Совершенствование технологии производства вакцины против сибирской язвы и некробактериоза животных Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

58

Ветеринария

www. agroyug. ru

Э01 10.24411 /9999-007А-2020-00015

УДК: 619:616.98:579.852

Ф.Н. Мельник - кандидат биологических наук, заместитель директора

1А.Я. Самуйленко - доктор ветеринарных наук, профессор, академик РАН, заместитель директора

1Н.В. Мельник - доктор ветеринарных наук, профессор, ведущий научный сотрудник 1Е.В. Маркова - кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела молекулярной биологии и вирусологии

2Е.В. Сусский - доктор биологических наук, директор

3И.С. Колесниченко - кандидат ветеринарных наук, профессор кафедры ветеринарного менеджмента и продовольственной безопасности

1ФГБНУ «Всероссийский научно- исследовательский

и технологический институт биологической

промышленности»

2ФКП «Армавирская биофабрика»

3ФГБОУДПО «Российская академия Кадрового

обеспечения агропромышленного комплекса»

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ВАКЦИНЫ ПРОТИВ СИБИРСКОЙ ЯЗВЫ И НЕКРОБАКТЕРИОЗА ЖИВОТНЫХ

Аннотация. Некробактериоз поражает оленей в период лета, кровососущими насекомыми, а сибирской язвой животные могут заразиться в течение всего пастбищного периода. Срок продолжительности иммунитета у вакцинированных животных тоже неодинаков. У оленей, вакцинированных против не-кробактериоза он сохраняется только 6 месяцев, а у сибирской язвы минимум 12 месяцев. Поэтому разработать технологическую схему профилактических мероприятий против обеих болезней одновременно не представляется возможным. Применение данной вакцины и комплексный подход к профилактике сибирской язвы и некробактериоза позволит снизить заболеваемость и падеж оленей в 4-6 раз, а результаты активной терапии повысить до 97-100%. Выше названный препарат не имеют аналогов в мировой и отечественной практике. [ 1,2,3]

Ключевые слова: сибирская язва, некробактериоз, эпизоотическая ситуация, иммунитет, ассоциированная вакцина, антиген.

Annotation. Necrobacteriosis infects deer during the summer with blood-sucking insects, and anthrax animals can become infected during the whole grazing period. The duration of immunity in vaccinated animals is also not the same. In deer vaccinated against necrobacteriosis, it lasts only 6 months, and in anthrax, at least 12 months. Therefore, to develop a technological scheme of preventive measures against both diseases at the same time is not possible. On the one hand, to develop a drug for the prevention of necrobacillosis of animals with a duration of immunity of at least 12 months. On the other hand, combine the processing time of animals, which requires the creation of an associated vaccine that allows simultaneous injection of antigen against both infections with immunogenicity up to a year.

The usage of this vaccine and an integrated approach to the prevention.

Key words: anthrax, necrobacillosis, epizootic situation, immunity, associated vaccine, antigen.

Постановка проблемы.

Оленеводство в агропромышленном комплексе Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока занимает существенное место. С его развитием связано решение таких важных / народнохозяйственных задач, как укрепление экономики сельскохозяйственных предприятий, рост благосостояния коренных народов Севера, создание собственной продовольственной базы, вовлечение в хозяйственный оборот растительных ресурсов, не используемых другими видами сельскохозяйственных животных.

Следует особо подчеркнуть социальное значение отрасли. Она создает сферу приложения исторически сложившихся навыков почти всех коренных народов Севера. От северных оленей, кроме мяса и субпродуктов, получают меховое, кожевенное и эндокринное сырье, панты и другую ценную продукцию.

Многолетняя практика, исследования учёных и статистические данные показывают, что огромный вред оленеводству наносят различные болезни, которые обусловливают более 60 % всех непроизводительных отходов. Заболевания приводят к падежу, потере упитанности животных и снижению качества продукции. Круг заболеваний, встречающихся в оленеводстве, достаточно широк. Из инфекционных болезней особо следует выделить болезни, общие для животных и человека: сибирскую язву, бешенство, ящур, бруцеллез.

