Стреси в птахівництві: молекулярні механізми

Завдяки високій автоматизації процесів вирощування й утримання птиці, на підприємствах вдається створити і підтримувати оптимальні умови мікроклімату, вчасно забезпечити курей водою та кормом, витримати оптимальний світловий режим. До того ж, біологічний захист птиці дає змогу уникнути занесення різних інфекцій, а система вакцинацій унеможливлює бактеріальні й вірусні захворювання.

П. Сурай, д-р біол. наук, професор,
Шотландський сільськогосподарський коледж, університет Глазго,
Сумський національний аграрний
університет,
Т. Фотіна, д-р вет. наук, професор, Сумський національний аграрний університет

Слід наголосити, що яйценосна й м'ясна птиця часто «працює» на межі своїх фізіологічних можливостей. Наприклад, синдром раптової смерті у бройлерів є одним із проявів, коли ріст тіла бройлера випереджає можливість його внутрішніх органів забезпечити такий розвиток, і часто незначні стреси призводять до загибелі найбільш високорозвинених особин у бройлерному стаді. Закордонні автори стверджують: середньодобовий приріст понад 60 г за вирощування птиці до 37-38-денного віку є цілком досяжним, і конверсія корму при цьому може становити 1,60-1,65. У птахівництві яєчного напряму висока яйценосність птиці, що на піку досягає 97-98%, теж є нормою, хоча її тривалість досить варіабельна. А проблема зі шкаралупою, яка виникає в другій половині продуктивності, також потребує особливої уваги.
Загалом, розуміння того, що багато продуктивних і відтворних функцій птиці закладається на ранніх стадіях розвитку (зокрема, в період ембріогенезу та впродовж перших днів життя курчати), посприяло посиленню уваги птахівників під час вирощування ремонтного молодняку і курчат-бройлерів до годівлі батьківського стада курей, а також курчат у перший тиждень їхнього життя.
Незважаючи на безсумнівні успіхи яєчного й м'ясного птахівництва, вчені зазначають: що вищі продуктивні якості птиці, то вища її чутливість до різних стресів. Отже, захист птиці від різних стресів - першочергове завдання фахівців-технологів і лікарів ветеринарної медицини.
Стреси та їхня класифікація
Відповідно до сучасного уявлення, як стрес розглядають будь-який вплив на птицю, що є відхиленням від оптимальних параметрів утримання й годівлі. Стреси розподіляють на три групи (табл.).
До першої належать середовищні стреси:
   відхилення від оптимальної температури. Сюди, насамперед, зараховують тепловий стрес у літні місяці, коли зовнішня температура часто перевищує 30°С. Також під час посадки птиці в пташнику дуже часто фіксують відхилення від оптимальної температури як в один, так і в другий бік;
   відхилення від оптимального складу повітря, зокрема зменшення вмісту кисню й збільшення аміаку. Це часто буває під час посадки птиці в зимовий період, коли вентиляцію істотно зменшують для економії енергоресурсів. Можлива підвищена загазованість і під час утримання курей-несучок;
   порушення в системі освітлення;
   різні шумові чинники;
   порушення умов зберігання інкубаційних яєць;
   порушення в режимах інкубації.
Друга група стрес-факторів - кормові стреси:
   наявність мікотоксинів у кормах - цю проблему й досі не розв'язано. Застосування різних адсорбентів не може повністю запобігти негативній дії мікотоксинів на птицю;
   наявність у кормах окислених жирів. Установлено, що більшість жирів, використовуваних у птахівництві, містять перекиси ліпідів, які негативно впливають на стан ворсинок кишечника та порушують усмоктування поживних і біологічно активних речовин;
   дисбаланс вітамінів, мінералів і амінокислот;
   високі дози різних ветеринарних препаратів, зокрема і кокцидіостатиків.
Третя група стрес-факторів об'єднує внутрішні стреси:
   бактеріальний стрес - надлишкова кількість бактерій у кормі, яка призводить до перенапруги імунної системи, а отже, спричинює дисбаланс бактеріального «співтовариства» в кишечнику, що, своєю чергою, порушує цілісність його ворсинок і призводить до перевитрати корму, а також відповідає за розвиток деяких захворювань;
   вірусні чинники, які спричинюють низку захворювань птиці;
   вакцинації, які захищають птицю від захворювань, але самі водночас є найважливішими стресами;
    імуносупресія (імунодепресія);
   різні метаболічні порушення в організмі.
Молекулярні механізми розвитку стресів
Розглядаючи молекулярні механізми негативної дії стрес-факторів на сільськогосподарську птицю, слід зазначити, що «вільнорадикальна» теорія спричинення стресів найбільшого розвитку набула останніми роками.
Вільні радикали - це активовані молекули кисню, здатні ушкоджувати всі типи біологічних молекул, зокрема ліпіди, білки та нуклеїнові кислоти.
Так, відомо, що у фізіологічних умовах у кожній клітині щодня утворюється близько 200 млрд вільних радикалів. У стрес-умовах утворення вільних радикалів збільшується в рази, й антиоксидантна система просто не спроможна впоратися з потоком молекул-убивць. Як наслідок, відбуваються порушення на рівні мембран клітин, які призводять до згубних наслідків на рівні метаболізму клітини. Це, своєю чергою, знижує продуктивність птиці та її відтворну якість.
Нещодавно вчені з'ясували, що в організмі людини і тварин є ціла низка генів, які відповідають за їхню адаптивну здатність до стресу. Такі гени назвали «вітагенами». Активація зазначених генів дає змогу організму збільшити синтез різних захисних молекул (білки теплового шоку, ферменти антиоксидантного захисту, білки-сиртуїни тощо) і тим самим перебороти стрес без істотного зниження продуктивності. З'ясувалося, що ці гени регулюються як чинниками зовнішнього середовища, так і різними речовинами, що надходять із кормом, включаючи карнітин, бетаїн, вітамін Е, аскорбінову кислоту, цинк, марганець, лізин і метіонін.

