CC BY
139
Влияние препарата PIP AHS на микрофлору животноводческих помещений
И.В. Савина, к.в.н., М.С. Сеитов, д.б.н., профессор, Оренбургский ГАУ
Воздух как среда обитания для микроорганизмов менее благоприятен, чем почва и вода, потому что в нём содержится очень мало или совсем не содержится питательных веществ, необходимых для размножения микроорганизмов. Тем не менее, попадая в воздух, многие микроорганизмы могут сохраняться в нём более или менее длительное время. Их жизнеспособность в воздушном пространстве обеспечивается наличием взвешенных частиц воды, слизи, пыли, почвы. Именно там, где присутствует большое количество пыли, микроорганизмов особенно много, т.к. они адсорбируются на поверхности этих частиц. В воздухе преимущественно находятся спорообразующие микроорганизмы, дрожжи, плесневые грибы, актиномицеты. Распределение микроорганизмов в воздухе происходит посредством аэрозоля, состоящего из воздуха, капель жидкости или мельчайших твёрдых частиц. Распространение патогенных или условно-патогенных бактерий воздушным путём связано с их устойчивостью к высушиванию [1].
Микрофлора воздуха закрытых помещений более однообразна и относительно стабильна. Среди микроорганизмов доминируют обитатели носоглотки, в том числе патогенные виды, попадающие в воздух при кашле, чихании. Основной источник загрязнения воздуха патогенными видами — бактерионосители. Уровень микробного загрязнения зависит главным образом от плотности заселения, активности движения, санитарного состояния помещения, в том числе пылевой загрязнённости, вентиляции, частоты проветривания, способа уборки, степени освещённости и других условий. Так, регулярные проветривания и влажная уборка помещений снижают обсеменённость воздуха в 30 раз (по сравнению с контрольными помещениями). Самоочищение воздуха в закрытых помещениях не происходит. В помещениях, где не выполняются ветеринарно-санитарные требования, бактериальная загрязнённость воздуха возрастает за счёт условно-патогенных бактерий, гемолитических стрептококков (до 2,4 тыс.), бактерий группы кишечной палочки (до 100 и более в 1 м3), синегнойной палочки, пастерелл и стафилококков. Перечисленные бактерии, а
также вирусы могут быть причиной так называемых массовых многофакторных заболеваний (желудочно-кишечных, лёгочных), особенно у молодняка.
В настоящее время нормативов для определения допустимого уровня бактериальной загрязнённости воздуха животноводческих помещений нет. Воздух животноводческих помещений считают относительно чистым, если в нём содержание бактерий не превышает 100 000 в 1 м3. Установлено, что высокая бактериальная загрязнённость воздуха является стрессовым фактором, снижает продуктивность животных, увеличивает расход кормов. Доказано наличие прямой корреляции между концентрацией микроорганизмов и состоянием здоровья животных [2].
Используемые в настоящее время в ветеринарии продукты очистки и средства дезинфекции не всегда эффективны и безвредны, поэтому возникла необходимость в радикально новом подходе к этой проблеме. В её решении важное место отводят пробиотикам. Разработка пробиотических препаратов относится к числу приоритетных направлений ветеринарии.
Среди наиболее безопасных и доступных методов очистки воздуха выделяют применение моющих пробиотиков PIP (Probiotics In Progress) — это новое поколение моющих средств, содержащих полезные бактерии, вытесняющие болезнетворные бактерии. Механизм действия моющих пробиотиков основан на принципе вытеснения в сочетании с влиянием на разобщение патогенных организмов через способность к «чувству кворума». Идея действия пробиотиков методом конкурентного вытеснения такова: слой пробиотических бактерий наносится на обрабатываемую поверхность, что приводит к немедленному их распространению; они стремительно поглощают всю оставшуюся пищу (включая мёртвый органический материал путём некротрофии), ничего не оставляя потенциальным патогенным захватчикам, стремящимся найти пространство для обитания и пищу; помимо конкурентного вытеснения моющие пробиотики оказывают влияние и на «чувство кворума» патогенных бактерий, а это представляет собой чрезвычайно быстрый способ общения бактерий друг с другом посредством сигнальных молекул. Как только пробиотические бактерии нанесены на поверхность, патогенные организмы, обладая способностью к «чувству кворума», посылают друг другу сообщение о наступлении неблагоприятных условий, погружающих их в пассивное метаболическое состояние [3, 4].