Большой урон оленеводству наносит некробактериоз. Заболевание протекает хронически или подостро и характеризуется некрозом тканей в очаге поражения. У оленей чаще поражаются нижние части конечностей, на которых образуются воспаления гнойнонекротического характера. Вспышки заболевания отмечаются главным образом летом (июль - август). Возникновению и распространению

ЭФФЕКТИВНОЕ № 5 август ЖИВОТНОВОДСТВО^

заболевания способствует плохая упитанность оленей, нарушение спокойного выпаса вследствие нападения кровососущих насекомых и мух оводов, травмирование конечностей при беспорядочном беге, травмы слизистой оболочки ротовой полости, контактирование с грызунами. Бактерия, являющаяся возбудителем заболевания, постоянно присутствует в желудочно-кишечном тракте оленей и сохраняет свою вирулентность во внешней среде даже при заморозках более 3 месяцев. Некробакте-риозом ежегодно переболевает до 10 % поголовья оленей, из которых около 80 % гибнет.

Первостепенность и важность борьбы с теми или иными заболеваниями зависит как от причиняемых ими экономических потерь, так и от уровня существующих и применяющихся в производстве научных ветеринарных разработок и рекомендаций по их профилактике и лечению. Следует отметить, что по заболеваниям, общим для животных и человека (сибирская язва, бешенство, бруцеллез), разработаны и применяются достаточно эффективные методы профилактики, и борьба с эпизоот-иями проводится в соответствии с существующими инструкциями ветеринарного законодательства. [4,5,6,7,8]

Методология и методы исследования.

Специалистами ФКП «Орловская биофабрика» совместно с Всероссийским научно- исследовательским технологическим институтом биологической промышленности (ВНИИТИБП) разработана регистрационная документация на лекарственный препарат «Вакцина против сибирской язвы и некробактериоза животных ассоциированная сорбированная». Данная вакцина превосходит по иммуногенности все известные моновакцины против указанных заболеваний животных и не имеет аналогов на отечественном и зарубежном рынке.

Готовая некробактериозная вакцина состоит из комплекса анатоксинов, адсорбированных на гидроокиси алюминия и эмульгированных в масляном адъюванте. В ней содержится остаточный формалин, который используется для инактивации токсинов.

Нами была предпринята попытка добавки к некро-бактериозной вакцине сибиреязвенного живого спорового антигена. Однако через 7-10 суток количество спор в препарате сильно уменьшилось.

Предположили, что это либо токсическое действие остаточного формалина, либо адсорбция спор на гидроокиси алюминия, либо токсическое действие некробак-териозного компонента.

Для выяснения токсического действия остаточного формалина использовали 2 метода нейтрализации формалина: раствором метабисульфита натрия и раствором аммиака. Оказалось, что токсическое действие остаточного формалина на сибиреязвенный компонент имеет место, и нейтрализация формалина метабисуль-фитом натрия позволила снизить эту токсичность. Раствор аммиака также снизил токсичность вакцины, но в меньшей степени.

Таким образом, мы убрали действие остаточного формалина и снизили токсичность вакцины.

После этого нами было установлено, что содержащийся в вакцине масляный адъювант и гидроокись алюминия не влияют на жизнеспособность спор и вегетативных клеток сибиреязвенного компонента, т.е. эти вещества нейтральны.

Приготовили экспериментальный образец ассоциированной вакцины с нейтрализованным остаточным формалином. Сибиреязвенный компонент добавили с расчетом 20-25 млн спор в 1-й дозе (в 0,2 см3) для крупных животных. Для контроля сибиреязвенной моновакцины на морских свинках обычно используют половинную прививную дозу, т.е. 10-12 млн. спор.

Проверка образца ассоциированной вакцины на морских свинках в дозе 10-12 млн. спор показала, что она не иммуногенна по сибиреязвенному компоненту. Она не защищала морских свинок от заражения штаммом М-71 второй вакцины Ценковского в дозе 1 млн. спор. Однако, титры некробактериозных антител в сыворотке крови кроликов, привитых этой вакциной, были очень

высокие 1:1024 - 1:2048 по РА, что свидетельствовало о напряженном иммунитете против некробактериоза.

