Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Сочетанное воздействие малых доз диоксина и Т-2 токсина на организм кур и пути коррекции
ВАК РФ 06.02.03, Звероводство и охотоведение
Автореферат диссертации по теме "Сочетанное воздействие малых доз диоксина и Т-2 токсина на организм кур и пути коррекции"
На правах рукописи
КОРЧЕМКИН АНДРЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ
СОЧЕТАННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ МАЛЫХ ДОЗ ДИОКСИНА И Т-2 ТОКСИНА НА ОРГАНИЗМ КУР И ПУТИ КОРРЕКЦИИ
06.02.03 - ветеринарная фармакология с токсикологией
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
28 0КТ 2015
Казань-2015
005563063
005563863
Работа выполнена в ФГБУ. «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности».
Научный руководитель:
Официальные оппоненты:
заслуженный деятель науки РТ и РФ, доктор ветеринарных наук, профессор Папуниди Константин Христофорович
Софронов Владимир Георгиевич
доктор ветеринарных наук, профессор заведующий кафедрой зоогигиены Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана
Яппаров Ильдяр Ахтамович
доктор биологических наук, заведующий отделом разработки био и нанотехно-логий в земледелии и животноводстве Татарского научно-исследовательского института агрохимии и почвоведения
Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Ульяновская
государственная сельскохозяйственная академия им. П.А. Столыпина»
Защита состоится «22» декабря 2015 г в 10°° на заседании диссертационного совета Д-220.012.01 при ФГБУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности» (420075, Казань, Научный городок-2).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» (г. Казань).
Электронный вариант автореферата и текст объявления о защите размещен на официальных сайтах ВАК РФ www.vak.ed.gov.ru и текст диссертации - на официальном сайте ФГБУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» www.vnivi.ru
Автореферат разослан 2015г.
Ученый секретарь диссертационного совета. ..
кандидат ветеринарных наук В.И. Степанов
1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Главной задачей современной ветеринарной науки и практики является обеспечение населения безопасными продуктами животноводства. В настоящее время экологическая обстановка не исключает одновременное загрязнение биосферы соединениями техногенного происхождения, такими как диоксины и микотоксины. Они чрезвычайно токсичны, высоко устойчивы и широко распространены в окружающей среде [4, 7, 9]. Эти токсиканты вызывают снижение продуктивности, нарушения в системе крови, обменных процессах, приводят к понижению резистентности и угнетению иммунологической реактивности организма, даже в самых малых концентрациях [1, 2]. За последние годы в мировой практике наблюдались массовые случаи интоксикации людей и животных данными ксенобиотиками вследствие употребления загрязненных ими кормов и продуктов питания. Проблема диоксинов и микогоксинов находится под пристальным вниманием Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), программ ООН по продовольственной и сельскохозяйственной безопасности (ФАО), окружающей среде (ЮНЕГТ), Международного агентства по исследованию рака (МАИР) и др. Множественность клеточных мишеней для диоксина и Т-2 токсина определяет широкий спектр токсических эффектов. Это - гепатотоксичность, иммунотоксичность, мембранотоксичность, нейротоксичность,
эндокринотоксичность, дерматотокеичность, метаболические дефекты, связанные с модуляцией активности ферментных систем. По результатам многочисленных исследований отечественных и зарубежных ученых данные соединения обладают эмбрнотоксическими, тератогенными, канцерогенными и мутагенными свойствами. Характер индивидуального биологического действия диоксина и Т-2 токсина разносторонне изучен, подобраны средства терапии и профилактики, однако сведений о сочетанном токсикозе птиц крайне мало [8].
На основании выше изложенного, изучение сочетанного воздействия диоксина и Т-2 токсина на организм птицы, разработка, средств терапии и
профилактики интоксикаций является актуальной задачей ветеринарной медицины и имеет важное практическое значение.
Степень разработанности проблемы. Исследования сотрудников ФГБУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» и других организаций выявили токсическое действие отдельно диоксина и Т-2 токсина на организм различных видов животных. В последние годы обнаружено множество фактов загрязнения кормов изучаемыми токсикантами. Сотрудниками отдела токсикологии ФЦТРБ-ВНИВИ были изучены новые методы лечения отравлений диоксином и Т-2 токсином. Но вопрос сочетанного воздействия Т-2 токсина и диоксина на организм кур-несушек, остается неизученным.
Цель и задачи исследования. Целью работы явилось изучение длительного влияния диоксина, Т-2 токсина и их сочетанного воздействия на морфофункциональные показатели организма и продуктивные качества кур-несушек.
Для реализации поставленной цели были определены следующие задачи:
1. Изучить симптоматику и характер гематологических изменений при раздельном и сочетанном воздействии диоксина и Т-2 токсина на организм кур-несушек;
2. Установить характер изменения биохимических и иммунологических показателей крови кур-несушек при отравлении их диоксином в отдельности и в сочетании с Т-2 токсином;
3. Изучить патоморфологические и электронно-микроскопические изменения в органах и тканях при отравлении кур-несушек диоксином в отдельности и в сочетании с Т-2 токсином;
4. Изучить эффективность применения бентонита, АСД-2, янтарной кислоты и димефосфона при отравлении кур-несушек диоксином в отдельности и в сочетании с Т-2 токсином.
Научная новизна работы. Впервые изучен механизм действия и особенности сочетанного воздействия диоксина и Т-2 токсина на клинические,
гематологические, биохимические, иммунологические показатели кур-несушек, установлены морфологические и электронно-микроскопические изменения в органах и тканях. Выявлено взаимоусиливающее действие токсикантов. Экспериментально обоснована эффективность бентонита Биклянского месторождения Республики Татарстан и АСД-2 при длительном сочетанном отравлении кур-несушек диоксином и Т-2 токсином. На способ профилактики отравлений животных диоксином подана заявка на изобритение, регистрационный К» 2014150041 от 10.12.2014г.
