UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ VETERINARĂ CLUJ-NAPOCA
ŞCOALA DOCTORALĂ FACULTATEA DE MEDICINĂ VETERINARĂ
CRISTIAN ALEXANDRU MAGDAŞ
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC Prof. Dr. D.H.C. ERONIM ŞUTEU
CLUJ-NAPOCA 2009
335
UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ VETERINARĂ CLUJ-NAPOCA
ŞCOALA DOCTORALĂ FACULTATEA DE MEDICINĂ VETERINARĂ
CRISTIAN ALEXANDRU MAGDAŞ
STUDIUL ECTOPARAZITISMULUI CU DERMANYSSUS GALLINAE LA PĂSĂRI: ECOBIOLOGIE, PATOGENIE ŞI CONTROL
Rezumatul tezei de doctorat
CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC Prof. Dr. D.H.C. ERONIM ŞUTEU
CLUJ-NAPOCA 2009
336
ECTOPARAZITISMUL CU DERMANYSSUS GALLINAE LA PĂSĂRI:
ECOBIOLOGIE, PATOGENIE ŞI CONTROL
REZUMAT
D. gallinae parazitează în special la găină, motiv pentru care este cunoscut în
întreaga lume ca şi “chicken red mite” (acarianul roşu al găinii). Se poate spune, că în
unele ţări ale Europei, D. gallinae este cel mai important ectoparazit al găinilor ouătoare,
estimându-se pierderile provocate de acesta în avicultura europeană la aproximativ 130
milioane euro în fiecare an, prin scăderea producţiei de ouă, obţinerea de ouă cu greutate
scăzută sau cu coaja modificată şi nu în ultimul rând prin mortalitate ce poate ajunge
uneori la 50%. Incidenţa parazitozei este crescută în gospodăriile mici, individuale, însă
se semnalează cu consecinţe grave şi în unităţile de creştere intensivă
Parazitismul a fost semnalat la peste 30 specii de păsări domestice şi sălbatice şi
excepţional la cal, vacă, iepure, câine, şobolan şi inclusiv la om. O mare importanţă este
legată de rolul de transmiţător şi vector al unor agenţi patogeni bacterieni sau virali.
Datorită amplificării importanţei infestaţiei cu căpuşe la păsări, în ultimii ani în
Europa, s-au descoperit circa 35 molecule acaricide utilizabile pentru tratarea infestaţiei
cu căpuşe. Totuşi, numărul acestora este restrâns de către legislaţie în anumite cazuri şi
de către apariţia chimiorezistenţei faţă de anumite molecule.
Pe plan internaţional se studiază tot mai mult aspectele legate de poluarea chimică
medicamentoasă, prin acumularea de reziduuri cu potenţial activ (mutagen, cancerigen,
teratogen) în produsele şi subprodusele provenite de la animalele supuse tratamentelor
antiparazitare. Calea evitării acestor inconveniente ar putea fi utilizarea cu prioritate a
produselor farmaceutice de natură organică, din regnul vegetal. Aplicarea fitoterapiei în
practica veterinară oferă dezvoltarea paletei terapeutice şi în combinaţie cu alte abordări,
oferă un grad ridicat de siguranţă al terapiei, tratând atent omul, animalul şi mediul
înconjurător.
Este evident faptul că în combaterea corectă a bolilor parazitare trebuie să se ţină
seama de îmbinarea judicioasă a mai multor metode şi de aceea aplicarea numai a unora
nu poate fi eficientă pe deplin.
337
1. CERCETĂRI PRIVIND REPRODUCEREA INFESTAŢIEI
EXPERIMENTALE CU CĂPUŞA DERMANYSSUS GALLINAE LA PUI DE
GĂINĂ
În primul capitol de cercetări proprii ne-am propus să efectuăm reproducerea
experimentală a infestaţiei cu D. gallinae la pui broiler şi evaluarea efectelor patogene,
prin determinarea unor indici hematologici, biochimici, a variaţiei sporului în greutate, a
modificărilor clinice şi morfopatologice.
Cercetările au fost efectuate în perioada octombrie - noiembrie 2005, luându-se în
studiu 20 pui broiler cu vârsta cuprinsă între 4-7 săptămâni, grupaţi în două loturi a câte
10 pui. Cele 2 loturi de pui au fost cazate în locaţii diferite, pentru a se evita orice
posibilitate de contaminare a lotului martor şi au beneficiat de aceleaşi condiţii de
întreţinere şi de biotop. Ectoparaziţii au fost recoltaţi dintr-o fermă de găini ouătoare, din
judeţul Cluj, unde s-a diagnosticat infestaţia cu D. gallinae. Anteinfestaţional, loturile
au fost cântărite, apoi cântăririle au fost efectuate o dată/săptămână şi a fost calculat
sporul mediu zilnic (SMZ), timp de 3 săptămâni. Pentru a evidenţia efectul anemiant,
hemolitic, toxic şi spoliator al ectoparaziţilor, s-au facut 2 determinări hematologice şi
biochimice, respectiv anteinfestaţional (ziua 0) şi postinfestaţional (ziua 21). S-a recoltat
sânge pe anticoagulant –EDTA- de la fiecare pui în parte, prin puncţionarea venei axilare.
Pentru analizele biochimice şi enzimatice s-a prelevat ser. Am efectuat următoarele
determinări hematologice:numărarea eritrocitelor, dozarea hemoglobinei, determinarea
hematocritului. Am efectuat următoarele deteriminări biochimice: ureea din sânge,
trigliceridele, glicemia, γ-glutamiltransferaza (GGT), fosfataza alcalină (PAL). În ziua 21
a experimentului păsările au fost sacrificate şi s-a efectuat examen necropsic pentru
evidenţierea aspectelor morfopatologice.
Calculul statistic a fost efectuat în Sistem de operare Windows XP, programul
Statistix 9. Au fost determinaţi următorii indicatori statistici pentru fiecare lot şi pentru
fiecare recoltare: media şi deviaţia standard, de asemenea valoarea indicelui p prin testul
T de comparare a mediilor a 2 esantioane perechi.