Результаты.

Стали выяснять в чем причины отсутствия иммуно-генности по сибиреязвенному компоненту.

Поставили 2 опыта.

1 опыт: Привили морских свинок образцом эмульгированной сибиреязвенной моновакцины с масляным адъювантом в дозе 10-12 млн. спор и заразили сибиреязвенным штаммом М-71. Моновакцина защищала 80% морских свинок от заражения при 100%-ной гибели не привитых животных, т.е. она была иммуногенной и масляный адъювант не влиял на иммуногенные свойства сибиреязвенного компонента.

Гидроокись алюминия, которая содержится в ассоциированной вакцине, также не должна влиять на иммуно-генные свойства сибиреязвенного компонента, поскольку раньше выпускалась сибиреязвенная вакцина ГНКИ с гидроокисью алюминия.

2 опыт: Привили двумя моновакцинами, сибиреязвенной, в дозе 10-12 млн. спор, и некробактериозной, морских свинок в разные точки и заразили штаммом М-71. При этом методе применения защита морских свинок от заражения сибирской язвой составила 90%, т.е. при комбинированном применении монопрепаратов иммунитет к сибирской язве образуется.

После анализа этих опытов предположили, что сибиреязвенный компонент особенно в вегетативной форме, когда он инъецирован животному, подвергается токсическому воздействию комплекса некробактери-озных анатоксинов или какого-то его моноанатоксина.

Для этого провели работу по изучению влияния разделенных экзо и эндо - анатоксинов, составляющих не-кробактериозный компонент на сибиреязвенный компонент и по снижению этого влияния.

Комплекс некробактериозных анатоксинов разделили на 2 анатоксина: экзоанатоксин и эндоанатоксин. Определили токсическое действие каждого анатоксина на вегетативные клетки сибиреязвенного штамма 55 ВНИИВВиМ путем их выращивания в питательной среде, содержащей разные концентрации анатоксинов.

Установили, что эндоанатоксин в четыре раза токсичнее, чем экзоанатоксин.

Исходя из этого, приготовили опытный образец ассоциированной эмульгированной вакцины с некробак-териозным экзоанатоксином, в котором нейтрализовали остаточный формалин.

Проверка этой вакцины на морских, свинках в дозе по 10-12 млн. сибиреязвенных спор показала, что она защищает только 50% животных от заражения сибиреязвенным штаммом М-71, что вакцина нереактогенная

- из 12 привитых морских свинок все выжили.

Проверка на кроликах показала, что вакцина имму-ногенна по некробактериозному компоненту, титр антител в сыворотке привитых кроликов по РА был 1:1024

- 1:2048 и безвредна. Кролики остались живы после введения пятикратной дозы.

Недостаточная иммуногенность вакцины по сибиреязвенному компоненту была, видимо, обусловлена остаточной токсичностью некробактериозного экзоанаток-сина. Поэтому следующим нашим шагом была очистка экзоанатоксина, а также инактивация токсина и перевод его в анатоксин в разных условиях: при различных концентрациях формалина, при разном времени инактивации, а также различной величине рН при сорбции анатоксина на гидроокись алюминия.

Всего изготовлено 33 варианта некробактериозно-го экзоанатоксина.

Все варианты были проверены на токсичность к вегетативной культуре вакцинного сибиреязвенного штамма 55-ВНИИВВиМ.

Из них выбраны 4 варианта нетоксичные.

Из одного варианта (7-3) изготовили опытный образец ассоциированной вакцины, в которой экзотоксин инактивирован 0,4%-ным формалином 15сут., адсорбирован на гидроокиси алюминия при рН 7,0, трижды отмыт физраствором.

60

Ветеринария

шшш. agroyug.ru

Таблица 1.

Определение титров антител в РА, КРНГА и РИГА.

Антитела Титры До Срок после вакцинации

антител вакцинации 3 мес. 6 мес. 12 мес.

