ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО ПРЕПАРАТА ЭНРОФЛОКСАЦИНА В ПЧЕЛОВОДСТВЕ Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

DOI: 10.25690^ЕТРАТ2020.72.2Ш1 УДК 638.12:591

Сердюченко И. В., Пестунова С. А., Калмыков З. Т., Васильев В. И., Балюк Л. С.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО ПРЕПАРАТА ЭНРОФЛОКСАЦИНА В ПЧЕЛОВОДСТВЕ

Ключевые слова: пчела медоносная, кишечник, антибиотик, энрофлоксацин, микрофлора, микроорганизмы, углеводная подкормка, сахарный сироп, канди, селективный дисбактериоз.

Резюме: Целью исследования явилось изучение действия антибиотика широкого спектра действия - энрофлоксацина на качественный и количественных состав кишечной микрофлоры пчел медоносных. Опыты были проведены на двух группах - опытной и контрольной. В каждой группе исследованию были подвергнуты по 50 насекомых. Пчелам контрольной группы в течение всего опыта задавали обычный сахарный сироп. Пчелам опытной группы - также сахарный сироп, но уже с содержанием 10 % антибиотика. Углеводные подкормки в обеих группах давали 3 раза с интервалом в 7 дней. Перед началом опыта и через 24 часа после дачи третьей подкормки провели необходимые микробиологические и бактериологические исследования на предмет определения количества и вида обнаруженной в кишечнике пчел микрофлоры. Было установлено, что применение пчелам углеводной подкормки по вышеуказанной схеме, а именно сахарного сиропа с добавлением антибиотика энрофлоксацина, способствует развитию в пищеварительной системе насекомых признаков селективного дисбактериоза, который проявляется практически полным исчезновением количества грампозитивных и грамнегативных бактерий и увеличением на 0,4-0,7 КОЕ/г количественного присутствия дрожжей и плесневых грибов.

Введение

Кишечная флора пчел всегда представлена различными микроорганизмами как патогенными, так и нет, на видовой состав которых обязательно оказывает влияние среда обитания [1]. В естественных условиях взаимоотношения макро- и микроорганизма строятся по типу симбиоза, результатом которого является хорошая медовая продуктивность пчелосемей [2]. Однако в случае колебаний в составе микрофлоры кишечника в сторону превалирования условнопатогенных представителей (особенно из семейства Enterobacteriaceae) у пчел развиваются кишечные инфекции [3]. Такое явление обычно возникает после зимовки, на фоне ослабления организма и чрезмерного размножения в толстом кишечнике энтеробактерий [4]. Чтобы нивелировать отрицательные моменты, возникающие в организме пчел после зимовки, рекомендуется подкармливать насекомых сахарным сиропом или канди, в состав которых добавляют различные химические препараты, регулирующие видовой и количественный состав флоры [5].

В качестве таких препаратов довольно часто в пчеловодстве используются различные антибиотики [6].

Однако тот факт, что ко многим из них возбудители бактериозов насекомых ста-

ли проявлять устойчивость, подталкивает пчеловодов изыскивать более эффективные антибактериальные средства [7], такие как, например, энрофлоксацин, который довольно широко применяется при лечении различных патологий у животных и птиц, а в настоящее время начал использоваться и в пчеловодстве [8].

Энрофлоксацин гидрохлорид - это фторхинолоновый антибиотик, мало растворимый в воде порошок бледно-желтого цвета (рис. 1). Препарат оказывает губительное действие на Pseudomonas aeruginosa, Campylobacter, Aeromonas, Proteus и ряд других микроорганизмов.

Не обладает активностью в отношении анаэробов [9]. Основные характеристики препарата отражены в табл. 1.

Также энрофлоксацин является бактерицидным препаратом. Степень его бактерицидного действия зависит от концентрации [10]. При этом гибель чувствительных к препарату бактериальных клеток наблюдается в течение 20-30 мин после его воздействия.

