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Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift

Ultrastructure of pancreatic alpha and beta cells in young quails (Coturnix coturnix japonica) fed aflatoxin

aflatoxin, endocrine pancreas, alpha cells, beta cells, quail, Aflatoxin, Pankreas, Alphazellen, Betazellen, Wachteln

Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 114, 465-469

DOI: 10.2377/0341-6593-114-465

Publiziert: 12/2007

Summary

The present investigation was undertaken to assess the effects of aflatoxin (AF)containing diets on alpha and beta cells of the endocrine pancreas in youngquails by means of light and electron microscopy. A total of thirty quails weredivided into 3 groups, each comprising 10 animals. Total AF was incorporatedinto the diet of these groups, at dosages of 0 (control, group 1), 2.5 (group 2), and5.0 (group 3) mg AF/kg feed. The chicks were housed in electrically heated batterycages and exposed to light for 24 h from hatching to 3 weeks of age. Quailsconsumed the diets and water ad libitum. Electron microscopic examinationsdemonstrated degranulation of alpha cells, decrease in the size and number ofsecreting granules, and increase in the number of free ribosomes and polisomesin the animals of group 2 and 3. In beta cells, the numbers of free ribosomes andpolisomes decreased, whereas the number of mature granules increased in theanimals of group 3. Mononuclear cell infiltrates were observed in the periphery ofcapillaries and around endocrine islets in the experimental groups. Furthermore,capillaries of the animals in group 2 and 3 were dilated at all sides of both alphaand beta islets. According to the results of this study, the addition of aflatoxin tothe diets of quails at dosage of 2.5 and 5 mg AF/kg leads to significant changes inpancreatic alpha and beta cells. These changes may exhibit adverse effect on themetabolism of carbohydrates in poultry.

Zusammenfassung

Die vorliegende Studie zielt auf eine nähere Charakterisierung von Effekten einesaflatoxinhaltigen Alleinfutters auf die Alpha- und Betazellen des Pankreas vonJungwachteln, und zwar mittels histologischer und elektronenmikroskopischerUntersuchungen. Hierzu standen 30 Wachtelküken zur Verfügung, die in dreiGruppen zu je 10 Tieren aufgeteilt waren. Dem Mischfutter der beiden Versuchsgruppenwurden Aflatoxine zugesetzt (Versuchsgruppe 1 bzw. 2: 2,5 bzw. 5,0 mgAF/kg Futter), während das Futter der Kontrollgruppe frei von Aflatoxinen war.Bei dem Zusatz von Aflatoxinen handelt es sich um ein Gemisch (83.88 % AFB1,9.51 % AFG1, 6.18 % AFB2, 0.43 % AFG2).Bei einer Haltung in beheizten Käfigen und ununterbrochener Beleuchtungstanden Futter und Wasser zur freien Aufnahme zur Verfügung. Nach dreiwöchigerExposition wurden die Tiere zur Probengewinnung getötet und dieGewebeproben für die histologische und elektronenmikroskopische Untersuchungaufbereitet.Bei den Aflatoxin-belasteten Tieren ließen die ultrastrukturellen Untersuchungeneine Degranulierung von Alphazellen in Verbindung mit einer Reduktion derGröße und Zahl der sekretorischen Granula erkennen. Des Weiteren zeigte sichbei den belasteten Tieren eine Zunahme freiere Ribosomen und Polysomen imZytoplasma der Alphazellen. In den Betazellen ging die Zahl freier Ribosomenund Polysomen zurück, andererseits stieg die Zahl reifer Granula in den Betazellenvon Tieren, deren Futter die höchste Belastung aufwies (5 mg/kg).Bei Einsatz der aflatoxinhaltigen Mischfutter war im Pankreas perivaskulär und inder Peripherie der Pankreasinseln eine Infiltration von mononukleären Entzündungszellennachzuweisen. Auch fand sich bei den exponierten Tieren eineDilatation der Blutgefäße im Bereich der Alpha- und Betainseln.Die Ergebnisse dieser Untersuchung belegen deutliche Auswirkungen einerexperimentellen Aflatoxinbelastung auf die Alpha- und Betazellen des Pankreas,so dass auch nachteilige Effekte auf den Stoffwechsel von Kohlenhydraten beimGeflügel zu erwarten sind.

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