Стрес та імунітет
Розповідаючи про вплив стресів на імунну систему, слід зазначити, що імунна система - найскладніша в організмі, а вчені й дотепер сперечаються щодо молекулярних механізмів регуляції імунної системи.
У спрощеному вигляді імунну систему можна змалювати так: імунітет ділиться на природний і набутий. Природний імунітет базується на фагоцитарній активності макрофагів і нейтрофілів (у птиці вони називаються гетерофілами). Ці фагоцитарні клітини виробляють вільні радикали й використовують їх як зброю для знищення патогенів. Виходячи з цього, слід наголосити, що надлишкове споживання антиоксидантів, зокрема й вітаміну Е, може пригнічувати утворення вільних радикалів у фагоцитах і тим самим сприяти зниженню їхньої ефективності.
 Набутий імунітет ділиться на гуморальний (базується на активності B-лімфоцитів, які виробляють антитіла) і клітинний (базується на активності Т-лімфоцитів). Найскладнішим питанням є взаємодія між цими клітинами, оскільки в організмі птиці налічуються трильйони лімфоцитів і мільярди фагоцитів. У даному разі імунну систему можна розглядати як гігантську армію з власними підрозділами, що спеціалізуються на виконанні різних завдань. Отже, керування цією «армією» є найважливішим питанням імунокомпетентності.
Нинішня наука розглядає імунокомпетентність як ефективну взаємодію між усіма типами імунних клітин. Останніми роками вчені схиляються до думки, що взаємодія між імунними клітинами здійснюється за допомогою нічого іншого, як своєрідних «мобільних телефонів», тобто рецепторів: перебуваючи на поверхні імунних клітин, вони працюють на зразок мобільних телефонів, надсилаючи й одержуючи відповідні сигнали. Водночас такі молекули, як цитокіни, виконують роль своєрідних сигнальних молекул. В умовах стресу утворення вільних радикалів істотно збільшується, й вони здатні пошкодити «мобільні телефони», а якщо ефективний зв'язок між клітинами втрачено, то знижується імунокомпетентність, тобто імунна система не здатна адекватно реагувати на таку ситуацію. Прикладом зниження імунокомпетентності може бути тепловий стрес або наявність у кормі мікотоксинів.
Слід пам'ятати, що імунна система - одна з «найдорожчих» для функціонування організму птиці. Згадані вище трильйони й мільярди клітин мають потребу в енергії, амінокислотах та інших поживних речовинах для своєї життєдіяльності. Отже, будь-яка імуностимуляція неминуче приводить до перерозподілу поживних речовин для підтримки росту і розвитку організму та зміцнення імунітету. Як наслідок, погіршується конверсія корму та знижуються середньодобові прирости. Виходячи з цього, останніми роками термін «імуностимуляція» в птахівництві було замінено на «імуномодуляцію», тобто на оптимізацію реакції імунної системи на зовнішні й внутрішні середовищні фактори.    Далі буде