CC BY
24УДК 619:616.98:579.851.13:636.22/.28.053.2 DOI 10.33632/1998-698Х.2021-1-41-46
БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БАКТЕРИЙ CLOSTRIDIUM PERFRINGENS, ВЫДЕЛЕННЫХ В РЕГИОНЕ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ ОТ БОЛЬНЫХ АНАЭРОБНОЙ
ЭНТЕРОТОКСЕМИЕЙ ТЕЛЯТ
Спиридонов А.Г., Махмутов А.Ф., Спиридонов Г.Н., Хурамшина М.Т., Дуплева Л.Ш., Насертдинов Д.Д.
ФГБНУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности», Казань, e-mail: [email protected]
Представлены результаты исследований биологических свойств 186 изолятов бактерий Cl. perfringens, выделенных от павших и больных анаэробной энтеротоксемией телят из 27 скотоводческих хозяйств, расположенных в Республике Татарстан, Чувашской Республике, Самарской, Кировской и Нижегородской областях РФ. Установлено, что все они обладали типичными культурально-морфологическими свойствами, характерными для этого вида микроорганизмов. Они ферментировали с образованием кислоты и газа глюкозу, ксилозу, сахарозу, мальтозу, лактозу, раффинозу, маннит, а также проявляли протеолитическую активность - разлагали желатин и казеин. 88,2 % изолятов Cl. perfringens окрашивались по Граму положительно, 173 изолята из 186 были патогенны для лабораторных животных. При проведении серотипирования в реакции нейтрализации с применением сывороток диагностических антитоксических клостридиум перфрингенс 73,1 % изолята положительно реагировали с антитоксической сывороткой типа A, 22,6 % - типа C и 4,3 % - типа D. В 65 % случаях из патологического материала от больных и павших от анаэробной энтеротоксемии телят выделяли смешанную культуру - ассоциацию бактерий Cl. perfringens и Streptococcus. Полученные результаты исследований следует учитывать при разработке лечебно-профилактических мероприятий.
Ключевые слова: телята, анаэробная энтеротоксемия, Cl. perfringens, биологический свойства, идентификация.
Введение. Общепризнанными возбудителями анаэробной энтеротоксемии молодняка сельскохозяйственных животных являются бактерии О. perfringens серотипов А, В, С, Б, Е, Б [1, 2, 4, 5]. Каждый серотип этих бактерий может вызвать у них при экспериментальном заражении клиническую форму анаэробной энтеротоксемии. Патологический процесс обуславливается комплексным действием токсинов и ферментов бактерий О. perfrmgem, а также ядовитыми продуктами распада бактерий и тканей организма. К анаэробной энтеротоксемии восприимчивы телята с раннего возраста. Заболевание у новорожденных телят протекает тяжело с клиникой интоксикации и обезвоживания всего организма [3, 6, 7]. При разработке лечебно-профилактических мероприятий необходимо учитывать биологические свойства возбудителя болезни, в том числе его серотип.
Цель исследований - изучение биологических свойств бактерий О. perfrmgem, вызывающих у телят анаэробную энтерото-ксемию в регионе Среднего Поволжья.
Материалы и методы. Работу проводили в условиях лаборатории бактериальных патологий животных ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ».
В работе использовали следующие материалы и оборудование:
- полевые изоляты бактерий О. perfri-ngens;
- питательные среды: Китта-Тароцци, тиогликолевая, кровяной мясопептонный агар с 1 % содержанием глюкозы, среды Гис-са с глюкозой, ксилозой, сахарозой, мальтозой, лактозой, раффинозой, маннитом;
- сыворотки антитоксические клостридиум перфрингенс типов А, С, Б (изготовитель ФГУП «Курская биофабрика - фирма «БИОК»);
- 0,85 % раствор хлористого натрия;
- стерилизатор паровой вертикальный автоматический СПВА-75-1-НН;
- шкаф сушильный вакуумный ШСВ-45к УХЛ 4,2 (анаэростат);
- термостат электрический суховоздуш-ный ТС-1/80 СПУ;
- бокс ламинарный БАБ-11- «Ламинар-С» -1,2;
- микроскоп медицинский «Микмед-5»;
- лабораторные животные: белые мыши с живой массой 16-18 г, морские свинки -массой 200-250 г.