Практическая ценность работы. Выявленные положительные изменения клинических, гематологических, биохимических, иммунологических показателей, патологоанатомические и электронно-микроскопические изменения, происходящие на фоне применения бентонита и АСД-2 при сочетанном воздействии на организм животных диоксина и Т-2 токсина, позволяют рекомендовать вышеуказанные препараты с лечебной целью при отравлении изучаемыми токсикантами. Результаты исследований вошли в методическое пособие «Токсикозы животных, вызванные диоксинами: этиология, профилактика и лечение», утвержденное отделением ветеринарной медицины Российской академии сельскохозяйственных наук (2013). Разработана инструкция по применению бентонита и АСД-2 для лечения и профилактики сочетанного отравления диоксином и Т-2 токсином, утвержденная директором .ФГБУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» член-корреспондентом РАН, профессором Ивановым A.B.
Методология и методы исследований. Предметом исследований служили кровь, сыворотка крови, внутренние органы кур-несушек. Объектом исследовании были куры-несушки кросса «Хайсекс Браун», содержавшиеся в условиях вивария. Методы исследований, использованные для решения поставленных задач, включали клинико-гематологические, токсикологические, фармакологические, биохимические, иммунологические, гистологические, электрономикроскопические и статистические.
Основные положения, выносимые на защиту:
- Симптоматика, гематологические, биохимические показатели крови, патоморфологнческие и электронно-микроскопические изменения в органах и тканях кур-несушек при длительной интоксикации диоксином в отдельности и в сочетании с Т-2 токсином;
- Морфологические изменения в организме кур-несушек при длительной интоксикации диоксином в отдельности и в сочетании с Т-2 токсином;
- Лечебная эффективность бентонита и АСД-2 при длительном сочетанном отравлении кур-несушек диоксином и Т-2 токсином.
Апробация материалов диссертации. Основные научные положения, выводы и рекомендации диссертации доложены, обсуждены и одобрены на научных сессиях ученого совета ФГБУ «ФЦТРБ-ВНИВИ», IX международной научно практической конференции «\VSCHODNIE РАКТМЕК8Т\ГО - 2013» (г.Пшемысль, Польша), VI всеросийском конгрессе по медицинской микологии «Успехи медицинской микологии» (Москва, 2014), Ш международном конгрессе ветеринарных фармакологов и токсикологов (Санкт-Петербург, 2014), V международном съезде ветеринарных фармакологов и токсикологов «Актуальные проблемы и инновации в современной ветеринарной фармакологии и токсикологии (Витебск, 2015).
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 148 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов собственных исследований, заключения, списка сокращённых терминов, списка использованной литературы, списка иллюстративного материала и приложений. Работа иллюстрирована 17 таблицами и 28 рисунками. Список литературы включает 247 литературных источников, в том числе 76 - зарубежных авторов.
2 МАТЕРИАЛЫ П МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Работа выполнена в лаборатории тяжелых металлов и синтетических ядов отдела токсикологии ФГБУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности» («ФЦТРБ-ВНИВИ», г. Казань) в период 2012 - 2015 годов.
Экспериментальные исследования проводили на 80 курах-несушках кросса «Хайсекс Браун» в возрасте 135 дней, живой массой 1,5 кг.
В опытах использовали 2,3,7,8-тетрахлордибензо-пара-диоксин (далее диоксин), изготовленный ПО «Химпром» (г. Уфа). Кристаллический Т-2 токсин, полученный при использовании гриба Fusarium sporolrichioides, штамм 2м15, был предоставлен лабораторией микотоксинов ФГБУ «ФЩРБ-ВНИВИ».
Диоксин применяли в виде масляной эмульсии в дозах 0,51; 0,26 и 0,17 мкг/кг массы тела посредством нанесения на корень языка специально изготовленным для этих целей атравматическим зондом. Т-2 токсин перед скармливанием перемешивали с кормом в дозе 200 мкг/кг корма.
В качестве лечебных средств использовали димефосфон, АСД-2, янтарную кислоту и бентонит Биклянского месторождения Республики Татарстан. Бентонит примешивали к корму из расчета 2% от сухого вещества рациона. Димефосфон выпаивали птице ежедневно в дозе 90 мг/кг массы тела (0,6 мл/кг) через 2 ч после приема сорбента. АСД-2 выпаивали ежедневно в дозе 0,05мл/гол. Янтарную кислоту перемешивали с дневным рационом из расчета 25 мг/кг массы тела.
Кур-несушек подвергали ежедневной пероральной затравке токсикантами в течение 45 суток. До начала эксперимента птица находилась на профилактическом карантине под наблюдением, в условиях вивария Центра. Кормление, поение, содержание птиц проводили согласно принятым нормам.
В ходе эксперимента оценивали клиническое состояние животных, потребление корма и воды. В начале опыта, а затем через каждые 15 сут после
первичного введения токсикантов проводили определение массы и температуры тела, осуществляли взятие и общий анализ крови. Гематологические исследования включали определение количества эритроцитов, гемоглобина, гематокрита, лейкоцитов и дифференциальный подсчет форменных элементов белой крови по общепринятым методам (Кондрахин И.П. и соавт., 2004).
Определение общего белка сыворотки крови проводили на рефрактометре ИРФ-22, белковых фракций - методом Олла и Маккарда в модификации Каршока С.А. (1962), содержание продуктов перекисного окисления липидор. - по Гончаренко М.С., Латиновой A.M. (1985).
Уровень Т-лимфоцитов в периферической крови выявляли методом спонтанного розеткообразования с гетерогенными эритроцитами (Е-РОК). Идентификацию В-лимфоцитов проводили методом ЕАС - розеток по Фримелю X. (1987). Фагоцитарную способность нейтрофилов в периферической крови определяли по методике Кост С.А. и Стенко М.И. (1974), объектом фагоцитоза служила суточная культура Staphylococcus aureus с наличием 1 млрд клеток в 1 мл взвеси. Функциональную способность нейтрофилов определяли по показателям фагоцитоза: фагоцитарной активности
- проценту активных (фагоцитирующих) нейтрофилов; фагоцитарному индексу
- среднему числу микробных тел, приходящихся на один сосчитанный нейтрофил; фагоцитарному числу - среднему количеству микробов в одном активном нейтрофиле; фагоцитарной емкости, характеризующей общую фагоцитарную активность.
