Воспроизводство крупного рогатого скота

Глава 65

Абортивные и тератогенные токсины

Бриттани Боуман

Ветеринарная диагностическая лаборатория штата Миссисипи, Джексон, штат Миссисипи, США

Вступление

Токсикант - это вещество, которое мешает нормальным биологическим процессам и вызывает неблагоприятные воздействия, когда он попадает в организм при проглатывании, вдыхании, через кожу или инъекции.¹ К репродуктивным токсикантам относятся те, которые способны вызывать бесплодие, субфертильность, раннюю эмбриональную смерть, пороки развития плода (тератогены), гибель плода, аборт и мертворождение. Репродуктивные токсиканты могут вызывать пагубные эффекты, действуя в одиночку или взаимодействуя с окружающими, пищевыми или инфекционными стрессорами.² Влияние природных токсикантов, а также антропогенных соединений на воспроизводство крупного рогатого скота, несмотря на то, что зачастую происходит спорадически, может иметь значительные экономические последствия.³

Нитрат / нитрит-аккумулирующие растения

Жвачные, особенно крупный рогатый скот, подвержены повышенному риску развития острого отравления нитратами/нитритами в результате употребления чрезмерного количества накапливающих нитраты кормов, сорняков и сельскохозяйственных культур. Растения получают азот из почвы в форме нитратов и нитритов. Чрезмерное накопление азота может происходить в различных травах и сорняках при определенных условиях окружающей среды и искусственных условиях, включая повышенное удобрение, засуху, град, мороз, повреждение гербицидами, уменьшение солнечного света, повышение кислотности почвы, а также при произрастании на почвах с дефицитом серы, фосфора и молибдена. Обычно растения, инкриминируемые нитратконцентрирующими, включают зерновые, кормовые культуры и обыкновенные сорняки.^2,4,5 Нитраты накапливаются в наибольшей степени в корнях и нижних частях растения, включая стебли и цветоножки, из-за снижения активности в этих местах нитратредуктазы, зависящей от фотосинтеза.² Крупный рогатый скот может также поглощать избыточные соединения нитритов и нитратов непосредственно из удобрений на основе нитратов (хранение удобрений в местах, доступных для крупного рогатого скота) и из воды, загрязненной навозом или стоками удобрений.^4,6 Некоторые из наиболее часто встречающихся нитрат-аккумулирующих сорняков - это трава Джонсона (Сорго алеппское), амарант (Amaranthus retroflexus), дурман обыкновенный (Datura stramonium) и марь белая (Chenopodium spp.).^6,7

Однако, в отравление нитратами вовлечен также ряд других видов растений⁴ (Таблица 65.1).

Патогенез / механизм действия

Обычно кормовой нитрат превращается в нитрит в рубце и сетке и медленно метаболизируется до аммиака. Однако, когда они присутствуют на уровнях, которые подавляют способность микроорганизмов их уменьшать, нитраты и нитриты быстро всасываются в кровь. Попав в кровоток, нитрит-ионы легко взаимодействуют с молекулами гемоглобина крови, способствуя окислению железа гемоглобина из двухвалентного (Fe2+) в трехвалентное (Fe3+) состояния и образуя метгемоглобин. Молекула метгемоглобина неспособна связывать и транспортировать молекулы кислорода. Как только достаточный процент гемоглобина окисляется до метгемоглобина, развиваются клинические признаки гипоксии, включая непереносимость физической нагрузки, одышку, тремор мышц и цианотические (синюшные) и иногда коричневого цвета мембраны и кровь. Хотя материнские молекулы метгемоглобина не способны проникать через плаценту, нитриты и нитраты легко пересекают ее и могут вызывать метгемоглобинемию и аноксию (отсутствие кислорода) эритроцитов плода. Как правило, репродуктивные последствия, включая аборты, мертворождения и рождение слабых телят, регистрируются примерно через 3–7 дней или более после токсического воздействия на мать. В дополнение к эффектам метгемоглобинемии нитрит и нитраты также действуют как сильные вазоактивные соединения, приводящие к вазодилатации (расширению кровеносных сосудов) и гипотонии.^2,8

