Największe zagrożenia mikrobiologiczne w produkcji drobiarskiej

Transkrypt

1 OID (291) 12/2015 OID (267) 12/2013 Największe zagrożenia mikrobiologiczne w produkcji drobiarskiej Polska jest obecnie liderem na europejskim rynku mięsa drobiowego - jest jego największym producentem i czołowym eksporterem. Dynamiczny rozwój przemysłu drobiarskiego wymusił z jednej strony konieczność wzrostu nakładów finansowych w unowocześnienie ferm drobiarskich, a z drugiej poprawa efektywności produkcji zwierzęcej wymagała zwiększenia liczby ptaków utrzymywanych na jednostce powierzchni. Konsekwencją takiego stanu rzeczy stało się środowisko hodowlane, w którym są warunki sprzyjające rozwojowi i rozprzestrzeniania się szerokiego spektrum mikroorganizmów i to na każdym etapie produkcji drobiarskiej - w stadach reprodukcyjnych, zakładach wylęgowych czy stadach towarowych. W przypadku ptaków, bez względu na kierunek prowadzonej produkcji, bardzo ważny jest tzw. monitoring weterynaryjny. Polega on na badaniu klinicznym i anatomopatologicznym ptaków wraz z identyfikacją patogenów, jak również badaniach serologicznych z wykorzystaniem metod genetyki molekularnej. Wybór przeprowadzonych badań zależy już konkretnie od kierunku prowadzonej produkcji. Uzyskane wyniki badań monitoringowych, po ich prawidłowej interpretacji, wykorzystane powinny być w celu poprawy stanu zdrowotnego ptaków oraz przewidywania i zapobiegania potencjalnym źródłom szerzenia się szkodliwych drobnoustrojów, jak również w celu zastosowania najbardziej optymalnych metod ich zwalczania. Szczególne znaczenie ma monitoring ptaków w stadach hodowlanych. Stada te powinny być bezwzględnie wolne od zakażeń mykoplazmami - Mykoplasma gallisepticum, M. synoviae, M. meleagridis oraz pałeczkami Salmonella. W przypadku stad hodowlanych kur monitoruje się je w kierunku zakażeń: S. Typhimurium, S. Enteritidis, S. Pullorum, S. Gallinarum, S. Infantis, S. Virchow, S. Hadar; w przypadku stad kur towarowych w kierunku zakażeń: S. Typhimurium, S. Enteritidis, S. Pullorum, S. Gallinarum. Natomiast stada rodzicielskie indyków powinny być wolne od zakażeń: S. Typhimurium, S. Enteritidis, S. Pullorum, S. Gallinarum i S. Arizonae. Mykoplazmoza jest chorobą bardzo często diagnozowaną na fermach drobiu. Wywoływana jest przez 5 typów mykoplazm: Mycoplasma gallisepticum występuje u kur, indyków, pawi i bażantów. Wywołuje dwie postacie choroby: zatokową i mieszaną. Na zakażenie najbardziej wrażliwe są ptaki w wieku 6-10 tygodni, szczególnie w wielkostadnych i wielowiekowych fermach kur i indyków; Mycoplasma synoviae występuje zwłaszcza u kur i indyków. Wywołuje głównie zakażenie stawów. Najbardziej wrażliwe są ptaki od 2 do 20-go tygodnia życia; Mycoplasma meleagridis występuje przede wszystkim u indyków i pawi. Powoduje stany zapalne worków powietrznych. Na zakażenie najbardziej wrażliwe są indyki w wieku 3-4 miesięcy, ale chorują również starsze ptaki; 24

