoxinu B₁ u krut // Sb. Vsz. Praze.- 1986.- B.45.- S.3-15.
44. Sugiyanto J., Inouye M., Oda S. Teratogenicity of patulin, a mycotoxin, in mice // Environ Med.- 1993.-V.37.- V.1.- P.43-45.
45. Suller J., Dopp E., Saedler J. Ochratoxin A induces micronuclei in Syrian hamster embryo fibroblasts// Eur J Cell Biol.- 1997.-72(Suppl 43).-P. 100
46. Svalander P.C., Olovsson M. Mycotoxin effects on in vitro preimplantation embryo development // J. Assist Reprod Genet.- 1994.-N 11.- N 3.- P.172-175.
47. Vesely D., Vesela D. [Embryotoxic effects of a combination of zearalenone and vomitoxin (4-dioxynivalenole) on the chick embryo] // Veterinarni medicina (Praha).- 1995.-V.- 40.-N 9.-P. 279-81.
48. Wei X., Sulik K.K. Mechanisms of cell death associated with ochratoxin A- induced malformations// Teratology.- 1995.- 51.-№ 3.-Р. 201
49. Wilson H.R. Effects of maternal nutrition on hatchability // Poultry Science.-1997.-v.76.- N 1.- p.134-143.
50. Wyatt R.D., Hamilton P.B. Some case reports of T-2 toxicosis and aflatoxicosis in chickens // Poultry Sci.-1975.-Vol.54.-P.1830.