Цель исследования — изучение действия препарата Probiotics In Progress Animal House Stabiliser (PIP AHS) — стабилизатора микрофлоры животноводческих помещений, предназначенного для формирования стабильной
и здоровой микрофлоры в местах содержания животных, производимого бельгийской компанией «Chrisal NV», в условиях стационара для животных Оренбургского ГАУ.
Материалы и методы. Объектами исследования стали препарат Probiotics In Progress Animal Housing Stabiliser (сертификат соответствия № РОСС ВЕ.АГОЗ.НОО13), пробы воздуха и смывы с поверхности стен, кормушек, пола, предметов ухода, отобранные в стационаре для животных общей кубатурой 112 м3 .
Отбор проб воздуха проводили в соответствии с ГОСТом Р ИСО 16000-1-2007 «Воздух замкнутых помещений», ч. I «Отбор проб». При этом для выделения микроорганизмов использовали седиментационный метод. В ходе исследования отобрали 50 проб и выделили 55 штаммов микроорганизмов. Выделение и идентификацию микроорганизмов проводили по методу Биргера [5], определение антагонистической активности — по методу Е.А. Постниковой [2].
Результаты исследования. Из препарата PIP AHS был выделен пробиотический штамм, который с помощью автоматического микробиологического анализатора VITEK 2 Compact идентифицировали как Bacillus licheniformis. Морфологически штамм был представлен грам-положительными, толстыми короткими палочками, образующими центрально расположенные эндоспоры. Клетки располагались поодиночке или небольшими конгломератами, редко образуя цепочки. На МПА выделенный штамм образовал колонии средние и крупные, максимальный диаметр которых составлял 0,8—1,1 см, правильной формы, с плоским рельефом. В центре колонии наблюдалось плотное матовое уплотнение желтоватого цвета, вокруг него располагалась прозрачная складчатая кайма. Колонии непрозрачные, матовые. Не врастали в агар и легко отделялись от него. Цвет белый с желтоватым оттенком.
Обработку помещения препаратом PIP AHS проводили после предварительного исследования общей микробной обсеменённости воздуха седи-ментационным методом Коха и обсеменённости объектов (стен, кормушек, пола) методом отбора проб с поверхности. После влажной очистки провели обработку помещения рабочим раствором препарата PIP AHS (концентрат препарата взбалтывали, из него готовили 10-процентный рабочий раствор при температуре 30—50°С). Обработку повторяли ежедневно в течение пяти дней при помощи опрыскивателя гидравлического ручного. Нормы расхода составляли 1 л рабочего раствора на 170—200 м2, срок годности рабочего раствора — 5 суток. Обработку проводили в присутствии животных после кормления, поскольку, согласно инструкции, присутствие животных было даже желательно.
Через сутки после последней обработки были вновь взяты пробы воздуха и смывы с объектов данного помещения и исследованы общая микробная обсеменённость; обсеменённость санитарно-показательными микроорганизмами; спорами плесневых грибов.
Исследование показало, что все перечисленные ранее показатели в данном помещении находились в пределах допустимой нормы. Согласно ветеринарно-санитарным требованиям, в животноводческих помещениях допускается не более 100 тыс. микробных тел на 1 м3 воздуха, количество спор плесневых грибов — не более 20, количество санитарно-показательных микроорганизмов — не более 16 в 1 м3 .
После обработки препаратом PIP AHS общая численность микроорганизмов увеличилась в 4,7 раза и достигла 4300 микробных тел в 1 м3, но при этом на долю B. licheniformis приходилось 88,8%. Количество санитарно-показательных микроорганизмов, к которым относятся гемолитические стрептококки и стафилококки, снизилось на 65,8%. Количество спор плесневых грибов уменьшилось на 76%.
Таким образом, после обработки препаратом PIP AHS значительно возрастала численность B. licheniformis, а количество других микроорганизмов резко снижалось (рис. 1).
При исследовании объектов стационара установлено, что в начале опыта общая бактериальная обсеменённость пола составила 5 • 105, стен — 9 • 104, кормушек — 65 • 103 КОЕ/см2. В конце эксперимента после применения препарата PIP AHS микробная обсеменённость увеличилась, но это произошло за счёт роста B. licheniformis, на долю которого приходилось от 75 до 78% (табл.)
