CC BY
18
УДК 219:579.862.1:636.2:616-076
Ключевые слова: стрептококки, биологические, иммуногенные и антигенные свойства
Key words: streptococci, biological, immunogenic and antigenic properties of microorganisms
Гадзевич О. В.
ИЗУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СТРЕПТОКОККОВ, ЭТИОЛОГИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫХ В ИНФЕКЦИОННОЙ ПАТОЛОГИИ ТЕЛЯТ
THE STUDY OF BIOLOGICAL PROPERTIES OF STREPTOCOCCI WHICH ARE ETIOLOGICALLY SIGNIFICANT CONCERNING INFECTIOUS DISEASES OF CALVES
Национальный научный центр «Институт экспериментальной и клинической ветеринарной медицины» Адрес: 61023, Украина, г. Харьков, ул. Пушкинская, 83
National Science Center "Institute of Experimental and Clinical Veterinary Medicine" Address: 61023, Ukraine, Kharkov, Pushkinskaya str., 83
Гадзевич Ольга Викторовна, мл. научн. сотрудник
Gadzevych Olga V., Junior Research Scientist
Аннотация. В статье приведены результаты бактериологических исследований патологического материала от телят с клиническими признаками респираторных и желудочно-кишечных заболеваний. В результате бактериологических исследований установлено, что в инфекционной патологии молодняка крупного рогатого скота принимают участие 7 видов стрептококков: Str. рneumoniae, Str. рyogenes, Str. аgalactiae, Str. bovis, Str. dysagalactiae, Str. mutans, Str. uberis. Кроме того, определено, что Str. pneumoniae и Str pyogenes обладают выраженными антигенными и иммуногенными свойствами.
Summary. The article presents the results of bacteriological studies of pathological material from calves with clinical features of respiratory and gastrointestinal diseases. It is shown that seven species of streptococci (Str. pneumoniae, Str. pyogenes, Str. agalactiae, Str. bovis, Str. dysagalactiae, Str. mutans, Str. uberis) are involved in an infectious disease of young cattle. Found that Str. pneumoniae and Str. pyogenes had significant immunogenic and antigenic properties.
Введение
Стрептококки - род сферических грам-положительных бактерий типа Ргтшг-[1], клеточное деление которых происходит вдоль единой оси, поэтому они имеют вид цепочек или парных кокков (от греч. Streptos - «подобный цепочке»). Стрептококки убиквитарны, многие виды могут являться причиной инфекционных заболеваний сельскохозяйственных животных, которые характеризуются тяжелыми септическими явлениями, воспалением органов дыхания, желудочно-кишечного тракта и суставов [2], а у взрослых животных - эндометритами и маститами [3]. Поэтому весьма актуальным является изучение биологических свойств стрептококков, которые имеют этиологическое значение в инфекционной патологии сельскохозяйственных животных для получения потенциально-вакцинных штаммов, обладающих выраженными антигенными и иммуногенными свойствами.
Цель исследований - подобрать этиологически значимые культуры стрептококков, обладающие стабильными биологическими, антигенными и иммуногенными свойствами для изготовления иммунобиологических препаратов.
Материалы и методы
Для изучения этиологического значения стрептококков в инфекционной патологии животных проводили бактериологические исследования патологического (паренхиматозные органы, кишечник, головной мозг, трубчатая кость) и клинического материала (экссудат, смывы со слизистых оболочек носовых ходов), отобранного от павших и вынужденно убитых больных и клинически здоровых животных.
Бактериологические исследования, идентификацию микроорганизмов, определение их вирулентных, антигенных и иммуноген-ных свойств проводили общепринятыми в микробиологии методами [1, 4, 5, 6]. Для
изучения биологических свойств стрептококков использовали лабораторных животных (белых мышей и кроликов). ЛД50 (летальная доза, вызывающая гибель 50 % животных) и ИмД50 (иммунологическая доза, вызывающая защиту 50 % животных) рассчитывали по методике Кербера в модификации Ашма-рина [7, 8].
Экспериментальные исследования на животных были проведены с учетом основных принципов биоэтики. Кормление, содержание и уход за лабораторными животными осуществлялись согласно нормам и рационам, рекомендованным для данного вида животных. Эвтаназия животных была проведена путем передозировки анестетиков.
Результаты исследований анализировали статистически с помощью компьютерных программ Microsoft Excel. Для обработки полученных данных проводили корреляционный анализ с использованием параметрических критериев, средних значений (М) и отклонений (m) [9].
Результаты исследований
Бактериологические исследования проводили в лаборатории изучения бактериальных болезней рогатого скота ННЦ «ИЭКВМ». Работа проводилась в 20082013 гг. От телят (n = 368) с клиническими признаками желудочно-кишечных и респираторных заболеваний было изолировано 1489 культур микроорганизмов, из которых 286 культур (19 %) по морфотин-кториальным, культуральным и биологическим свойствам были идентифицированы как микроорганизмы рода Streptococcus (рис. 1).
В результате проведенных исследований установлено, что в инфекционной патологии молодняка крупного рогатого скота принимают участие 7 видов стрептококков. Однако частота выделения различных видов стрептококков неодинакова (рис. 2).
Как обозначено на рисунке 2, в ходе наших исследований по серологическим, куль-турально-морфологическим и биохимическим свойствам 114 культур (40 %) были дифференцированы как Str. pneumoniae, 85 культур (30 %) - Str. pyogenes, 11 культур (4 %) - Str. agalactiae, 34 культуры (12 %) -Str. bovis, 15 культур (5 %) - Str. dysagalactiae, 18 культур (6 %) - Str. mutans, 9 культур (3 %) - Str. uberis.
