Состояние кишечного микробиоценоза у здоровых и больных некробактериозом коров

Терехов В.И., Крамарь П.В. ФГБОУ ВПО "Кубанский
государственный аграрный университет", г. Краснодар
Малышева Т.В. ФГБОУ ВПО "Кубанский
государственный медицинский университет", г. Краснодар
Скориков А.В. госветуправление Краснодарского края, г. Краснодар

В рамках реализации национального проекта "Развитие АПК" в сельскохозяйственные предприятия субъектов страны в т.ч. Краснодарского края были завезены из-за рубежа высокопродуктивные коровы, в большинстве своём голштинской породы. Однако в течение года до 30-50% завезенного поголовья выбывало по различным причинам. Исследованиями ряда специалистов установлено, что чаще всего коровы данной породы заболевают и выбраковываются в течение первого месяца после родов, при этом у них диагностируют заболевания конечностей, печени, нарушения обмена веществ, сердечно-сосудистой системы, причина которых связывается, в основном, с несбалансированностью рациона [1, 5, 6].

Однако, на практике весьма распространенным явлением оказывается тот факт, что при тщательном теоретическом подборе рациона для коров, фактически оказывается, что животные не в состоянии его освоить. При этом в лучшем случае продуктивность животных не изменяется, а в худшем - происходит снижение продуктивности, рост заболеваемости и выбытия коров.

Усвояемость кормовых нутриентов и общая переваримость ингредиентов кормосмеси у коров может зависеть не только от состава рациона, но и функциональной активности органов пищеварения самих животных. Принято считать, что "дополнительным органом" пищеварительной системы жвачных является микрофлора преджелудков. Между тем, в процессах завершающей деградации, элиминации, синтеза ряда биологически активных веществ и постоянной антигенной стимуляции играет микрофлора дистального отдела кишечника [1, 6-8]. Поэтому, как нам представляется, стартовым механизмом развития многих патологических процессов, в том числе и некробактериоза у высокопродуктивных коров, могут быть глубокие нарушения в микробиоценозе их пищеварительного тракта.

В связи с этим целью работы было изучение качественного и количественного состава микрофлоры дистального отдела кишечника здоровых и больных некробактериозом коров.

Материалы и методы. Исследованию подвергли 30 здоровых коров голштинской породы (10 сухостойных, 10 новотельных и 10 в 1-ой фазе лактации) и 10 больных некробактериозом.

Фекалии для бактериологических исследований отбирали непосредственно из прямой кишки в утреннее время в стерильные пластиковые контейнеры. Из фекалий делали 10 десятикратных разведений и производили посев на специальные среды. В качестве по-следних использовали агар Эндо (для выделения энтеробактерий), агар Виль-сон-Блер (для выделения клостридий), агар с теллуритом калия (для выделения энтерококков), 10% солевой агар (для выделения стафилококков), агар Сабуро (для выделения грибов), полужидкий бифидоагар (НПО "Питательные среды", г.Махачкала) с добавлением неомицина (для выделения бифидобактерий), полужидкий питательный агар с ка-намицином (для выделения бактероидов), агар Квасникова (для выделения молочно-кислых бактерий), мясо-пептонный агар (для выделения мезофильных аэробных бактерий). Посевы инкубировали при 370С (за исключением посевов на грибы, которые инкубировали при комнатной температуре) в течение 72 ч, при этом ежедневно учитывали рост и проводили микроскопию появившихся колоний. Культивирование посевов для выделения молочно-кислых бактерий осуществляли в газовой среде с использованием газогенерирующих пакетов "Анаэро-газ". Кроме того, в фекалиях определяли целлюлозолитическую, амилолитическую и протеолитическую (по трипсину) активность микрофлоры по методам описанным Т.И. Каблучеевой (2004) [2].

