Новикова О.Б., к.в.н., Зав. Отделом микробиологии ВНИВИП - филиал ФНЦ ВНИТИП РАН

С. Орлов, технический специалист отдела по работе с ключевыми клиентами, птицеводство и диагностика, Зоэтис

Колибактериоз птиц.

Колибактериоз является распространенной и затратной болезнью птиц бактериальной этиологии в птицеводческих хозяйствах промышленного типа.Escherichiacoli присутствует практически на всех птицеводческих предприятиях, большинство штаммов не патогенно и находится в кишечном тракте в качестве комменсалов.Те штаммы, что вызывают заболевания, зачастую не только колонизируют кишечник, но и адаптировались к тому, чтобы жить за пределами кишечного тракта, что ведет как к локализованным, так и системным проявлениям заболевания. Это один из наиболее значимых бактериальных патогенов, обнаруживаемых у цыплят первой недели жизни и приводящий к проблемам на протяжении всего жизненного цикла поголовья, включая ухудшение производственных показателей, разнородность стада и увеличение падежа [1][2].

Наиболее частыми проявлениями для родстада бройлеров и коммерческой несушки включают септицемию, перитониты и сальпингиты; у коммерческих бройлеров аэросаккулиты и септицемия, целлюлиты и воспалительные процессы приводят к отбраковке тушек. Так же встречается синдром опухшей головы у бройлеров и реже у родстада[3][4][5].

Экономический ущерб, причиняемый колибактериозом, весьма значителен и определяется он гибелью эмбрионов и цыплят, снижением привесов и яйценоскости, неудовлетворительным развитием переболевшего молодняка. Взрослые куры редко болеют колибактериозом в клинической форме, но в кишечнике их могут персистировать патогенные варианты кишечной палочки и усиление любого предрасполагающего фактора, при отсутствии специфического иммунитета, влечет за собой развитие заболевания[3].

Колибактериоз у птиц – это системная вторичная (секундарная) инфекция, возникающая при иммунодепрессивном состоянии птицы, а также при вирусных болезнях, связанных с поражением респираторного тракта.

Колонизация возбудителя в тонком кишечнике - значимый этап развития колибактериоза любой формы. Эшерихии с помощью адгезивных антигенов прочно связываются с ворсинками слизистой кишечника, и их нельзя устранить механическим путем. В патогенезе болезни адгезивные антигены эшерихий играют ведущую роль, большое значение имеют и токсины, которые накапливаются в кишечнике. Высокая восприимчивость птицы к колибактериозу связана с физиологической незащищенностью тонкого отдела кишечника против колонизации эшерихиями [3].

Доминирующая роль E.coli в инфекционной патологии птиц значительно осложняет эпизоотическую ситуацию в хозяйстве вследствие того, что кишечная палочка является фундаментом для развития смешанных инфекций. Колибактериоз часто протекает в ассоциации с пастереллёзом, гемофилёзом, стафилококкозом. Особенно ощутимый ущерб наблюдают при сочетанном течении колибактериоза и микоплазмоза[3][5].

Анализ спектра микрофлоры, выделенной в течение последних лет от птиц разных видов из разных объектов в хозяйствах различного технологического направления, убедительно показывает доминирующую роль кишечной палочки, удельный вес которой составляет 41,2%. На долю другой кишечной микрофлоры приходится 24%, и кокковой микрофлоры – 26%[3].

Научными сотрудниками ВНИВИП Новиковой О.Б. с соавторами в 2016 году было изучено выделение E.coli из различных органов павшей птицы. Культуры E. coli были выделены из сердца, легких, печени, селезёнки, почек и желточных фолликул. Выделение кишечной палочки из желточных фолликул указывает на возможный трансовариальный путь передачи инфекции.

У выделенных культур изучали вирулентные свойства на моделях заражения развивающихся куриных эмбрионов (РКЭ) 7-8-дневного срока инкубации, интраорбитального заражения цыплят первых дней жизни и на моделях внутривенного и внутримышечного заражения 60-дневных цыплят или взрослых кур.

Вирулентные культуры E.coli вызывали гибель эмбрионов в течение 24-48 часов (фото 1), а цыплят первых дней жизни - в течение 24-72 часов с признаками острого сепсиса (серозный перикардит и геморрагический дуоденит).

Фото 1. Гибель эмбриона вследствие воздействия вирулентной культуры E. coli.

У цыплят более старшего возраста отмечали длительное течение болезни с патологоанатомическими признаками фибринозного перикардита и перигепатита (фото 2).

Фото 2. Фибринозный перикардит и перигепатит, вызванные E. coli.

При внутримышечно заражении наблюдали обширный разлитой некроз на месте введения культуры (фото 3).

Фото 3. Обширный разлитой некроз на месте введения культуры вирулентной E. coli

От павших эмбрионов, а также от цыплят из крови сердца и печени выделяли исходные культуры заражающего штамма.