2 Mycoplasma anatis i Mycoplasma anseris występują u kaczek oraz gęsi. Zakażenie następuje najczęściej drogą erogenną poprzez układ oddechowy i wywołują choroby układu oddechowego. Objawy kliniczne występują u ptaków od 3-go tygodnia życia. Straty dotyczą głównie stad reprodukcyjnych i towarowych kur oraz brojlerów kurzych i brojlerów indyczych. Mykoplazmy wnikają do worków powietrznych oraz płuc, wywołując stan zapalny. Z układu oddechowego przenikają do układu krwionośnego i rozprzestrzeniają się w całym organizmie. Mykoplazmy mają wyjątkową zdolność do przenoszenia drogą pionową na potomstwo. Ma to olbrzymie znaczenie w szerzeniu się choroby w stadzie. Pisklęta po wylęgu są już zakażone przez nioski, u których zarazki przenikają do żółtka. Zarazki te po wykluciu się piskląt są zdolne do namnożenia się i rozprzestrzenienia w ich organizmach. Poważnym problemem jest fakt, że jeśli mykoplazmoza zdiagnozowana jest w stadzie ptaków po raz pierwszy, często utrzymuje się w nim długi okres czasu. Na fermach, gdzie nie przestrzega się zasady all in, all out, mykoplazmoza występuje stacjonarnie, powodując znaczne straty ekonomiczne. Bardzo częstym zjawiskiem jest powiązanie mykoplazmozy z innymi drobnoustrojami, jak np. Escherichia coli, Haemophilus paragallinarium lub wirusami atakującymi układ oddechowy, a u indyków skorelowane jest z zakażeniem wirusem zakaźnego zapalenia nosa i tchawicy (TRT). Wiele krajów na świecie wprowadziło programy mające na celu eliminację z hodowli drobiu osobników zakażonych mykoplazmami. Dokonuje się tego na podstawie badań serologicznych. W Polsce obecnie stosuje się żywe szczepionki służące ochronie ptaków przed zakażeniem. Stosowane szczepienia ochronne są skutecznym sposobem ograniczającym występowanie choroby. Salmonelle należą do rodziny bakterii jelitowych Enterobacteriaceae i stanowią duży rodzaj Salmonella, liczący ponad 2200 serotypów, o szerokim zasięgu występowania w środowisku. Dowiedziono, że około 50 szczepów Salmonella zdolnych jest do wywoływania choroby. Pałeczki Salmonella mogą żyć jako saprofity pobierające energię z rozkładu martwych substancji organicznych, bytując w różnych środowiskach (w wodzie, glebie, jak również w jelitach ludzi i zwierząt). Rozmnażają się przez prosty podział komórek, przy czym w dogodnych warunkach (temperatura i inne) proces ten może zachodzić bardzo szybko i okres jednego podziału może wynosić około 20 minut. W warunkach laboratoryjnych bakterie te rozmnażają się w temperaturze 37ºC w warunkach tlenowych. Bardzo ważnym jest fakt, że pałeczki Salmonella dość długo utrzymują się w środowisku zewnętrznym i są oporne na duże wahania temperatury i wilgotności. W glebie potrafią utrzymać się 1 rok, w wodzie około 2 miesięcy, w kurniku 3 miesiące, a w pierzu mniej więcej pół roku. W pyle inkubatorów przetrwają do 3 tygodni, a na skorupach jaj do 10 dni. W paszach, gnojowicy, nawozach, zwłokach i innych substancjach organicznych pałeczki Salmonella przeżywają nawet kilka miesięcy. W laboratoriach, po otrzymaniu materiału (wycinki narządów, zwłoki ptaków padłych, jaj, paszy, wody, ściółki, zmarłych zarodków, produkty spożywcze pochodzenia zwierzęcego) celem wyizolowania bakterii wykonuje się posiewy na pożywki wybiórcze. Po 24 godzinach wiadomo jest, czy izolowaną bakterią jest Salmonella. Precyzyjna charakterystyka wyodrębnionego zarazka wymaga jednak dalszych badań, które najczęściej trwają od 24 do 72 godzin. Ptaki zarażają się salmonellą przede wszystkim przez przewód pokarmowy. Dochodzi tam do uszkodzenia mikrokosmków komórek nabłonka jelitowego oraz rozmnażają się w wakuolach znajdujących się w cytoplazmie owych komó-