Результаты исследований. При бактериологическом и химическом исследовании фекалий сухостойных коров было установлено (табл.1 и 2), что в них присутствуют эшерихии, энтерококки, лактобакте-рии, слизеобразующие бациллы, плесневые и дрожжеподобные грибы, бифидобактерии, бактероиды и клостридии. Однако, количество данных микроорганизмов было разным. Больше всего в фекалиях содержалось бифидобактерий и бактероидов - 6,7 и 5,9 lg КОЕ/г соответственно. Лактобактерий, эшерихий и слизеобразующих бацилл было в пределах 4,7, 4,25 и 4,0 lg КОЕ/г, соответственно. Количество энтерококков и клостридий составляло, в среднем, 2,5 и 2,0 lg КОЕ/г, соответственно. Микроскопических грибов из рода Mucor и Candida составило, в среднем, 1,5 lg КОЕ/г. Стафилококки ни в одном случае выделены не были.

Таблица 1. Количественный состав микроорганизмов дистального отдела кишечника у здоровых и больных некробактериозом коров, lg КОЕ/г

Микроорганизмы	Сухостойные коровы	Новотельные коровы	1 фаза лактации	Больные некробактериозом коровы
Escherichia coli	4,25±0,55	4,75±0,25	4,75±0,25	6,25±0,75
Enterococcus sp.	2,5±0,25	2,75±0,35	3,0±0,15	3,75±0,45
Bacillus sp.	4,0±0,75	4,25±0,55	5,5±0,55	5,0±0,35
Lactobacillus sp.	4,7±0,25	4,25±0,35	4,0±0,45	3,75±0,15
Bifidobacterium sp.	6,7±0,65	5,8±0,35	5,7±0,65	4,25±0,55
Bacteroides sp.	5,9±0,75	6,0±0,45	6,3±0,55	7,0±0,25
Clostridium sp.	2,0±0,25	2,25±0,55	3,0±0,15	3,75±0,45
Mucor sp.	1,5±0,15	2,25±0,65	2,25±0,25	2,5±0,15
Candida sp.	1,5±0,15	2,0±0,25	2,0±0,15	2,25±0,15

Таблица 2. Ферментативная активность кишечной микрофлоры здоровых и больных некробактериозом коров

Показатель	Сухостойные коровы	Новотельные коровы	1 фаза лакта­ции	Больные некробактериозом коровы
Целлюлозолитическая активность, %	18,3±1,35	18,5±2,12	18,8±1,23	15,5±2,33
Протеолитическая активность, мкг/мл трипсина	67,0±6,35	56±7,58	45,6±3,15	39,6±2,56
Амилолитическая активность, %	70,4±7,43	48,3±2,63	44,7+3,05	35,0±4,44

Целлюлозолитическая активность кишечной микрофлоры составила 18,3%, протеолитическая активность 67 мкг/мл трипсина, амилолити-ческая активность 70,4%.

У новотельных коров из фекалий высевались те же микроорганизмы, что и у сухостойных коров, однако несколько в ином в количественном отношении. Количество бифидобактерий составило, в среднем, 5,8 lg КОЕ/г, бактероидов - 6,0, эшерихий - 4,75, бацилл и молочнокислых бактерий - 4,25, клостридий и плесневых грибов - 2,25, энтерококков и грибов кандида - 2,75 и 2,0 lg КОЕ/г, соответственно.

Целлюлозолитическая активность кишечной микрофлоры составила 18,5%, протеолитическая - 56 мкг/мл трипсина, амилолитическая - 48,3%.

Результаты исследований фекалий коров 1-й фазы лактации показали, что у всех животных высевалась кишечная палочка, плесневые грибы из рода Aspergillus и Mucor, слизеобразующие бациллы, лактобак-терии и энтерококки количество которых составляло в среднем соответственно 4,75, 2,5, 5,5, 4,0 и 3,0 lg КОЕ/г. Бактерии из родов Bacteroides и Bifidum выделены нами только у 60% коров. Их концентрация была соответственно 6,3 и 5,7 lg КОЕ/г. У 40% животных выделили клостридии в концентрации 3,0 lg КОЕ/г. Стафилококки не были выделены ни в одном случае.

Целлюлозолитическая активность кишечной микрофлоры составила 18,8%, протеолитическая - 45,6 мкг/мл трипсина, амилолитическая - 44,7%.

