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Importanza del controllo delle micotossine: diarrea, malattia degli edemi e insuccesso vaccinale nei confronti dell'E. coli in svezzamento

Viene consultato il veterinario per la comparsa di problemi clinici in suini svezzati a pochi giorni da un cambio di mangime in un allevamento a ciclo chiuso: gonfiore delle palpebre e della fronte, incoordinazione, dispnea e morti improvvise...

Introduzione

La sicurezza dei mangimi è un problema inportante negli allevamenti di suini e si deve prestare molta attenzione alla possibile contaminazione delle materie prime e dei mangimi da funghi, con il rischio di produzione di micotossine. Le micotossine sono i metaboliti secondari prodotti dai funghi filamentosi. Vengono prodotti in una ampia varietà di materie prime, durante e dopo i raccolti. Le principali micotossine considerate importanti dal punto di vista sanitario nei suini sono i tricoteceni, specialmente il desossinivalenolo (DON), le aflatossine, le ocratossine, le fumonisine e lo zearalenone. Questo caso clinico illustra l'importanza dell'analizzare regolarmente tutte le micotossine nelle materie prime per preservare la salute dei suini durante l'accrescimento.

Viene consultato il veterinario nel febbraio del 2016 per problemi clinici nei suinetti svezzati in un allevamento di 350 scrofe a ciclo chiuso in Bretagna (Francia). I segni clinici comparsi pochi giorni dopo il cambio del mangime, furono i gonfiori alle palpebre ed alla fronte, incoordinazione, dispnea e morti improvvise. L'analisi di laboratorio dei suinetti vivi con segni clinici confermò la presenza di E. coli O139K82.

Descrizione dell'allevamento e del contesto

L'allevamento è situato in una zona ad alta densità suina. I suinetti venivano svezzati a 28gg di vita e venivano vaccinati contro il Mycoplasma hyopneumoniae (Mhyo) ed il Circovirus Suino Tipo 2 (PCV2).

Il peso vivo dei suinetti allo svezzamento era di 7,5 - 8 kg in media. I suinetti venivano alimentati con un mangime commerciale durante la prima fase post-svezzamento, fino a 12-14 kg. Dopo una transizione realizzata in 3gg, i suinetti venivano alimentati con un mangime fatto in allevamento fino a 25kg.

Tab 1. Formulazione del mangime di 2ª fase fatto in allevamento in febbraio 2016

Frumento 40%
Orzo 30%
Farina disidratata (soia, colza) e olio + premiscela di vitamine e minerali 30%

I segni clinici sono comparsi pochi giorni dopo della transizione al mangime aziendale (circa a 40gg di vita).

Lo status sanitario dell'allevamento si descrive come segue:

Tab 2. Stato sanitario dell'allevamento in febbraio 2016

Mhyo
SIV
Senza segni clinici negli svezzati
PRRSV Allevamento positivo stabile
PCV2 Suinetti vaccinati

Report clinico

Immagine 1: Analisi di laboratorio dei casi clinici  e calendario delle vaccinazioni
Immagine 1: Analisi di laboratorio dei casi clinici  e calendario delle vaccinazioni

Parte 1 (febbraio – giugno 2016)

Diagnosi di laboratorio

Quando viene visitato l'allevamento, tutti i suinetti ammalati presentavano una buona condizione corporale. I segni clinici erano i gonfiori alle palpebre ed alla fronte, incoordinazione, dispnea e morti improvvise.

Risultati alla necroscopia

Due suinetti vivi con segni clinici, non medicati, furono sottoposti a necroscopia presso il laboratorio Labofarm (Gruppo di laboratori di veterinari di Finalab, Loudéac, Bretaña, Francia). Venne riscontrato un edema del tessuto sottocutaneo del viso (foto 1), palpebre e nel mesenterio del colon a spirale (foto 2). Vennero osservati anche gangli linfatici mesenterici edematosi ed abbondanza di liquidi in cavità peritoneale. Queste lesioni associate ai segni clinici suggerivano la presenza della Malattia degli Edemi (EE).

Foto 1. Edema sottocutaneo al viso
Foto 1. Edema sottocutaneo al viso

Foto 2. Edema del mesenterio del colon a spirale
Foto 2. Edema del mesenterio del colon a spirale

Batteriologia

Vennero effettuate colture batteriche dell'intestino tenue, gangli linfatici mesenterici, cervello, meningi e sangue del cuore.

Si isolò E. coli 0139K82 emolitico in tutti i campioni.

