Подписка на обновления
|
Верная стратегия борьбы с клостридиозамиВерная стратегия борьбы с клостридиозамиОдна из наиболее значимых проблем животноводства и птицеводства, которая приводит к разрушительным экономическим последствиям, — это клостридиозы, вызываемые патогенными видами рода Clostridium Острая проблемаНа многих птицефабриках европейских стран после запрета кормовых антибиотиков массово вспыхнули клостридиозы. В России C. perfringens, еще до вступления в силу аналогичного закона, уже диагностировался у 80% стад, что связано с принятой в нашей стране масштабностью птицефабрик, значительной скученностью поголовья, сверхпродуктивностью, отсутствием профилактических вакцин. Несмотря на существующие способы профилактики клостридиозов у крупного рогатого скота, эти инфекции также остаются серьезной проблемой для отрасли молочного животноводства. Такие заболевания, как эмфизематозный карбункул, анаэробная энтеротоксемия, столбняк, брадзот, злокачественный отек, вызываемые клостридиями, продолжаютвстречатьсядостаточночасто.Проблема клостридиозов во многом связана с нарушениями технологии заготовки консервированных кормов, что приводит к возникновению вторичного брожения в корме — размножению протеолитических бактерий, в основном клостридий. Погрешности в кормлении (повышенное содержание моносахаров, крахмала и энергии в рационе) вызывают серьезные нарушения микробиома желудочно-кишечного тракта, снижение резистентности и активное увеличение численности клостридий, попавших с кормами, в пищеварительной системе. Поскольку все вакцины против клостридиозов являются инактивированными, телкам требуется вводить две дозы, и в связи с этим довольно частой проблемой на практике является несвоевременная вакцинация. Кроме того, по наблюдениям специалистов, вакцины против клостридиозов далеко не всегда справляются со своей задачей. Вместе с тем спорообразующие клостридии устойчивы к антибиотикам широкого спектра действия. Поэтому бесконтрольное использование антибиотиков в животноводстве и птицеводстве способствует увеличению риска клостридиозных инфекций. Как известно, основными факторами вирулентности патогенных клостридий являются образуемые ими токсины. Однако отдельные попытки сорбции токсинов клостридий из просвета ЖКТ при помощи сорбентов слабо обоснованы с научной точки зрения. Это объясняется большим размером молекул клостридиальных токсинов — 60–300 кДа, что несопоставимо с размерами пор сорбентов; по размеру и по структуре токсины клостридий во многом напоминают ферменты. Для сравнения, трихотеценовые микотоксины (ДОН, Т-2), поддающиеся сорбции при помощи некоторых препаратов, имеют молекулярную массу менее 1 кДа.
Трудности диагностикиДиагностика возбудителей клостридиозов затруднена, поскольку патогенные клостридии, включающие такие виды, как Cl. perfringens, Cl. botulinum,Cl. difficile иряддругих,— этопостоянные обитатели пищеварительной системы животных. Клостридии попадают в ЖКТ «вертикальным» путем — от родителей к потомству, а также из окружающей среды: корма, фекалий, подстилки, воды и т.д. Однако любой фактор, который оказывает влияние на желудочно-кишечный тракт, будь то неблагоприятный состав рациона или повреждение эпителия пищеварительной системы, вызванное кокцидиальными патогенами или микотоксинами кормов, является предрасполагающим риском для увеличения численности патогенных клостридий в кишечнике выше порогового уровня. Дополнительной сложностью, затрудняющей диагностику, является то, что инфекция может проявляться не только как острое клиническое, но и как субклиническое заболевание. Острая форма заболевания выражается яркой симптоматикой: так, например, у птиц отмечают депрессию, оперение становится взъерошенным, появляется диарея. Всплеск падежа бройлерного стада достигает 50%. Однако клиническая форма достаточно легко диагностируется и встречается довольно редко. Мировые исследования показали, что наибольшие потери продуктивности (около 12%) связаны с субклинической формой некротического энтерита. Скорее всего, экономическая значимость этого патогена недооценена, поскольку при доминировании субклинической формы масштабы потерь оценить очень трудно. Субклинический клостридиоз протекает скрыто, маскируясь под другие заболевания, кормовые и технологические нарушения. Так, в птицеводстве единственным наблюдаемым признаком является специфическая задержка роста цыплят в возрасте 2–3 недель. Как полагают, это связано с «окном» в антиклостридиальном иммунитете цыплят. Это «окно» «открывается», когда титры материнских антител уже снизились, а собственная иммунная система цыплят еще не достигла зрелости. Еще одним признаком может являться влажная подстилка, что вызывает увеличение случаев поражений подушечек лап, скакательных суставов. Поэтому для анализа точного соотношения нормофлоры и патогенной микробиоты в пищеварительной системе, на основании которого можно прогнозировать вспышку заболевания, необходимо применение современных молекулярно- генетических методов.