1:8 22(73,3%) - - -

1:16 8 (26,7%) - - -

Противосибир. антитела 1:32 - - - 12(40%)

1:64 - - 13(43,3%) 13(3,3%)

в РИГА 1:128 - - 12(40%) 5(16,7%)

1:256 - 15(50%) 1(3,3%) -

1:512 - 15 (50%) 4(13,4%) -

1:4 16(53,3%) - - -

1:8 1:16 1:32 14(46,7%) - - -

Противонекроб. антитела в Ра _ _ _ 13(3,3%)

1:64 - 8(26,7%) 14(46,7%) 14(46,7%)

1:128 - 12(40%) 13(43,3%) 3(10%)

1:256 - 10(33,3%) 3(10%) -

1:4 12(40%) - - -

1:8 6 (20%) - - -

Противонекроб. 1:16 12(40%) - - 14(46,7%)

антитела в КРНГА 1:32 - 15(50%) 12(40%) 15(50%)

1:64 - 12(40%) 18(60%) 1(3,3%)

1:128 - 3(10%) - -

Поскольку в варианте 7-3 экзо-анатоксин был трижды отмыт физраствором, в нем остаточного формалина не было и метабисульфит в вакцину не добавляли.

В сибиреязвенной моновакцине при дозе 10-12 млн. спор отход морских свинок после прививки обычно составляет 1-2 головы. В ассоциированных опытных образцах все морские свинки после вакцинации выживали, т.е. ее реактогенность была ниже, чем у монопрепарата.

Исходя из этого, мы решили увеличить дозу сибиреязвенного компонента в ассоциированной вакцине в

2 и 4 раза, т.е. 25 и 50 млн. спор каждой морской свинке.

Проверка вакцины показала, что при вакцинации этим препаратом с содержанием 25 млн. сибиреязвенных спор в дозе к контрольному заражению штаммом М-71 были устойчивы 60% привитых морских свинок, а при содержании в дозе 50 млн. спор

- 90%, т.е. вариант, содержащий 50 млн. спор в дозе, для морских свинок был иммуногенным.

Этот вариант был нереактогенен, т.к. из 12 привитых морских свинок все выжили.

Он был безвреден. Выжили все

3 кролика после введения им пятикратной дозы.

Иммуногенность к некробактери-озному компоненту. В сыворотках крови 3-х кроликов, привитых этим вариантом, титр антител по РА составил 1:128 - 1:512, что свидетельствует о его иммуногенности.

Таким образом, определены основные конструкции ассоциированной вакцины: сибиреязвенный компонент-100 млн. спор штамма 55-ВНИИВВиМ в дозе для крупного рогатого скота и свиней и 50 млн. спор для овец и оленей; некробак-териозный компонент - экзотоксин, нейтрализованный 0,4% формалином в течение 15 суток, адсорбированный на ГОА при рН 7,0 и трижды отмытый физраствором, в объеме 0,4 см3 для КРС и свиней и 0,2 см3 для овец и оленей.

Результаты исследования проб крови и сывороток крови оленей показали, что через 3 месяца после вакцинации методами КРНГа, РА и РНГА были обнаружены специфические антитела, причем титры выявленных противосибиреязвенных агглютинирующих антител незначительно превышали титры проти-вонекробактериозных антител -таблица 1.

Титры противосибиреязвенных антител варьировали от 1:32 до 1:128, противонекробактериозных в КРИТА

- 1:16 до 1:64, в РА - 1:32 до 1:128. Эффективность применения ассоциированной вакцины серии № 2 подтверждена результатами исследования сывороток крови оленей (п=35) привитых данной вакциной, что свидетельствует о высокой антигенной активности ее специфических компонентов.

Максимальный уровень противосибиреязвенных агглютининов в титрах 1:64-1:128 выявлен в 75% сывороток крови, противонекробак-териозных в 68% сывороток крови, взятых через 12 месяцев после вакцинации, что подтверждает высокую иммуногенность ассоциированной вакцины.