Проводили изучение культурально-морфологических, серологических, патогенных свойств изолятов бактерий О. perfrin-gens, выделенных от павших и больных анаэробной энтеротоксемией телят из 27 скотоводческих хозяйств, расположенных в Республике Татарстан, Чувашской Республике, Самарской, Кировской и Нижегородской областях Приволжского федерального округа РФ. Исследования морфологических, культуральных, патогенных свойств бактерий С1.рег/п^ет проводили в соответствии с Методическими указаниями по лабораторной диагностике инфекционной энтеро-токсемии животных и анаэробной дизентерии ягнят [1].
Для определения серотипа С1. рег/гт-gens использовали белых мышей и морских свинок. Для этого суточную бульонную культуру разводили стерильным 0,85 % раствором хлористого натрия в соотношении 1:2, центрифугировали при 3 тыс. об/мин в течение 30 минут. Надосадочную жидкость ис-
пользовали для постановки реакции нейтрализации на белых мышах и морских свинках следующим образом. Бульонную надоса-дочную жидкость разливали в 4 пробирки по 1 см3, добавляли туда по 1,0 см3 диагностические сыворотки С1. peгfгingens, разведенные 0,85 % раствором хлористого натрия до содержания 10 АЕ в 1,0 см3, в первую пробирку - сыворотку типа A, во вторую - типа C, в третью - типа D. В четвертую пробирку добавляли 1,0 см3 0,85 % раствор хлористого натрия (контроль). Смесь бульонных культур и диагностических сывороток выдерживали в течение 30 мин в термостате при температуре плюс 37 оС. Затем смесь из каждой пробирки вводили трем белым мышам внутрибрюшин-но в дозе 0,5 см3 или двум морским свинкам внутрикожно в дозе 0,2 см3. За животными вели наблюдение в течение 48 часов. О реакции нейтрализации судили по гибели контрольных белых мышей или образованию некроза у контрольных морских свинок.
Патогенность выделенных изолятов С1. peгfгingens определяли на белых мышах, которым вводили суточную бульонную культуру, выращенную на тиогликолевой среде под вазелиновым маслом, внутримышечно в дозе 0,5 см3.
Результаты исследований. По морфологическим и культуральным свойствам все изоляты бактерий С1. peгfгingens, выделенные от больных и павших от анаэробной энтеротоксемии телят, были идентичны. В жидких питательных средах Китта-Тароцци, тиогликолевой под вазелиновым маслом они давали бурный рост с большим количеством газа (рисунок 1).
Рисунок 1 - Рост бактерий С1. peгfгingens в тиогликолевой среде ЖУРНАЛ ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛОВ ОТ ПРОФЕССИОНАЛОВ
Уже через 1 час после посева отмечался рост бактерий, питательные среды мутнели, интенсивность роста нарастала, а через 6-7 ч рост и газообразование замедлялись. На 3-4 день наблюдалось просветление питательной среды, обильный белый осадок бактериальной массы Cl. perfringens на дне пробирки.
На кровяном мясопептонном агаре с добавлением глюкозы в условиях анаэрос-тата отмечался рост Cl. perfringens в виде сероватых крупных колоний с ровными краями и гладкой поверхностью, окруженные зоной гемолиза. В дальнейшем при присутствии воздуха колонии становились зеленоватыми.
При микроскопировании бактерии представляли собой грамположительные палочки с закругленными концами разной формы и длины. Чаще они имели утол-щенные формы, длина в 2-3 раза превышала толщину
бактерий. Встречались изоляты удлиненной формы в виде нити с заостренными концами (рисунки 2 и 3).