Fattori di virulenza

Si realizzò la genotipizzazione con la PCR multiplex per determinare i geni specifici dei pili e della tossina presente nei ceppi delle colture.

Tab 3. Fattori di virulenza del ceppo di E.coli isolato

Fattori di virulenza 0139K82
STa Negativo
STb Negativo
LTa Negativo
Stx2e Positivo
F18 (F107) Positivo
F4 (K88) Negativo
Aida Negativo

In accordo con i segni clinici e la diagnosi di laboratorio sui suinetti svezzati, la Malattia degli Edemi potrebbe essere responsabile dell'alto tasso di mortalità in questo allevamento.

Ricerche sui fattori di rischio

Il primo passo prima di formulare strategie di controllo, fu studiare i fattori di rischio predisponenti alla comparsa della malattia degli edemi negli svezzati.

Suinetti: Si mescolavano 3 figliate per box. Non si osservò alcuna correlazione con il N° di parti delle scrofe.

Strutture: La gestione delle strutture era buona. Il responsabile rispettava il sistema del tutto pieno/ tutto vuoto con una igiene scrupolosa. I fattori di stress abbientale erano bassi (poche variazioni di temperatura, ventilazione corretta, buon confort).

Qualità dell'acqua: La qualità batteriologica e microbiologica dell'acqua potabile era buona al momento del campionamento. La linea dell'acqua veniva pulta ogni giorno ed il controllo regolare della concentrazione del cloro era stato effettuato dall'allevatore.

Nutrizione:L'allevatore iniziò a fare il suo mangime di 2ª fase post-svezzamento poche settimane prima del caso.

  • Distribuzione: I suinetti erano alimentati ab libitum. Quando l'allevatore si rese conto dei primi segnali della malattia degli edemi, pose i suinetti a digiuno per almeno 24h.
  • Formulazione della dieta: Non si osservò alcun errore nella formulazione della dieta nè una differenza dannosa nei livelli proteici ed energetici tra il primo e secondo mangime.
  • Dimensione delle particelle del mangime: Un tempo di transito intestinale più lento e l'immobilità intestinale danno all'E. coli l'opportunità di aderire ed il tempo per moltiplicarsi (Pluske et al 2002) e produrre tossine. In accordo con questo, possiamo supporre che le maggiori dimensioni delle particelle possono predisporre ad episodi di malattia degli edemi. D'altra parte, macinare le granaglie molto "fine" può avere conseguenze avverse nella prevalenza di malattie gastro-enteriche (ulcere gastriche, per esempio). Nella produzione di mangimi in allevamento, la granulometria deve essere verificata regolarmente; i risultati nel nostro caso vengono esposti nella seguente tabella:

Tab 4. Dimensione delle particelle di mangime di 2ª fase post-svezzamento prodotto in allevamento in febbraio 2016.

Dimensione particelle Valori critici Mangime proprio
Referenza 1 Referenza 2
>3,15 mm 0% 0,50% 0%
>2 mm 25-35 % 2,00% 1,80%
>1 mm 25,00 % 35,80 %
>0,5 mm 20-40 % 39 % 32,00 %
>0,3 mm 10-20 %
>0,25 mm 27,00 % 20 %
<0,25 mm 10-20 % 6,50 % 10 %

In febbraio, le dimensioni delle particelle erano corrette secondo le raccomandazioni del fabbricante(referenza 1 e 2).

  • Micotossine: Esistono vari metodi di analisi disponibili per la diagnosi di micotossine. In Francia, i mangimifici in generale controllano solo il livello di desossinivalenolo (DON) con una prova ELISA. Questo kit di prova è rapido e relativamente poco costoso. In questo allevamento, i tassi di micotossine in tutte le materie prime controllate (frumento, orzo) e mangime completo erano al di sotto delle soglie definite. Si suppose pertanto che le materie prime erano a basso rischio per quanto riguarda le micotossine.

Strategie di controllo

Vaccinazioni: Consigliammo all'allevatore una vaccinazione per migliorare l'immunità dei suinetti. In Francia vi è un solo vaccino commerciale iniettabile disponibile per la prevenzione di E. coli che causa la malattia degli edemi. Questo vaccino consiste in una tossina Stx2e geneticamente modificata. Si somministrò il vaccino ai suinetti lattanti a 12gg di vita fino alla fine di maggio. Secondo il produttore del vaccino, i suinetti sviluppavano una protezione corretta a 40-45gg di vita, il momento della comparsa degli episodi.