Для гистологических исследований брали кусочки сердца, печени, почек. Окраску гистопрепаратов проводили гематоксилин—эозином.
С помощью методов электронной микроскопии исследовали ультраструктуру клеток печени и коркового слоя почек. Патоморфологическле исследования и электрономикроскопические исследования проводили
совместно с д.б.н. Саитовым В.Р., и ведущим научным сотрудником Губеевой Е.Г., за что выражаем im искреннюю благодарность.
Статистическую обработку полученного цифрового материала осуществляли методом вариационной статистики с применением программы Microsoft Excel и критерия достоверности Стьюдента.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1 Действие малых доз диоксина на организм птиц
Исследования были проведены на курах-несушках кросса «Хайсекс-Браун», разделенных по принципу аналогов на 4 группы по 5 птиц. Первая служила контролем, вторая получала - 2,3,7,8-тетрахлордибензо-пара-диоксин (ТХДЦ) в дозе 0,51 мкг/кг (1/400 от ЛД50); третья - диоксин в дозе 0,26 мкг/кг массы тела (1/800 от ЛД50); четвертая - токсикант ТХДД в дозе 0,17 мкг/кг массы тела (1/1200 от ЛД50). Продолжительность опыта составила 45 дней.
При интоксикации диоксином у кур отмечалось общее угнетение, взъерошенность перьевого покрова, снижение двигательной активности, потребления корма и воды. Живая масса птиц контрольной группы за период опьгга увеличилась на 21% относительно фона, в опытных группах данный показатель менялся незначительно.
Количество эритроцитов в контрольной группе птиц увеличилось к 45 сут исследования на 11,3% по сравнению исходным значением. Во второй группе этот показатель был ниже фона на 15,6%, в третьей - менялся незначительно. Уровень эритроцитов в крови кур четвертой группы возрос на 8,1%
Содержание лейкоцитов в крови птиц контрольной группы увеличивалось на 45 сут на 10,4%. У кур, затравленных диоксином в дозе 1/1200 от ЛД50, данный показатель увеличился на 7,2% относительно фоновых значений. В третьей и четвертой группах, получавших токсикант в дозах 1/800
и 1/400 от ЛД50, выявлено снижение данного показателя соответственно на 9,3 и 30,6%.
Количество общего белка в крови кур первой и четвертой групп повышалось относительно фоновых показателей на 3,4 и 4,2% соответственно. В группе, получавшей 1/400 ЛД50 ТХДД, данный показатель снизился на 8,8%. В первой группе содержание альбуминов было на уровне с фоновым показателем, а-глобулины увеличились на 2,8%, р-глобулины — на 12,4%; у-глобулины понизились на 22,8%. Во второй группе птиц альбумины снижались на 21,2%; а-глобулины — на 27,4%; показатель Р-глобулинов возрос до 92,5%, у-глобулины к концу исследования были выше фоновых показателей на 11,2%. В группе, получавшей токсикант в дозе 1/800 ЛД50 , произошло повышение р-глобулинов на 28,9% и понижение у-глобулинов на 22,8%. В четвертой группе птиц биохимические показатели претерпели незначительные изменения.
Количество Т-лимфоцитов по сравнению с фоном на 45 сут уменьшилось во всех подопытных группах, в контрольной - на 4,83%; в первой, второй и третьей опытных группах на 26,9; 20,0 и 17,8% соответственно, а В-лимфоциты - на 3,9; 25,3; 14,4 и 11,4% соответственно. В контрольной группе птиц значение фагоцитарной активности, индекса, числа и емкости к концу опыта были выше фона на 1,2; 4,8; 12,5 и 10,8% соответственно. Данные показатели у кур, получавших токсикант в дозе 0,51 мкг/кг, снизились на 17,9; 0,7; 18,3; 48,7% соответственно; в дозе 0,26 мкг/кг - на 7,1; 2,3; 8,6; 23,8% соответственно; в дозе 0,17 мкг/кг фагоцитарная активность, число и емкость понизились на 1,3; 4,3; 18,9% соответственно, тогда как фагоцитарный индекс остался неизменным.
3.2 Токсическое действие Т-2 токсина на организм кур
В опытах использовали кур-несушек кросса «Хайсекс Браун», из которых по принципу аналогов сформировали 2 группы по 5 птиц в каждой. Птицы первой группы служили биологическим контролем и потребляли обычный
рацион. Птицы второй группы с кормом получали Т-2 токсин в дозе 2 ПДК (200 мкг/кг корма). Продолжительность опыта составила 45 дней.
У кур, потреблявших токсичный корм, отмечалось постепенное понижение аппетита и активности, во второй половине опыта выявлено расстройство желудочно-кишечного тракта, птица имела вялый вид, перьевой покров был взъерошенный.
По результатам гематологических исследований, выявлено снижение на 45 сут эритроцитов на 12,4, гемоглобина - на 9,5, лейкоцитов - на 20,8%
При затравке кур-несушек Т-2 токсином в дозе 2 ПДК отмечалось снижение количества общего белка на 6,4%, альбумина — на 18,4%. Значение а-глобулина снизилось на 8,5%, количество р-глобулинов возросло на 37,7%, у-глобулинов на 6,5%.
Количество Т-лимфоцитов снизилось по отношению с фоновыми значениями на 18,2%, В-лимфоцитов - на 7,1%. Фагоцитарная активность понизилась на 19,8% по отношению к фоновому показателю. Значение фагоцитарного числа было ниже на 21,3%, фагоцитарной емкости - на 45,6%.