При заражении слабовирулентными культурами кишечной палочки цыплят первых дней жизни отмечали отставание в росте и развитии по сравнению с контрольными незаражёнными (фото 4)[3].

Фото 4. Отставание цыпленка, пораженного вирулентным штаммом E. coli, в росте и развитии в сравнении с незараженным контролем.

Снижение присутствия E. coli инфекции за счет вакцинации.

Опосредованно снизить риск развития колибактериоза возможно за счёт устранения воздействия предрасполагающих факторов, прежде всего борьбой с первичными респираторными заболеваниями, включая Ньюкаслскую болезнь, инфекционный бронхит, ларинготрахеит, микоплазмоз и иммуносупрессивными вирусными инфекциями - инфекционной бурсальной болезнью, анемией цыплят, болезнью Марека. В дополнение, необходимо контролировать иные факторы, которые так же влияют на развитие заболевания,– стресс, связанный с нарушением температурного режима содержания, вентиляцией, микотоксинами, загрязнением питьевой воды[5].

В ряде стран для борьбы с колибактериозом до сих пор широко применяются антибиотики, однако потеря их эффективности требует поиска иных решений. В некоторых странах использование антибиотиков ограничено на законодательном уровне, но даже если подобных ограничений нет – препятствием является резистентность возбудителя к терапевтическим агентам. Становится очевидным, что для решения проблемы колибактериоза целесообразно использовать вакцины, специально разработанные для стимуляции иммунного ответа против патогенныхE. coli в качестве естественного дополнения программы вакцинации против первичных респираторных и иммуносупрессивных патогенов. В дополнение, отказ от постоянного и чрезмерного использования антибиотиков улучшит качество продукции для потребителя и снимет нарекания со стороны контролирующих органов.

Достижения в молекулярной биологии позволили создать вакцинный штамм, эффективный против колибактериоза, который стал основой для коммерческой вакцины Пулвак E. coli. Данная вакцина стимулирует оба типа иммунитета: тканевой (клеточный) и гуморальный (циркулирующие антитела)[5].

Пулвак E. coli представляет собой лиофилизированный порошок для приготовления суспензии. Содержит в своем составе бактерию E. coliштамм EC34195, серотипа О78, которая не имеет факторов патогенности, вызывающего заболевание, что делает возможным её применение в качестве вакцины. Применяется методом крупнокапельного спрея или выпойкой.

Принцип действия Пулвак E. coli – «обучение» иммунной системы птицы (естественный защитный механизм) защищаться от заболевания. При применении Пулвак E. coli на цыплятах кур или индейке иммунная система птицы определяет содержащиеся в вакцине бактериальные клетки в качестве чужеродных агентов и вырабатывает против них антитела. Впоследствии, при встрече с возбудителемиммунная система быстрее реагирует, обеспечивая защиту от заболевания[6].

Суммируя накопленный опыт в области иммунизации птицы против колибациллеза, Стюарт Андрюс, технический менеджер Великобритания и Ирландия, дает характеристику: «ПулвакE. coli обеспечивает широкую перекрёстную защиту от ключевых серотипов E. coli цыплят, это единственная живая не реактогенная вакцина, доказавшая свою эффективность и безопасность в соответствии с Европейскими требованиями по регистрации».

Вакцина полностью апатогенна, она не сохраняется в птице и окружающей среде сколь либо длительный период времени. Особенность вакцинального штамма не допускает invivo размножение, он оставляет после себя лишь активированные макрофаги, готовые вступить в борьбу с патогенными штаммами E. coli[1].

В дополнение, Пулвак E. coli совместим с кокцидиостатиками и вакцинами против ИБК и НБ [5].

Применение Пулвак E. coli на родстадах и товарной несушке.

На молодке и несушках применимы живые и инактивированные вакцины. Не зависимо от типа используемой вакцины, клиническое заболевание, вызываемое E. coli инфекцией, менее выраженно проявляется у вакцинированной  в сравнении с не вакцинированной птицей.

[7]

Обзор мировой литературы свидетельствуют о глобальной актуальности проблемы колибациллеза у родстад и промышленной несушки, ниже приведены свидетельствапрактиков и мнения международных экспертов.

«Для родительских стад и промышленной несушки, 80% проблем со здоровьем поголовья вызваны или связаны с E. coli», убежден ЖосленМагерини, доктор ветеринарной медицины, Франция [8].

E. coli инфекция влечёт за собой ряд проблем, в числе которых перитониты и сальпингиты, снижение продуктивности и увеличение падежа или поражений, приводящих к выбраковке. Применение Пулвак E. coli обеспечивает не только лучшую сохранность и продуктивность птицы, но и уменьшает вертикальную передачу возбудителя.