В 65 % случаях из патологического материала от больных и павших от анаэробной энтеротоксемии телят выделяли смешанную культуру - ассоциацию бактерий Cl. perfringens и Streptococcus (рисунок 4). При постановке биопробы стрептококки вызывали гибель 50-66 % белых мышей. Выделенные изоляты бактерий Cl. perfringens обладали высокой сахаролитической активностью. Они ферментировали с образованием кислоты и газа глюкозу, ксилозу, сахарозу, мальтозу, лактозу, раффинозу, маннит. Они также проявляли протеолитическую активность - разлагали желатин и казеин. Результаты изучения биологических свойств полевых изолятов бактерий Cl. perfringens представлены в таблице 1.
Рисунок 3 - Бактерии С1. peгfгingens серотип А.
Рисунок 4 - Бактерии С1. peгfгingens и Stгeptococcus
Из нее следует, что все изоляты бактерий С1. peгfгingens окраши-вались по Граму положительно, 173 изолята из 186 были патогенны для лабораторных животных. При проведении серотипирования в реакции
нейтрализации с применением сывороток антитоксических клостридиум перфрингенс 73,1 % изолята положительно реагировали с антитоксической сывороткой типа A, 22,6 % -типа C и 4,3 % - типа D.
Таблица 1 - Биологические свойства полевых изолятов С1. peгfгingens
Наименование показателя Количество %
изолятов изолятов
Культур всего 186 100
Окрашивались по Граму положительно 186 100
Окрашивались по Граму отрицательно 0 0
Патогенны для белых мышей 173 93,0
Относились к серотипам A 136 73,1
Относились к серотипам C 42 22,6
Относились к серотипам D 8 4,3
Установили, что полевые изоляты бактерий а. perfringens чувствительны к таким антибактериальным препаратам как тетрациклин, левофлоксацин, линкомицин, рифам-пицин, доксициклин, стрептомицин, гента-мицин, метронидазол.
Заключение. Изучены биологические свойства 186 изолятов бактерий О. perfrin-gens, выделенных от павших и больных анаэробной энтеротоксемией телят из 27 скотоводческих хозяйств, расположенных в
Республике Татарстан, Чувашской Республике, Самарской, Кировской и Нижегородской областях РФ. Установлено, что все они обладали типичными культурально-морфо-логическими свойствами, характерными для этих видов микроорганизмов. При этом 93 % изолята были патогенны для лабораторных животных, 73,1 % изолята из 186 относились к серотипу А, 22,6 % к серотипу С и 4,3 % к серотипу В.
Литература
1. Методические рекомендации по диагностике инфекционной энтеротоксемии животных и анаэробной дизентерии ягнят. - М.: Агропромиздат, 1986. - 11 с.
2. Пименов, Н.В. Этиология анаэробных инфекций у крупного рогатого скота и сравнительная характеристика выделенных штаммов клостридий / Н.В. Пименов, Ю.Н. Колесникова, А.В. Капустин // RJOAS. - 2016. - №8 (56).- С. 39-48.
3. Спиридонов, А.Г. Разработка и оценка эффективности вакцины ассоциированной против анаэробной энтеротоксемии и эшерихиозной диареи телят: автореф. дис. ... канд. биол. наук: 06.02.02 / Спиридонов Антон Геннадьевич. - Казань, 2013. - 18 с.
4. Терентьев, Т.Е. Видовой спектр бактерий рода Clostridium, выделенных от крупного рогатого скота на молочных комплексах / Т.Е. Терентьев, Т.И. Глотова, С.В. Котенева, А.Г. Глотов // Российский ветеринарный журнал. Сельскохозяйственные животные.- 2016. - № 1. - С. 5-8.
5. Gurjar, A. Characterization of Toxin Plasmids in Clostridium perfringens type C isolates /
A. Gurjar, J. Li, B.A. McClane // Infection and Immunity. - 2010. - Vol. 78. - № 11. - P. 4860.
6. Kolesnikova, Y.N. The etiology of anaerobic infections of cattle and comparative characteristics of the isolated strains of clostridium / Y.N. Kolesnikova, N.V. Pimenov, A.V. Kapustin // Russian Journal of Agricultural and Socio-Economic Sciences. - 2016. - № 8 (56). - P. 39.
