CC BY
111
Таблица 2. Воспроизводительные способности коров
Показатель Группа
контроль- ная опыт- ная
Продолжительность сухостойно-
го периода, дн. 58 55
Продолжительность сервис-
периода, дн. 96 ± 6,8 82 ± 7,4
Число спермодоз, затрачивае-
мых на одно плодотворное осе-
менение 2,1 1,7
ной, на 0,07 % (р<0,05). Разница между остальными показателями были не существенными. Хотя можно отметить тенденцию к увеличению в молоке коров опытной группы содержания казеина (на 0,07 %) и СОМО (на 0,12 %).
Таблица 3. Изменение живой массы приплода подопытных животных
Возраст, мес. Гр уппа
контрольная опытная
телки 1 бычки телки 1 бычки
При рождении 1 2 3 29.7 ± 2,35 31,6 ± 1,87 42,4 ± 3,43 46,8 ± 2,74 58.7 ± 2,63 76,1 ± 1,97 28,6 ± 2,23 44,3 ± 2,65 61,2 ± 1,95 78,5 ± 2,14 30.4 ± 3,12 47.5 ± 2,67
Под влиянием препарата Веторон продолжительность сервис-периода снизилась, по сравнению с контрольной группой, на 14 дн., или 14,5 %, число спермодоз на одно плодотворное осеменение - на 0,4 дозы, или 19,0 % (табл. 2).
От всех подопытных животных было получено потомство, отелы прошли благополучно. Заболеваний или отхода приплода не наблюдали.
Живая масса телок опытной группы при рождении составляла 28,6,0 кг, что ниже, чем в контрольной, на 1,1 кг (табл. 3). Начиная с 2-го мес. они превосходили молодняк, полученный от коров контрольной группы. Абсолютный прирост за 3 мес. учётного периода у телочек опытной группы, составил 49,9 кг, а среднесуточный прирост - 554 г, что выше, чем у молодняка в контроле, на 3,5 кг и 39 г.
Выводы. Таким образом, включение в рацион сухостойных коров в течение 2 недель до отёла и 10 недель после отёла препарата Веторон в дозе 15 мл/гол. в сутки оказывает положительное влияние на
их последующую молочную продуктивность и воспроизводительную способность. По сравнению с контролем, в опытной группе молочная продуктивность за лактацию повысилась на 128 кг, или 2,9 %, выход молочного жира - на 4,8 кг, или 2,7 %; молочного белка - на 4,8 кг, или 3,6 %. Улучшение воспроизводительной способности выразилось в снижении сервис-периода на 14 дней, или 14,5 %, и спермодоз, необходимых для плодотворного осеменения, на 0,4 дозы, или 19,0 %.
Литература.
1. Калмыкова О., Прохоров И. Больше надой - выше риск кетоза и мастита //Животноводство России. - 2009. - № 3. - С. 47.
2. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных / А. П. Калашников, В. И. Фисинин, В. В. Щеглов, Н. И. Клейменов. - М.: КолосС, 2003. - 456с.
3. Логинова В. У молочного скотоводства есть будущее. //Животноводство России. - 2002. - № 4. - С. 44.
4. Стрекозов Н. И. Молочное скотоводство России: настоящее и будущее // Зоотехния. - 2008. - № 1. - 21 с.
5. Власов Б., Карелина Л., Козуб Ю. Метаболические аспекты продуктивности коров при скармливании «Фелуцена» // Молочное и мясное скотоводство. - 2012. - № 5. - С. 19 - 20.
6. Применение Веторона в сельском хозяйстве. - Сб. документов. - М. - 1997. - 44 с.
THE APPLICATION OF VETORON IN FEEDING OF DRY COWS
L.V. Sytcheva
Summary. The effect of feeding of the dry cows with Vetoron in the dose 15 ml per head per day for 2 weeks before giving birth and within 10 weeks after giving birth on the milk productivity and milk quality, as well as the reproductive ability of animals has been studied. It has been established, that in comparison with the control in the test cow group milk production during lactation increased at 128 kg, or 2.9 %, the milk fat output - by 4.8 kg, or 2.7 %; milk protein - 4.8 kg, or 3.6 %. Improvement of the reproductive capacity resulted in the reduction of the service period to 14 days, or 14.5 %, the number of semen doses decreased by 0.4, or 19.0 %.
