Небольшое количество личинок черной львинки может повысить сопротивляемость иммунной системы цыплят-бройлеров и увеличить их выживаемость при вспышках птичьего тифа.
Корм с добавлением личинок черной львинки (BSFL)[1] приобретает все большую популярность в качестве богатого белками заменителя рыбной муки и сои в кормах для животных. В корме цыплят-бройлеров личинки способны заменить существенные объемы сои без какого бы то ни было вредного воздействия на здоровье птиц. Помимо этого, корм с добавлением личинок значительно влияет на рост бройлеров и, таким образом, важен для частных фермеров и коммерческих сельскохозяйственных предприятий.
Изучение иммунных реакций
В недавнем исследовании Lee et al. (2018)[2] изучили иммунную реакцию цыплят-бройлеров на Salmonella enterica serovar Gallinarum (S. Gallinarum) при добавлении в корм личинок мухи черная львинка. S. Gallinarum – грамотрицательная бактерия, являющаяся возбудителем птичьего тифа, который часто приводит к анорексии, диарее, обезвоживанию, а также анемии, увеличению печени и селезенки, кровотечению в кишечнике и высокой смертности (Shivaprasad, 2000; Lee et al., 2007). В целом птичий тиф представляет собой серьезную проблему для птицеводства в азиатских странах, таких как Корея и Индия (Barbour et al., 2015). Включение муки BSFL даже в относительно небольших количествах в рацион приводило к усилению иммунных реакций у цыплят-бройлеров, а также к снижению смертности и уменьшению патогенов, когда цыплят заражали S. Gallinarum. Это, кроме того, сопровождалось приростом массы тела. Несмотря на то, что сейчас птичий тиф не встречается в большинстве европейских стран и Северной Америки, результаты этого исследования показывают общие профилактические свойства и стимуляцию неспецифического иммунного ответа у цыплят-бройлеров, когда в их рацион включена мука личинок мухи. Это, в свою очередь, может оказать благотворное влияние на производительность птицеводческой отрасли в целом.
Влияние корма с добавлением личинок черной львинки на сопротивляемость иммунной системы
В ходе эксперимента цыплята-бройлеры получали с первого дня корм с добавлением 1%, 2% или 3% личинок черной львинки (от общей массы). На 20-й день из цыплят извлекали селезенки, чтобы исследовать соотношение субпопуляий Т-лимфоцитов CD3+ и CD4+[3]. Оба типа клеток являются высокоэффективными маркерами для активации иммунной системы (Fair et al., 2008; Abdukalykova et al., 2008). Количество CD3 + и CD4 + клеток было значительно выше у птиц, получавших пищу с добавлением BSFL, по сравнению с контрольной группой. Также оно изменялось в зависимости от дозы внесенной муки, увеличивалось при включении 2% личинок (P <0,05[4]) и 3% личинок (p <0,013). Эти результаты показывают, что добавление муки положительно влияет на иммунитет цыплят-бройлеров.
Повышение активности лизоцима
Если говорить об активности лизоцима, то она также же была выше у цыплят-бройлеров, которых кормили кормом с добавлением 2% (P <0.05) и 3% (P <0.01) личинок черной львинки. Лизоцим представляет собой фермент, который разрушает стенки бактериальных клеток и связан с повышенной эффективностью фагоцитов, таких как макрофаги[5] и гранулоциты[6]. В связи с такими результатами, можно предположить, что мука BSFL усиливает разрушающее действие фагоцитов у цыплят-бройлеров.