3 OID (291) 12/2015 OID (267) 12/2013 rek. Zjadliwe szczepy Salmonella mają możliwość przenikania przez nieuszkodzoną warstwę śluzówki jelitowej, a szczepy niezjadliwe przenikają przez uprzednio uszkodzoną śluzówkę. Szczepy niezjadliwe często jednak zasiedlają układ pokarmowy, powodując zakażenia bezobjawowe oraz nosicielstwo i okresową emisję pałeczek do środowiska zewnętrznego. Zarazki po przeniknięciu do krwiobiegu przez zaporę jelitową mogą ulokować się w narządach wewnętrznych, na otrzewnej, w jajniku i jajowodzie. Do infekcji pałeczkami Salmonella przyczynia się zwolnione przesuwanie się treści pokarmowej, obniżona kwasowość żołądka oraz spadek lokalnej odporności humoralnej i komórkowej (obniżenie poziomu IgM i IgA) przewodu pokarmowego. Kolonizacja pałeczek Salmonella w jelicie cienkim skutkuje wystąpieniem stanu zapalnego błony śluzowej żołądka i jelit, zaburzeń krążenia, a czasami prowadzi również do wystąpienia posocznicy i bakteriemii (zakażenie krwi bakteriami). Już w pierwszej fazie zakażenia bakterie te przenikają do miejscowych węzłów chłonnych, gdzie przedostają się do makrofagów, w których zaczynają się mnożyć. Następnie naczyniami krwionośnymi i chłonnymi przedostają się do wątroby, śledziony i szpiku kostnego. W konsekwencji dochodzi do spadku ciśnienia krwi i niedokrwienia nerek. Mimo wielu badań prowadzonych nad patogenezą salmonelloz nie została ona do końca wyjaśniona (między innymi mechanizm zasiedlania mikrokosmków enterocytów błony śluzowej jelita cienkiego). Obecnie, salmonellozy stanowią poważny problem w hodowli drobiu głównie z dwóch powodów. Pierwszym z nich jest to, że niektóre rodzaje (serotypy) Salmonella prowadzą do znacznych strat w produkcji drobiarskiej i pogorszenia opłacalności produkcji. Ważnymi pod tym względem serotypami są np. S. pullorum oraz S. gallinarum, które wywołują odpowiednio: białą biegunkę piskląt (pulorozę) i tyfus ptaków. Puloroza jest chorobą atakującą ptaki w młodym wieku, z bardzo ciężkim przebiegiem i dużym odsetkiem śmiertelności, tak w momencie inkubacji jaj, jak również bezpośrednio po wylęgu. Stwierdzono, iż ta jednostka chorobowa odpowiada za największe straty ekonomiczne w chowie i hodowli drobiu. Na infekcję S. gallinarum (tyfus kur) są wrażliwe ptaki w różnym wieku, gdyż objawy chorobowe stwierdza się zarówno w stadach bardzo młodych ptaków, jak i w stadach kur nieśnych (we wszystkich okresach nieśności). Upadki spowodowane zakażeniem S. gallinarum dochodzą nawet do kilkudziesięciu procent stada. Jeżeli dochodzi do stwierdzenia tych zakażeń w stadach kur niosek stad rodzicielskich, takie stada tracą rangę jako stada wylęgowe, ponieważ bakteria przenoszona jest drogą pionową. Z kolei dla młodych indyków znaczenie ma zakażenie pałeczkami S. typhimurium lub S. enteritidis, które mogą powodować znaczną śmiertelność w stadzie ptaków, dochodzącą nawet do 80%. Drugim problemem jest fakt, że salmonelle są główną przyczyną zatruć pokarmowych u ludzi. Znanym sprawcą tych ostatnich jest S. Enteriditis (zakażone najczęściej są jaja), ale co jest niezmiernie ważnym, w odpowiednich warunkach wiele innych serotypów również może wywoływać zatrucia. W czasie zarażenia chorobowego lub nosicielstwa w 1 gramie wydalanego kału może znajdować się pałeczek Salmonella. Zgodnie z obowiązującymi przepisami prawa w Polsce realizuje się Krajowy program zwalczania niektórych serotypów Salmonella w stadach hodowlanych gatunku kura (Gallus gallus), brojlerów, niosek gatunku kura oraz indyków rzeźnych. Odpowiednie rozporządzenia w tym zakresie wydane zostały przez Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi w postaci rozporządzeń. Oprócz wymienionych powyżej mikroorganizmów, które podlegają monitoringowi weterynaryjnemu, w produkcji drobiarskiej duże 26