Следовательно, результаты исследований свидетельствуют о бедности микробного пейзажа толстого отдела кишечника у обследованных коров, в видовом составе которого не выявлено какого-либо превалирующего положения тех или иных микроорганизмов. Между тем, то обстоятельство, что количество симбионтных бактерий находится на низком уровне (особенно у лакирующих коров), свидетельствует о наличии дисбиоза. Данное состояние препятствует качественному протеканию пищеварительного процесса и усвояемости кормовых составляющих рациона. Об этом косвенно могут свидетельствовать показатели це-люлозолитеческой, протеолитической и амилолитической активности фекальной микрофлоры. Результаты проведенных исследований также свидетельствуют о влиянии рациона кормления коров на качественный и количественный состав их кишечной микрофлоры и её ферментативную активность. Ввод в рацион значительного количества концентрированных кормов не только не способствует увеличению численности са-харолитических бактерий, но и снижает её энзиматическую активность. Особенно это показательно на примере амилолитической и протеолитической активности, значения которых у сухостойных коров, получающих минимум концентратов и сочных кормов, в 1,5-2 раза выше, чем у коров 1-й фазы лактации, в рационе которых наиболее высокий процент ввода концентратов, силоса и сенажа.

Результаты бактериологического исследования фекалий больных некробактериозом коров показали (табл. 1), что по качественному составу микрофлоры дистального отдела не отличается от состава у здоровых животных. А именно у больных также как и здоровых коров были выделены эшерихии, энтерококки, бациллы, лакто- и бифидобактерии, бактероиды, клостридии, плесневые и дрожжеподобные грибы. В тоже время, по количественному составу имелись существенные различия, которые проявлялись большим (на 1-2 порядка) содержанием кишечной палочки, энтерококков, бактероидов и клостридий при одновременно меньшим на 1-2 порядка содержанием лакто- и бифидобактерий. Количественное присутствие бацилл и микромицетов было у здоровых и больных коров примерно одинаковым.

Кроме того, было установлено, что у исследуемых животных разной была ферментативная активность кишечной микрофлоры (табл. 2). У больных некробактериозом коров целлюлозолитическая активность была на уровне 15,5%, протеолитическая активность - 39,6 мкг/мл трипсина, амилолитическая активность - 35,0%, что в 1,2-2 раза меньше, чем у здоровых животных из группы сухостойных, новотельных и коров 1-й фазы лактации.

Заключение. Таким образом, в хозяйствах, неблагополучных по некробактериозу, у здоровых коров до родов, и особенно в первый месяц после родов, состояние микробиоценоза кишечного тракта характеризуется дисбиотическими изменениями. Данные изменения могут напрямую влиять как на процессы пищеварения и усвояемость кормовых нутриентов, так и на напряженность неспецифической (колонизационной) защиты организма животных. У больных некробактериозом коров состояние кишечного микробиоценоза находится в состоянии выраженного дисбаланса, которое проявляется не только диспропорцией в соотношении симбиотных, сапрофитных и условно-патогенных микроорганизмов, но и значительным снижением ферментативной активности кишечной микрофлоры. В связи с чем, при проведении мероприятий, направленных на ликвидацию или профилактику некробактериоза необходимо осуществлять меры по нормализации микробного состава в кишечном тракте коров.

Список литературы

1. Гимранов, В.В. Этиология, характер распространенности и особенности патологий в области пальцев у коров голштино-фризской породы / В.В. Гимра-нов, Р.А. Утеев, А.Ф. Гилязов // Аграрный вестник Урала, 2010. -N°3. -С.77-79.
2. Каблучеева, Т.И. Использование пробиотиков в птицеводстве /Т.И. Каблучеева. -Краснодар: КГАУ, 2004. -107с.
3. Крапивина, Е.В. Мониторинговое исследование защитных функций и микробиоценоза толстого кишечника у лактирующих коров / Е.В. Крапивина, Д.В. Иванов, М.В. Игнатенко // Проблемы биологии продуктивных животных, 2010.-N°3. -С. 5-10.
4. Кряжевских, Л. Метод T-RFLP - основа профилактики некробактери-оза скота / Л. Кряжевских, Г. Лаптев // Животноводство России, 2009. -N°10.-С.38-40.
5. Мищенко, В.А. Анализ причин заболеваний высокопродуктивных коров /В.А. Мищенко // Вестник ОрелГАУ, 2008. -N°2. -С.21-24.
6. Шкуратова, И.А. Распространение и особенности проявления нарушений обмена веществ у высокопродуктивных коров Свердловской области/ И.А. Шкуратова, Н.А. Верещак, А.И. Белоусов и др. // Сб.науч. трудов ведущих ученых России и Зарубежья. -Екатеринбург: Уральское из-во, 2010. -Вып.3. -С.472-474).
7. Collinder Eje Intestinal functions in animals/ Stockholm, Sweden, 2001. -67p.
8. Leroy, R.V. Normal Intestinal Flora of Cattle Fed High-Roughage Rations / R.V. Leroy, R.Kay // Journal of Bacteriology. 1965. -Vol.89. -N°5. -P. 1244-1249.