Энрофлоксацин оказывает значительный постантибиотический эффект в отношении грамотрицательных и грамполо-жительных бактерий, проявляет эффективность как в латентной фазе, так и фазе размножения бактерий. При этом меха-

О о

CI—н

Рис. 1. Химическая формула энрофлоксацина

Таблица 1 . Характеристика энрофлоксацина

Брутто формула C19H22FN303.HC1

Химическое название и синонимы Enrofloxacin hydrochloride, 1-Cyclopropyl-7-(4-ethyl-1-piperazinyl)-6-fluoro-1,4-dihydro-4-oxo-3-quinolinecarboxylic acid hydrochloride

Физико-химические свойства

Молекулярная масса 395.86 г/моль

Температура плавления 219-223 0С

Растворимость в воде 10 мг / мл

Плотность 9.17

низм его действия изучен недостаточно хорошо [11-12].

Материалы и методы исследований

Изучение влияния антибиотика энрофлоксацина проводили по следующей методике. Были сформированы 2 группы медоносных пчел карпатской породы (контрольная и опытная) по 50 особей (п=50) в каждой. Контрольных насекомых подкармливали сахарным сиропом без добавок. Опытных пчел подкармливали сахарным сиропом, но с содержанием 10% энрофлоксацина (из расчета 10 мл антибиотика на 1 л сиропа). Подкормки в обеих группах скармливали в начале весны 3 раза с семидневными интервалами между ними.

Перед началом опыта и через 24 часа после дачи третьей подкормки провели микробиологические и бактериологические исследования на предмет определения микрофлоры кишечника пчел, а также ее количества и видовой принадлежности.

Результаты и обсуждение

Результаты этих исследований отражены в табл. 2 и на рисунках 2 и 3. Материалы табл. 2 и рис. 2 свидетельствуют о том,

что в контрольной группе у пчел после подкормки количество различных представителей микробиоты в содержимом кишечника увеличилось на 0,6-1 ^ КОЕ/г. В большей степени в кишечном тракте насекомых возросло количество энтеробакте-рий (до 6,9 ± 0,4 ^ КОЕ/г), энтерококков (до 6,6 ± 0,6 ^ КОЕ/г) и дрожжей (до 6,5 ± 0,6 ^ КОЕ/г).

У насекомых, входящих в опытную группу (рис. 3), наоборот, численность микроорганизмов бактериальной этиологии понизилась, а грибной, напротив, возросла. Однако параметры уменьшения числа представителей бактерий для разных ее видов наблюдались разные. В наибольшей степени уменьшилось (вплоть до полного исчезновения из кишечного тракта) количество энтеробактерий, стафилококков и псевдомонад, существенно уменьшилось и количество лактобактерий (с 4,1 ± 0,4 до 1,2 ± 0,2 ^ КОЕ/г). Незначительно уменьшилось количество энтерококков (с 5,9 ± 0,3 до 4,7 ± 0,3 ^ КОЕ/г).

В отличие от бактерий, количество грибов, напротив, увеличилось на 0,4-0,7 ^ КОЕ/г и было аналогичным в контрольной группе.

Таблица 2. Состав кишечной микрофлоры пчел, получавших сахарный __сироп с энрофлоксацином_