Somministrazione di antibiotici: Per i lotti precedenti l'inizio della vaccinazione e per i lotti colpiti dalla malattia degli edemi, si decise di usare una combinazione di trimetoprim (5 mg / kg PV) - sulfamidici (25 mg / kg PV) a seconda della sensibilità del ceppo di E. coli.

Parte 2 (giugno 2016 – gennaio 2017)

In giugno comparvero alcuni casi di diarrea post-svezzamento che causarono morti. Il ceppo di E. coli implicato nelle diarree post-svezzamento fu il K88 Stb. Nonostante la vaccinazione, vennero diagnosticati casi di malattia degli edemi (E. coli O139K82) in maniera regolare (diagnosi di laboratorio in luglio ed agosto) ed il tasso di mortalità fu maggiore rispetto ai mesi ed anni precedenti.

Variazioni nella strategia di controllo

Dimensione delle particelle del mangime: la dimensione delle particelle venne riverificata nuovamente in agosto 2016 :

Tab 5. Dimensione delle particelle nel mangime di 2ª fase post svezzamento in allevamento in agosto 2016

Dimensioni delle particelle Valori Critici Mangime proprio
Referenza 1 Referenza 2
>3,15 mm 0% 0,50% 0,20 %
>2 mm 25-35 % 2,00% 9,30 %
>1 mm 25,00 % 48,80 %
>0,5 mm 20-40 % 39 % 24,60 %
>0,3 mm 10-20 %
>0,25 mm 27,00 % 12,10 %
<0,25 mm 10-20 % 6,50 % 5 %

Le dimensioni delle particelle erano maggiori dei valori abitualmente raccomandati. Il procedimento fu corretto per ottenere le stesse dimensioni di febbraio.

Formulazione del mangime: In ottobre venne cambiata la formulazione del mangime. Si elaboró una dieta ricca in fibra in allevamento. Venne ridotto il valore nutritivo della dieta. Il livello proteico e l'energia digeribile vennero ridotti aumentando la % di inclusione di orzo.

Tab 6. Formulazione del mangime di 2ª fase post svezzamento fabbricato in febbraio e dopo il cambio in ottobre 2016.

Mangime 2ª fase svezzamento prima di ottobre Mangime 2ª fase svezzamento dopo ottobre
Frumento 40% 20%
Orzo 30% 50%
Supplemento commerciale 30% 30%

Vaccinazione: in dicembre, venne realizzata una prova con un vaccino vivo avirulento orale, che conteneva un ceppo F4 positivo, F18 positivo e Stx2e negativo. I 2 lotti successivi vennero vaccinati a 21gg di vita. Tutti i suinetti lattanti vennero vaccinati oralmente in forma individuale. Nonostante questo nuovo protocollo vaccinale, comparse diarrea post svezzamento e malattia degli edemi che venne diagnosticata in laboratorio in dicembre.

Il tasso di mortalità fu maggiore durante il 2° semestre nonostante il miglioramento nelle strategie di controllo in allevamento.

Parte 3 (gennaio 2017)

Di fronte a questi fallimenti vaccinali ed agli episodi ricorrenti di diarrea post-svezzamento e malattia degli edemi, decidemmo di ritornare a prendere in considerazione tutti i fattori di rischio (qualità dell'acqua, razionamento dell'alimento, condizioni ambientali...) ed analizzare i livelli di micotossine in ogni materia prima prima con la cromoatografia nel laboratorio Labocea (Ploufragan, Francia).

Analisi delle micotossine

Labocea utilizza una combinazione di cromatografia liquida ad alte performance (HPLC-high performance liquid chromatography ) e spettroscopia di massa per fornire risultati quantitativi. Questa tecnica è disattesa per la diagnostici routinaria delle micotossine in Francia. Il metodo permette di rilevare più di un tipo di micotossine. Per ogni famiglia, la prova rileva tutte le micotossine nel campione. I risultati dei tricoteceni nell'orzo e nel frumento stoccato in allevamento viene esposto nella seguente tabella:

Tab 7. Concentrazione di tricoteceni (mg / kg di alimento, 12% di umidità) in frumento ed orzo in gennaio 2017

Micotossine Valore critico
Materia prima Orzo Frumento
Tricoteceni tipo A
Diacetossiscirpenolo (DAS) 0 0
15monoacetossiscirpenolo 0 0
Tossina T-2 + tossina HT-2 0,055 0
T-2 tetraolo 0,03 0
T-2 triolo 0 0
Verrucarolo 0 0
Tricoteceni tipo B
Deossinivalenolo 0,02 0,195
Deossinivalenolo-3-glucoside (D3G) 0,01 0,015
De-epossi Deossinivalenolo (DOM-1) 0 0
15-O-Acetil Deossinivalenolo 0 0
3 Acetildeossinivalenolo 0 0
Fusarenone X 0 0
Nivalenolo 0,015 0,02
Equivalente DON 0,9 (intossicazione acuta)
0,2 (intossicazione cronica)
0,955 0,31

Altre micotossine erano assenti o sotto i livelli di valori significativi.