338
Rezultate
În ziua 21 a experimentului, greutatea corporală a puilor din lotul infestat cu D.
gallinae a înregistrat o medie de 2285±123,22 g, iar a celor din lotul martor o medie de
2600±158,271 g, diferenţa între greutăţile medii ale puilor din cele 2 loturi fiind de 315 g.
S-a observat o diferenţă semnificativă statistic între greutăţile celor 2 loturi de pui, la
finalul experimentului (p=0,004). Sporul mediu zilnic, înregistrat pentru lotul infestat
(62,75±3,685 g) a fost inferior lotului martor negativ (79,42±5,059 g), diferenţa între cele
2 loturi fiind distinct semnificativă statistic (p=0,002).
Examenul clinic efectuat la finalul experimentului a relevat aspecte normale la puii
din lotul martor şi paliditate la nivelul crestei, bărbiţelor şi mucoaselor aparente la puii
din lotul infestat.
După 3 săptămâni post-infestaţional, la lotul infestat, valorile eritrocitelor
(2358000±172000/mm3), hematocritului (25,2±1,316%) şi ale hemoglobinei (8,04±0,627
g/dl) au fost mai scăzute faţă de valorile iniţiale şi faţă de valorile lotului martor negativ,
diferenţele fiind distinct semnificative statistic. După calcularea constantelor eritrocitare
medii, anemia observată în cazul lotului infestat în ziua 21 a experimentului, a fost
macrocitară şi hipocromă.
Glicemia a fost postinfestaţional 172,4±11,711 mg/dl la lotul infestat şi
178,6±15,993 mg/dl la lotul martor negativ. S-a observat, că la ambele loturi valorile
medii ale glicemiei, la începutul şi finalul experimentului, au fost asemănătoare,
încadrându-se în limitele caracteristice speciei. În cadrul loturilor, au existat diferenţe
foarte semnificative/semnificative statistic, între valorile glicemiei înregistrate la
începutul/finalul experimentului, însă nu s-au observat diferenţe semnificative statistic la
începutul (p=0,853), nici la finalul experimentului (p=0,425), între lotul infestat şi lotul
martor.
Trigliceridele au scăzut în cazul lotului infestat, la 56±11,401 mg/dl, faţă de
valoarea iniţială de 100,3±21,291 mg/dl, înregistrând de asemenea valori mai reduse
decât în cazul lotului martor (89±5,099 mg/dl) în ziua 21 a experimentului, diferenţele
fiind foarte/distinct semnificative statistic ( p=0,0002 ; p=0,002).
La finalul experimentului, valorile ureei au fost crescute la ambele loturi faţă de
cele iniţiale, înregistrând o medie de 20,33±3,428 mg/dl la lotul martor pozitiv şi
339
17,68±9,957 mg/dl la lotul martor negativ. S-au observat diferenţe semnificative statistic
în cazul ambelor loturi între valorile ureei obţinute la începutul şi finalul experimentului,
însă nu au fost observate diferenţe semnificative statistic între valorile ureei obţinute la
cele două loturi de pui, în ziua 21 a experimentului.
Postinfestaţional, valorile PAL au crescut la ambele loturi, cu media de
737,1±622,58 U/l (138-1842 U/l) la lotul infestat şi 925,4±674,255 U/l (264-1961 U/l) la
lotul martor. S-a observat o diferenţă distinct semnificativă statistic între valorile PAL
obţinute la începutul şi finalul experimentului la lotul infestat (p=0,004), însă diferenţa a
fost nesemnificativă statistic între lotul infestat şi lotul martor, la finalul experimentului
(p=0,581).
Valorile GGT s-a încadrat postinfestaţional în intervalul 22,1 - 43,4 U/l în cazul
lotului infestat, iar la cel martor negativ valorile GGT au variat între 27,7-33,8 U/l, cu o
medie de 31,96±2,481 U/l. S-a înregistrat aceeaşi situaţie, ca şi în cazul PAL: diferenţă
semnificativă statistic între valorile GGT obţinute la începutul şi sfârşitul experimentului
la lotul infestat (p=0,03) şi diferenţă nesemnificativă statistic între lotul infestat şi lotul
martor, la finalul experimentului (p=0,854).
Examenul morfopatologic efectuat la finalul experimentului a evidenţiat
modificări în cazul lotului infestat. Macroscopic s-a evidenţiat aspect anemic al
carcaselor şi hepatită necrotică miliară. Histopatologic s-au observat leziuni degenerative
lipidice şi necrotice în focar, localizate predominant în vecinătatea venei centrolobulare.
2. STUDIEREA EFECTULUI INFESTAŢIEI CU DERMANYSSUS GALLINAE
ASUPRA PRODUCŢIEI DE OUĂ ŞI A IMUNITĂŢII LA GĂINI
OUĂTOARE
Obiectivele propuse în cadrul acestui capitol, au fost următoarele:
A. Determinarea unor parametrii hematologici (eritrocite totale, hemoglobină,
hematocrit), la găini ouătoare întreţinute la baterie, în condiţiile prezenţei şi
absenţei infestaţiei cu D. gallinae;
340
B. Determinarea influenţei infestaţiei cu D. gallinae asupra procentului ouatului, la
găini ouătoare,;
C. Influenţa infestaţiei cu D. gallinae asupra răspunsului imun mediat celular şi
umoral, la găini ouătoare.
Cercetările au fost efectuate în perioada august-septembrie 2008, luându-se în
studiu 40 de găini ouătoare, în vârstă de 36 săptămâni, lotizate astfel:
- lot I - 20 găini, infestate cu D. gallinae, întreţinute la baterie, în cadrul SDE
Floreşti;
- lot II - 20 găini, deparazitate extern, constituind lotul martor negativ, întreţinut la
baterie, în cadrul Biobazei FMV Cluj-Napoca.
Toate păsările luate în studiu au provenit din aceeaşi fermă de găini ouătoare. Cele
două loturi de găini au beneficiat de aceleaşi condiţii de întreţinere pe parcursul
experimentului (cazare în baterii, furajare, program de lumină). Ambele loturi au fost
deparazitate intern, folosind albendazol 15mg/kc, o singură administrare. Lotul II a fost
deparazitat extern cu Ectopor, 0,1 ml/kc, aplicare spot-on şi a fost întreţinut în condiţii
indemne de parazitismul cu D. gallinae timp de 30 de zile înaintea începerii
experimentului.