Механизм развития патологии
Начальные поражения организма животных клостридиями обычно наблюдаются в кишечнике. Патогенные клостридии колонизируют слизистую эпителия, вырабатывая разнообразные механизмы штурма и выживания в организме. Они синтезируют ряд агрессивных ферментов — протеиназы, лецитиназы, коллагеназы, гиалуронидазы и широкий спектр токсинов, являющихся основными факторами вирулентности. Ряд токсинов, таких как токсин А Cl. difficile, обладает цитотоксичностью, другие (например α-токсин Cl. perfringens) — гемолитическими свойствами и способностью к некрозу, а также к инициации апоптоза, т.е. гибели клеток (клаудин 3 Cl. perfringens). Скоординированное действие ферментов и токсинов вызывает изменения проницаемости мембран эпителиальных клеток кишечника, отшелушивание эпителия с последующим некрозом и апоптозом. Повреждения могут усиливаться при протозойных заболеваниях, дисбактериозах микробиома, присутствии в кормах микотоксинов.
Повреждения эпителия кишечника приводят к проникновению патогенов и продуктов их жизнедеятельности в кровоток. Возникшая септицемия может вызывать целый ряд патологий у животных и птицы. Негативное воздействие клостридий на организм в разы усиливается при различных стрессовых ситуациях (погрешности в кормлении животных и птицы, отел, отрицательный энергетический баланс и метаболические нарушения у молочного скота и пр.).
Правильное решениеЗдоровый профиль микробиоты пищеварительной системы и защищенный эпителий кишечника — это основные факторы, способные противостоять клостридиозам животных и птицы.
Новый метапробиотик АнтиКлос (НПК «БИОТРОФ»), разработанный на основе применения методов полногеномного секвенирования, — это биопрепарат, действие которого направлено прежде всего на профилактику клостридиозов животных и птицы. В его состав входят пробиотические бактерии, дополнительно обогащенные полезными бактериальными метаболитами (среднецепочечными органическими кислотами), которые, благодаря синергетическому эффекту, результативно модулируют состав микробиома пищеварительной системы(рис.1А). Пробиотическиебактериивсоставе биопрепарата АнтиКлос обладают выраженным антагонизмом по отношению к клостридиям (рис. 1Б) и колонизационной резистентностью вследствие адгезии (прикреплению) к клеткам кишечного эпителия.
Эти свойства реализуются за счет механизмов выделения антибактериальных веществ, включая бактериоцины, органические кислоты, экзоферменты, лизоцим, полисахариды и др. Благодаря широким метаболическим возможностям АнтиКлос обладает высоким уровнем антимикробной активности в отношении других кишечных патогенов, таких как Escherichia coli, Salmonella enteritidis, Fusobacterium necrophorum, Staphylococcus aureus, Pasteurella multocida и др. Помимо мощного антимикробного эффекта, биопрепарат оказывает многостороннее действие на организм хозяина (рис. 1А). Дело в том, что высокоактивные бактерии в составе продукта синтезируют широкий спектр метаболитов, проявляющих протекторные свойства в отношении основных мишеней клостридий. Они защищают клетки от повреждений, снижают уровень экспрессии (активности) генов апоптоза и воспаления. Эти бактерии являются слизеобразующими. Слизь служит дополнительным рубежом защиты эпителия кишечника от ферментов клостридий и способствует быстрому заживлению некротических поражений.
Жирные кислоты со средней цепью, входящие в состав препарата АнтиКлос, многофункциональны. Они обладают антимикробной активностью, а также могут окисляться в организме животных и птицы, являясь источником энергии, важной для клеток слизистой оболочки кишечника. Эти кислоты восстанавливают морфологию эпителия, нарушенную клостридиями, повышают усвояемость питательных веществ и минералов и активируют работу ферментов. Это приводит к увеличению усвояемости кормов и росту продуктивности.
В здоровом организме животных и птицы задачу противостояния клостридиям должен выполнять иммунитет. Между тем антибиотики не только не повышают, но и снижают иммунитет, делая организм более беспомощным и неспособным к самозащите. Использование метапробиотика АнтиКлос в рационе играет решающую роль в регуляции иммунитета. Давно доказано, что кормовые факторы оказывают значительное влияние на клостридиозы. Рационы с высоким содержанием водорастворимых некрахмалистых полисахаридов способны связывать большое количество воды. Это вызывает увеличение вязкости химуса (содержимого) кишечника и влечет за собой снижение переваримости, а также скорости всасывания питательных веществ. Вязкость химуса кишечника замедляет скорость прохождения корма по пищеварительной системе. В результате ухудшается здоровье кишечника и нарушается баланс микробиоты, что способствует развитию патогенов, включая клостридии. По этой причине действие метапробиотика АнтиКлос против клостридий не ограничивается только антимикробными свойствами. Другой фактор, участвующий в подавлении клостридий, выражается в синтезе целлюлозолитических ферментов. Эти ферменты участвуют в переваривании клетчатки в желудочно- кишечном тракте и оптимизации процесса усвоения питательных веществ, что обеспечивает профилактику повышения вязкости химуса. Ферменты, продуцируемые пробиотическими бактериями, — это один из самых эффективных способов доставки их в кишечник, а значит, наиболее успешный метод преодоления негативного воздействия вязкости химуса на здоровье животных и птицы. Ферментные комплексы штамма бактерии в составе метапробиотика АнтиКлос, в отличие от чистых единичных ферментов, воздействуют на различные компоненты структурной клетчатки корма (целлюлозу, гемицеллюлозу и пр.), причем как на растворимые, так и на нерастворимые.Таким образом, с одной стороны, АнтиКлос подавляет патогенную микрофлору, прежде всего клостридии, с другой стороны — стимулирует увеличение продуктивности, подобно кормовым антибиотикам. В отличие от антибиотиков, этот препарат не создает дополнительную нагрузку на ослабленный иммунитет.