Видовой и количественный состав микрофлоры, выделенный из воздуха до обработки, был следующим: Staphylococcus aureus (19%); Bacillus mycoides (19%); споры плесневых грибов (16%); Bacillus subtilis (12%); Escherichia coli
(12%); Sarcina flava (8%); Bacillus mesentericus (8%); Proteus vulgaris (6%).
Видовой и количественный состав микрофлоры, выделенной с различных поверхностей в стационаре до обработки препаратом, был следующим: Escherichia coli (27%); Staphylococcus aureus (18%); споры плесневых грибов (18%); Bacillus subtilis (15%); Enterococcus faecalis (13%); Proteus vulgaris (9%).
После обработки препаратом значительно сократилось количество Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Proteus vulgaris, но по-прежнему преобладали бациллы и споры плесневых грибов (без учёта B. licheniformis). С поверхности пола, стен, кормушек до обработки преимущественно выделялись Escherichia coli; Staphylococcus aureus; споры плесневых грибов и бациллы, после обработки преобладали бациллы и споры плесневых грибов (без учёта B. licheniformis).
Среди разнообразных форм взаимоотношений микроорганизмов, находящихся в естественных местах обитания, особый интерес привлекают антагонистические взаимоотношения, которые характеризуются тем, что один вид микроорганизмов так или иначе подавляет развитие или задерживает рост других микроорганизмов [2].
В работе была исследована антагонистическая активность штамма B. licheniformis в отношении 20 выделенных из воздуха и смывов с поверхности штаммов, наиболее значимых в развитии инфекций (E. coli — 5, S. aureus — 4, E. faecalis — 3, P. Vulgaris — 7). Полученные данные представлены на рисунке 2.
В результате исследования антагонистической активности B. Licheniformis установлено, что наиболее высокая активность наблюдалась в отношении штаммов S. aureus и E. col, менее — в отношении P. vulgaris и E. faecalis.
Таким образом, исследования действия препарата Probiotics In Progress Animal House Stabiliser
о
ЕЗ среднее значение ОМЧ воздуха с учётом В. Нскет/огт1з
среднее значение ОМЧ воздуха после обработки без учёта В. Нскет/огт1з
□ среднее значение ОМЧ воздуха до обработки
Микробная обсеменённость поверхностей объектов стационара для животных до и после обработки препаратом PIP AHS, КОЕ/см2
Объект помещения До обработки После обработки
Пол 5 • 1O5 16 • 1O5 4 • 1O5
Стены 9 • 1O4 31 • 1O4 S1 • 1O3
Кормушки 65 • 1O3 26 • 1O4 5S • 1O3
Рис. 1 - Микробная обсеменённость воздуха до и после обработки препаратом PIP AHS
Примечание: в числителе микробная обсеменённость с учётом В. Нскет/огт1з, в знаменателе - без учёта В. Нскет/огтгя
з &
В И О s
12
10
8
6
4
2
0
1
11
E. coli
S. aureus E. faecalis P vulgaris
Рис. 2 - Антагонистическая активность B. licheniformis в отношении исследуемых штаммов
(PIP AHS) в условиях стационара для животных, показали его высокую эффективность, особенно в отношении условно-патогенных микроорга-
низмов, что позволяет рекомендовать препарат в качестве моющего пробиотического средства для стабилизации микрофлоры в животноводческих помещениях.
Литература
1. Кузнецов А.Ф., Наиденский М.С., Шуканов А.А. и др. Гигиена животных М.: Колос, 2001. 368с.
2. Егоров Н.С. Основы учения об антибиотиках. М.: Изд-во МГУ; Наука, 2004. 528 с.
3. Похиленко В.Д., Перелыгин В.В. Пробиотики на основе спорообразующих бактерий и их безопасность // Новости медицины и фармации. 2008. № 18. С. 56—63.
4. Смирнов В.В Резник С.Р., Вьюницкая В.О. Современные представления о механизмах лечебно-профилактического действия пробиотиков из бактерий рода Bacillus // Микробиологический журнал. 1993. № 4. С. 92—112.
5. Биргер М.О. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования. М.: Медицина, 1982. 229 с.