Protocolul experimental a vizat următoarele aspecte:
- ziua 0 a experimentului: recoltare probe de sânge, pentru determinatea unor parametri
hematologici (eritrocite totale, hemoglobină, hematocrit) şi pentru pentru obţinere de ser;
inoculare 0,5 ml suspensie 5% hematii de oaie, s.c. în regiunea toracală laterală;
efectuarea reacţiei de hemaglutinare;
- ziua 7 a experimentului: recoltare probe de sânge, pentru obţinere de ser; inoculare 0,5
ml suspensie 5% hematii de oaie, s.c. în regiunea toracală laterală; efectuarea reacţiei de
hemaglutinare; inoculare 0,1 ml lizat de hematii de oaie 1%, la nivelul bărbiţelor;
cutimetrarea bărbiţelor inoculate, ante-inoculator (a.i.) şi la 24, 48 şi 72 ore post-
inoculator (p.i.);
- ziua 14 a experimentului: recoltare probe de sânge, pentru determinatea unor parametri
hematologici (eritrocite totale, hemoglobină, hematocrit) şi pentru obţinere de ser;
efectuarea reacţiei de hemaglutinare; inoculare 0,1 ml lizat de hematii de oaie 1%, la
nivelul bărbiţelor; cutimetrarea bărbiţelor inoculate, a.i. şi la 24, 48 şi 72 ore p.i.
341
5 păsări din cadrul fiecărui lot, au fost inoculate placebo cu ser fiziologic.
Interpretarea statistică a datelor s-a făcut prin testul T de comparare a mediilor a 2
esantioane perechi, utilizând softul Statistix 9. De asemenea s-a calculat prezenţa sau
absenţa corelaţiei (r) între prezenţa anticorpilor anti hematii de oaie şi reacţia obţinută în
urma efectării IDR, utilizând testul de corelaţie a lui Pearson cu softul Statistica.
Rezultate
Examenul clinic efectuat la începutul şi pe parcursul experimentului, a evidenţiat
paliditate la nivelul crestei, bărbiţelor şi mucoaselor aparente la găinile din lotul infestat
cu D. gallinae şi aspect normal al acestora la lotul tratat.
Examenele hematologice efectuate în cazul lotului infestat cu D. gallinae, în ziua
0 a experimentului au evidenţiat: eritrocitele totale - 2320000±175000/mm3,
hemoglobina - 7,2±0,374 g/dl, hematocritul 24,1±1,69%, iar în ziua 14 a experimentului
s-au înregistrat: eritrocitele totale - 2280000±169000/mm3, hemoglobina - 7,05±0,342
g/dl, hematocritul 23,6±1,49%. În cazul lotului tratat, în ziua 0 a experimentului s-au
evidenţiat: eritrocitele totale - 2860000±127000/mm3, hemoglobina - 8,51±0,382 g/dl,
hematocritul 26,5±1,5%, iar în ziua 14 a experimentului s-au înregistrat următoarele
valori: eritrocitele totale - 2930±165000/mm3, hemoglobina - 8,68±0,34 g/dl,
hematocritul 26,4±1,66%.
În urma monitorizării producţiei de ouă, s-a observat o diferenţă semnificativă
statistic (p=0,002) între procentul ouatului înregistrat de către lotul de găini infestate cu
D. gallinae (84,25%) şi lotul de găini tratate (92,1%).
La găinile inoculate s.c. cu 0,5 ml suspensie de hematii de oaie 5%, de două ori, la
interval de şapte zile, în urma efectuării IDR cu lizat de hematii de oaie, reacţia locală a
fost mai evidentă la 48 ore p.i., manifestată prin apariţia unui edem difuz al bărbiţei
inoculate. Modificările locale au fost mai reduse la lotul de găini infestate cu D. gallinae,
diferenţele între grosimile bărbiţelor celor două loturi de găini inoculate cu hematii de
oaie, înregistrate la 48 şi 72 ore p.i. fiind semnificative statistic (p=0,00001), indicând
supresia imunităţii mediate celular. Nu s-a observat apariţia edemului bărbiţelor la găinile
inoculate cu ser fiziologic, la acestea apărând doar un mic hematom localizat strict la
locul de inoculare.
342
În urma efectuării RHA, la 7 zile după inocularea antigenului (0,5 ml hematii de
oaie 5%) s-a observat faptul că în cazul serurilor provenite de la găinile din lotul infestat
cu D. gallinae, titrul mediu la care a avut loc hemaglutinarea a fost 1/2, iar în cazul
lotului de găini tratate, titrul mediu la care a avut loc hemaglutinarea a fost 1/13,
diferenţele între titrurile anticorpilor anti-hematii de oaie sintetizaţi de către cele două
loturi de găini fiind semnificative statistic (p=0,000001). Titrul mediu la care a avut loc
HA, la 7 zile după cea de a doua inoculare a antigenului, a fost 1/23 în cazul lotului de
găini infestate cu D. gallinae şi 1/53 la găinile din lotul tratat, diferenţele între titrurile
anticorpilor anti-hematii de oaie sintetizaţi de către cele două loturi de găini fiind
semnificative statistic (p=0,02). Diferenţele semnificative între titrurile anticorpilor anti-
hematii de oaie, înregistrate la cele două loturi de găini pe parcursul experimentului,
indică supresia răspunsului imun mediat umoral, la găinile infestate cu D. gallinae.
3. TESTAREA IN VITRO A EFICACITĂŢII UNOR MOLECULE ACARICIDE
SINTETICE ASUSPRA CĂPUŞEI DERMANYSSUS GALLINAE
În acest capitol ne-am propus să testăm eficacitatea comparativă a trei molecule
acaricide de sinteză (amitraz, deltamethrin şi diazinon), provenind din trei clase diferite
(formamidine, piretroide şi organofosforice), asupra acarienilor D. gallinae, recoltaţi din
sisteme intensive şi extensive de creştere a păsărilor, de asemenea depistarea şi
semnalarea apariţiei fenomenului de chimiorezistenţă a acarienilor D. gallinae, faţă de
acaricidele luate în studiu.