Ван Билджон, доктор ветеринарной медицины из Южной Африки, представил данные о том, что вакцинация Пулвак E. coli у родстада бройлеров позволила снизить падёж на 2,7% к 60-недельному возрасту. «Это стало возможным главным образом за счёт снижения падежа от перитонитов с 27% до 15% от общего падежа», пояснил он.

Дионн Рауф из лаборатории Дельтамун, Южная Африка, указал навозрастающую проблему передачи E. coli от родстада к потомству. Применение антибиотиков на бройлерах не достаточно эффективно, потому что повышенный падёж отмечается уже в первые дни после инкубации.

Кроме того, серотипирование E. coli не получило широкого распространение в Южной Африке, по этому при иммунизации птицы очень важно обеспечить перекрёстную защиту.

По наблюдениям Ван Билджона, период с 22 по 32 неделю для родстада бройлеров является особо стрессовым, что способствует развитию E. coli инфекции. В ходе этого периода птица не только активно набирает массу, но и выходит на яичную продуктивность с 0% до примерно 89%.

В дополнение, птице необходимо адаптироваться к новой среде обитания ввиду перевода из помещения для реммолодки в зал для содержания взрослой птицы. Стресс от начала продуктивного периода усиливается за счёт изменения светового режима и смены рациона. Возрастает риск развития перитонитов и сальпингитов, вызываемых E. coli.

Вакцинация родительских стад бройлеров против E. coli позволяет получать более здоровое потомство, отмечают специалисты из Южной Африки

У цыплят от вакцинированного родстада падёж в 7 дней составил 1,18% в сравнении с 1,44% у цыплят от невакцинированной птицы. Вакцинация так же способствовала увеличению веса цыплят, который составил 188 г в 7 дней в сравнении с 183 г у цыплят, полученных от невакцинированной птицы.

С января 2011 Ван Билджон для защиты бройлерного родстада и их потомства от E. coli инфекции использует Пулвак E. coli, заменив данной вакциной применявшийся ранее инактиват.

В сравнении с инактивированной вакциной,  живая вакцина менее затратна и не даёт побочных эффектов, отмечает Ван Билджон.

«Снижение падежа у несушки с избытком перекрывает затраты на живую E. coli вакцинуи приносит прибыль за счёт большего количества получаемых цыплят», говорит он [9].

Схема вакцинации против E. coli может отличаться на различных фермах, использование живой вакцины в раннем возрасте, например, может дополняться последующей вакцинацией инактиватом в продуктивный период.

Вакцина не является магическим средством, которое избавляет от необходимости осуществлять надлежащий уход за птицей и обеспечивать биобезопасность, но позволяет увеличивать прибыльность за счёт минимизации негативного влияния E. coli, подчеркивает Аллен Болл, эксперт государственной ветеринарной практики Великобритании [10].

С точки зрения экономики предприятия, в качестве примера, доктор Симон М. Шейн приводит случай, когда колибактериоз являлся причиной 10% падежа в стандартной ферме по содержанию родстада бройлеров с 20 до 65 недель. Из-за инфекции среднее ожидаемое количество цыплят на несушку сокращалось с 125 до 110 цыплят. Для того, чтобы обеспечить получение 100000 цыплят в неделю, необходимо прибавлять 3000 несушки к имеющимся 30000. Затраты, связанные с содержанием дополнительной птицы (от выращивания реммолодки до содержания несушек), составляло € 40000 в год. Стоимость двукратной обработки вакциной Пулвак E. coli - €420 в год. Если за счёт вакцинации сократить 50% потерь от падежа ассоциированного с колибактериозом, соотношение выгоды к затратам составит 50:1 [5].

В другом исследовании, в США, вакцина применялась на коммерческой несушке с суточного возраста, с ревакцинацией в 12 недель* с заражением E. coli на 23 неделю. Опыт показал снижение падежа на 13 % по сравнению с птицей из не вакцинированного контроля.

В стаде с 75000 несушек подобное снижение падежа означает, что 3000 голов были спасены от падежа, что дало дополнительно 900000 яиц.

В США, где Пулвак E. coli доступен на рынке в течение 11 лет, полевой опыт показал значительные выгоды.  На среднем Западе у несушек 50 недельного возраста в среднем падеж составлял 2,31%, и был понижен до 1,51% трёхкратной дозой вакцины.* На Востоке Соединенных Штатов падёж среди поголовья, в сравнении с уровнем падежа за предыдущие пять циклов выращивания, снизился с более чем трёх процентов до одного процента.

Полевые испытания в США с более чем 300000 голов родительского стада бройлеров, вакцинированных перед периодом яйцекладки, показали снижение падежа с 2,8% до 1,9%, и только двум стадам из 28 потребовалась антибиотикотерапия, в сравнении с 13-ю из 28 не вакцинированных стад [1].