Реферат

Стартовым механизмом развития многих патологических процессов у высокопродуктивных коров, в том числе и некробактериоза, могут быть глубокие нарушения в микробиоценозе их пищеварительного тракта. Цель работы - изучение качественного и количественного состава микрофлоры дистального отдела кишечника здоровых и больных некробактериозом коров. Исследованию подверглись 10 сухостойных, 10 новотельных, 10 в первой фазе лактации и 10 больных некробак-териозом коров. Фекалии для бактериологических исследований отбирали непосредственно из прямой кишки в утреннее время в стерильные пластиковые контейнеры. Из фекалий делали 10 десятикратных разведений и производили посев на специальные среды. Культивирование посевов для выделения молочнокислых бактерий осуществляли в газовой среде с использованием газогенерирующих пакетов "Анаэрогаз". Целлюлозолитическую, амилолитическую и протеолитическую (по трипсину) активность кишечной микрофлоры осуществляли по методам, описанным Т.И. Каблучеевой (2004).

Установлено, что после отела в течение месяца у коров происходят существенные изменения в количественном составе и ферментативной активности кишечной микрофлоры, так количество лактобактерий и бифидобактерий снизилось с 4,7 и 6,7 lg КОЕ/г у сухостойных коров до 4,0 и 5,7 lg КОЕ/г у коров первой фазы лактации. У коров, больных некробактериозом, количество этих микроорганизмов было ещё более низким и находилось в диапазоне 3,7 и 4,25 lg КОЕ/г. В тоже время, количество микромицетов, клостридий, бактероидов, бацилл, энтерококков и эшерихий увеличилось на 1-2 порядка, что является свидетельством ярко выраженного дисбактериоза. Таким образом, у здоровых коров в первый месяц после родов состояние микробиоценоза кишечного тракта характеризуется как дисбиотическое, что может напрямую влиять как на процессы пищеварения и усвояемость кормовых нутриентов, так и на напряженность колонизационной резистентности организма животных, а, следовательно, на заболеваемость их некробактериозом. У больных некробактериозом коров состояние кишечного микробиоценоза находится в состоянии выраженного дисбаланса, которое проявляется не только диспропорцией в соотношении симбиотных, сапрофитных и условно-патогенных микроорганизмов, но и значительным снижением ферментативной активности кишечной микрофлоры.

Ключевые слова: Коровы, дистальный отдел кишечника, кишечный микробиоценоз, дисбактериоз, кишечная микрофлора, симбионты, некробактериоз. Сведения об авторах

Крамарь Павел Владимирович, соискатель кафедры микробиологии, эпизоотологии и вирусологии факультета ветеринарной медицины Кубанского государственного аграрного университета; 350044, г. Краснодар, ул. Калинина,13; тел. 890946656609.

Малышева Татьяна Вячеславовна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры микробиологии ФГБОУ ВПО "Кубанский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации; 350063, г. Краснодар, ул. Седина, 4, тел. 89182422225.

Скориков Александр Владимирович, кандидат биологических наук, заместитель руководителя государственного управления ветеринарии Краснодарского края; 350000, г. Краснодар, ул. Рашпилевская, 36; тел.: 8(918)3145411.