Влияние корма с добавлением личинок черной львинки на протекание птичьего тифа
В следующем исследовании, направленном на определение воздействия корма с добавлением личинок черной львинки на иммуномодуляцию, ученые заражали здоровых цыплят в возрасте 18 дней S. Gallinarum (оральная инфекция в концентрации 5 × 1010 КОЕ[7], что гораздо выше обычной концентрации, встречающейся в естественных условиях). В результате цыплята, получавшие корм с добавлением личинок, жили на 2 – 3 дня дольше остальных особей. Еще более важно то, что даже на 15-м дне исследований процент выживаемости особей, получавших корм с добавкой, также значительно превышал процент выживаемости в контрольной группе. Эти результаты коррелировали с дозой добавления муки: группа без добавки – 50% выживаемости, с 1-процентным включением BSFL – 67% и с 2-процентным — 75%. Добавление 3% личинок мухи привело к увеличению данного показателя до 85%. При этом предыдущие исследования птиц, зараженных S. Gallinarum, демонстрировали практически 100-процентный уровень смертности поголовья, а птицы в возрасте от 2 до 3 недель оказались особенно восприимчивы к заболеванию (CFSPH, 2009; Shivaprasad, 2000; Barrow and Neto, 2011). Таким образом, добавление даже небольших объемов личинок черной львинки в корм приводит к значительному повышению процента выживаемости цыплят–бройлеров, искусственно зараженных S. Gallinarum.
Уничтожение патогенных организмов
Через 16 дней после инфицирования количество жизнеспособных клеток S. Gallinarum в печени, селезенке, Фабрициевой сумке[8] и слепой кишке зараженных цыплят-бройлеров было значительно меньше в группах, которых кормили кормом с добавлением 2% и 3% личинок, по сравнению с птицами в контрольной группе (в печени, селезенке и слепой кишке с добавлением 2% (P <0,05) и 3% (p <0,01) и в Фабрициевой сумке при 3% личинок в корме (p <0,01)). Эти результаты показывают, что личинки мухи черная львинка опосредованно усиливают сопротивляемость организма против S. Gallinarum.
Повышение скорости роста бройлеров
В рамках предыдущих исследований было показано, что стимуляторы иммунной системы ускоряют рост цыплят-бройлеров благодаря положительному воздействию на здоровье птиц в целом (Landy et al., 2011; Faluyi et al., 2015). Эта гипотеза была подтверждена в недавнем исследовании Lee et al. (2018). Бройлеры, получавшие корм с добавлением личинок черной львинки, быстрее набирали вес и достигали 1.3 килограмма на два дня раньше птиц со стандартной диетой (30 дней и 32 дня соответственно).
Вывод
Таким образом, результаты иммунологического и инфекционного исследований показывают, что личинки черной львинки действуют как неспецифические стимуляторы иммунной системы и в целом повышают сопротивляемость цыплят против бактериальных патогенов. Можно утверждать, что небольшие объемы личинок можно добавлять в корм птиц в коммерческом птицеводстве с профилактическими целями и для повышения уровня выживаемости поголовья. Кроме того, личинки черной львинки сохраняют свои свойства значительно большее время при хранении в сравнении с антибиотиками. Тем не менее, компоненты в личинках, который отвечают за наблюдаемый эффект, пока неизвестны и требуют дополнительного исследования.
[1] BSFL – с англ. Black soldier fly larvae – личинки мухи черная львинка.
[2] LEE J. et al. Black soldier fly (Hermetia illucens) larvae enhances immune activities and increases survivability of broiler chicks against experimental infection of Salmonella Gallinarum //Journal of Veterinary Medical Science. – 2018. – Т. 80. – №. 5. – С. 736-740.
[3] Изучение количества субпопуляций Т-лимфоцитов CD3+ и CD4+ — стандартный анализ для оценки клеточного иммунитета.
[4] Р-значения показывают ошибку отклонения от нулевой гипотезы, т.е. насколько точным является предположение, что с увеличением концентрации муки из личинок в корме повысится иммунная резистентность.
[5] Макрофаги – белые клетки крови, способные к активному захвату и перевариванию бактерий, остатков погибших клеток и других чужеродных или токсинных для организма веществ.
[6] Гранулоциты – белые клетки крови, действующие против бактерий, грибов и паразитов.
[7] КОЕ – колониеобразующие единицы.
[8] Фабрициева сумка – орган у птиц, отвечающий за развитие В-лимфоцитов.