*Важно отметить, что в данных исследованиях, осуществленных в США, назначалась более чем 1 доза вакцины, график вакцинации был откорректирован ветеринарным врачом.

 Применение Пулвак E. coli на бройлерах.

Полевые опыты продемонстрировали успех вакцины в защите от различных гетерогенных серотипов на бройлерных фабриках в США, в истории которых отмечались проблемы с E. coli, показывая, что определение серотипов не критично для эффективной вакцинации [1].

Потенциал Пулвак E. coli был продемонстрирован в опыте, осуществлённом в Университете Оберна. При экспериментальном подкожном заражении, провоцирующем развитие целлюлита, вакцина на 16% снизила негативное влияние инфекции на привесы, на 32% уменьшила проявление общего колибациллёза,  на 51% падеж и на 60% индекс целлюлитных поражений [5].

В полевых испытаниях в Джорджии на бройлерах более четырёх миллионов голов были вакцинированы в инкубаторе Пулвак E. coli. У вакцинированной птицы была лучше конверсия корма (1,79 против 1,84 у контроля) и со снижением уровня загрязнения на линии забоя с 1,22% до 0,73%, снижение затрат составило 0,51 цент на кг живого веса.

На другом испытании на бройлерах с участием более чем двух миллионов голов птицы в Арканзасе, сохранность улучшилась с 95,20 до 95,77 процентов и конверсия корма улучшилась с 1,95 до 1,90, что дало экономию 0,45 центов на кг живого веса [1].

Суммируя данные от использования Пулвак E. coli на 2 миллионах бройлеров в проблемной по E. coli птицефабрике в сравнении с 2 миллионами не вакцинированных бройлеров в аналогичных условиях откорма, получены следующие результаты: вакцина обеспечила 40% защиту против септицемии и 63% против аэросаккулитов. Индекс целлюлитных поражений снизился на 58%[5].

Полевой опыт из Марокко, получен из 15 ферм на 112000 бройлерах, вакцинированных Пулвак E. coli в инкубаторе или в первый день жизни на ферме, и сопоставлен с иными 112000 головами, выращенными на тех же фермах в качестве не вакцинированного контроля.

У вакцинированной птицы были лучше показатели по всем исследуемым параметрам. Падеж составил 7,7% против 8,8 у не вакцинированного контроля, проявления колибациллёза 1,7% против 3,5%. Среднесуточный привес увеличился с 59 до 61,3 граммов, в то время как конверсия улучшилась с 2,20 до 2,16.

Также у вакцинированной птицы значительно снизилась необходимость в антибиотикотерапии – 0,54 лечебных дня, в сравнении с 1,97 у контроля.

«Коммерческий опыт в Марокко ясно показал снижение количества поражений, вызываемых E. coli у вакцинированных бройлеров в сравнении с не вакцинированным контролем, наряду с улучшением производственных показателей и состояния здоровья» - /Стюарт Андрюс/ - «Также подтверждена безопасность вакцины в соответствии с Европейскими регистрационными нормами без видимого различия как в уровне падежа, так и показателей птицы в течение первых двух недель жизни»[1].

В дополнение, рассматривая ущерб от колибактериоза, Аллан Болл заметил следующее: «Специалисты всегда замечают потери непосредственно на ферме, но не достаточно акцентируются на перерабатывающем предприятии», подразумевая выбраковку из-за ухудшения качества тушек вследствие поражений E. coli[10].

Применение Пулвак E. coli на индейке.

Индейка в высокой степени подвержена колибациллёзу, особенно в присутствии предрасполагающих факторов, присутствующих практически на каждом предприятии – вирус геморрагического энтерита и иммуносупрессивных агентов.

Доктор ветеринарной медицины Тура Бру и её коллеги осуществили опыт по использованию Пулвак E. coli на SPF индейке, с применением вакцины в возрасте 1 и 21 день. В опыте участвовало 80 голов, половина из которых получила вакцину. В последствии обе группы были заражены вирулентным O78 штаммом и содержались совместно. В первые 2 дня после заражения от колибациллёза пало 56% невакцинированной и 35% вакцинированной птицы.

В течение 7 дней из выживших голов 61,5% невакцинированной и 34,4% вакцинированной птицы имели выраженную клинику или пали от колибациллеза.

«Мы установили, что Пулвак E. coli безопасен в применении для индейки, вакцина эффективно способствует снижению уровня заболеваемости и падежа от колибациллёза», суммировала результаты исследований Тура Брю на конгрессе всемирной Птицеводческой Ассоциации [11].

Опыты в Германии показали высокую степень защиты индейки, вакцинированной Пулвак E. coli методом крупнокапельного спрея, против интратрахеального заражения  полевыми вирулентными штаммами E. coli.Использование Пулвак E. coli на индейке позволяет не только выращивать более здоровое поголовье, но и снизить использование антибиотиков [12].