Микроорганизмы Количество микроорганизмов, lg КОЕ/г

Контрольная группа Опытная группа

До опыта После опыта До опыта После опыта

Enterobacteria 5,9 ± 0,6 6,9 ± 0,4 5,8 ± 0,6 0,6 ± 0,1

Lactobacillus 4,3 ± 0,5 5,1 ± 0,5 4,1 ± 0,4 1,2 ± 0,2

Staphylococcus 5,4 ± 0,4 6,3 ± 0,3 5,6 ± 0,2 0,2 ± 0,1

Enterococcus 6,0 ± 0,3 6,6 ± 0,6 5,9 ±_ 0,3 4,7 ± 0,3

Pseudomonas 5,9 ± 0,5 6,1 ± 0,5 5,7 ± 0,5 0,3 ± 0,1

Дрожжи 5,7 ± 0,1 6,5 ± 0,6 5,9 ± 0,4 6,3 ± 0,6

Плесневые грибы 1,1 ± 0,1 1,9 ± 0,2 1,3 ± 0,2 2,1 ± 0,3

Примечание: * - Р<0,05 по отношению к контрольной группе и первоначальным данным

Рис. 2. Количество микроорганизмов в кишечнике пчел контрольной группы

Рис. 3. Количество микроорганизмов в кишечнике пчел опытной группы

Выводы и заключение

Результаты наших опытов показали, что при скармливании пчелиным семьям чистого сиропа без всяких добавок в пищеварительной системе насекомых происходит стимуляция процессов размножения всех имеющихся в ней микроорганизмов. Наиболее активно процессы размножения были отмечены у Enterobacterial, Enterococcus, Staphylococcus и грибов. При добавлении в сироп антибактериального препарата энрофлоксацина происходит резкое замедление размножения в пищеварительном тракте пчел практически всех микроорганизмов бактериальной этиологии. Исключение составили Enterococcus, численность которых осталась практически на том же уровне, что и у пчел контрольной группы. Но при этом, энроф-локсацин не оказал никакого отрицательного влияния на количественный состав грибной флоры, процент которой остался на том же уровне, что и в начале опыта. Следовательно, дача пчелиным семьям

чистого сахарного сиропа без антибактериальных препаратов может способствовать развитию у насекомых различных патологий, вызываемых энтеробак-териями, стафилококками, энтерококками и грибами. Однако при добавлении в сахарный сироп энрофлоксацина, происходит уменьшение вероятности развития у пчел болезней бактериальной этиологии, но при этом повышается риск возникновения у насекомых заболеваний, вызываемых грибами, так как в кишечном тракте происходит развитие селективного дисбактериоза с преобладанием грибной (преимущественно дрожжевой) флоры. Таким образом можно сделать вывод, что скармливание пчелиным семьям сахарного сиропа с энрофлоксацином сопровождается развитием у них в кишечном тракте селективного дисбактериоза, который характеризуется практически полным исчезновением грампозитивных и грамнегатив-ных бактерий и повышением числа дрожжей и плесневых грибов.

Библиографический список:

1. Туктаров В. Р Роль высокоэффективных антибиотиков в экологизации пчеловодства / В. Р. Туктаров, Г Я. Суюндукова // I Международная заочная научно-практическая конференция «Современные проблемы и перспективы сохранения медоносных пчел и некоторые аспекты развития и внедрения школьного пчеловодства» Сборник научных трудов под научной редакцией В. Н. Саттарова. - 2013. - С. 86-87.

2. Лучко М. А. О широком применении химиоте-рапевтических препаратов и антибиотиков в пчеловодстве / М. А. Лучко, А. Н. Сотников, В. В. Стаффорд // Труды Всероссийского НИИ экспериментальной ветеринарии им. Я. Р. Коваленко. -2015. - Т. 78. - С. 257-262.

3. Сердюченко И. В. Микробиоценоз кишечного тракта взрослых медоносных пчел в условиях Краснодарского края / И. В. Сердюченко, В. И. Терехов, Д. А. Овсянников // Труды Кубанского государственного аграрного университета. -2014. - № 46. - С. 204-206.

4. Овсянников Д. А. Количественная оценка микрофлоры пищеварительного тракта пчел / И. В. Сердюченко, В. И. Терехов, Д. А. Овсянников // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2009. - № 1. - С. 96.

5. Свитенко О. В. Особенности зимовки пчел карпатской породы / О. В. Свитенко, И. В. Сердю-ченко // Х Всероссийская конференция молодых ученых, посвященной 120-летию И. С. Косенко «Научное обеспечение АПК». Сборник научных трудов. - 2017. - С. 270.