Key words: cows, milk yield, the service period, reproduction, fat, protein, Vetoron
УДК 619:579
ИЗУЧЕНИЕ МОРФОЛОГО-КУЛЬТУРАЛЬНЫХ И ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ШТАММА ESCHERICHIA COLI VL-613*
О.А. АРТЕМЬЕВА, кандидат биологических наук, зав. лабораторией
Е.Н. СТРЕКОЗОВА, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
В.А. ФОМЕНКО, научный сотрудник ВИЖ Россельхозакадемии
Н.А. ПЫШМАНЦЕВА, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
*Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ, шифр 2012-1.4-12-000-2021-009. В проведении исследований использовано оборудование ЦКП «Биоресурсы и биоинженерия сельскохозяйственных животных» ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии.
СКНИИЖ Россельхозакадемии Л.К. \ЭРНСТ\. академик РАСХН E-mail: [email protected]
Резюме. Для повышения продуктивности животных, качества продукции и соблюдения ее экологической безопасности необходимы новые решения в обеспечении сбалансированными полнорационными кормами. Бактерия Е.соНвыделена из содержимого кишечника птицы. Исследование микроорганизма проводили в условиях in vitro с целью изучения морфолого-культуральных и физиолого-биохимических свойств по общепринятым методам в препаратах, приготовленных из суточной агаровой или бульонной культуры, на соответствующих дифференциальнодиагностических средах. При ускоренной оценке токсичности на Tetrahimena piriformis культура дала отрицательный результат. Штамм E. coli VL-613 обладает высокой резистентностью к антибиотикам хинолонам 1-го поколения - налидиксовой кислоте (невиграмон). Содержание свободного лизина в культуральной жидкости, определенное хроматографическим методом, составило в первый день наращивания биомассы 485±4 мг/л, на третий - 453±5,9 мг/л и было достоверно (р<0,05) выше, чем в мясном бульоне. Сохранность штамма E. coli в воде централизованного водоснабжения в первый день составила 66 %, на третий день 31 % от начальной концентрации 500 млн КОЕ/мл. Ключевые слова: микрофлора желудочно-кишечного тракта, бактерии группы кишечной палочки, аутотрофные микроорганизмы, антибиотикочувствительность, штамм E. coli VL-613.
Последние достижения в области генетики бактерий, генной инженерии и в особенности разработка технологии рекомбинантных штаммов открывают новые перспективы к созданию и применению эффективных микробных препаратов-пробиотиков с определенными специфическими свойствами. К их числу относится плазмидная стабильность, высокий уровень углеводной и белковой утилизации, выживаемость и рост в кислотах и желчи, способность к адгезии на слизистой эпителия, анти-биотикоустойчивость, иммуногенность и способность ингибировать рост патогенов [1]. Особенно важно при этом получение штаммов, продуцирующих биологически активные вещества, которые в значительной степени способны повысить биологическую защиту и продуктивность сельскохозяйственных животных и птицы [2, 3].
Цель наших исследований - определить морфологокультуральные и физиолого-биохимические свойства штамма E. coli VL613 устойчивого к налидиксовой кислоте с оценкой степени токсичности, антагонистического действия к тест-культурам и уровня лизинсин-тезирующей способности в условиях in vitro.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в условиях in vitro в лаборатории микробиологии ВИЖ Россельхозакадемии по общепринятым микробиологическим методам серийных разведений с последующим посевом на дифференциально-диагностические среды. Чувствительность к рН среды определяли на мясо-пептонном агаре поверхностным посевом 0,2 мл концентрацией 10 ЕД по стандарту мутности односуточной культуры. Изучение культурально-морфологических признаков проводили методом окраски по Грамму с последующей микроскопией. Физиолого-биохимические свойства определяли по длинному биохимическому ряду ферментации сахаров, идентификацию проводили по ИМАЦ-тестам (реакция на индол, реакция с метиленовым красным, реакция Форест-Проскауэра, утилизация цитрата).
Штамм устойчивый к налидиксовой кислоте, получен из штамма Escherichia coli VL-613 (ВКПМ В-3423) путем селекции [4]. Для выделения ауксотрофов устойчивых к действию налидиксовой кислоты (невиграмон) использовали готовую среду Эндо с добавлением 20 мкг/мл соответствующего антибиотика. Рабочий раствор налидиксовой кислоты (невиграмон): 20 мл 1 М раствора NaOH 100 мл H2O дистиллированной воды. 0,4 г налидиксовой кислоты (невиграмон), pH - 7,0, режим автоклавирования 1 атм. (121 °С) 20 мин. Раствор асептически вносили в среду Эндо, на которой можно выделять анаэробов из ассоциаций с колиформными бактериями.
