Научная статья на тему 'Применение бактериофагов для контроля заболеваний креветок, вызванных vibrio harvei'

Применение бактериофагов для контроля заболеваний креветок, вызванных vibrio harvei Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

CC BY
88
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КРЕВЕТКИ PENAEUS MONODON / VIBRIO HARVEYI / АКВАКУЛЬТУРА / ФАГОВАЯ ТЕРАПИЯ / АНТИБИОТИКОТЕРАПИЯ ЛИЧИНОК КРЕВЕТОК / SHRIMP PENAEUS MONODON / AQUACULTURE / PHAGE THERAPY / ANTIBIOTIC THERAPY OF SHRIMP LARVAE

Аннотация научной статьи по ветеринарным наукам, автор научной работы — Зимин Андрей Антонович, Кононенко Сергей Иванович

Широкое распространение резистентных бактерий в аквакультуре вызвало потребность в разработке новых антибактериальных средств для обработки воды для культивирования креветок. Эта статья дает представление о ряде экспериментов по применению бактериофагов для контроля Vibrio harveyi при производстве креветок. В лабораторных исследованиях обработка воды приводила к выживаемости нуплий креветок до 70 % при экспериментальном заражении вибрионом. В производственных экспериментах выживаемость заболевших креветок при фаговой терапии доходила до 88 %. Это показывает высокую эффективность фаговой терапии при прозводстве креветок в аквакультуре.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по ветеринарным наукам , автор научной работы — Зимин Андрей Антонович, Кононенко Сергей Иванович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

APPLICATION OF BACTERIOPHAGES FOR CONTROL OF SHRIMP DISEASES CAUSED BY VIBRIO HARVEI

The widespread of resistant bacteria in aquaculture has necessitated the development of new antibacterial agents for treating water for cultivation of shrimp. This article gives an idea of a number of experiments on the use of bacteriophages for the control of Vibrio harveyi in the production of shrimp. In laboratory studies, water treatment led to the survival of shrimp nuplia up to 70 % with experimental infection with vibrio. In the production experiments, the survival rate of sick shrimp with phage therapy reached 88 %. This shows the high efficiency of phage therapy in the production of shrimp in aquaculture. The study was carried out with the financial support of the Russian Foundation for Basic Research in the framework of the scientific project No. 16-44-230855-р_а.

Текст научной работы на тему «Применение бактериофагов для контроля заболеваний креветок, вызванных vibrio harvei»

инфицирования у больных коров выше, в сравнении с инфицированными и составляет соответственно 16,7 % против 4,6 %.

Постнатальное инфицирование, при условии раздельного содержания пренатально инфицированных и не инфицированных ВЛ КРС телят и выпойки им пастеризованного молока составило 2,1 %.

Установлено, что к 6-ти месячному возрасту происходит полная элиминация антивирусных колостральных антител к ВЛ КРС из крови интактных телят.

Список литературы

1. Амироков, М.А. Комплексная оценка факторов, влияющих на проявление лейкоза крупного рогатого скота, и совершенствование системы, обеспечивающей эпизоотическое благополучие: дис. ... доктор. вет. наук / Амироков М.А. - Барнаул, 2011.- 166 с.

2. Гулюкин, М.И. Особенности инфекционного процесса индуцированного вирусом лейкоза крупного рогатого скота/ М.И. Гулюкин, А.Ф. Валихов // Материалы Международной научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы исследования по инфекционным и протозойным патологиям животных, рыб и пчел» - Москва. - 2008. - С. 106-114.

3. Москалик, Р.С. Теоретическое и практическое обоснование антиэпизоотической цепи по ликвидации лейкоза крупного рогатого скота / Р.С. Москалик // Buletin Academiei de Stiinte a Moldavei - Кишинев. - 2009.- С. 25-34

4. Москалик, Р.С. Лейкоз крупного рогатого скота (меры профилактики и борьбы в Молдове) / Р.С. Москалик, Е.В. Рени-ца // Кишинев. - 2003.- С.1-43.

5. Москалик, Р.С. Лейкоз крупного рогатого скота (меры профилактики и борьбы в Молдове) / Р.С. Москалик, Е.В. Рени-ца // Кишинев. - 2003.- С.1-43.