Cercetările au fost efectuate efectuate « in vitro », în perioada iunie 2005 -
septembrie 2007. Acarienii (D. gallinae) au fost recoltaţi din 5 ferme de găini ouătoare
întreţinute la baterie şi din 15 adăposturi din cadrul gospodăriilor private din 5 localităţi
diferite (au fost luate în studiu câte 3 gospodării pentru fiecare localitate). Fermele luate
în studiu au provenit din judeţele Sibiu, Sălaj şi Cluj, iar gospodăriile private au provenit
din 5 localităţi ale judeţului Cluj (Ocna-Dej, Câţcău, Apahida, Lona şi Dăbâca).
343
Ca şi acaricide sintetice s-au utilizat: amitraz (Taktic), soluţie 0,25‰, 0,5‰, 1‰;
deltamethrin (Butox), soluţie 0,5‰, 1‰, 2‰; diazinon (Diazinol), soluţie 0,5‰, 1‰,
2‰.
Au fost tăiate benzi din hârtie de filtru cu dimensiunea de 10/100 mm, care au fost
impregnate cu substanţele de cercetat, apoi uscate şi introduse în pipete Pasteur. Au fost
impregnate câte 3 benzi de hârtie de filtru pentru fiecare concentraţie şi de asemenea au
fost impregnate 3 benzi de hârtie cu apă distilată, care au reprezentat martorii. Pe fiecare
bandeletă au revenit câte 10 µl suspensie/cm². În fiecare pipetă au fost introduşi câte 20
de acarieni cu ajutorul unei pompe de vid, partea efilată a pipetelor a fost îndepărtată
pentru a nu permite accesul acarienilor în acea porţiune, iar apoi capetele pipetelor au fost
închise. Numărul acarienilor morţi a fost înregistrat la 24, 48 şi 72 ore.
Analiza datelor obţinute a fost interpretată cu ajutorul unui program original de
calculator (ARP), s-a determinat concentraţia letală 50 (CL50) şi factorul de rezistenţă
(FR).
Rezultate
În cazul acarienilor recoltaţi din cele 5 ferme de creştere intensivă a găinilor
ouătoare, mortalitate 100% după 24 ore de contact, a fost semnalată la amitraz utilizat în
concentraţie 1‰ în fermele A (jud. Sibiu) şi E (jud. Cluj) şi la deltamethrin 2‰ în cazul
fermei IV (jud. Cluj). În cazul acarienilor recoltaţi din adăposturi de păsări provenind din
gospodării ale populaţiei, după 24 ore de contact, a amitrazul 1‰ a determinat mortalitate
100% în cazul acarienilor recoltaţi din toate cele 15 adăposturile; deltamethrinul 2‰ în
cazul acarienilor recoltaţi din două adăposturi, iar diazinonul 2‰ în cazul acarienilor
recoltaţi din 6 adăposturi.
Valorile CL50 în cazul amitrazului, au fost cuprinse între 0,073-0,109 (0,91) pentru
acarienii recoltaţi din sistemele intensive de creştere a păsărilor şi între 0,0006-0,1 (0,04)
pentru acarienii recoltaţi din sistemele extensive. Pentru deltamethrin, CL50 a avut valori
cuprinse între 0,191-10,233 (3,661) pentru acarienii recoltaţi din sistemele intensive de
creştere a păsărilor şi între 0,041-1,734 (0,494) pentru acarienii recoltaţi din sistemele
extensive. În cazul diazinonului, CL50 a avut valori cuprinse între 0,091-3,374 (1,2)
344
pentru acarienii recoltaţi din sistemele intensive de creştere a păsărilor şi între 0,032-0,35
(0,196) pentru acarienii recoltaţi din sistemele extensive.
CL50 a avut valori mai scăzute în cazul testării acaricidelor asupra acarienilor
recoltaţi din sistemele extensive de creştere a păsărilor, ceea ce denotă o sensibilitate mai
mare a acestora faţă de acaricidele luate în studiu. Cea mai redusă valoare medie a CL50
(0,04) a fost observată la amitraz în cazul acarienilor recoltaţi din sistemele extensive de
creştere a păsărilor, iar cea mai ridicată valoare medie a CL50 (3,661) a fost observată la
deltamethrin, în cazul acarienilor recoltaţi din sistemele intensive de creştere a păsărilor.
FR în cazul amitrazului, a avut valori cuprinse între 3,1-4,7 (3,9) pentru acarienii
recoltaţi din sistemele intensive de creştere a păsărilor şi valori cuprinse între 0,02-4,3
(1,9) pentru acarienii recoltaţi din sistemele extensive de creştere a păsărilor. Nu a fost
evidenţiat fenomenul de chimiorezistenţă faţă de amitraz în cazul populaţiilor de acarieni
luaţi în studiu.
Valorile FR în cazul testării deltamethrinului au fost cuprinse între 1,7-93 (33,3)
pentru acarienii recoltaţi din sistemele intensive şi între 0,3-15,7 (4,4) pentru acarienii
recoltaţi din sistemele extensive de creştere a păsărilor. Au fost observate valori ridicate
ale FR (10,41-93) în cazul acarienilor recoltaţi din 4 (80%) ferme şi din 4 (26,6%)
gospodării private (6,3-15,7), semnalându-se astfel prezenţa fenomenului de
chimiorezistenţă faţă de acaricidele piretroide.
Valorile FR în cazul testării diazinonului au fost cuprinse între 0,091-3,374 (1,2)
pentru acarienii recoltaţi din sistemele intensive şi între 0,055-0,372 (0,196) pentru
acarienii recoltaţi din sistemele extensive de creştere a păsărilor. În cazul acarienilor
recoltaţi din 3 (60%) ferme (FR=5,9-61,3) şi din 4 (26,6%) gospodării private (FR=5,2-
6,7), a fost evidenţiată prezenţa fenomenului de chimiorezistenţă faţă de organofosforice.