3.3 Изучение сочетанного действия малых доз диоксина и Т-2 токсина на
организм птиц
В опытах использовали кур-несушек кросса «Хайсекс Браун», из которых по принципу аналогов сформировали 4 группы по 5 птиц в каждой. Птицы первой группы получали вместе с рационом растительное масло (растворитель диоксина); второй - 2,3,7,8-тетрахлордибензо-пара-диоксин (ТХДД) в дозе 0,51 мкг/кг (1/400 от ЛД50) и Т-2 токсин в дозе 2 ПДК (200 мкг/кг корма); третьей -диоксин в дозе 0,26 мкг/кг массы тела (1/800 от ЛД50) и Т-2 токсин в дозе 2 ПДК (200 мкг/кг корма); четвертой - токсикант ТХДД в дозе 0,17 мкг/кг массы тела (1/1200 от ЛД50) и Т-2 токсин в дозе 2 ПДК (200 мкг/кг корма). Продолжительность опыта составила 45 дней.
При сочетанной затравке птиц отмечали общее угнетение, снижение аппетита, взъерошенность перьевого покрова, на 10-11 сут происходило расстройство функции желудочно-кишечного тракта. Во второй группе было отмечено снижение массы тела, первые 25 сут наблюдалось снижение яйценоскости, которая в дальнейшем вовсе прекратилась. К 43 сут пала одна птица. Количество эритроцитов в контрольной группе птиц увеличилось на 11,3% по сравнению исходным значением, во второй группе уменьшилось — на 29,5%, у третьей группы данный показатель снизился на 9,6%. В последней группе птиц количество эритроцитов было незначительно больше фонового значения.
Количество гемоглобина на 45 сут во второй группе было ниже на 18,1%, в третьей - на 14,6%. У птиц, получавших диоксин в дозе 1/400 от ЛДз0 совместно с Т-2 токсином, содержание лейкоцитов было ниже фона на 30,3%. В третьей группе происходило снижение данного показателя относительно начальных данных на 20,8%. Аналогичная ситуация с понижением количества лейкоцитов на 7,05% регистрировалась и в четвертой группе птиц.
Количество общего белка в крови кур первой группы повышалось относительно фоновых показателей незначительно. Содержание альбуминов во все сроки исследований было на уровне с фоновым показателем, а-глобулины к концу опыта увеличились на 2,8%. Процентное соотношение р-глобулинов было выше фона на 12,4%, тогда как у-глобулинов ниже на 22,8%. Во второй группе количество общего белка понизилось на 28,7%. Содержание альбуминов сократилось на 58,9%, относительно фонового значения; а-глобулинов - на 27,7%. Во все сроки исследований количество у-глобулинов было незначительно выше фоновых значений. В третьей группе содержание общего белка было ниже на 7,4%. Количество альбуминов уменьшилось на 25,0%, а а-глобулинов на 21,5%. В четвертой группе птиц содержание общего белка и альбуминов по отношению к фону снижалось на 28,7 и 8,6% соответственно. Концентрация а-глобулинов возрастала на 5,7%. (табл. 3)
Таблица 1 — Иммунобиологические показатели крови кур при сочетаниом
воздействии ТХДЦ и Т-2 токсина
Показатель Срок исследования, сут
Фон 15 30 45
1 3 4 5
Контроль
Фаг. активность, % 47,4± 1,44 47,6±2,48 48,0±2,13 48,0±2,13
Фаг. число 2,1±0,04 2,0±0,04 2,3±0,15* 2,3±0,11*
Фаг. индекс 4,4±0,09 4,3±0,19 4,6±0,23 4,6±0,34
Фаг. емкость, хЮ"* 59,8±0,74 58,4±0,28 67,3±4,55* 66,3±0,98*
1 2 3 4 5
Т-лимфоциты, % ЗЗД±1,91 30,3±0,41 30,6±0,82 31,6±0,45
В-лимфоциты, % 33,7±2,08 32,8±0Л4 32,б±0,41 32,4±0,9б
Затравка диоксином в дозе 1/400 ЛД50И Т-2 токсином в дозе 2 ПДК
Фаг. активность, % 45,3±0,41 49,3±0,41* 37,0±1,41* 34,3±0,41*
Фаг. число 2,0±0,04 2,0±0,08 1,6±0,08* 1,3±0,04*
Фаг. индекс 4,5±0,12 4,2±0,14 4,2±0,04 3,8±0,08*
Фаг. емкость, хЮ1 63,3±2,88 49,3±0,41 37,0±1,41 34,3±0,41
Т-лимфоциты, % 34,3±2,86 29,3±0,41 25,3±0,41* 24,б±0,41*
В-лимфоциты, % 33,0±2,12 30,3±0,82 25,6±1,08* 25,3±0,41*
Затравка диоксином в дозе 1/800 ЛД50 и Т-2 токсином в дозе 2 ЦЦК
Фаг. активность, % 47,7±2,27 50,0±0,71 45,6± 1,08 38,3±0,41*
Фаг. число 2,1±0,07 2,0±0,04 1,7±0,04* 1,5±0,04*
Фаг. индекс 4,4±0,15 4,3±0,04 3,9±0,07* 4,0±0,11
Фаг. емкость, *103 5 9,9± 1,20 51,3±4,15 37,б±0,16* 31,6±1,84*
Т-лимфоциты, % 31,2±1,58 29,3±0,41 26,0±0,71* 24,3±1,08*
В-лимфоциты, % 33,3±2,37 29,3±0,41 26,0±0,71* 24,3±1,08*
Затравка диоксином в дозе 1/1200 ЛД5о и Т-2 токсином в дозе 2 ПДК
Фаг. активность, % 60.2±1,07 59,3±2,18 59,0±3,30 51,8±1,63*
Фаг. число 2,0±0,04 2,1±0,11 2,1±0,11 1,9±0,04
Фаг. индекс 4,5±0,16 4,3±0,19 4,3±0,14 3,9±0,07* '
Фаг. емкость, * 59,9± 1,20 56,9±3,30 59,0±3,30 51,8±1,63*
Т-лимфоциты, % 32,7±0,20 31,0±0,71 29,6±0,71* 28,3±0,41*
В-лимфоциты, % 30,9± 1,43 30,6±0,41 30,0±0,71 29,0+0,71
Примечание: * - р<0,05
В контрольной группе птиц фагоцитарная активность на 45 сут эксперимента была выше фонового значения 1,3%. Фагоцитарное число, индекс и емкость увеличивались на 12,5; 4,8; 10,8% соответственно. Количество Т и В лимфоцитов сокращалось - на 4,8 и 3,9% соответственно.