Следует отметить, что культуры рода Streptococcus выделяли как в чистом виде, так и в ассоциациях. В 9,8 % случаях Streptococcus pneumonia выступал как самостоятельный возбудитель, что свидетельствовало о его агрессивности и способности самостоятельно вызывать заболевания у животных.
При определении патогенности эпизоотических изолятов стрептококков было установлено, что микроорганизмы рода Streptococcus, изолированные от больных телят, в 79 % случаях вызывали гибель белых мышей. Для изучения степени патогенности микробов определяли ЛД50. В результате чего было установлено, что не все культуры стрептококков, изолированные с патологического материала от телят, обладали одинаковой вирулентной активностью. Наивысшую вирулентность для лабораторных животных имели Str. pneumoniae и Str. pyogenes, выделенные из сердца и селезенки павших телят с признаками септицемии.
Рис. 1. Процентное соотношение микроорганизмов, выделенных от телят, больных пневмоэнтеритами.
Рис. 2. Видовой состав стрептококков, изолированных от телят, больных пневмоэнтеритами.
Таблица 1.
Вирулентность стрептококков по методу Кербера в модификации Ашмарина
Таксономическое обозначение культур ЛД50 миллионов микробных тел
Max Min M±m
Str. pneumoniae (n = 6) 354 67 171±39,8
Str. pyogenes (n = 6) 170 481 373±46,5
Примечание: п - количество культур, взятых в опыт; М - среднее значение; т - погрешность; ЛД50 - средняя смертельная доза, вызывающая смертельный исход у 50 % животных.
Таблица 2.
Результаты исследования иммуногенной и антигенной активности
Таксономическое обозначение культур Результат заражения мышей 4ЛД50 через 14 суток после их иммунизации, % выживших Титр специфичных антител в РА Иммунологические свойства (ИмД50) млрд КОЕ
Str. pneumoniae (n = 4) 90 1 : 384±73,0 0,062±0,01
Str. pyogenes (n = 4) 90 1 : 320±64,0 0,256±0,02
Примечание: п - количество культур взятых в опыт; КОЕ - колоний образующих единиц; 4ЛД50 - четырехкратная смертельная доза, вызывающая смертельный исход у 50 % животных; ИмД50 - иммунологическая доза, вызывающая защиту 50 % животных.
Летальная доза, вызывающая гибель 50 % животных (ЛД), для Str. pneumoniae была в пределах от 67 до 354 миллионов микробных тел, для Str. pyogenes - от 170 до 481 миллионов микробных тел (табл. 1).
В опытах было установлено, что культуры Str. pneumoniae и Str. pyogenes обладают выраженными антигенними и иммуногенными свойствами. Испытуемые культуры создавали строго специфическую протективную защиту подопытных животных (табл. 2).
Среди выделенных нами изолятов стрептококков отобраны штаммы Str. pneumoniae и Str. pyogenes, обладающие типичными, устойчивыми культурально-морфологиче-скими свойствами и выраженными антигенными (средний титр специфичных антител 1 : 320 и 1 : 384) и иммуногенными свойствами.
Выводы
1. В инфекционной патологии молодняка крупного рогатого скота принимали участие 7 видов стрептококков (Str. pneumoniae, Str. pyogenes, Str. agalactiae, Str. bovis, Str. dysagalactiae, Str. mutans, Str. uberis), которые в 79 % случаях вызывали гибель лабораторных животных.
2. Наивысшую вирулентность имели Str. pneumoniae и Str. pyogenes, выделенные из сердца и селезенки павших телят с признаками септицемии.
3. В результате проведенной работы были отобраны культуры Str. pneumoniae и Str. pyogenes - этиологически значимые в инфекционной патологии телят, обладающие типичными, устойчивыми культурально-морфологическими свойствами и выраженными антигенными и иммунногеными свойствами.
Список литературы
1. Лабинская, А. С. Микробиология с техникой микробиологических исследований [Текст] / А. С. Лабинская. - М. : Медицина. - 1978. - 394 с.
2. Терехов, В. Стрептококкоз телят и поросят. [Текст] / В. Терехов, О. Терехова, А. Скориков // Ветеринария сельскохозяйственных животных, 2008. -№ 8. - С. 8-9.
3. Турко, И. Б. Пути распространения стрептококковой и стафилококковой микрофлоры при мастите. [Текст] / И. Б. Турко, В. И. Семанюк, Р. А. Пеленьо, А. В. Куляба // Научный вестник Львовского национального университета ветеринарной медицины и биотехнологии имени С. З. Гжицкого, 2010. -Том 12. - № 2 (44). - Часть 1. - С. 321-224.
4. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования : под ред.
М. О. Биргера. - 3-е изд. перераб. и доп. - М. : Медицина, 1982. - 464 с.
5. Микробиологические и вирусологические исследования в ветеринарной медицине. Справочное пособие / А. Н. Головко, В. А. Ушкалов, В. Г. Скрип-ник, Б. Т. Стегний [и др.] : под ред. А.Н. Головко. -Х. : НТМГ, 2007. - 512 с.
6. Определитель бактерий Беррджи [Текст] : под ред. Дж. Хоулта [и др.]. - М. : Мир, 1997. - Т. 1-2.
7. Ашмарин, И. П. Статистические методы в микробиологических исследованиях / И. П. Ашмарин, А. А. Воробьев. Государственное изд-во Медицинской литературы. - Л., 1962. - 177 с.
8. Закс, Л. Статистическое оценивание. - М. : Статистика, 1976. - 598 с.
9. Реброва, О. Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ Statistica / О. Ю. Реброва. - М. : Медиасфера, 2002. - 144 с.