УДК 576.858.9:639.512

ПРИМЕНЕНИЕ БАКТЕРИОФАГОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ КРЕВЕТОК, ВЫЗВАННЫХ VIBRIO

HARVEI

APPLICATION OF BACTERIOPHAGES FOR CONTROL OF SHRIMP DISEASES CAUSED BY VIBRIO HARVEI

Зимин Андрей Антонович, канд. биол. наук, ФГБНУ Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г. К. Скрябина РАН, Российская Федерация, г. Пущино Кононенко С. И., д-р с.-х. наук,

ФГБНУ "Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии", Российская Федерация, г. Краснодар Zimin Andrei Antonovich, Cand. Biol. Sci.,

Skryabin's Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms, Russia, Pushchino (Moscow region) Kononenko Sergey Ivanovich, Dr. Agr. Sci., Krasnodar Research Centre for Animal Husbandry and Veterinary Medicine, Krasnodar, Russia

Аннотация: широкое распространение резистентных бактерий в аквакультуре вызвало потребность в разработке новых антибактериальных средств для обработки воды для культивирования креветок. Эта статья дает представление о ряде экспериментов по применению бактериофагов для контроля Vibrio harveyi при производстве креветок. В лабораторных исследованиях обработка воды приводила к выживаемости нуплий креветок до 70 % при экспериментальном заражении вибрионом. В производственных экспериментах выживаемость заболевших креветок при фаговой терапии доходила до 88 %. Это показывает высокую эффективность фаговой терапии при прозводстве креветок в аквакультуре.

Исследование частично выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 16-44-230855-р_а.

Ключевые слова: креветки Penaeus monodon; Vibrio harveyi; аквакультура; фаговая терапия; антибиотикотерапия личинок креветок.

Abstract: the widespread of resistant bacteria in aquaculture has necessitated the development of new antibacterial agents for treating water for cultivation of shrimp. This article gives an idea of a number of experiments on the use of bacteriophages for the control of Vibrio harveyi in the production of shrimp. In laboratory studies,

water treatment led to the survival of shrimp nuplia up to 70 % with experimental infection with vibrio. In the production experiments, the survival rate of sick shrimp with phage therapy reached 88 %. This shows the high efficiency of phage therapy in the production of shrimp in aquaculture.

The study was carried out with the financial support of the Russian Foundation for Basic Research in the framework of the scientific project No. 16-44-230855-р_а.

Key words: shrimp Penaeus monodon; Vibrio harveyi; aquaculture; phage therapy; antibiotic therapy of shrimp larvae.

Вибрионы вызывают крупномасштабные потери в индустрии аквакультуры. Широкое неизбирательное применение антибиотиков в целях борьбы с бактериальными инфекциями, в том числе и в аквакультуре, привело к появлению штаммов с множественной лекарственной устойчивостью [1]. Данная ситуация характерна и для вибрионов и требует поиска альтернатив в обработке воды при производстве аквакультур, например, использования бактериофагов для контроля патогенов из рода Vibrio. Для колибактериозов фаговая терапия как альтернатива антибиотикам в сельском хозяйстве уже щироко исследуется [2, 3]. Можно предполагать и эффективность обработки аквакультуры креветок бактериофагами.

Vibrio harveyi - это распространённый эпизоотический агент, вызывающий у креветок люминисцентный вибриоз. Это заболевание характеризуется медленным ростом, потерей аппетита и высокой смертностью ракообразных. Этот агент вызывает также большой ряд заболеваний у ряда культивируемых рыб и моллюсков. В зависимости от вида рыб и моллюсков, V. harveyi также может вызывать множество других патологий: от геморрагии, некротирующего энтерита и гастроэнтерита до бессимптомной смерти животных. Vibrio harveyi обладает способностью к биолюминесцентности, придавая инфицированным креветкам характерное свечение.

В последнее десятилетие выделены и охарактеризованы бактериофаги против V. harveyi [4-6]. Были проведены исследования по биоконтролю V. harveyi в инкубаторах креветок [4]. Например, были выделены сифовирусы с литической активно-

стью с широким кругом хозяев в отношении штаммов V. harveyi. Эти штаммы фагов были использованы для экспериментального лечения личинок креветок (Penaeus monodon), инфицированных V. harveyi. Для лабораторного исследования брали 18 дневных личинок креветок. Их содержали в пластиковых контейнерах, содержащих 1 л фильтрованной стерилизованной морской воды. Креветок заражали вибрионами в концентрации 105 клеток на мл. Бактериофаги добавляли до 105 PFU/мл. Было три группы животных: 1) в первую группу резервуаров добавили две порции фагов сразу (0 часов) и через 24 часа; 2) во вторую фаги добавляли только сразу (0 часов); в) к третьему набору ванн не добавляли препарат бактериофагов. Личинки креветок, получившие 2 дозы фагов, показали 80 % выживаемость и снижение титра V. harveyi на три порядка. Личинки креветок, получившие только одну дозу фагов, показали выживаемость на 70 % со снижением титра возбудителя на два порядка. Без лечения выжило только 25 % личинок и титр V. harveyi вырос в 10 раз. Эти исследования проходили в течение 48 часов. Возможно, длительность как развития инфекции, так и лечения было слишком коротки для измерения общей смертности [4].