Во второй группе фагоцитарная активность и число снижались — на 22,3 и 34,5%. Фагоцитарный индекс, емкость, Т и В-лимфоциты понижались во все сроки исследований. Наибольшее отклонение от фоновых значений отмечено на 45 сут и составило: фагоцитарный индекс - на 14,1%; фагоцитарная емкость - на 45,8%; процентное содержание Т-лимфоцитов - на 28,1%; В-лимфоцитов -на 23,2%. В третьей группе птиц фагоцитарная активность сократилась на 19,7%. Фагоцитарное число снижалось на 25,2%, фагоцитарный индекс — на 9,8%, фагоцитарная емкость - на 47,2%. Процентное содержание Т и В-лимфоцитов снизилось по сравнению с фоном на. 45 сут - на 22,0 и 27,1% соответственно. В четвертой группе фагоцитарная активность была ниже на 14,0%. Остальные показатели снижались относительно фона во все сроки исследования: фагоцитарный индекс - на 14,7%; фагоцитарная емкость — на 13,6%; Т-лимфоциты - на 13,4%; В-лимфоциты - на 6,1%.
При даче курам с кормом диоксина в дозе 1/400 от ЛД50 (0,51 мкг/кг массы тела) и Т-2 токсина (2 ГЩК) выявлены признаки гидрофилии в виде отека головного мозга как внутриклеточного так и внеклеточного, отек стенок сосудов головного мозга, легких, сердца, очаговый межальвеолярный и периваскулярный отек в легких, отеки клеток проводящей системы в сердце, стенок капилляров клубочков почек. Отмечается дистрофия эпителия канальцев почек с некробиозом, нейронов и нейронофагия. Мелкоочаговые скопления микрофагальных клеток в сердце и печени. Очаговый внутриклеточный отек в печени (рнс.1).
Токсическое действие Т-2 токсина (2 ПДК) и диоксина в дозе 1/800 ЛДю проявилось в отечности стенок сосудов сердца, головного мозга, легких, печени, селезенки. Выявлены периваскулярные отеки, слабо выраженные в головном мозге, легких, сердце. Лейкоцитоз в сосудах печени. Дистрофия гепатоцитов, реактивные купферовские клетки, микрофаги в синусойдах. В почках очаговая гидрофильная дистрофия, мелковакуольная дистрофия. В селезенке имелись участки разрежения белой пульпы. В головном мозге
внутриклеточный отек, периваскулярный отек, дистрофия нейронов, нейронофагия, сателлитоз.
При отравлении птиц диоксином в дозе 1/1200 от ЛД» (0,17 мкг/кг массы тела) и Т-2 токсином (2 ПДК) выявлены признаки гидрофилии в виде проявлений отеков стенок сосудов, в головном мозге, почках, легких, отек межальвеолярных перегородок в легких (слабо выраженный), очаговый внутриклеточный отек в сердце и в печени.
Рис. 1. Гистоструктура печени курицы, получавшей Т-2 токсин (2 ПДК) и диоксин в дозе 1/400 ЛД50, окраска гематоксилином Эрлиха, эозином водным, увеличение объектива х40
3.4 Изучение сочетанного воздействия малых доз диоксина и Т-2 токсина на организм кур и применении терапевтических средств
В опытах использовали кур-несушек кросса «Хайсекс Браун», из которых по принципу аналогов сформировали 4 группы по 5 птиц в каждой. Птицы первой группы получали вместе с рационом растительное масло (растворитель диоксина); второй - 2,3,7,8-тетрахлордибензо-пара-диоксин (ТХДД) в дозе 0,51 мкг/кг (1/400 от ЛД50) и Т-2 токсин в дозе 2 ПДК (200 мкг/кг корма), также
задавали вместе с кормом сорбент бентонит из расчета 2% от сухого вещества рациона и димефосфон в дозе 90 мг/кг живой массы тела. Третьей - диоксин в дозе 0,51 мкг/кг (1/400 от ЛД50) и Т-2 токсин в дозе 2 ПДК (200 мкг/кг корма), также задавали вместе с кормом сорбент бентонит из расчета 2% от сухого вещества рациона и янтарную кислоту в дозе 25 мг/кг живой массы тела. Четвертой - токсикант ТХДД в дозе 0,51 мкг/кг (1/400 от ДД») и Т-2 токсин в дозе 2 ПДК (200 мкг/кг корма), также задавали вместе с кормом сорбент бентонит в расчете 2% от сухого вещества рациона и АСД-2 в дозе 0,05 мл на голову. Пятой - совместно с токсикантами в вышеуказанных дозах применяли АСД-2 в дозе 0,05 мл на голову. Продолжительность опыта составила 45 дней.
Во всех группах, получавших токсиканты совместно с терапевтическими препаратами, особых изменений в поведенческой активности, поедании корма и потреблении воды отмечено не было. В контрольной группе птиц живая масса за период опыта возросла на 21,4%, количество эритроцитов увеличилось на 11,3% по сравнению исходным значением. Содержание лейкоцитов в крови птиц контрольной группы увеличивалось на 10,4%. Уровень содержания гемоглобина в первой повышался на 4,3%. В группе, которой вместе с диоксином и Т-2 токсином задавали димефосфон и бентонит, живая масса птиц в конце опытного периода стала выше фонового значения на 9,1%. В группе, получавшей совместно с токсикантами янтарную кислоту и бентонит, живая масса тела к концу опыта возрасла относительно начальных показателей на 7,14%.
У птиц четвертой и пятой групп живая масса к концу опыта была на уровне фоновых показателей. У второй группы количество эритроцитов на 45 сут было на уровне фона. В третьей группе птиц данный показатель снижался на 12,50%, относительно фоновых значений. В четвертой и пятой группах отмечали повышение изучаемого показателя — на 11,1 и 4,2% соответственно. Уровень гемоглобина во второй, третьей, четвертой и пятой группах относительно фона достоверно не изменялся. Содержание лейкоцитов во
второй группе снизилось на 9,3%, в третьей группе - на 9,4%. В четвертой и пятой группах изучаемый показатель значительным изменениям не подвергался.