.
Доказано на практике
В связи с тем, что клостридии — это спорообразующие организмы, эффективность лечения клостридиозов антибиотиками низкая, часто переболевшие животные не представляют производственной ценности. В серии экспериментов на дойных коровах применение метапробиотика АнтиКлос оказалось эффективным средством профилактики и лечения клостридиозов. Так, в неблагополучном по клостридиозам племенном хозяйстве Ленинградской области под условным номером 1 был проведен эксперимент с введением в рацион дойных коров 2-й и 3-й лактации биопрепарата АнтиКлос на протяжении 90 суток. Как показали результаты количественной ПЦР, коровы на предприятии содержались в среде, в сильной степени загрязненной клостридиями. Например, количество клостридий в кормосмеси с кормового стола составляло 1×107 клеток/г, в подстилке — 1,3×106 клеток/г. Это могло явиться источником заражения коров патогенами. Как видно из рис. 2, на фоне введения в рацион метапробиотика АнтиКлос у коров повышался среднесуточный удой молока на 3 л за период опыта. Очень ценным результатом явилось снижение соматических клеток в молоке коров опытной группы на 71% по сравнению с контролем, что было связано с повышением иммунитета в отношении инфекций. Важно, что применение препарата сыграло роль в общем оздоровлении стада (рис. 3А, 3Б) и улучшении функций рубца (рис. 2): количество коров с активным жевательных рефлексом увеличивалось на 27,9% по сравнению с контролем. Дело в том, что руминация — это существенный показатель здоровья коровы, который отражает самочувствие животного и состояние его пищеварительной системы. Снижение жевательных движений — это один из индикаторов развития клостридиозов у коров. Кроме того, при применении метапробиотика АнтиКлос наблюдалось снижение количества дней от отела до первого осеменения, что также могло быть связано с оздоровлением поголовья от клостридиоза. Проведенные в 2021 г. Е.А. Корочкиной и В.В. Никитиным исследования выявили негативное воздействие кишечной формы клостридиозов на показатели воспроизводства молочных коров, а также на эффективность применения гормональных схем синхронизации полового цикла. Как показали результаты, полученные методом количественной ПЦР, применение биопрепарата АнтиКлос позволило существенно уменьшить патогенную нагрузку на кишечник коров в опытной группе: содержание клостридий снижалось на 60,3% по сравнению с контролем. Специалисты хозяйства отметили, что в фекалиях коров контрольной группы присутствовали сгустки крови и эпителия, хорошо просматривались непереваренные частички корма (рис. 4А). У коров опытной группы каловые массы были хорошо сформированы, имели кремообразную консистенцию, без сгустков крови и эпителия, что свидетельствовало о здоровом кишечнике (рис. 4Б).
Аналогичные результаты были получены в неблагополучном по клостридиозу животноводческом хозяйстве Московской области под условным номером 2. У дойных коров разница в среднесуточном удое между опытной (с биопрепаратом АнтиКлос) и контрольной группой достигала 3,2 л (рис. 5). У коров опытной группы возрастала упитанность. Как показали результаты NGS-секвенирования микробиома рубца, у коров опытной группы из пищеварительной системы полностью исчезали патогенные клостридии вида Cl. difficile. Аналогичные позитивные результаты, свидетельствующие об эффективности биопрепарата АнтиКлос, были получены в опытах на сельскохозяйственной птице, в том числе при ее искусственном заражении клостридиями, а также на поголовье свиней. Выводы
На фоне интенсивного ведения животноводства и птицеводства поступление клостридий из окружающей среды в организм часто приводит к вспышкам инфекционных заболеваний. Клостридии — это постоянные обитатели пищеварительной системы животных и птицы, поэтому борьба с клостридиозом должна быть сосредоточена прежде всего на профилактике микробной экологии и защите эпителия кишечника. Комплексный метапробиотик АнтиКлос, объединяющий комбинацию пробиотических бактерий и среднецепочечных жирных кислот, отличается высоким уровнем антиклостридиальной активности и разнообразием других полезных свойств. Высокоактивные компоненты биопрепарата оказывают выраженное протекторное действие на пищеварительную систему, снижают воспаление, повышают общую резистентность организма.
|