4 SPRZĘT I TECHNOLOGIE znaczenie ma również zakażenie ptaków takimi drobnoustrojami, jak: Escherichia coli, Clostridium sp., Enterococcus spp. czy Gallibacterium anatis. Escherichia coli jako powszechnie obecna w środowisku bakteria może powodować wiele różnych jednostek chorobowych w zależności od wieku, płci, statusu immunologicznego gospodarza oraz zjadliwości szczepu drobnoustrojów (tylko niektóre serotypy E. coli są chorobotwórcze). Do jednostek chorobowych powodowanych zakażeniem E. coli, znanych pod szeroką nazwą kolibakterioza, zaliczyć możemy: zapalenie woreczka żółtkowego; kolisepticemię; kolibakteriozę układu oddechowego; kolibakteriozę układu pokarmowego; koligranulomatozę; odjajnikowe zapalenie otrzewnej; syndrom obrzękłej głowy; cellulitis; syndrom zapalenia stawów, kości i zielonej wątroby (SOG). W produkcji drobiarskiej najczęściej identyfikuje się dwie pierwsze, wymienione jednostki chorobowe. Zachorowaniom na kolibakteriozę sprzyjają: uszkodzenia układu oddechowego, w tym worków powietrznych, uszkodzenia układu pokarmowego lub zniszczona naturalna flora bakteryjna, stres, zagęszczenie stada (zwłaszcza pod koniec tuczu), nagła zmiana paszy, brak wentylacji oraz zarobaczenie ptaków. U młodych ptaków przyczyną mogą być wadliwe lęgi piskląt. Drogą zakażenia jest układ oddechowy oraz przewód pokarmowy, a źródłem patogenu jest zanieczyszczona bakteriami woda, karma, sprzęt itp. W ostatnich latach obserwuje się wzrost oporności szczepów Eschericha coli na stosowane leczenie antybiotykami, co stanowi duże wyzwanie dla lekarzy weterynarii. Pamiętać również trzeba, że kolibakterioza najczęściej występuje, gdy ptaki mają obniżoną odporność. Clostridium sp., czyli bakterie beztlenowe, są fizjologiczną florą bakteryjną jelit. Naturalnie występują w środowisku glebowym i wodnym. W przypadku ptaków największe znaczenie ma Clostridium perfringens, powoduje bowiem nekrotyczne (wodnista białoszara lub zielonkawa biegunka ze strzępkami błony śluzowej i krwi, w warunkach naturalnych bytuje w jelitach, głównie w j. grubym) lub wrzodziejące (biegunka koloru żółto-brązowego, następuje silne rozdęcie jelit ślepych z licznymi owrzodzeniami) zapalenie jelit z biegunką. Enterokoki (grec. enteron jelito, łac. coccus, grec. kókkos - ziarnko, nasionko) to bakterie z rodzaju Enterococcus należące do tzw. paciorkowców kałowych. Są one składnikiem autochtonicznej (naturalnej) mikroflory przewodu pokarmowego ptaków, ale także ludzi i różnych gatunków ssaków; są również składnikiem flory układu rozrodczego oraz skóry. Powszechnie występują w środowisku, m.in. w wodzie, glebie, na roślinach i owadach. Spośród 45 znanych gatunków bakterii z rodzaju Enterococcus, od różnych gatunków ptaków najczęściej izoluje się tylko kilka z nich, m.in. Enterococcus faecalis, E. faecium, E.hirae, E.cecorum, E. durans, E. avium, E. casseliflavus, E. gallinarum, E. raffinosus oraz E. columbae. Niebezpieczeństwo związane z enterokokami wynika z ich szczególnej zdolności do wymieniania