Диагностика отравления нитратами / нитритами

У взрослого крупного рогатого скота можно подозревать отравление нитратами/нитритами, основываясь на клинических признаках, включающих коричневатое окрашивание крови и слизистых оболочек, а также историю возможного потребления накапливающих нитраты кормов.^2,4 Однако, характерные слизистые оболочки и кровь шоколадного цвета присутствуют не всегда и могут стать менее очевидными по мере того, как происходит аутолиз.⁹

Таблица 65.1 Нитрат-аккумулирующие растения

Источник: Knight A, Walter R. Руководство по отравлениям животных растениями в Северной Америке . Джексон, штат Вайоминг: Teton New Media, 2001.

В случае подозрения на аборт, вызванный нитратным токсикозом, следует проводить полное вскрытие плода, чтобы исключить другие возможные причины. Глазная жидкость от плода или коровы может быть собрана для посмертного анализа на наличие нитратов/нитритов с помощью ионной хроматографии с детектором проводимости. Этот тест может быть достаточно надежным, если жидкость собрана в течение нескольких часов после смерти и хранится в холодильнике. Стандартные нитратные тест-полоски также доступны и могут использоваться, чтобы поставить предположительный диагноз отравления нитратами. В идеале уровень нитратов должен приближаться к 30*10^-6 или выше, чтобы свидетельствовать об абортах, связанных с нитратами/нитритами. Кроме того, также необходимо присутствие соответствующих данных в анамнезе, включая выпас матерей на пастбищах с потенциальными нитрат-аккумулирующими травами, или какая-либо иная форма чрезмерного потребления нитратов матерями.⁶ Для подтверждения диагноза фураж тоже должен проверяться на содержание нитратов .

Корма, содержащие более 0,6–1,0% нитратов (6000–10 000 ч/млн в пересчете на сухое вещество), связаны с репродуктивными потерями (аборты, мертворождения и слабые телята).²

Лечение и менеджмент

Лечение отдельных животных может проводиться внутривенным введением 1% или 2% водного раствора метиленового синего из расчета 1-2 мг/кг массы тела до 10 мг/кг в тяжелых случаях. Однако, из-за ограничений по периоду выведения скот не должен продаваться на убой до 180 дней.⁹ Хотя лечение метиленовым синим может быть эффективным у отдельных животных, оно, вероятно, является чрезмерно дорогостоящим при массовых вспышках в стаде. При подозрении на отравление нитратами/ нитритами скот должен быть удален с пастбища. Штамм Propionibacterium acidipropionici P5 (бактериальная кормовая добавка) может быть введен в рацион, если воздействие высоких концентраций нитратов в кормах или воде неизбежно. Воду следует проверить, если есть подозрение на загрязнение нитратами из-за навоза или удобрений. Концентрации нитратов в воде должны быть ниже 440 мг/л, хотя острая токсичность обычно не ощущается, пока уровень нитратов в воде не превысит 1300 мг / л.⁶

Сосна пондероза (сосна желтая)

Сосна пондероза или западная желтая сосна (Pinus ponderosa) являются распространенными крупными хвойными деревьями семейства сосновых (Pinacea), встречающимися во всех штатах к западу от Великих равнин и по всей западной Канаде. Сосна пондероза характеризуется желто-зелеными иглами длиной 18–28 см с двумя-тремя иглами на пучок.^4,10 Эта сосна содержит ряд токсичных соединений, включая фитотоксины, микотоксины, смолы и лиганды.⁴ Иногда сообщалось о явном токсикозе и смерти крупного рогатого скота; однако первичные токсикологические эффекты у коров при проглатывании сосновой хвои - это аборт, задержка плодных оболочек и метрит. Нестельные коровы, бычки и быки, по-видимому, не подвержены влиянию сосновой хвои.¹¹ Изокупрессовая кислота, лабдановая смоляная кислота, является основным абортивным соединением, которое содержится в сосновых иголках и коре P. ponderosa.¹² Также было обнаружено, что два родственных производных изокупрессовой кислоты - ацетилизокупрессовая кислота и сукцинилизокупрессовая кислота - являются абортогенными после гидролитического преобразования в изокупрессовую кислоту в рубце.¹³ Другие потенциально абортивные кислоты, присутствующие в меньших количествах в хвое сосны пондероза, включают агатовую кислоту, имбрикатоловую кислоту и дигидроагатовую кислоту.¹⁴