Данные проведенного исследования дают основание заключить, что ассоциированная вакцина против сибирской язвы и некробактери-оза является безвредным и эффективным средством специфической профилактики применение которой позволяет уменьшить потери продуктивности оленей вследствие стресса и массового травматизма животных, снизить трудозатраты и создать стойкое эпизоотическое благополучие по сибирской язве и некробакте-риозу. Оптимальным временем для вакцинопрофилактики оленей является осень (октябрь-ноябрь) во время корализации без жесткой фиксации животных, что облегчает труд ветеринаров и оленеводов по их сбору и увеличивает производительность труда.

Таким образом, ассоциированная вакцина показала высокую эффективность и может быть рекомендована для включения в схему вете-ринарно-санитарных мероприятий по борьбе с сибирской язвой и не-кробактериозом в условия Севера.

В июле месяце стадо № 1 СПК(Ф) «Томпо»в количестве 869 голов оленей было поголовно вакцинировано ассоциированной вакциной серией № 2 без осложнений. Эффективность применения ассоциированной вакцины серии № 2 подтверждена результатами выявления максимальный уровень про-тивосибиреязвенных агглютининов в

титрах 1:64-1:128 в 75% сывороток крови, противонекробактериозных в 68% сывороток крови, взятых через 12 месяцев после вакцинации, что подтверждает высокую иммуногенность ассоциированной вакцины.

Эффективность вакцинопрофилак-тики северных оленей против некро-бактериоза составила 98%, предотвращенный ущерб - 11 млн. рублей. Экономическая эффективность применения ветеринарных мероприятий на рубль затрат составила 21 рубль. Профилактической вакцинацией против сибирской язвы моновакциной «55-ВНИИВВиМ» ежегодно в РС(Я) подлежит 490-510 тыс. домашних животных всех видов. При внедрении ассоциированной вакцины в отдельных оленеводческих хозяйствах экономический эффект на 1 рубль затрат составляет 275,8 рублей и выше.

Применение вакцинации домашних оленей ассоциированной вакциной некробактериоза покажет хорошую эффективность проведения испытаний. Экономическая эффективность на 1 рубль затрат 20-30 рублей. В оленеводческих стадах Республики опытные и контрольные испытания, проведенные в 2004 году в Нижнеколымском, Момском и Бу-лунском районах показали эффективность применяемой ассоциированной вакцины против сибирской язвы и некробактериоза, что составило 99,6 %. Предотвращенный ущерб по оленеводству составлял:

- Расчет потребности медикаментов на 1 курс лечения домашних оленей против некробактериоза - 629,71 рублей. Если курс лечения продолжится на 5 дней будет 3149 рублей, если на 10 дней 6298 рублей на одну голову северного оленя.

ЭФФЕКТИВНОЕ № 5 август ЖИВОТНОВОДСТВО^

- Расчет потребности на проведение лечебно-профилактических мероприятий на 1 голову северных оленей составляет 1127,4 рублей.

- Расчет диагностических исследований на 1 голову северных оленей - 402,04 рублей.

Изучение особенностей эпизоотического процесса и эффективности вакцинопрофилактики сибирской язвы и некробактериоза северных оленей проводили в условиях Республики Саха (Якутия). Модернизированные испытания проводили в неблагополучных по некробактериозу и стационарно неблагополучных по сибирской язве оленеводческих хозяйствах Республики Саха (Якутия).

Обсуждения и выводы.

Применение вакцины позволяет значительно уменьшить затраты по проведению вакцинации и профилактики одной инъекцией 2-х основных заболеваний северных домашних оленей, зарегистрированных в Республике Саха (Якутия). Применение данной вакцины у животных позволяет вакцинировать оленей во время корализации, что значительно уменьшает затраты проведения профилактики сибирской язвы и некробактериоза, с охватом всех половозрастных групп оленей. Очевидно, экономия материально-технических и финансовых, людских ресурсов, затрачиваемых в случае организации массовой вакцинации против некробактериоза отдельно, в летний период, с использованием автотранспорта и переносных коралей. Считаем необходимым дальнейшее ее применение, а также развития разработки ассоциированной вакцины, так как срок иммунитета животных не менее года, по всем профилактируемым болезням и позволяет охватить практически все поголовья животных.