się genami w obrębie szczepów tego samego gatunku, ale także między różnymi gatunkami, a nawet rodzajami. Dzięki temu mogą same nabywać i przekazywać czynniki patogenności i oporności na antybiotyki. Wykazano, że dzikie ptaki często są przenosicielami szczepów wielolekoopornych. W ostatnich latach na świecie obserwuje się wzrost znaczenia enterokoków w patologii ptaków, zwłaszcza u drobiu. Zagadnienia związane z zakażeniem brojlerów kurzych i kur niosek przez enterokoki nie są do końca poznane i budzą kontrowersje. W patologii ptaków najważniejsze znaczenie ma Enterococcus faecalis (powoduje m.in.: artropatie

5 OID (291) 12/2015 OID (267) 12/2013 u niosek, posocznicę, zapalenie wsierdzia, ziarniaka wątroby u indyków), a w dalszej kolejności E. faecium (powoduje posocznicę i upadki u kurcząt), E.hirae (powoduje m.in. zapalenie wsierdzia, zahamowanie wzrostu i upadki), E.cecorum (powoduje m.in. zapalenie stawów) i E. durans (powoduje posocznicę). Pozostałe gatunki mają mniejsze, jednak nie do końca określone znaczenie. Zakażenia ptaków powodowane przez enterokoki są często pomijane i nie uwzględniane jako jedna z przyczyn strat w przemyśle drobiarskim. Gallibacterium anatis to Gram-ujemna pałeczka zaklasyfikowana do rodzaju Gallibacterium i wchodząca w skład rodziny Pasteurellaceae. Pomimo, że pałeczka ta stanowi część normalnej mikroflory w obrębie górnych dróg oddechowych i dolnego odcinka układu rozrodczego u kurcząt, to coraz więcej badań wskazuje, że G. anatis ma również wpływ na zmiany patologiczne w szczególności w narządach rozrodczych, co prowadzi do zmniejszenia nieśności, obniżenia poziomu dobrostanu ptaków oraz ich zwiększonej śmiertelności. W chowie i hodowli drobiu musimy również pamiętać o pracownikach zatrudnionych przy obsłudze ptaków. Oni również przebywają w środowisku o znacznej koncentracji drobnoustrojów, w tym również zaliczanych do patogennych. Kolonizacja organizmu ludzkiego przez bakterie pochodzące m.in. od ptaków hodowlanych może sprzyjać ich transmisji oraz mieć konsekwencje epidemiologiczne, wielokrotnie jest także przyczyną różnego typu infekcji. Problem zagrożenia pracowników ferm drobiarskich czynnikami biologicznymi jest często traktowany marginalnie, a wiele osób pracujących przy obsłudze ptaków choruje nie posiadając wiedzy, co jest tego przyczyną. Zgodnie z obowiązującymi przepisami prawa (Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 22 kwietnia 2005 r. w sprawie szkodliwych czynników biologicznych dla zdrowia w środowisku pracy oraz ochrony zdrowia pracowników zawodowo narażonych na te czynniki - Dz.U nr 81 poz. 716), a przede wszystkim załącznikiem 2, który zawiera wykaz prac narażających pracowników na działanie czynników biologicznych i zalicza się tu również pracę, w której dochodzi do kontaktu ze zwierzętami lub produktami pochodzenia zwierzęcego. Na przemysłowej fermie drobiu do potencjalnych zagrożeń dla osób zatrudnionych przy obsłudze ptaków w dostępnej literaturze wymienia się te, które zaliczone są do 3. i 2. grupy: zaliczone do grupy 3. zagrożeń i przenoszone drogą powietrzną: a. chalmydia ornitozy (szczepy ptasie) wywołująca śródmiąższowe zapalenie płuc; b. wirus H5N1 wywołujący ptasią grypę; c. bacillus anthracis wywołujący wąglik w postaci płucnej, skórnej lub jelitowej; d. salmonella choleraesuis var. typhi (pałeczka