Степень токсичности определяли по МУ 13-7-2/2156 на основе определения выживаемости 3-хсуточной культуры инфузорий Tetrahimena piriformis в среде, содержащей суточную E. coli в концентрации 0,5 млрд КОЕ/мл. Антагонистическую активность по отношению к условно-патогенным и патогенным микроорганизмам определяли с использованием коллекционных культур, которыми располагает лаборатория микробиологии ВИЖ, методом штриха на агаризованной поверхности.
Изучение лизинсинтезирующей способности культуры осуществляли на мясопептонном бульоне (МПБ) и специальных средах с добавлением других аминокислот и минеральных солей. Концентрацию свободных аминокислот определяли хроматографическим методом с предварительным гидролизом биомассы штамма Е. coli, которую наращивали в течении 24... 72 ч. в 100...500 мл обогащённого МПБ при температуре 37 °С. Чтобы сохранить структуру клетки культуральную жидкость 10.15 мин. центрифугировали при 2.3 тыс. оборотах. Затем надосадочную жидкость сливали и центрифугировали повторно при 4 тыс. оборотов в мин., остаточную жидкость вновь сливали, а осадок ресуспензировали в 5...10 мл плазмидного раствора. Затем приливали 0,5...1,0 мл свежеприготовленного раствора лизоцима.
Сохранность различных штаммов E. coli в воде централизованной системы питьевого водоснабжения при рН 7,4 (СанПиН 2.1.4.1074-01) определяли методом серийных разведений с последующим глубинным посевом на дифференцированную среду Эндо. Начальная концентрация микробных клеток составляла 500млн./мл.
Результаты и обсуждение. Штамм Escherichia coli VL-613 представляет собой подвижные при 20.25 °С одиночные палочки. Этот микроорганизм - факультативный анаэроб, граммотрицательный, ауксотроф по метионину и треонину, нуждается в тиамине и биотине для роста. Оптимум рН 7,2...7,5. Скорость роста на мясо-пептонном бульоне при температуре 37 °С - 8. 12 ч. Генетически не модифицирован. На МПА развивается в виде слабовыпуклых полупрозрачных сероватых колоний. Консистенция - мягкая, слизеобразная. В МПБ вызывает диффузное помутнение с образованием осадка. На среде Эндо образует характерные малиновые колонии с металлическим блеском. Штамм ферментирует
Таблица 1. Концентрация свободных аминокислот, мг/л.
Аминокис- лота День культи- вирова- ния E. coli штамм VL 613 E. coli 3912/41 Мясной бульон
не устойчивый к налидиксовой кислоте устойчивый к налидиксовой кислоте
Лизин 1 275 ± 18,2 485 ± 4,0* 290 ± 6,1 338 ± 24,2
3 275 ± 4,8 453 ± 5,9* 270 ± 3,6 338 ± 17,5
Метионин 1 202 ± 13,6 210 ± 15,4* 163 ± 15,9 110 ± 17,2
3 205 ± 7,4* 214 ± 17,7 176 ± 3,5 110 ± 17,8
Треонин 1 8 ± 7,5 34 ± 21,2 3 ± 2,0 154 ± 38,9
3 7 ± 3,5 28 ± 3,5 5 ± 1,8 154 ± 37,9
*р<0,05 по сравнению с мясным бульоном
Рисунок. Динамика изменения среднего значения численности инфузорий Tetrahimena piriformis.
глюкозу, лактозу, галактозу, арабинозу, манит, не ферментирует рамнозу. Культура каталазоположительная, оксидазоотрицательная. Не утилизирует цитрат.
Эксперимент, поставленный на культуре Tetrahimena piriformis показал незначительное снижение численности простейших в первый час (8,96±0,51), что может быть связано с адаптационным эффектом, а наблюдавшийся в дальнейшем резкий рост численности клеток (до 10,52±0,18), на наш взгляд, подтверждает отсутствие токсичности со стороны штамма Escherichia coli VL-613 (см. рисунок).
Для E. coli количество выделяемых аминокислот возрастает к логарифмической фазе роста. Некоторые учёные считают, что накопление аминокислот и полипептидов в культуральной жидкости связано с тем, что синтез этих веществ превышает степень их использования клетками. По мнению Mandelstam (1958 г.) E.coli содержит в свободном состоянии 15 аминокислот, выделение которых во внешнюю среду носит специфический характер, а наибольшая концентрация какой-либо аминокислоты в клетке не всегда сопровождается наибольшим ее выделением во внешнюю среду.