Крупный рогатый скот чаще всего потребляет раннюю зеленую хвою сосны пондерозы, а также сухую хвою сосны с земли поздней осенью, зимой и ранней весной, когда нормальные корма в дефиците или когда они испытывают стресс.^4,10,11 Токсичность сосновых иголок может привести к аборту у коров на позднем сроке, когда они проглатываются в основном в течение последнего триместра. Тем не менее, аборты были зарегистрированы и на 3-м месяце стельности. У коров может произойти преждевременный отел в течение 2–21 дня после поедания сосновой хвои, хотя изредка сообщалось о немедленных абортах.^4,11 Преждевременный отел индуцировался при потреблении сосновой хвои в количестве 2,2–2,7 кг/день в течение не менее 3 дней.^4,15 Телята могут родиться мертворожденными или недоношенными (маленькими и слабыми) в зависимости от срока стельности на момент поедания хвои.¹⁶

У стельных коров развивается отечное набухание вульвы и появляются слизистые выделения из влагалища с последующим преждевременным родами или абортом.⁴ Аборты обычно характеризуются слабыми сокращениями матки, маточным кровотечением, неполным раскрытием шейки матки, дистоцией, рождением слабых телят, агалактией и задержкой плаценты. Механизм действия изокупрессовой кислоты на беременность до конца не изучен.¹⁶ Однако, сообщается об уменьшении притока крови к матке и повышении тонуса карункулярных артерий, что приводит к хронической вазоконстрикции ( сужению просвета сосудов) сосудистого русла с последующим родоразрешением плода. Гистологические поражения плацентарных тканей могут включать некроз и кровоизлияние, вторичное к сужению сосудов.^11,16

Лечение и менеджмент

Не существует способов полностью предотвратить аборты, вызванные сосновой хвоей, хотя потенциальные последствия могут быть сведены к минимуму. В идеале,стельные коровы должны быть лишены доступа к хвое, когда они наиболее чувствительны к абортивному воздействию изокупрессовой кислоты (третий триместр). Стельные коровы должны сохранять адекватную упитанность, когда выпасаются в местах произрастания сосны пондероза, чтобы уменьшить потребление хвои. Для скота также должно быть обеспечено достаточное кормление и укрытия, чтобы минимизировать стресс и потребление сосновых иголок. Графики отела можно заменить на позднюю весну или осень, когда зимние погодные условия уменьшают вероятность поедания значительного количества сосновой хвои.¹⁰ Не существует эффективного лечения отравления сосновой хвоей. Для абортировавших коров рекомендуется поддерживающий уход, включая лечение антибиотиками и инфузию матки в случаях задержки плаценты. Для живых недоношенных телят может потребоваться дополнительное молозиво и молоко.¹¹ В Новой Зеландии аборты у коров, подобные тем, что вызваются сосной пандероза, также были связаны со случайным проглатыванием кипариса Монтерея (Cupressus macrocarpa). Кипарис Монтерея - родом из Калифорнии, впоследствии широко распространился по всей Европе и Новой Зеландии. Анализ Cupressus macrocarpa в Новой Зеландии выявил повышенные концентрации изокупрессовой кислоты. Изокупрессиновая кислота также является преобладающей дитерпеновой кислотой у сосны скрученной (Pinus contorta), можжевельника обыкновенного (Juniperus communis), корейской сосны (Pinus koraiensis) и калифорнийского можжевельника (Juniperus californica), причем все они были связаны с поздними выкидышами у коров. Аборты у крупного рогатого скота также связаны с приемом коры можжевельника Юты (Juniperus osteosperma) и можжевельника западного (Juniperus occidentalis), которые содержат повышенные концентрации агатовой кислоты, но минимальное количество изокупрессовой кислоты.¹³