Ответственный за переписку с редакцией: Терехов Владимир Иванович, доктор биологических наук, профессор кафедры микробиологии, эпизоотологии и вирусологии факультета ветеринарной медицины Кубанского государственного аграрного университета; E-mail: vterekhov@list.ru 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13;тел. 89884742115

UDC 579.26:591.434.3]:636.2

INTESTINAL MICROBIOTA STATE IN HEALTHY COWS AND AT NECROBACTERIOSIS

Terekhov V.I., Malysheva T.V., Kramar P.V., Skorikov A.V.

Summary

Necrobacillosis is factorial infectious disease, occurrence of which depends on the conditions and feeding of animals. The aim of research was to examine the qualitative and quantitative composition of the distal gut microflora of cows and its enzymatic activity in different physiological periods and at necrobacteriosis. At necrobacteriosis intestinal microbiota state is in marked imbalance, which is evident not only in the ratio imbalance of symbiontic, saprophytic and opportunistic pathogens, but also in a significant decrease of enzymatic activity of the intestinal microflora. At necrobacteriosis number of lactobacilli and bifidobacteria were even lower, ranging 3,7 and 4,25 lg CFU/g, when the number of micromycetes, Clostridium, Bacteroides, bacilli, enterococci and Escherichia increased by 1-2 times. So, for elimination or prevention of necrobacteriosis intestinal microbial structure must be normalized.

Key words: cow, distal intestine, intestinal microbiocenosis, dysbiosis, intestinal microflora, symbionts, necrobacteriosis.

References

1. Gimranov V.V., Uteev R.A., Gilyazov A.F. Etiologiya, kharakter rasprostranennosti i osobennosti patologii v oblasti paltsev u korov golshtinofrizskoy porody [Etiology, character of prevalence and disorder peculiarities of Holstein-Friesian cows' fingers]. - Agrarny vestnik Urala. - Yekaterinburg, 2010 (3). - pp.77-79.
2. Kablucheeva T.I. Ispol'zovanie probiotikov v ptitsevodstve [Probiotic use in poultry breeding]. - Krasnodar, 2004. -107 p.
3. Krapivina E.V., Ivanov D.V., Ignatenko M.V. Monitoringovoe issledovanie zashchitnykh funktsiy i mikrobiotsenoza tolstogo kishechnika u laktiruyushchikh korov [Monitoring study of protective functions and microbiocenosis of the large intestine in lactating cows]. - 2010: pp. 5-10.
4. Kryazhevskikh L., Laptev G. Metod T-RFLP - osnova profilaktiki nekrobakterioza skota [T-RFLP - basic method of prevention of cattle necrobacteriosis]. - Zhivotnovodstvo Rossii. - Moscow, 2009 (10). - pp.38-40.
5. Mishchenko V.A. Analiz prichin zabolevaniy vysokoproduktivnykh korov [Analysis of causes of diseases of high yielding cows]. - Vestnik OrelGAU. - Orel, 2008 (2). - pp.21-24.
6. Shkuratova I.A., Vereshchak N.A., Belousov A.I. Rasprostranenie i osobennosti proyavleniya narusheniy obmena veshchestv u vysokoproduktivnykh korov Sverdlovskoy oblasti [Distribution and features of display of metabolic disorders in high yielding cows of Sverdlovsk area]. - Yekaterinburg, 2010. - pp.472-474.
7. -8. Vide supra.

Author affiliation

Kramar Pavel V., applicant of the department of microbiology, epizootiology and virology of the Kuban State Agrarian University; 13, Kalinina st., Krasnodar, 350044; phone: 8(909)46656609.

Malysheva Tatiana V., Ph.D. in Medicine, docent of the department of microbiology of the Kuban State Medical University; 4, Sedina st., Krasnodar, 350063; phone: 8(918)2422225.

Skorikov Aleksander V., Ph.D., Deputy Head of the State veterinary department of Krasnodar region; 36, Rashplevskaya st., Krasnodar, 350000; phone: 8(918)3145411.

Responsible for correspondence with the editorial board: Terekhov Vladimir I., D.Sc. in Biology, professor of the department of microbiology, epizootiology and virology of the Kuban State Agrarian University; 13, Kalinina st., Krasnodar, 350044; phone: 8(988)4742115; e-mail: vterekhov@list.ru.

	Полезные ссылки
Департамент ветеринарии Краснодарского края Ассоциация Практикующих Ветеринарных Врачей