В культуре Е. соїі УЬ 613 устойчивой к налидиксовой кислоте, по сравнению с Е. соїі 3912/41, содержание свободных аминокислот было выше как на первый, так и третий день культивирования. Концентрации лизина, метионина и треонина в односуточной культуре увеличивалась соответственно в 1,7, 1,3 и 11 раз, в трехсуточной - в 1,7, 1,2 и 5,6 раз (табл. 1). При этом содержание лизина в культуре Е. соїі3912/41 было ниже, чем в мясном бульоне, на 14...20 %, а в культуре Е. соїіУЬ 613 устойчивой у налидиксовой кислоте, наоборот, выше на 43 % (р<0,05), что свидетельствует о лизинсинтезирующей способности второго штамма и позволяет рассматривать препараты, полученные на его основе, как полноценную добавку к рационам сельскохозяйственных животных и птицы, дефицитным по аминокислотному составу.
При введении лекарственных и профилактических препаратов в организм животных часто используется питьевая воды. Мы установили, что сохранность культуры Е. соїі VI. 613 в воде в первый день составляет 66 %, на третий день - 31 % (табл. 2). Это может стать основой более удобного и экономически выгодного способа скармливания микробиологической культуры сельскохозяйственным животным.
Таблица 2. Сохранность разных штаммов Е. соїі в воде централизованной системы питьевого водоснабжения
Штамм
Численность после инкубирования, млн
через 1 сут.
E.coli 3912/41 310
E. coli VL-613 не устойчивый к налидиксовой кислоте 300
E. coli VL-613 устойчивый к налидиксовой кислоте 330
через 2 сут.
Снижение от начальной концентрации, %
через 1 сут.
через 2 сут.
15B 38 68,4
160 40 68
156 34 68,8
Вывод. В ходе экспериментальной работы по изучению морфолого-культуральных и физиологобиохимических свойств штамма E. coliVL613 устойчивого к налидиксовой кислоте было установлено, что он обладает повышенной лизинсинтезирующей способностью, не оказывает антоганистического действия по отношению к типичным резидентным представителям микробиоценоза, не токсичен к инфузорям Tetrahimena piriformis, что дает перспективную возможность его применения в дефицитных по аминокислотному составу рационах.
Литература.
1. «Modern food biotechnology, human health and development: an evidence-based study» (Отдел безопасности продуктов питания ВОЗ). ©Всемирная организация здравоохранения, 2005 перевод Евгения Рябцева, 107 с.
2. Тараканов Б.В. Механизмы действия пробиотиков на микрофлору пищеварительного тракта и организм животных // Ветеринария. - 2000. - № 1. - С.47-54.
3. Некрасов Р.В., Махаев Е.А., Виноградов В.Н., Ушакова Н.А. Система кормления свиней на доращивании и откорме с использованием пре- и пробиотиков. - Дубровицы: ВИЖ, 2010- 116с.
4. ЭрнстЛ.К., Лаптев Г.Ю. Использование рекомбинантных микроорганизмов для оптимизации микрофлоры желудочнокишечного тракта сельскохозяйственных животных. - Москва, 2002. - 65 с.
5. Ассатиани В. С. Точность методов биохимического анализа и статистическая обработка результатов// Новые методы биохимической фотометрии. - М.: Наука, 1965. - С. 483-510.
STUDYING MORPHOLOGICAL AND CULTURE, PHYSIOLOGICAL AND BIOCHEMICAL PROPERTIES
OF ESCHERICHIA COLI VL-613 STRAIN O.A. Artemyeva, E.N. Strekozova, V.A. Fomenko, N.A. Pyshmantseva, L.K. Ernstl
Summary. The article reports that at present intensive improvement in animal performance, product quality and observance of ecological safety requires the new solutions in complete and balanced diet feeding. Skipping to content, E.coli bacteria were isolated from poultry intestines. The article presents the microorganism in vitro study carried out in the All-Russian Research Institute for Animal Husbandry, Russian Academy of Agricultural Sciences, to determine the morphological, physiological and biochemical properties according to the common methodologies using preparations of agar and broth cultures on differential and diagnostic media. It says that at rapid toxicity assessment using Tetrahimena piriformis, the culture has had a negative response. And E. coli strain VL 613 shows the strong resistance to the first generation quinolone antibiotics such as nalidixic acid with Navigramon tradename. Accumulation of free acids in the culture medium of the reliable lysine concentrations of485 ±4.0* and 453±5.9* mg/l on the 1st and the 3d days of biomass increase, relatively, was ascertained by a chromatography method. Preservation of E. coli strain in water of the central water supply as to the start concentration of 500 million CFU/ml was 66% on the first day and 31% on the third day. Key words: microflora of the gastrointestinal tract, bacteria of the colibacillus group, autotrophic microorganisms, antibiotic sensitivity, E. coli VL 613 strain.