4. TESTAREA IN VITRO A UNOR EXTRACTE VEGETALE ASUSPRA
CĂPUŞEI DERMANYSSUS GALLINAE
Obiectivul acestui capitol a fost testarea eficacităţii in vitro a 11 extracte vegetale
asupra căpuşelor D. gallinae, recoltate din sisteme intensive şi extensive de creştere a
păsărilor.
345
Cercetările au fost efectuate în perioada iunie 2005–septembrie 2007. Fermele
luate în studiu au provenit din judeţele Sibiu, Sălaj şi Cluj, iar gospodăriile private au
provenit din 5 localităţi ale judeţului Cluj (Ocna-Dej, Câţcău, Apahida, Lona şi Dăbâca).
Au fost luate în studiu următoarele extracte vegetale: brad (Abies alba), busuioc
(Ocimum basilicum), cimbru (Satureja hortensis), cedru (Cedrus atlantica), coriandru
(Coriandrum sativum), eucalipt (Eucalyptus globules), ienupăr (Juniperus comunis),
lavandă (Lavendula officinalis), lămâie (Citrus limon), mentă (Mentha piperita) şi pin
(Pinus silvestris).
Au fost tăiate benzi din hârtie de filtru cu dimensiunea de 10/100 mm care au fost
introduse în pipete Pasteur, iar apoi impregnate cu extractele de cercetat. Extractele de
plante au fost utilizate concentraţie de 10%, 20% şi 30%. Au fost impregnate câte 3 benzi
de hârtie de filtru pentru fiecare concentraţie şi de asemenea au fost impregnate 3 benzi
cu apă distilată care au reprezentat martorii. Pe fiecare bandeletă au revenit câte 10 µl
suspensie/cm².
În fiecare pipetă au fost introduşi câte 20 de acarieni cu ajutorul unei pompe de
vid, iar apoi capetele pipetelor au fost închise. Numărul acarienilor morţi a fost înregistrat
la 24, 48 şi 72 ore, în urma examinării pipetelor cu ajutorul unei stereolupe (x2,5).
Analiza datelor obţinute a fost interpretată cu ajutorul unui program original de
calculator (ARP), s-a determinat concentraţia letală 50 (CL50).
Rezultate
Asupra acarienilor recoltaţi din sistemele intensive de creştere a păsărilor,
eficacitatea cea mai bună au avut-o extractele vegetale de coriandru (Coriandrum
sativum, CL50=7,408), cimbru (Satureja hortensis, CL50=8,593), busuioc (CL50=10,819)
şi mentă (Mentha piperita, CL50=13,765). Eficacitate redusă asupra acarienilor recoltaţi
din sistemele intensive de creştere a păsărilor s-a observat în cazul extractelor vegetale de
ienupăr (Juniperus comunis, CL50=121,429), lămâie (Citrus limon, CL50=120,832) şi
brad (Abies alba, CL50=97,24).
Asupra acarienilor recoltaţi din sistemele extensive de creştere a păsărilor,
eficacitatea cea mai bună au avut-o extractele vegetale de mentă (Mentha piperita,
CL50=0,063), busuioc (CL50=0,252), coriandru (Coriandrum sativum, CL50=3,424) şi
346
cimbru (Satureja hortensis, CL50=3,815). Eficacitate redusă asupra acarienilor recoltaţi
din sistemele extensive de creştere a păsărilor s-a observat în cazul extractelor vegetale
de lămâie (Citrus limon, CL50=55,269), eucalipt (Eucalyptus globules, CL50=36,228) şi
lavandă (Lavendula officinalis, CL50=27,961).
CL50 au avut valori mai reduse în cazul testării extractelor vegetale asupra
acarienilor recoltaţi din sistemele extensive de creştere a păsărilor (0,063-55,269), faţă
de cele înregistrate în cazul acarienilor recoltaţi din sistemele intensive de creştere a
păsărilor (7,408-121,429).
347
UNIVERSITY OF AGRICULTURAL SCIENCES AND VETERINARY MEDICINE CLUJ-NAPOCA PHD SCHOOL
FACULTY OF VETERINARY MEDICINE
CRISTIAN ALEXANDRU MAGDAŞ
THE STUDY OF ECTOPARASITISM WITH DERMANYSSUS GALLINAE
IN BIRDS: ECOBIOLOGY, PATHOGENESIS AND CONTROL
Summary of PhD thesis
SCIENTIFIC COORDINATOR Prof. Dr. D.H.C. ERONIM ŞUTEU
CLUJ-NAPOCA 2009
348
THE STUDY OF ECTOPARASITISM WITH DERMANYSSUS GALLINAE
IN BIRDS: ECOBIOLOGY, PATHOGENESIS AND CONTROL
SUMMARY
D. gallinae affects especially chickens, reason why, it is known in the entire world
as ”chicken red mite”. In some European countries, D. gallinae is the most important
ectoparasite of the layers, the damages that this parasite makes, in european poultry
husbandry are estimated at approximately 130 milion euros every year, through the
reduction of egg production, the formation of eggs with lower weight or with modified
shell and moreover through mortality that can reach 50 %. The incidence of this parasitic
disease is higher in small households, but it can also have serious consequences in
intensive exploitation units.
This parasitic disease was reported in over 30 species of domestic and wild birds,
is exceptional in horses, cows, rabbits, dogs, rats and including humans. It has a great
importance as a transmitter and vector of some viral and bacterial pathogens.
Because of the growing importance of the infestation with mites on birds, in the
last years, there were discovered approximately 35 molecules of acaricides that can be
used in mite infestation. However, their numbers is restrained by the legislation in some
cases and by the appareance of chimioresistance for some molecules.
On international level, aspects regarding chemical pharmaceutical polution are
being studied more and more, through the accumulation of active potential waste
(mutagen, cancerigen, teratogen) in products from animals under antiparasitic treatment.
The way to avoid this drawbacks could be the use of pharmaceutical products of organic
nature from the vegetal reign. In veterinary practice, the aplication of fitotherapy offers
the developement of therapeutic treatment procedures and in combination with other
approaches, it offers a higher level of safety in therapy, treating more carefully humans,
animals and the environment.