Таким образом, выпуск данной продукции имеет большой социальный эффект, заключающийся в поддержании благополучия по сибирской язве и некробактериозу в стране. В результате проведенных экспериментов установлено, что предлагаемая ассоциированная вакцина против сибирской язвы и некробактериоза оленей живая безвредна, не реактогенна, создает у однократно привитых животных напряженный иммунитет, предохраняющий их от заражения 10ЛД50 вирулентной сибиреязвенной культуры, длительностью не менее 12 месяцев и против некро-бактериоза не менее 12 месяцев с образованием противонекро-бактериозных антител в титрах не ниже чем при введении коммерческой моновакцины. Применение вакцины против сибирской язвы и некробактериоза животных ассоциированной сорбированной позволит также снизить материальные и трудовые затраты в регионах, где распространено оленеводство.

БИНОВАК®IDD

ЛИТЕРАТУРА

1. Караваев Ю.Д. Опыт борьбы с некробактериозом животных / Караваев Ю.Д., Семенова И.Н., Мельник Н.В. // Ветеринария. -2003. - № 7. - С. 7-9.

2. Мельник Н.В. Некробактериоз животных. Мероприятия по оздоровлению хозяйств. / Мельник Н.В., Караваев Ю.Д. и др. - М.: Методические рекомендации, 2009. - С. 36.

3. Бакулов И.А. Оценка эффективности 10-летнего применения вакцины против сибирской язвы животных из штамма «55-ВИ-ИВВиМ» / Бакулов И.А., Гаврилов В.А. // Ветеринария. - 1994.

- № 8 - С. 11-15.

4. Бакулов И.А. Опыт внедрения вакцины против сибирской язвы из штамма «55-ВИИВВиМ» / Бакулов И.А., Гаврилов В.А., Селиверстов В.В. - М.: Акт. вопросы профилактики сибирской язвы, 1990. - С. 104.

5. Винокуров И.Е Опыт внедрения ассоциированной вакцины против сибирской язвы и некробактериоза северных оленей республике Саха (Якутия). / Винокуров И.Е., Мельник Р.Н., Самуйленко

A.Я., Мельник Н.В., Трифан В.Н. // Ветеринария и кормление. -2014. - № 6. - С. 28-29.

6. Винокуров И.Е. Экономические эффекты комбинированной иммунизации северных оленей против некробактериоза и сибирской язвы в Республике Саха (Якутия). // Винокуров И.Е., Мельник Р.Н., Самуйленко А.Я., Трифан В.Н., Крюкова Е.Н., Мельник Н.В., Барсуков Ю.И., Левкович Н.Г., Гулюкин А.М. // Ветеринария и кормление. - 2015. - № 3. - С. 45-47.

7. Мельник Н.В Использование вакцины в системе мероприятий по профилактике и борьбе с некробактериозом животных. / Мельник Н.В., Боровой В.Н., Крюкова Е.Н., Самуйленко А.Я., Гринь С.А., Винников М.Г., Фёдорова Н.В., Мельник Р.Н. // Ветеринария Кубани. - 2017. - № 3. - С. 10-12.

8. Винников М.Г. Производственные испытания рекомендаций и системы ветеринарно-санитарных мероприятий по профилактике некробактериоза крупного рогатого скота / Винников М.Г., Мельник Р.Н., Гринь С.А., Самуйленко А.Я., Мельник Н.В., Клюктна

B.И., Святенко М.С., Федорова Н.В. // Вестник российской сельскохозяйственной науки. - 2019. - № 2. - С. 62-64.

ПРОФИЛАКТИКА И ЛЕЧЕНИЕ ДЕРМАТИТА ПАЛЬЦЕВ, МЕЖПАЛЬЦЕВОГО СВОДА И КОЖНОГО НЕКРОБАКТЕРИОЗА

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОЛОКА И МЯСА БЕЗ 0ГРАНИЧIHH ПРЕВОСХОДНАЯ ПЕРЕНОСИМОСТЬ ПРЕПАРАТА

РАЗРАБОТАНО I

ООО «БиоМедЁеКервис» 8 (495) 220-82-46, 8(985) 511-67-05 e-mail: bmvstabmvsru, www.bmvs.ru