Ateleia glazioviana , Tetrapterys acutifolia , и Tetrapterys multiglandulosa

Аборты и неонатальная смертность у крупного рогатого скота в Бразилии объясняются отравлением Ateleia glazioviana, Tetrapterys acutifolia и Tetrapterys multiglandulosa. Ateleia glazioviana - лиственное дерево, встречающееся в западной части Санта-Катарины и северозападном Риу-Гранди-ду-Сул. Коровы могут ощипывать листья этого дерева, когда другие корма недостаточны из-за чрезмерного выпаса скота или засухи. Проглатывание листьев может вызвать аборт на любом сроке стельности, но чаще всего он происходит, когда зеленые листья проглатываются в осенние и зимние месяцы.

Tetrapterys acutifolia и Tetrapterys multiglandulosa являются ядовитыми кустарниками, которые могут вызывать значительные вспышки аборта и рождение слабых телят. Ateleia glazioviana, T. acutifolia и T. multiglandulosa могут вызывать сходные клинические признаки и поражения. Хотя аборты могут произойти на любой стадии стельности, в отчетах чаще всего описываются случаи между 6 и 9 месяцами стельности. Беременные коровы становятся вялыми за 1-3 дня до аборта и иногда слепнут. Поражения плода аналогичны тем, что наблюдаются при интоксикациях у взрослых животных. У абортированных плодов могут наблюдаться подкожный отек конечностей, желто-прозрачный плевральный и брюшной выпот, а также бледность миокарда с увеличенной толщиной стенки правого желудочка и межжелудочковой перегородки. Токсин или токсины этих растений, ответственные за аборты и клинические заболевания, еще не выявлены.¹⁷

Enterolobium spp. и Stryphnodendron spp.

Stryphnodendron spp. и Enterolobium spp. - деревья семейства Fabaceae, которые производят стручки, которые при попадании в организм были связаны с желудочно-кишечными симптомами, фотосенсибилизацией и абортами у крупного рогатого скота и других видов жвачных животных в Бразилии.¹⁸ Деревья Stryphnodendron obovatum произрастают в центральнозападном регионе Бразилии и считаются одной из наиболее распространенных причин абортов у крупного рогатого скота в этом регионе. Скот с готовностью поедает упавшие стручки в течение засушливого сезона. Аборты могут происходить на всех сроках стельности, но часто наблюдаются на поздних сроках. Абортивные эффекты S. obovatum были экспериментально воспроизведены путем скармливания зрелых стручков семи стельным коровам, которые находились между 3 и 7 месяцами беременности. Три из семи коров абортировали между 20 и 30 днями после начала исследования. Четвертая изгнала мумифицированный плод через 7 месяцев после эксперимента. Основные токсические свойства стручков S. obovatum не выявлены.¹⁹ Абортивные свойства Enterolobium contortisiliquum были продемонстрированы экспериментально у морских свинок, но не у крупного рогатого скота.¹⁸ Enterolobium contortisiliquum и Dimorphandra mollis (также из семейства Fabaceae) обычно замешаны в абортах в Бразилии, хотя это еще не доказано экспериментально.¹⁹

Вика озимая ( Vicia villosa )

Озимая или мохнатая вика (Vicia villosa Roth) (рис. 65.1), первоначально привезенная из Европы в качестве кормовой бобовой и покровной культуры, встречается на большей части территории Соединенных Штатов и во многих других странах, включая Аргентину, Австралию и Южную Африку.^4,20,21 Отравление мохнатой викой у крупного рогатого скота чаще всего связано с развитием полиорганного, гранулематозного и эозинофильного периваскулярного воспаления, особенно почек, сердца, надпочечников и кожи. Клинические проявления чаще всего включают зудящий дерматит, конъюнктивит, потерю веса, гематурию и диарею. Однако, поступали сообщения о спорадических абортах, неврологической дисфункции, подкожном отеке головы, шеи и тела, мультиочаговом изъязвлении слизистых оболочек полости рта, гнойных выделениях из носа, хрипах, кашле и легочном застое.²¹