It’s obvious that, in the fight against parasitic diseases, the judicious junction of
more methods must strongly be considered, and that is why the usage of only few of the
methods can’t be fully effective.
349
1. RESEARCHES CONCERNING THE REPRODUCTION OF THE
EXPERIMENTAL INFESTATION WITH DERMANYSSUS GALLINAE
IN CHICKENS
In the first chapter of our research, we wanted to perform the experimental
reproduction of the infestation with D. gallinae in broiler chickens and the evaluation of
the pathogenic effects, through the definition of some haematological, biochemical,
fluctuating weight parameters and observe the clinical and anatomopathological
changes.
The researches were performed during October-November 2005, on 20 broiler
chickens with the age between 4 and 7 weeks, separated in two groups of 10 chickens.
The two groups of chickens were placed at different locations to avoid any posibility of
contamination of the control group and they benefited by the same environmental and
biotope conditions. Ectoparasites were gathered from a laying hens farm form Cluj
county, where the infestation with D. gallinae was identified. Before the infestation, the
groups were weighed and then for a period of 3 weeks, the measurements were
performed once a week and the average daily growth was calculated. To highlight the
anaemic, hemolytic, toxic and spoliator effects of the ectoparasites there were 2
haematological and biochemical determinations conducted, before the infestation (day
0) and after the infestation (day 21) respectively. Through the pierce of the axillary vein
was taken blood on anticlothing agent – EDTA– from every chicken individualy.
Serum was taken for the biochemical and enzyme tests. We performed the following
haematological determinations: erythrocyte count, haemoglobin dosage, hematocrit
determination. We performed the following biochemical determinations: the blood
urea, the triglycerides, the glucose, the γ-glutamyltransferase (GGT), the alkaline
phosphatase (ALP). To highlight the morphopathological aspects, the birds were
sacrificed on the 21 day of the experiment and the anatomopathological examination
was performed.
The statistic data calculation was done in Windows XP operating system, Statistix
9 program. For every group and every blood taking the following statistical indices
350
were established: the standard average and deviation, also the T test for comparing the
means for 2 pair groups.
Results
In day one of the experiment, the body weight of the chickens from the infested lot
with D. gallinae recorded an average of 2285±123,22 g and the one from the control
group registered an average of 2600±158,271 g, with a difference of 315 g between the
medium weight of the chickens from the 2 groups A significant difference between the
weight of the 2 chicken lots was disclosed at the end of the experiment (p=0,004).
The clinical exam that was made at the end of the experiment revealed normal
aspects of the chicken from the control group and paleness of the comb, wattles and
outward mucous membranes of the chickens from the infested lot.
After 3 weeks after infestation, in the infested group, the values for the red blood
cells (2358000±172000/mm3), haematocrit (25,2±1,316%) and the ones for haemoglobin
(8,04±0,627 g/dl) were lower than the initial values and than the control group values
with significant distinct statistic differences. After calculating the medium parameters of
the red blood cells, anaemia was hipochromic and macrocytic in the case of the lot
infested in day 21 of the experiment.
Glycemia of the infested group was 172,4±11,711 mg/dl after the infestation and
the one of the control group was 178,6±15,993 mg/dl. At both groups, the medium values
of the glycemia, were similar, at the beginning and at the end of the experiment, being
situated in the normal limits of the species. There were some very significant/statistic
significant differences of the groups between the values of glycemia registered at the
beginning of the experiment and the one from the end of it, but there weren’t any statistic
significant differences revealed between the infested lot and the control group at the
beginning of the experiment (p=0,853) either at the end (p=0,425).
The triglycerides were lower in the case of the infested group, with a difference of
56±11,401 mg/dl, from the initial value of 100,3±21,291 mg/dl, having lower values than
the control group (89±5,099 mg/dl) in day 21 of the experiment and the differences being
very significant (p=0,0002 ; p=0,002).
351
At the end of the experiment, the values of the blood nitrogen were higher than the
initial ones for both lots with an average of 20,33±3,428 mg/dl for the infested group and
17,68±9,957 mg/dl for the control group. There were some statistic significant
differences in case of both lots between the values of the urea at the beginning and at the
end of the experiment, but there weren’t any statistic significant differences between the
recorded values of the urea from the 2 group of chickens in day 21 of the experiment.
After infestation, the ALP values grew at both groups of chicken, with an average
of 737,1±622,58 U/l (138-1842 U/l) for the infested lot and with a media of
925,4±674,255 U/l (264-1961) for the control group A, significant difference between the
ALP values from the beginning and from the end of the experiment was revealed in the
case of the infested group, but the difference between the control group and the infested
group at the end of the experiment was statistically insignificant (p=0,581).
The GGT values were - after the infestation, situated between 22,1 and 43,4 U/l in
the case of the infested group, and for the control group the GGT values were between
27,7 and 33,8 U/l, with an average of 31,96±2,481 U/l. It was the same situation as the
one for the values of ALP: a statistic significant difference between the GGT values
registered at the beginning and at the end of the experiment for the infested lot (p=0,03)
and a statistic insignificant difference between the control group and the infested group,
at the end of the experiment. (p=0,854).
The morphopathological exam made at the end of the experiment revealed
modifications in the case of the infested group. Macroscopically, there was an anaemic
aspect of the carcass and a necrotic milliary hepatitis. Histopathologically, degenerative
lipidic and necrotic lesions, situated especially near the centrolobular vein, were revealed
in the centre of contagion.
2. STUDY ON THE EFFECT OF THE INFESTATION WITH DERMANYSSUS
GALLINAE ON THE PRODUCTION OF EGGS AND ON THE IMMUNITY OF
HENS
The objectives for this chapter are:
352
A. The determination of some hematological parameters (total red blood cells,
hemoglobin, haematocrit) on battery hens that were infected with D. gallinae and on the
ones that were not.
B. The determination of the influence the infestation with D. gallinae has on the egg
laying.
C. The influence of the infestation with D. gallinae on the immune response
mediated on a cellular and humoral level for egg laying hens.
The research was carried out during August-September 2008. 40 egg laying hens
with the age of 36 weeks were studied and divided into the following categories:
- group I – 20 battery hens infested with D. gallinae and coming from SDE Floreşti;
- group II – 20 battery hens, treated against external parasites, from the FMV
Biobase Cluj Napoca which represent the negative witness lot.