У птиц контрольной группы значительным изменениям относительно фона претерпели показатели Р и у-глобулинов, первый показатель был выше на 12,4%, второй - ниже на 22,8%. Во второй группе произошло значительное увеличение р и у-глобулинов на 17,4 и 20,3% соответственно, а глобулины снизились на 24,1%. В третьей группе уровень а и у-глобулинов понижался на 23,2 и 13,9% соответственно, р-глобулинов повышался на 28,9%. В четвертой и пятой группах к концу опыта значение а-глобулинов снизилось на 22,6 и 8,9%, а р-глобулинов увеличилось на 28,9 и 38,3% соответственно.
В контрольной группе птиц значение фагоцитарной активности, индекса, числа и емкости к концу опыта были выше фона на 1,2; 4,8; 12,5 и 10,8% соответственно, а количество Т и В-лимфоцитов снизилось на 4,8 и 3,9% соответственно.
Во второй группе птиц, процентное содержание Т и В-лимфоцитов сократилось относительно фона на 9,7 и 3,4%, значения фагоцитарной активности, числа, индекса и емкости варьировалось в незначительных пределах. В третьей группе происходило снижение всех изучаемых показателей: Т и В-лимфоцитов на 13,4 и 10,5%, фагоцитарной активности, числа, индекса и емкости на 4,8; 6,1; 4,5; 8,0% соответственно. В четвертой группе изменения, относительно фона, были незначительными. В пятой группе сократилось содержание Т-лимфоцитов на 15,5% (табл. 2).
Таблица 2 - Иммунобиологические показатели крови кур при сочетанном воздействии ТХДД и Т-2 токсина и терапевтическими средствами
Показатель Спок исследования, сут
Фон 15 30 45
Контроль
1 2 3 4 5
Фаг. активность, % 47,4± 1,44 47,6±2,48 48,0±2,13 48,0±2,13
1 2 3 4 5
Фаг. число 2,0±0,04 2,0±0,04 2,3±0,15* 2,3±0,11*
Фаг. индекс 4,4±0,09 4,3±0,19 4,6±0ДЗ 4,6±0,34
Фаг. емкость, хЮ3 59,8±0,74 58,4±0,28 67,3±4,55* 66,3±0,98*
Т-лимфоциты, % 33,2±1,91 30,3±0,41 30,6±0,82 31,6±0,45
В-лимфоциты, % 33,7±2,08 32,8±0,14 32,6±0,41 32,4±0,96
Затравка диоксином в дозе 1/400 применение димес ЛД50 и Т-2 токсином в дозе 2 ПДК и зосфона с бентонитом
Фаг. активность, % 47,0±1,87 51,0±0,71 52,0±1,87 47,3±2,04
Фаг. число 2,1±0,07 2,2±0,07 2,2±0,04 2Д±0,07
Фаг. индекс 4,4±0,18 4,4±0,27 4,2±0,15 4,5±0,11
Фаг. емкость, ХЮ3 59,9±0,74 68,1±6,01 67,0±1,98* 57,1±0,32*
Т-лимфоциты, % 31,3±1,58 28,6±0,41* 28,0±0,71* 28,3±0,41
В-лимфоциты, % 30,7±1,55 30,3±0,41 30,0±0,71 29,6±0,41*
Затравка диоксином в дозе 1/400 ЛД50 и Т-2 токсином в дозе 2 ПДК и применение янтарной кислоты с бентонитом
Фаг. активность, % 49,0±1,87 49,0±2,12 46,0±0,71 46,6±1,47
Фаг. число 2,1±0,04 2,3±0,12 1,9±0,04* 2,0±0,07
Фаг. индекс 4,4±0,19 4,6±0,23 4,2±0,04 4,2±0,07
Фаг. емкость, х Ю~ 60,4± 1,03 63,5±5,53 63,0±4,95 55,5±0,99*
Т-лимфоциты, % 31,5±1,34 29,6±0,41 28,3±0,41 27,3±0,41*
В-лимфоциты, % 30,9±1,43 31,3±0,41 28,6±0,41 27,6±0,41
Затравка диоксином в дозе 1/400 ЛД50 и Т-2 токсином в дозе 2 ПДК и применение АСД-2 с бентонитом
Фаг. активность, % 49,0± 1,87 50,3±1,08 51,0±0,71 45,6±1,47*
Фаг. число 2,1±0,04 2,2±0,15 2,2±0,18 2,0±0,04
Фаг. индекс 4,4±0,19 4,4±0,29 4,4±0,32 4,4±0,07
Фаг. емкость, >:Ю3 60,4± 1,03 63,6±5,70 63,2±4,96 55,5±0,99*
Т-лимфоциты, % 30,6±1,63 29,3±0,41 29,3±0,82 29,3±0,41
В-лимфоциты, % 29,6±0,41 35,6±0,41* 31,6±1,08 30,6±1,08
Затравка диоксином в дозе 1/400 ЛД50 и Т-2 токсином в дозе 2 ПДК и применение АСД-2
Фаг. активность, % 47,3±2,27 51,0±0,71 49,3±0,41 45,3±1,08
Фаг. число 2,1±0,07 2,2±0,18 2,2±0,14 2,0±0,04
Фаг. индекс 4,4±0,15 4,4±0^2 4,4±0,28 4,5±0,12
Фаг. емкость, хЮ1 59,9±4,97 64,6±4,97 63,8±4,10 52,8±2,13*
Т-лимфоциты, % 32,3±0,41 28,3±0,41* 29,3±0,82* 27,3±0,41*
В-лимфоциты, % 31,0±1,22 35,6±0,41* 31,6±1,08 29,3±0,41
Примечание: * - р<0,05
При попадании в корм кур ТХДЦ в дозе 1/400 ЛД50 совместно с Т-2 токсином и при лечении АСД-2 (0,05 мл/гол) и бентонитом в дозе 2% от
рациона, изменения гистоструктуры органов были незначительными и выявлялись у трети исследуемых птиц.