Более длительные (17-дневные) коммерческие испытания в области исследования фаговой терапии в инкубаторах креветок были проведены с использованием 35 000 науплий в 500-литровых баках [4]. Эти личинки были инфицированы V. harveyi. После 17 дней ежедневного лечения препаратом бактериофага средняя выживаемость составляла 86 %. Без фаговой терапии выживаемость была 17 %. Это исследование показало, что обработка препаратами бактериофагов воды, в которой развиваются личинки креветок, значительно повышает выживаемость последних. Одновременно проводился опыт по применению антибиотиков в аналогичных условиях (окситетрациклин 5 ppm/день и канамицин 10 ppm/день), выживаемость в этих опытах составила около 40 %. Это указывает на явное преимущество фаговой терапии по отношению к антибиотикотерапии культуры науп-лий креветок, а оставлять последних без обработки в присутствии возбудителя не рационально. Отсутствие лечения приводит к гибели более чем 80 % стада. Надо отметить, что антибитико-терапия приведет к содержанию остаточной концентрации анти-

биотиков в пишевом продукте, вырабатываемом из креветок. В случае фаговой терапии пищевой продукт будет чист и от возбудителя и от этих веществ.

В другом исследовании из тканей устриц и воды для выращивания личинок креветок были выделены 4 фага против V. harveyi [5]. Два из них были отнесены к семейству Siphoviridae. Было показано, что фаг Viha10 лизирует 70 % из 100 изолятов V. harveyi, полученных из устриц, тогда как Viha8 лизировал 68 % из 100 изолятов, полученных из воды для выращивания личинок креветок. Эти бактериофаги использовали в крупномасштабных испытаниях в коммерческом инкубаторе для креветок. Десятитонные резервуары морской воды, содержащие 5*105 личинок креветок (P. monodon) с признаками люминисцентного вибриоза (высокая смертность личинок и люминесценция), обрабатывали фагом Viha10 в 1-й день и на 3-й день экспериментальной инкубации. Другой бактериофаг (Viha8) использовали для лечения креветок на второй и четвертый дни. При каждой обработке вносили до 2*106 PFU/мл бактериофага. При использовании дублирующих резервуаров выживаемость личиночных креветок составляла 88 % в одном резервуаре и 86 % в другом, по сравнению с выживаемостью 68 % и 65 % в резервуарах, обработанных окситетрациклином или канамицином, соответственно. К сожалению, в этом эксперименте не было контрольных резервуаров без лечения. Это вероятно было связано с высокими потерями ракообразных при развитии вибриоза. В данной работе также было показана эффективность бактериофага Viha10 против биопленок V. harveyi. Потери бактерий в биопленках возрастали в 10 раз за 6 ч и в 1000 раз за 18 ч [5].

Приведенные эксперименты показывают достаточно широкие перспективы использования бактериофагов для контроля Vibrio harveyi в производстве креветок.

Список литературы

1. Rao, B. M., Lalitha, K. V. (2015). Bacteriophage for aquaculture: are they beneficial or inimical. Aquaculture 2015; 437:146154.

2. Зимин, А.А. Использование бактериофагов для борьбы с колибактериозом и кампилобактериозом в птицеводстве / A.A.

Зимин, Ф.В. Кочетков, С.И. Кононенко, Д.В. Осепчук, Н.Э. Скобликов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2016. № 123. С. 421-432. - http://ej.kubagro.ru/2016/09/pdf/29.pdf

3. Скобликов, Н.Э. Оптимальная схема применения не-трансдуцирующих бактериофагов E. coli для профилактики пост-отъемной диареи поросят / Н.Э. Скобликов, С.И. Кононенко, А.А. Зимин // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2012. - № 37. - С. 169-173.

4. Vinod, MG, Shivu, MM, Umesha, KR, Rajeeva, BC, Krohne, G, Karunasagar, I, Karunasagar, I. Isolation of Vibrio harveyi bacteriophage with a potential for control of luminous vibriosis in hatchery environments. Aquaculture 2006; 255:117-24;

5. Karunasagar, I, Shivu, MM, Girisha, SK, Krohne, G, Karunasagar, I. Biocontrol of pathogens in shrimp hatcheries using bacteriophages. Aquaculture 2007; 268:288-92;

6. Richards, GP. Bacteriophage remediation of bacterial pathogens in aquaculture: a review of the technology. Bacteriophage. 2014 Dec 20;4(4):e975540.

УДК 576.858.9:639.512

ЗАБОЛЕВАНИЯ КРЕВЕТОК, ВЫЗВАННЫЕ ПАТОГЕНАМИ РОДА VIBRIO DISEASES OF SHRIMPS CAUSED BY PATHOGENS OF THE

VIBRIO GENUS

Зимин Андрей Антонович, канд. биол. наук, ФГБНУ Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г. К. Скрябина РАН, Российская Федерация, г. Пущино Кононенко Сергей Иванович, д-р с.-х. наук, ФГБНУ "Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии", Российская Федерация, г. Краснодар Zimin Andrei Antonovich, Cand. Biol. Sci.,

Skryabin's Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms, Russia, Pushchino (Moscow region) Kononenko Sergey Ivanovich, Dr. Agr. Sci.,

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.