duru brzusznego); zaliczone do grupy 2. zagrożeń: a. listeria monocytogenes (pałeczka listeriozy) powodująca listeriozę mogącą przebiegać pod postacią zapalenia opon mózgowych, gardła, skóry, spojówek, węzłów oraz przewlekłego zapalenia narządu rodnego; b. mycoplasma spp. (bakteria mikoplazmy) powodująca zakażenie błon śluzowych, zapalenie opon mózgowych, posocznicę; c. staphylococcus aureus (gronkowiec złocisty) powodujący zakażenia ropne, stany zapalne dróg oddechowych i innych narządów, posocznicę; d. streptococcus spp. (paciorkowiec) powodujący zapalenie płuc, jamy ustnej, dróg moczowych i innych narządów; e. cryptococcus neoformans (grzyby) powodujący kryptokokozę, zapalenie płuc i opon mózgowych, zwykle u osób z osłabioną odpornością; f. candida albicans (kropidlak biały) powodujący kandydozę paznokci, skóry lub alergię. 28

6 SPRZĘT I TECHNOLOGIE O ile mikroorganizmy z 3. grupy zagrożenia identyfikowane są stosunkowo rzadko, to mikroorganizmy z grupy 2. identyfikuje się bardzo często, a ich stężenie w powietrzu kurników często określa się jako wysokie. Pamiętać również trzeba, że ilość mikroorganizmów w obiektach drobiarskich zależy od wielu czynników, a najważniejsze z nich to: pora roku, stan higieniczny obiektu, jakość materiału ściółkowego. Charakter i sposób ich oddziaływania na organizm ludzki może powodować powstanie wielu niekorzystnych efektów zdrowotnych, poczynając od chorób układu oddechowego, poprzez zmiany zapalne skóry, alergie, skończywszy na zakaźnych chorobach odzwierzęcych. Szczególne zagrożenie dla zdrowia ludzi mogą stanowić Enterobacteriaceae, a długotrwała ekspozycja na endotoksyny może być przyczyną występowania alergicznego zapalenia pęcherzyków płucnych oraz astmy. Oprócz bakterii, zagrożenie dla osób pracujących w obiektach drobiarskich stanowią grzyby pleśniowe. W grupie najczęściej izolowanych grzybów obecnych w kurnikach stwierdza się rodzaje zakwalifikowane do 2. grupy zagrożenia, jak np.: Aspergillus spp., Penicillium spp., Cryptococcus spp. i Candida spp. Potencjalne zagrożenie dla zdrowia stanowią właśnie mikotoksyny grzybów pleśniowych, głównie z rodzajów Aspergillus i Penicillium. Wdychanie toksyn grzybiczych może prowadzić do upośledzenia funkcji neuromotorycznych w drogach oddechowych, a wdychanie pyłu zawierającego aflatoksyny może powodować rozwój chorób nowotworowych układu oddechowego (tchawicy, płuc i oskrzeli). Omówione w powyższym artykule mikroorganizmy patogenne stanowią tylko część z zagrożeń mikrobiologicznych, na które narażone są ptaki, jak i pracownicy ferm drobiarskich. Zapobieganie zakażeniu stad drobiu szkodliwymi drobnoustrojami to także niezwykle ważny aspekt komercyjnej produkcji żywności pochodzenia drobiowego. Wprowadzenie bowiem wysoce chorobotwórczych i zakaźnych mikroorganizmów do stad drobiu może nieść ze sobą poważne konsekwencje gospodarcze dla całego społeczeństwa. Dlatego, mając świadomość zagrożeń, pamiętać musimy przede wszystkim o zachowaniu prawidłowych warunków higienicznych oraz zabezpieczeniu osób pracujących na fermach drobiu w środki ochrony indywidualnej. Pamiętając o tych prostych zasadach zapewnimy z jednej strony wysoką jakość produkcji, a z drugiej bezpieczne warunki pracy. dr hab. inż. Tomasz Mituniewicz Katedra Higieny Zwierząt i Środowiska Wydział Bioinżynierii Zwierząt UWM w Olsztynie