6. Литвинова А. Р Микробиоценоз кишечного тракта взрослых пчел / А. Р Литвинова, И. В. Сердюченко, В. И. Терехов, Н. Н. 1угушвили // Х Всероссийская конференция молодых ученых, посвященной 120-летию И. С. Косенко «Научное обеспечение АПК». Сборник научных трудов. -2017. - С. 235-236.

7. Терехов В. И. Бактерии рода Escherichia (аналитический обзор) / В. И. Терехов, И. В. Сердюченко // Вестник ветеринарии. - 2016. - № 2 (77). - С. 35-42.

8. Varmuzova K. Microflora vcely medonosne / K. Varmuzova // Diplomava prace. Brno. - 2012. - P. 80.

9. Zhelyazkova I. Effect of the carbohydrate food «Apitonus» on the productive parameters of bee colonies / I. Zhelyazkova, K. Gurgulova, V Popova, K. Malinova // Journal of Animal Science. Живо-новъдни науки. - 2007. - № 6. - P. 100-103.

10. Serdyuchenko I. V. Microbiocenosis of the intestinal tract of honey bees and its correction / I. V. Serdyuchenko, A. G. Koshchaev, N. N. Gugushvili, I. S. Zholobova [et al.] // OnLine Journal of Biological Sciences. 2018. - V 18. - № 1. - P 74-83.

11. Serdyuchenko I. VThe importance of the beekeeping supplements // I. V Serdyuchenko // Colloquium-journal. - 2018. - № 10-7 (21). - P 11-13.

12. Kostenko E. S. Synthesis and antibacterial activity of 3,4-dihyhdropyrido[3,2:4,5] thieno[3,2-d]pyrimidin-4-ones / E. S. Kostenko, E. A. Kaigorodova, I. V. Serdyuchenko, V. I. Terekhov, L. D. Konyushkin // Pharmaceutical Chemistry Journal. 2008. - V 42. - № 9. - P 533-535.

References:

1. Tuktarov V R. Rol vyisokoeffektivnyih antibiotikov v ekologizatsii pchelovodstva [The Role of highly effective antibiotics in the ecologization of beekeeping] / V R. Tuktarov, G. Ya. Suyundukova // I Mezhdunarodnaya zaochnaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya «Sovremennyie problemyi i perspektivyi sohraneniya medonosnyih

pchel i nekotoryie aspektyi razvitiya i vnedreniya shkolnogo pchelovodstva» Sbornik nauchnyih trudov pod nauchnoy redaktsiey V N. Sattarova. -2013. - S. 86-87.

2. Luchko M. A. O shirokom primenenii himioterapevticheskih preparatov i antibiotikov v pchelovodstve [On the wide application of

chemotherapy drugs and antibiotics in beekeeping] / M. A. Luchko, A. N. Sotnikov, V V Stafford // Trudyi Vserossiyskogo NII eksperimentalnoy veterinarii im. Ya. R. Kovalenko. - 2015. - T. 78. - S. 257-262.

3. Serdyuchenko I. V Mikrobiotsenoz kishechnogo trakta vzroslyih medonosnyih pchel v usloviyah Krasnodarskogo kraya [Microbiocenosis of the intestinal tract of adult honey bees in the conditions of the Krasnodar territory] / I. V Serdyuchenko, V I. Terehov, D. A. Ovsyannikov // Trudyi Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2014. - # 46. - S. 204-206.

4. Ovsyannikov D. A. Kolichestvennaya otsenka mikrofloryi pischevaritelnogo trakta pchel [Quantitative assessment of the microflora of the digestive tract of bees] / I. V. Serdyuchenko, V. I. Terehov, D. A. Ovsyannikov // Trudyi Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2009. -# 1. - S. 96.