2.6 Влияние затравки кур-несушек диоксином на ультраструктуру клеток и
тканей органов
2.6.1 Ультратонкие исследования гепатоцитов
Изменения ультраструктуры гепатоцитов у кур, получавших затравку диоксином в дозе 40 мкг/кг, характеризовались следующим образом. Ядра
Рис. 2. Гистоструктура головного мозга курицы, получавшей диокисин в дозе 1/400 ЛД50, Т-2 токсин и АСД-2, окраска гематоксилином Эрлиха, эозином водным, увеличение объектива х20
Как исключение стоит отметить реактивность круглоядерных клеток в печени, она была у всех кур. Дистрофические изменения органов не выявлены. Отмечен слабо выраженный очаговый отек стенок альвеолярных перегородок в легких.
гепатоцитоа сохраняют свою форму, ярко выраженных изменений в упаковке хроматина не отмечается. Перинуклеарное пространство незначительно увеличено по всей длине ядерной оболочки. Цитоплазма сильно вакуолизирована, гиалоплазма плотная, гликогена очень мало (рис. 3). Набухшие цистерны эндоплазматического ретикулума фрагментированы и окружают митохондрии и пероксисомы, встречается аппарат Гольджи. В большем количестве митохондрий имеют просветленный матрикс, кристы развиты слабо. В некоторых митохондриях отмечаются признаки деструкции, а в других - аморфные депозиты кальция (фосфаты кальция). Присутствуют телолизосомы, пероксисомы.
Изменения ультраструктуры гепатоцитов группы кур, получавших затравку диоксином 500 мкг/кг. Ядра гепатоцитов сохраняют свою форму, происходит перераспределение хроматина, ядрышки встречаются редко. Небольшое просветление кариоплазмы и неравномерное увеличение перинуклеарного пространства и накопление в нем продуктов распада в виде мембраноподобных структур.
Рис. 3. Околоядерный участок клеток гепатоцитов кур, получавших диоксин в
дозе 40 мкг/кг. Условные обозначения: Я — ядро, Ядр - ядрышко, МХ -митохондрии, ПС - пероксисомы, ПНП - перинуклеарное пространство, АГ -аппарат Гольджи, ТЛ - телолизосомы
4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, на основании результатов проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
1. Поступление в организм птиц диоксина в дозах 0,17 и 0,26 мкг/кг массы тела в течение 45 дней вызывает проявление клинических признаков, выражающихся угнетением общего состояния, одышкой, диареей, понижением двигательной активности, снижением яйценоскости. Поступление токсиканта в дозе 0,51 мкг/кг массы тела вызывает более сильные проявления перечисленных клинических признаков.
2. Длительное поступление диоксина в испытуемых дозах в организм кур приводит к нарушению обменных процессов, а также функций органов и систем, что проявляется изменениями количества общего белка и его фракций, снижением количества эритроцитов до 15,6%, лейкоцитов - до 30,6%.
3. Поступление диоксина в исследуемых дозах оказывает угнетающее воздействие на естественную резистентность и иммунобиологическую реактивность, характеризующееся снижением содержания Т и В-лимфоцитов -на 26,9 и 25,3% соответственно, а так же снижением фагоцитарной активности и емкости нейтрофилов.
4. Сочетанное воздействие диоксина в дозе 0,51 мкг/кг массы тела с Т-2 токсином (200 мкг/кг корма) вызывает эритроцитопению (на 29,5%), лейкоцитопению (до 30,3%), снижение уровня гемоглобина (на 18,1%), количества эозинофилов, псевдоэозинофилов и моноцитов (на 21,41; 29,32 и 43,48% соответственно), а также существенное изменение уровня общего белка, его фракций и естественную резистентность организма.
5. Применение бентонита из расчета 2% от сухого вещества рациона и АСД-2 в дозе 0,05 мл на голову (или янтарную кислоту в дозе 25 мг/кг с кормом) при сочетанной интоксикации кур-несушек диоксином в дозе 0,51 мкг/кг массы тела с Т-2 токсином в дозе 200 мкг/кг корма, способствует
нормализации клинического статуса, оказывает благоприятное воздействие на гематологические и биохимические показатели крови, естественную резистентность и иммунобиологическую реактивность.
6. Диоксин в дозе 1/800 ЛД50 приводит к отечности стенок сосудов сердца, легких, печени, селезенки, головного мозга с сохранением их структуры, различными проявлениями нейронодистрофии: от деформации клеток — до полного их распада. Имеются признаки лизиса нейронов клетками микроглии. Выявлены признаки энцефалопатии, нейронодистрофии, обратимые и необратимые некрозы нейронов. В печени — вакуольная дистрофия и некрозы, образования по типу гиалиноподобных телец, реактивные «купферовские» клетки. В сердце на фоне отёчности стромы признаки дистрофии клеток проводящей системы и очаговой вакуолеподобной дистрофии кардиомиоцитов.
7. Изменения ультраструкгуры гепатоцитов и клеток корковой зоны почек кур, получавших затравку диоксином в дозе 40 мкг/кг, характеризуются многообразием морфологических проявлений — просветлением матрикса митохондрий, набуханием цистерн ЭПР, сильнейшей (тотальной) вакуолизацей цитоплазмы и лизисом (полной деструкцией) клеток.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
1. Для профилактики отравлений при сочетанной интоксикации кур-несушек диоксином и Т-2 токсином рекомендуется ежедневно применять бентонит из расчета 2% от сухого вещества корма и АСД-2„ в дозе 0,05 мг на голову (или янтарную кислоту в дозе 25 мг/кг с кормом).
2. Результаты исследований рекомендуется использовать при чтении лекций и проведении занятий со студентами и аспирантами по курсу ветеринарная токсикология и экология.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Дорожкин, В.И. Актуальные вопросы ветеринарно-санитарных мероприятий на территориях, загрязненных экотоксикантами / В.И. Дорожкин, A.M. Смирнов, П.Н. Рубченков // Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии. - 2010. - №2. - СЛ.