All the birds that were studied provened from the same poultry farm. The two hen
groups benefited from de same conditions during the experiment (they were kept in
battery boxes, fed and received the same light program). Both groups received
antiparasitic - albendazole 15mg/kc, one administration. Group II was received a product
for external parasites - Ectopor, 0.1 ml/kc, spot-on application and was maintained for 30
days before the experiment started in conditions that didn’t allow the infection with D.
gallinae.
The experimental protocol followed the next aspects:
- day 0 of the experiment: blood collecting for the determination of some hematological
parameters (total red blood cells, hemoglobin, haematocrit) and for the procurement of
serum; inoculation of 0.5 ml suspension 5% sheep red cells, s.c. in the lateral thoracic
region; the performance of the haemaglutination reaction;
- day 7 of the experiment: drawing blood samples for the procurement of serum;
inoculation of 0.5 ml suspension 5% sheep red cells; inoculation of 0.1 ml sheep red
blood cell lysate into the wattle; measurement of the inoculated barbs, pre-inoculation
(a.i.) and at 24, 48 and 72 h post-inoculation (p.i.);
- day 14 of the experiment: drawing blood samples for the determination of some
hematological parameters (total red blood cells, hemoglobin, hematocrit) and for the
procurement of serum; the performance of the haemaglutination reaction; measurement
353
of the inoculated barbs, pre-inoculation (a.i.) and at 24, 48 and 72 h post-inoculation
(p.i.);
5 birds from every lot were inoculated with physiological solution as a placebo.
The statistic interpretation of the data was carried out through the T test for
comparing the means for 2 pair groups, using the soft Statistic 9. The presence or the
absence of the correlation (r) between the presence of antibodies against sheep red blood
cells was calculated and also the reaction obtained after the IDR was done using
Pearson’s correlation test with Statistics soft.
Results
The clinical exam performed at the beginning and during the experiment pointed
out a pale comb, wattles and mucous membrane of the hens from the group infested with
D. gallinae and normal aspect for the ones from the treated group.
The hematological exams performed in the case of the group infested with
D.gallinae in the day 0 of the experiment revealed: total red blood cells
2320000±175000/mm3, hemoglobin - 7,2±0,374 g/dl, haematocrit 24,1±1,69%. In the
day 14 of the experiment the following were registered: total red blood cells
2280000±169000/mm3, hemoglobin - 7,05±0,342 g/dl, haematocrit 23,6±1,49%. In the
case of the treated lot in day 0 of the experiment the following were registered: total red
blood cells - 2860000±127000/mm3, hemoglobin - 8,51±0,382 g/dl, haematocrit
26,5±1,5%. In the day 14 of the experiment the following were registered: total red blood
cells - 2930±165000/mm3, hemoglobin - 8,68±0,34 g/dl, haematocrit 26,4±1,66%.
After the monitoring of the egg production a statistically significant difference (p
= 0,000002) was noticed between the percentage of the egg laying registered at the hen
group infested with D. gallinae (73.2%) and the group that was treated (92.1%).
After performing the IDR with sheep red blood cell lysate for the hens inoculated
s.c. twice in a week’s time with 0.5 ml sheep red blood cell suspension 5% the local
reaction was more evident after 48 h p.i. manifested through the appearance of a diffuse
edema at the level of the inoculated wattle. The local alterations were lower for the lot
infested with D. gallinae . The differences between the wattle thickness of the both lots
of hens inoculated with sheep red blood cells were registered at 48 and 72 hours p.i. and
354
are statistically significant (p=0.00001), indicating the suppression of the immunity
mediated al a cellular level.
The wattle edema was not observed at the hens that were inoculated with
physiological serum. They only presented a small haematoma localized at the inoculation
place.
After the performing of the RHA, 7 days after the inoculation of the antigen (0.5
ml sheep red blood cells 5%) we could notice that for the serums that came from the hens
from the group that was infested with D. gallinae, the average titre at which the
haemaglutination took place was 1/12. The differences between the titres of the
antibodies formed against sheep red blood cells sinthetized by the two hen groups were
statistically significant (p=0.000001). The average titre at which the HA took place, 7
days after the second inoculation of the antigen was of 1/23 for the hen group infested
with D. gallinae and 1/53 for the hens in the treated group. The differences between the
titres of the antibodies formed against sheep red blood cells by the two hen groups were
statistically significant (p=0.02). The significant differences between the titres of the
antibodies formed against sheep red blood cells registered for the two groups during the
experiment indicates the suppresion of the immune humoral response in the hens infested
with D. gallinae.
3. THE “IN VITRO” TESTING OF THE SYNTHETIC ACARICIDES EFFICACY
ON DERMANYSSUS GALLINAE
In this chapter we tested the compared efficacy of three synthetic acaricide
molecules (amitraz, deltamethrin and diazinon), derived from three different classes
(formamidines, pyrethroids and organophosphrics), on the mite D. gallinae. The samples
were collected from bird rearing on the intensive and extensive systems. We also tried to
track down and point out the appearance of the chemoresistance phenomenon of the D.
gallinae mite, compared to the acaricides used for our study.
The research was performed “in vitro” , during June 2005 – September 2007. The
mites (D. gallinae) were collected from 5 poultry farms with hens kept in battery cages
355
and from 15 private households in 5 different areas of the county Cluj (Ocna-Dej, Câţcău,
Apahida, Lona and Dăbâca).
Like the synthetic acaricides, there were used: amitraz (Taktic), solution 0.25‰,
0.5‰, 1‰; deltamethrin (Butox), solution 0.5‰, 1‰, 2‰; diazinon (Diazinol), solution
0.5‰, 1‰, 2‰.
Straps with the dimension of 10/100 mm were cut from filter paper and soaked in
the research substances. Then the strips were dried and introduced in Pasteur pipettes. 3
filter paper straps were deeped for each concentration and there were also 3 filter paper
straps impregnated with distilled water, representing the witnesses. For each strip there
were 10 µl suspension/cm² used. 20 mites were introduced in each dropper with the help
of a vacuum pump. The affiliated part of the pipette was removed in order to avoid the
access of the mites in that part, and then the top of the pipette was closed. The number of
dead mites was registered at 24, 48 and 72 hours.