5. Svitenko O. V. Osobennosti zimovki pchel karpatskoy

porodyi [Features of wintering of bees of the Carpathian breed] / O. V Svitenko, I. V Serdyuchenko // H Vserossiyskaya konferentsiya molodyih uchenyih, posvyaschennoy 120-letiyu I. S. Kosenko «Nauchnoe obespechenie APK». Sbornik nauchnyih trudov. - 2017. - S. 270.

6. Litvinova A. R. Mikrobiotsenoz kishechnogo trakta vzroslyih pchel [Microbiocenosis of the intestinal tract of adult bees] / A. R. Litvinova, I. V Serdyuchenko, V I. Terehov, N. N. Gugushvili // Vserossiyskaya konferentsiya molodyih uchenyih, posvyaschennoy 120-letiyu I. S. Kosenko «Nauchnoe obespechenie APK». Sbornik nauchnyih trudov. -2017. - S. 235-236.

7. Terehov V I. Bakterii roda Escherichia (analiticheskiy

obzor) [Bacteria of the genus Escherichia (analytical review)] / V. I. Terehov, I. V. Serdyuchenko // Vestnik veterinarii. - 2016. - # 2 (77). - S. 35-42.

8-12. Vide supra.

DOI: 10.25690/VETPAT.2020.72.2.011

Serduchenko I. V., Pestunova S. A., Kalmy kov Z. T., Vasfliev V. I., Baluk L. S. USE OF THE ENROFLOXACIN IN BEEKEEPING

Key Words: honey bee, intestines, antibiotic, enrofloxacin, microflora, microorganisms, carbohydrate forage, sugar syrup, candi, selective dysbiosis

Abstract: The aim of the study was to study the effect of a broad-spectrum antibiotic - enrofloxacin on the qualitative and quantitative composition of the intestinal microflora of honey bees. The experiments were carried out in two groups - experimental and control. In each group, 50 insects were examined. During the whole experiment, the bees in the control group were given regular sugar syrup. Bees in the control group were also given sugar syrup with a 10 % of antibiotic. Carbohydrate forage in both groups was given 3 times with an interval of 7 days. Before the start of the experiment and 24 hours after the third feeding, the necessary microbiological and bacteriological studies were carried out to determine the amount and type of microflora in the bees intestines. It was found that carbohydrate feeding to the above scheme, namely sugar syrup with the addition of the enrofloxacin, promotes the development of signs of selective dysbiosis in the digestive tract of bees, which is manifested by the almost complete disappearance of the number of gram-positive and gram-negative bacteria and an increase of 0.4-0.7 lg CFU/g quantitative presence of yeasts and fungus.

Сведения об авторах:

Сердюченко Ирина Владимировна, канд. вет. наук, доцент кафедры микробиологии, эпизоотологии и вирусологии факультета ветеринарной медицины ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина»; дом 13, ул. Калинина, г. Краснодар, Российская Федерация, 350044; e-mail: serd-ira2013@yandex.ru

Пестунова Светлана Анатольевна, канд. хим. наук, доцент кафедры химии факультета агрохимии и защиты растений ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина»; дом 13, ул. Калинина, г. Краснодар, Российская Федерация, 350044; e-mail: mrspestunova@yandex.ru

Калмыков Захар Тимофеевич, аспирант 1-го года обучения факультета зоотехнии ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина»; дом 13, ул. Калинина, г. Краснодар, Российская Федерация, 350044; e-mail: zakhar. kalmykov@mail.ru

Васильев Василий Игоревич, студент 4-го курса факультета зоотехнии ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина»; дом 13, ул. Калинина, г. Краснодар, Российская Федерация, 350044; e-mail: vasilij_vasilev_@list.ru

Балюк Людмила Сергеевна, магистрант 1-го года обучения факультета зоотехнии ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубили-на»; дом 13, ул. Калинина, г. Краснодар, Российская Федерация, 350044

Author affiliation:

Serdyuchenko Irina Vladimirovna, Ph. D. in Veterinary Medicine, Associate Professor of

the Department of Microbiology, Epizootology and Virology of the Federal State Budgetary Educational Institution (FSBEI) of Higher Professional Education (HPE) «Kuban State Agrarian University named after I. T. Trubilin»; house 13, Kalinin str. Krasnodar city, Russian Federation, 350044; e-mail: serd-ira2013@yandex.ru

Pestunova Svetlana Anatol'evna, Ph. D. in Chemistry, Associate Professor at the Department of Chemistry of the Faculty of Agricultural Chemistry and Plant Protection of the Federal State Budgetary Educational Institution (FSBEI) of Higher Professional Education (HPE) «Kuban State Agrarian University named after I. T. Trubilin»; house 13, Kalinin str. Krasnodar city, Russian Federation, 350044; e-mail: mrspestunova@yandex.ru

Kalmykov Zakhar Timofeevich, Postgraduate student of the 1st year of study at the Faculty of Zootechnics of the Federal State Budgetary Educational Institution (FSBEI) of Higher Professional Education (HPE) «Kuban State Agrarian University named after I. T. Trubilin»; house 13, Kalinin str. Krasnodar city, Russian Federation, 350044; e-mail: zakhar.kalmykov@ mail.ru

Vasil'ev Vasily Igorevich, 4th year student at the Faculty of Zootechnics of the Federal State Budgetary Educational Institution (FSBEI) of Higher Professional Education (HPE) «Kuban State Agrarian University named after I. T. Trubilin»; house 13, Kalinin str. Krasnodar city, Russian Federation, 350044; e-mail: vasilij_vasilev_@list.ru

Balyuk Lyudmila Sergeevna, undergraduate of the 1st year of study at the Faculty of Zootechnics of the Federal State Budgetary Educational Institution (FSBEI) of Higher Professional Education (HPE) «Kuban State Agrarian University named after I. T. Trubilin»; house 13, Kalinin str. Krasnodar city, Russian Federation, 350044

ВНИМАНИЮ АВТОРОВ!

Статьи принимаются как на русском, так и английском языках. Статьи в редакцию следует представлять в электронном виде (по e-mail), в формате Word, шрифт Times New Roman, кегель 14, через один интервал. Объем статьи должен быть не менее 5-ти и не более 12-ти страниц, включая таблицы (набор построчный с табуляцией), рисунки и список литературы.

Графики, диаграммы, рисунки и фотографии просим представлять также в формате JPG с соответствующими подписями.

Структура предоставляемых в редакцию статей для русскоязычных авторов (англоязычные авторы, придерживаясь той же структуры, предоставляют все данные только на английском языке):

1. УДК - заглавными буквами на русском языке. Выбрать УДК, соответствующий тематике Вашей статьи Вы можете на сайте http://teacode.com/online/udc/

2. Автор(ы) - строчными буквами, полужирным шрифтом, на русском языке.

3. Название — заглавными буквами, полужирным шрифтом, на русском языте.

4. Ключевые слова - 10-12, строчными буквами, на русском языке.

5. Резюме - строчными буквами, на русском языке. Требования к резюме: объем 150250 слов. Необходимо кратко осветить цель исследования, методы, результаты (желательно с приведением количественных данных), четко сформулировать выводы. Не допускаются разбивка на разделы, абзацы и пункты.

6. Текст статьи - на русском языке. Текст излагается структурировано, выделяются следующие разделы: введение, материалы и методы исследований, результаты и обсуждение, выводы и заключение. Ссылки на цитированную работу даются в тексте цифрой в квадратных скобках, нумерация в порядке цитирования, а не по алфавиту. Если ссылка на работу есть в таблице или в подписи к рисунку, ей присваивается порядковый номер, соответствующий расположению данного материала в тексте статьи.

Рисунки и таблицы ориентируются по центру. От общего текста отделяются меж-