2. Желтев, В.А. Изучение токсичности и опасности диоксинов и диоксиноподобных соединений / В.А. Желтов, А.Л. Лавров, В.Н. Волков, Г.П. Лаврусенко, К.А. Комарова // Ветеринария. - 2008. - №10. - С. 52-54.
3. Кост С.А. Определение фагоцитарной активности лейкоцитов /С.А. Кост, М.И. Стенко // Клиническая гематология животных. М:, 1974, - С.21-27.
4. Кондрахин И.П. Справочник ветеринарного терапевта и токсиколога /И.П. Кондрахин, В.И. Левченко, Г.А. Таланов. -М:, «Колос», 2005. - С.507-510
5. Иванов, A.B. Диагностика, профилактика и лечение сочетанных отравлений животных вторичными метаболитами микроскопических грибов рода Fusarium: методическое пособие / A.B. Иванов, МЛ. Тремасов, К.Х. Папуниди и др. - М:, -2012.-56 с.
6. Матвеева, Е.Л. Патоморфологические изменения у животных при отравлении диоксином / Е.Л. Матвеева, В.В. Титов, МЛ. Тремасов и др.// Ветеринария. -2005.-№1,-С. 53-54.
7. Папуниди, К.Х. Диоксины: опасность, профилактика и лечение, перспективы исследования / К.Х. Папуниди, М.Я. Тремасов, В.А. Новиков и дрУ/ Ветеринарный врач. - 2010. - №5. - С. 25-28.
8. Смирнов, A.M. Эффективность энтеросорбентов при микотоксикозах животных / A.M. Смирнов, Э.И. Семенов, М.Я. Тремасов, К.Х. Папуниди // Современные проблемы ветеринарной фармакологии и токсикологии: материалы П-го съезда ветеринарных фармакологов и токсикологов России. -Казань. - 2009. - С. 489-493.
9. Фисинин, В.И. Микотоксины и антиоксиданты: непримиримая борьба (Т-2 токсин - метаболизм и токсичность) / В.И. Фисинин, П. Сурай // Птица и птицепродукты. - 2012. - №3. - С. 38-41.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАНЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Корчемкин, A.A. Клинико-гематологические показатели кур-несушек кросса «Хайсекс Браун» при сочетанном отравлении диоксином и Т-2 токсином / A.A. Корчемкин, И .Р. Кадиков, И.Ф. Вафин, В.И. Степанов // Материалы IX
международной научно-практнческой конференции «WSCHODNEE PARTNERSTWO - 2013», Пшемысль, 2013. - С. 55-57.
1. Папуниди К.Х. Клинико-гематологические показатели кур-несушек кросса «Хайсекс-браун» при длительном воздействии диоксином в малых дозах / К.Х.Папуниди, A.A. Корчемкин, И.Р.Кадиков, И.И. Идиятов // Ветеринарный врач — 2013. - №6 - С. 10-12.*
3. Кадиков И.Р. Применение адептогенов в сочетании с бентонитом при совместном отравлении микотоксином Т-2 и диоксином / И.Р. Кадиков, К.Х. Папуниди, М.Я. Тремасов, А.А.Корчемкин // Материалы VI всеросийского конгресса по медицинской микологии «Успехи медицинской микологии», Москва, 2014. - С. 328-330.
4. Папуниди К.Х. Влияние диоксина на биохимические и иммунологические показатели крови кур / К.Х.Папуниди, A.A. Корчемкин, И.Ф. Вафин, И.И. Идиятов // Ветеринарный врач - 2014. - №1 - С. 11-13.*
5. Кадиков И.Р. Влияние АСД и бентонита на организм кур-несушек при сочетанном воздействии диоксином и микотоксином / И.Р. Кадиков, A.A. Корчемкин, A.A. Иванов, И.И. Идиятов //Материалы П1 международный конгресс ветеринарных фармакологов и токсикологов «Эффективные и безопасные лекарственные средства в ветеринарии», Санкт-Петербург, 2014 -С. 108-109.
6. Корчемкин, A.A. Иммунобиологические показатели крови кур-несушек кросса «Хайсекс Браун» при сочетанном отравлении диоксином и Т-2 токсином / A.A. Корчемкин, И.Ф. Вафин, И.И. Идиятов // Материалы V международного съезда ветеринарных фармакологов и токсикологов «Актуальные проблемы и инновации в современной ветеринарной фармакологии и токсикологии», Витебск, 2015. - С. 262-265.
7. Корчемкин, A.A. Эффективность лекарственных средств при сочетанном отравлении кур-несушек диоксином и Т-2 токсином / A.A. Корчемкин, A.A. Иванов, К.Х. Папуниди // Ветеринарный врач - 2015. - №3 - С. 21-24.*
* - публикации в ведущих рецинзируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК России.
Формат 60*84. Объем 1,75 п.л. Тираж 100 экз. Бумага офсетная. Печать RIZO. Заказ 560
Отпечатано с готового оригинал-макета Типография ИП Романовой Ф.К. 420029, РТ, г. Казань, ул. Сибирский тр. 34, корп.Ю Тел. 8 917 260 06 28, 510 96 35
- Корчемкин, Андрей Александрович
- кандидата биологических наук
- Казань, 2015
- ВАК 06.02.03
- Сочетанное воздействие малых доз диоксина и Т-2 токсина на организм поросят и пути коррекции
- Токсикологический и ультраструктурный анализ изменений в организме и клетках животных при хроническом воздействии ксенобиотиков и применении лечебно-профилактических средств
- Сочетанное действие диоксина и кадмия хлорида на животных и изыскание лечебных средств
- Влияние сочетанного действия диоксина и свинца на ультраструктуру клеток тканей кроликов и применение средств лечения и профилактики
- Влияние свинца ацетата и полихлорированных бифенилов на формирование поствакцинального иммунитета к ньюкаслской болезни