7. Savic, B. Enteritis associated with Clostridium perfringens type A in 9-month-old calves /
B. Savic, R. Prodanovic, V. Ivetic, O. Radanovic, J. Bojkovski // Canada Veterinary Journal. - 2012. - № 53.- P. 174.
BIOLOGICAL PROPERTIES OF BACTERIA CLOSTRIDIUM PERFRINGENS ISOLATED IN THE MIDDLE VOLGA REGION FROM CALVES WITH ANAEROBIC ENTEROTOXEMIA
Spiridonov A.G., Makhmutov A.F., Spiridonov G.N., Khuramshina M.T., Dupleva L.Sh., Nasertdinov D.D.
FSBSI "Federal Center for Toxicological, Radiation and biological safety", Kazan, e-mail: [email protected].
The paper presents the results of studies of the biological properties of 186 isolates of Cl. perfringens bacteria isolated from dead calves and those suffering from anaerobic enterotoxemia from 27 cattle farms which were located in the Republic of Tatarstan, the Chuvash Republic, Samara, Kirov and Nizhny Novgorod regions of the Russian Federation. It was found that they all had typical cultural and morphological properties that typical for these species of microorganisms. They fermented glucose, xylose, sucrose, maltose, lactose, raffinose, mannitol with the formation of acid and gas, and also showed proteolytic activity - they decomposed gelatin and casein. 88.2 % of Cl. perfringens isolates were Grampositive, 173 of 186 isolates were pathogenic for laboratory animals. Classical serotyping in the neutralization reaction using diagnostic antitoxic serum for Clostridium perfringens, showed such results 73.1 % of the isolate reacted positively with type A antitoxic serum, 22.6 % - type C and 4.3 % - type D. In 65 % of cases, a mixed culture - an association of Cl. perfringens and Streptococcus bacteria was isolated from pathological material from sick and died calves from anaerobic enterotoxemia. The obtained scientific results should be taken into account in the development of therapeutic and prophylactic measures.
Keywords: calves, anaerobic enterotoxemia, Cl. perfringens, biological properties, identification.
References
1. Gurjar, A. Characterization of Toxin Plasmids in Clostridium perfringens type C isolates /
A. Gurjar, J. Li, B.A. McClane // Infection and Immunity. - 2010. - Vol. 78. - № 11. - P. 4860.
2. Guidelines for the diagnosis of infectious enterotoxemia in animals and anaerobic dysentery of lambs. - Moscow: Agropromizdat, 1986. - 11 p.
3. Kolesnikova, Y.N. The etiology of anaerobic infections of cattle and comparative characteristics of the isolated strains of clostridium / Y.N. Kolesnikova, N.V. Pimenov, A.V. Kapustin // Russian Journal of Agricultural and Socio-Economic Sciences. - 2016. - № 8 (56). - P. 39.
4. Pimenov, N.V. Etiology of anaerobic infections in cattle and comparative characteristics of isolated clostridium strains / N.V. Pimenov, Yu.N. Kolesnikova, A.V. Kapustin // RJOAS. - 2016. -№ 8 (56). - P. 39-48.
5. Savic, B. Enteritis associated with Clostridium perfringens type A in 9-month-old calves /
B. Savic, R. Prodanovic, V. Ivetic, O. Radanovic, J. Bojkovski // Canada Veterinary Journal. - 2012. - № 53.- P. 174.
6. Spiridonov, A.G. Development and evaluation of the effectiveness of a vaccine associated with anaerobic enterotoxemia and escherichia diarrhea of calves: abstract. ... cand. biol. science: 06.02.02 / Spiridonov Anton Gennad'evich. - Kazan, 2013. - 18 p.
7. Terentyev, I.E. The species spectrum of bacteria of the genus Clostridium isolated from cattle on dairy complexes / T.E. Terentyev, T.I. Glotova, S.V. Koteneva, A.G. Glotov // Russian Veterinary Journal. Agricultural animals. - 2016. - No. 1. - P. 5-8.