La tossicità della combinazione di micotossine non si può predire in base alla loro tossicità individuale. Gli studi sugli effetti delle micotossine sono stati condotti tenendo in considerazione solo una micotossina, però gli effetti delle combinazioni di micotossine possono essere antagoniste, additive o sinergiche (Oswald, 2015). In accordo con questi effetti delle combinazioni, vengono proposte equazioni per l'equivalenza del DON tenendo in considerazione tutti i tricoteceni testati, però non siamo a conoscenza se esista un consenso scientifico per proporre equazioni standardizzate per valutare gli effetti di una combinazione di micotossine.

In Europa vengono proposte raccomandazioni per i valori critici delle micotossine nei mangimi. La raccomandazione della Commissione Europea del 17 agosto 2006 potrebbe essere tenuta in considerazione per il DON, lo zearalenone, l'ocratossina A e le fumonisine. Per le aflatossine e la segale cornuta, ci sono disposizioni della Direttiva 2002/32/CE del Parlamento Europeo.

Consideriamo, secondo le raccomandazioni della Commissione Europea del 17 agosto 2006, un valor del DON maggiore di 0,9 mg/kg (12% di umidità) como critico per intossicazioni acute ed un valore maggiore di 0,2 mg/kg (12% di umidità) come critico per le intossicazioni croniche (consumo giornaliero di mangime).

Nel nostro caso, il livello di tricoteceni espressi in equivalente DON nel frumento ed orzo era superiore al livello accettabile secondo l'equazione utilizzata. Anche se diluito nel mangime completo di 2º fase post svezzamento, il livello di tricoteceni era superiore al valore di rischio critico per un alimento consumato giornalmente dai suinetti.

Strategie di controllo adattate

Con questi risultati, si decise di aggiungere 2000 ppm di un prodotto per la disattivazione delle micotossine nei mangimi fatti in allevamento (mangimi di seconda fase post svezzamento, i 3 mangimi della fase d'ingrasso ed i mangimi di gestazione e lattazione). Tutti i silos di stoccaggio furono puliti e disinfettati. La lavorazione dell'orzo, del frumento e del mais fu modificata. Ora tutta la polvere delle granaglie prodotte durante i raccolti, manipolazioni e stoccaggio viene eliminata prima della macinatura delle granaglie con il fine di ridurre il rischio delle micotossine.

La vaccinazione contro la malattia degli edemi è stata mantenuta per il momento.

Risultati

Lo stato sanitario globale dell'allevamento migliorò dopo queste variazioni, in tutte le età. Le % di mortalità diminuirono negli svezzati, ma anche nei suini nell'ingrasso ed in tutto l'allevamento. L'allevatore osservò meno problemi nelle fasi di parto e di lattazione ed il peso dei suinetti allo svezzamento aumentò.

Conclusioni

Bisogna prestare molta attenzione alle possibili contaminazioni da funghi nelle materie prime e nei mangimi ed il rischio della produzione di micotossine. L'ingestione di alimenti contaminati da micotossine può provocare malattie acute e l'ingestione di dosi basse di tossine fungine anch'esse causano danni in caso di esposizioni ripetute (Bryden, 2012; Maresca et al., 2010). All'interno del grande insieme degli effetti che presentano le micotossine, sono state descritte proprietà immunomodulanti (Oswald, 2015). Questi effetti aumentano la sensibilità alle malattie infettive: nel nostro caso, i suinetti svezzati avevano maggiori probabilità di sviluppare la malatti ndegli edemi e la diarrea post svezzamento. L'immunità acquisita mediante la vaccinazione è influenzata dall'ingestione di micotossine. La tossina T-2 riduce la risposta vaccinale all'antigene modello, ovoalbumina, agendo sulla risposta cellulare ed umorale, rispettivamente (Oswald, 2015).

Questo caso illustra l'importanza di realizzare misurazioni regolari, un monitoraggio rigoroso ed il controllo delle micotossine nella produzione aziendale dei mangimi. La scelta dei tipi di analisi è importante e nonostante i costi, si raccomandano delle analisi complete. Questa tecnica, facilmente disponibile in Labocea, è poco usata per realizzare dignostica routinaria delle micotossine in Francia.

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