Корма и кормовые ингредиенты: скрытые источники клостридиозов

Белковые корма животного происхождения (рыбная, костная, мясо-костная мука) часто производятся из отходов скотобойни, таких как непищевые субпродукты, перья, кровь, жир, которые способствуют снижению затрат на производство корма, а также являются экологически чистым способом утилизации питательных веществ (R.V. Nunes et al., 2006). Однако мясо-костная мука является благоприятной средой для роста микроорганизмов, особенно рода Clostridium, на протяжении всего процесса производства и хранения (M.A. Mazutti et al., 2008). Также бактерии рода Clostridium были обнаружены в пшеничных отрубях, ячмене, кукурузе, соевых бобах и подсолнечнике (R. Gasol et al., 2001).

Почва, навоз, помет, разлагающиеся растения и трупы животных (мелких грызунов или птиц), накопление опавших листьев вблизи земли могут создать условия, типичные для прорастания спор клостридиальных бактерий: низкая концентрация кислорода, достаточная влажность и наличие специфических стимуляторов прорастания

Безопасность кормового сырья можно повысить, подвергая его воздействию высоких температур для уничтожения загрязняющих патогенов, но Clostridium часто встречаются в форме спор, устойчивых к обычной термической обработке и многим дезинфицирующим средствам (G.J. Tortora et al., 2005).

Quinn и другие (2000) разделили патогенные клостридии, поражающие крупный рогатый скот, овец и птиц, на следующие группы: нейротрофические клостридии, гистотоксические клостридии и клостридии, продуцирующие энтеротоксины. 

1. Нейротрофические клостридии

C. tetani и C. botulinum продуцируют мощные нейротоксины, приводящие к развитию столбняка и ботулизма.

Столбняк (C. Tetani) спорадически встречается у крупного рогатого скота и овец всех возрастов. Эндоспоры столбняка присутствуют в окружающей среде и могут проникать в хирургические раны или в травмированные ткани, например, после кастрации или в ткани половых путей после осложненного родоразрешения. Инкубационный период может составлять от нескольких дней до нескольких недель. Клинические проявления столбняка включают скованность, вздутие живота, тризм, столбнячные спазмы, опистотонус.

Ботулизм - это нейропаралитическое заболевание, вызываемое токсинами C. botulinum, которое обычно приводит к летальному исходу. Эти бактерии встречаются в окружающей среде и размножаются в разлагающихся тушах и растительных продуктах. Существует семь различных типов ботулинического токсина (типы A-G). Токсины типа C или D вызывают большинство случаев ботулизма у крупного рогатого скота, и всего лишь 10 мкг этих токсинов смертельны для коровы (Gregory et al., 1996). Признаки заболевания проявляются в течение от 24 часов до 7 дней. Основным клиническим признаком является отсутствие мышечного тонуса, прогрессирующая мышечная слабость, поражающая конечности, голову и шею. Также может развиться паралич мышц языка, приводящий к неспособности жевать или глотать. Дыхание в конечном счете становится затрудненным, когда мышцы грудной клетки или диафрагмы парализуются, и большинство пострадавших животных умирают или подвергаются убою.

Также C. botulinum вызывает отек конечностей птиц и может поражать индеек, кур, уток, охотничьих птиц (Jordan, 2001; Boulianne et al., 2020).

2. Гистотоксические клостридии

Эти виды обладают способностью вызывать локальные или системные поражения и могут вызывать газовую гангрену у млекопитающих и птиц (Popoff, 2016; Silva et al., 2016).  

Эмфизематозный карбункул (гангренозный миозит, черная ножка), вызываемый C. chauvoei, является распространенным клостридиальным заболеванием крупного рогатого скота, реже встречается у овец. Характерными признаками заболевания является крепитация над пораженными мышечными тканями, которые вначале теплые и болезненные; позже становятся холодными и нечувствительными. Смерть обычно наступает в течение 12-24 часов после появления признаков системной токсемии: одышки, лежачего положения и комы.  

Хотя могут быть вовлечены и другие гистотоксичные клостридии, C. septicum в первую очередь ассоциируется со злокачественным отеком у крупного рогатого скота и овец. Признаки злокачественного отека включают подкожное скопление жидкости, вялость и отсутствие аппетита. Повреждение может быть связано с раной или может возникнуть после внутримышечных инъекций (Harwood, 1984). C. septicum также вызывает абомазит овец, известный как брадзот овец.  

C. sordellii вызывает тяжело протекающие случаи газовой гангрены у животных, сопровождающихся характерными студенистыми отеками желтого или коричневого цвета. Высоко токсигенные штаммы могут вызывать даже расплавление мышечной ткани. Как правило при раневых инфекциях, осложнённых этим видов клостридий, болезнь всегда заканчивается летальным исходом. 

3. Клостридии, продуцирующие энтеротоксины 

C. perfringens может существовать как часть нормальной микрофлоры кишечника, при определенных условиях, когда физиологический баланс кишечника изменяется, аномальная пролиферация этого микроорганизма может привести к выработке широкого спектра токсинов.
Бактерию подразделяют на семь токсинотипов (A, B, C, D, E, F и G) на основании продукции четырех основных токсинов, то есть альфа (cpα), бета (cpβ), эпсилон (etx) и йота (itx). Однако сообщается, что бактерия также может продуцировать ряд других смертельных токсинов, включая перфринголизин (pfo), β2- токсин (cpb2) и энтеротоксин (cpe) (Garcia JP et al., 2013). 

Табл. 1. Заболевания, связанные с основными токсинами C. perfringens у домашних млекопитающих. 

Для домашней птицы наиболее патогенными являются C. perfringens и C. colinum, вызывающие некротический и язвенный энтерит, что приводит к экономическим потерям. Эти потери могут достигать 33% производства цыплят на бройлерной ферме из-за снижения усвоения питательных веществ, что приводит к снижению прироста массы и конверсии корма (Bailey et al., 2013).  

В зависимости от климатических условий, времени года и конкретных требований к кормлению рацион животных может включать свежие корма, сено, силос или зерно (включая кукурузу). Споры Clostridium могут загрязнять все эти виды кормов, но на разном уровне и, таким образом, быть частью цикла загрязнения: во время скашивания и уборки урожая возможно загрязнение посевов частицами почвы и агрегатами навоза, животное проглотит зараженный силос и споры выделятся с фекалиями. Споры клостридий впоследствии попадут в навоз, где их снова внесут в сельскохозяйственные культуры. Это также может привести к загрязнению сосков, что способствует загрязнению молока во время доения коров. Эти события можно рассматривать как цикл размножения спор на ферме (Pahlow et al., 2003). 

Способ консервации, применяемый для хранения кормов, имеет непосредственное влияние на возможность заражения клостридиями.
В высушенном кормовом сырье снижена вероятность прорастания клостридий. «Влажный» метод консервирования (силосование) с микробиологической точки зрения создает подходящие условия для роста бактерий рода Clostridium. Способность клостридий ферментировать сахара и молочную кислоту с образованием масляной кислоты приводит к ухудшению качества корма: потеря питательности, ухудшение поедаемости, увеличение риска заболевания кетозом. 

Учитывая возможное наличие клостридий в кормах, необходимо вести микробиологический контроль кормов и кормовых добавок в связи с потенциальным риском для здоровья стада и снижения качества продукции животноводства.