The analysis of the obtained data was interpreted with the help of an original
calculator program (ARP) that determined the lethal concentration 50 (CL50) and the
resistance factor (RF).
Results
In the case of the mites taken from the 5 poultry farms with rearing on the
intensive system, the rate of mortality was of 100% after 24 hours of contact and it was
signaled at Amitraz used in a concentration of 1‰ in the farm A (Sibiu county) and E
(Cluj county) and for Deltamethrin 2‰ in the case of the farm D (Cluj county). In the
case of the mites taken from private household shelters of the population, after 24 hours
of contact, the amitraz 1‰ determined a 100% rate of mortality in the case of the mites
from all 15 shelters; the deltamethrin 2‰ determined a rate of mortality of 100% in the
case of the mites taken from two shelters and the diazon 2‰ a mortality of 100% in the
case of the mites taken from 6 shelters.
The CL50 values in the case of the amitraz were between 0.073 – 0.109 (0.91) for
the mites taken from the bird rearing on the intensive system and between 0.0006 –
0.1(0.04) the mites from the extensive systems. For the deltamethrin, CL50 had values
between 0.191 – 10.233 (3.661) for the mites taken from intensive systems and between
356
0.041 – 1.734 (0.494) for the mites from the extensive systems. In the case of diazinon,
CL50 had values between 0.091 – 3.374 (1.2) for the mites from intensive bird rearing
systems and between 0.032 – 0.35 (0.196) for the ones from the extensive systems.
The CL50 values were lower in the case of the acaricides testing on the mites taken
from the extensive bird rearing systems, which shows that they develop a higher
sensitivity towards the acaricides that were studied. The lowest average value of the CL50
(0.04) was observed for the amitraz in the case of the mites taken from the extensive
systems, and the highest average value of the CL50 (3.661) was observed for the
deltamethrin, in the case of the mites from intensive systems.
RF in the case of the amitraz, had values between 3.1 – 4.7 (3.9) for the mites
taken from the intensive bird rearing systems, and values between 0.02 – 4.3 (1.9) for the
mites from extensive systems. There was no significant evidence for the chemoresistance
phenomenon towards amitraz for the mites populations that were studied.
The RF values in the case of the deltamethrin testing were of 1.7 – 93 (33.3) for
the mites from the intensive systems, and between 0.3 – 15.7 (4.4) for the ones from
extensive systems. High values of the RF (10.41-93) could be noticed for the mites from
for (80%) farms and from for (26.6%) private households (6.3-15.7). This showed a clear
evidence of the mites’ chemoresistance towards the pyrethroid acaricides.
The RF for the diazinon tests had values between 0.091 – 3.374 (1.2) for the mites
from the intensive systems and between 0.055 – 0.372 (0.196) for the mites from the
extensive bird rearing systems. In the case of the mites taken from 3 (60%) farms (RF =
5.9-61.3) and from 4 (26.6%) private households (RF = 5.2 – 6.7), the presence of the
chemoresistance phenomenon towards the oraganophosphoric products was noticeable.
4. THE “IN VITRO” TESTING OF SOME PLANT EXTRACTS ON
DERMANYSSUS GALLINAE
The objective of this chapter was the testing of the “in vitro” efficacy of 11 vegetal
extracts on the ticks D. gallinae, taken from intensive and extensive bird exploiting
systems.
357
The research was performed during June 2005 and September 2007. The farms
that were taken into study were from the following: Sibiu, Sălaj and Cluj. The private
households were from 5 areas of Cluj county (Ocna-Dej, Câţcău, Apahida, Lona and
Dăbâca).
The following vegetal extracts have been studied: fir (Abies alba), basil (Ocimum
basilicum), thyme (Satureja hortensis), cedar (Cedrus atlantica), coriander (Coriandrum
sativum), eucalyptus (Eucalyptus globules), cade (Juniperus comunis), lavander
(Lavendula officinalis), lemon (Citrus limon), peppermint (Mentha piperita) and pine
(Pinus silvestris).
Strips of 10/100mm were cut from filter paper, introduced in Pasteur pipettes, and
then soaked into the research extracts. The plant extracts were used in a concentration of
10%, 20% and 30%. 3 filter paper strips were impregnated for each concentration and
there were also 3 straps impregnated with distilled water, representing the witnesses.
Each strip contained 10 µl suspension/cm².
20 mites were introduced in each pipette with the help of a vacuum pump and then
the top of the pipette was closed. The number of dead mites was recorded at 24, 48 and
72 hours after the examination of the droppers with the help of a stereo magnifier (x2.5).
The analysis of the obtained data was interpreted with an original computer
program (ARP) and the lethal concentration 50 (CL50) was determined.
Results
The best efficacy on the mites taken from the intensive bird husbandry system was
obtained by the coriander vegetal extracts (Coriandrum sativum, CL50=7.408), thyme
(Satureja hortensis, CL50=8.593), basil (CL50=10.819) and peppermint (Mentha piperita,
CL50=13.765). A lower efficacy on the mites taken from intensive bird rearing systems
was observed for cade vegetal extracts (Juniperus comunis, CL50=121.429), lemon
(Citrus limon, CL50=120.832) and fir (Abies alba, CL50=97.24).
The best efficacy on the mites taken from the extensive bird exploiting system was
obtained by mint vegetal extracts (Mentha piperita, CL50=0.063), basil (CL50=0.252),
coriander (Coriandrum sativum, CL50=3.424) and thyme (Satureja hortensis,
CL50=3.815). A lower efficacy on the mites taken from intensive bird rearing systems
358
359
was observed for lemon (Citrus limon, CL50=55.269), eucalyptus (Eucalyptus globules,
CL50=36.228) and lavender (Lavendula officinalis, CL50=27.961).
CL50 had lower values for the testing of vegetal extracts on mites taken from
extensive bird rearing systems (0.063-55.269) compared to the ones registered for the
mites from intensive bird rearing systems (7.408-121.429).
