Доминирующее место Clostridium в спектре изолированных культур

УДК 619:636.2:616.34/-022.7:579.62/83
DOI 10.33861/2071-8020-2023-2-12-14

Бадеева О. Б., Макарова В. Н., Корюкина М. В., Симанова И. Н. Вологодский филиал Федерального государственного
бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр - Всероссийский научно-исследовательский
институт экспериментальной ветеринарии имени К.И. Скрябина и Я.Р. Коваленко Российской академии наук»,
г. Вологда

Вологодская область - старейший в России регион молочного животноводства. Эта отрасль занимает ведущее " место в сельском хозяйстве области. Продукция отрасли животноводства, а, особенно, молочного скотоводства в Вологодской области исторически и территориально имеет конкурентные преимущества по сравнению с другими субъектами Российской Федерации. Производство сырого молока остается ключевым направлением деятельности для более 200 сельскохозяйственных организаций и крестьянских (фермерских) хозяйств области, а в 18 из 26 районов хозяйственная деятельность связана только с молочным скотоводством.

Согласно официальным данным, в области наблюдается высокая заболеваемость крупного рогатого скота - 54,9%, в том числе молодняка - 43,6%. Падеж животных регистрируется в основном от патологии органов пищеварения (56,4%) неинфекционной этиологии [2, 3]. Удельный вес падежа поголовья крупного рогатого скота от инфекционных болезней в 2021 году составлял 5,5%, что выше показателей 2019 года в 1,8 раза. Результаты собственных исследований подтверждают, что клостридиозы крупного рогатого скота являются актуальной проблемой в области.

Клостридиозы - это группа заболеваний, вызываемых грам-положительными спорообразующими анаэробными бактериями рода Clostridium. Этот род включает в себя более 180 видов патогенных и сапрофитных микроорганизмов, которые представляют особую угрозу для животноводческих хозяйств. Из-за скрытого, часто вялотекущего характера, а также трудностей в культивации анаэробных микроорганизмов, клостридиозам длительное время не уделяли должного внимания [12].

Все болезни клостридиальной этиологии на основе механизма передачи возбудителей и путей заражения ими макроорганизма подразделяют на две группы: кормовые (энтеральные) и раневые (травматические). В инфекционной патологии животных энтеральные клостридиозы имеют более широкое распространение и наносят значительный экономический ущерб хозяйствам, тогда как травматические клостридиозы регистрируют значительно реже и, преимущественно, в виде спорадических случаев [1, 2, 4, 5].

Наиболее восприимчивы к заболеванию высокопродуктивные животные после первого-второго отелов, а также телята [9, 10, 11]. Клостридии, обитая в желудочно-кишечном тракте в качестве комменсалов, приобретают патогенность под воздействием определенных факторов (после кормового стресса, травм, изменений условий содержания и состояния организма животного -нарушения обмена веществ, кетозов, ацидоза рубца), на фоне

которых изменяется принцип взаимоотношения макро- и микроорганизмов и создаются благоприятные условия для быстрого размножения последних и выработки токсинов [1, 7, 8].

В настоящее время видовой состав бактерий рода Clostridium, вызывающих патологию у крупного рогатого скота в животноводческих хозяйствах Российской Федерации, изучен недостаточно. Чтобы повысить эффективность мер профилактики и борьбы c клостридиозами, необходимо изучить видовой спектр бактерий, вызывающих данные заболевания [1].

Цель исследований - изучить видовой спектр бактерий рода Clostridium, изолированных от молодняка крупного рогатого скота, и установить их роль в спектре выделенных культур.

Материалы и методы исследований. Работа проводилась в период с 2019 года по 2022 год в Вологодском филиале ФГБНУ ФНЦ ВИЭВ РАН. Патматериал в количестве 280 проб поступал из пяти животноводческих хозяйств молочного направления от животных после первого-второго отелов, а также павших телят до 4-месячного возраста (кусочки селезенки, печени, мышечной ткани, кишечник с его содержимым).

Культуры бактерий выделяли и идентифицировали согласно ГОСТ 26503-85 «Методы лабораторной диагностики клостридио-зов». Для проведения микроскопии готовили мазки, окрашивали по Граму и Муромцеву. Для индикации и идентификации использовали искусственные питательные среды: кровяной МПА, МППА с 1% глюкозой, среда Китта-Тароцци, среда Вильсон-Блера, сахара.

Результаты исследований и их обсуждение. Согласно официальным данным, число заболевших злокачественным отеком за последние три года возросло на 45,5%, количество неблагополучных пунктов - на 51,8%.

Рис. 1. Динамика движения злокачественного отека крупного рогатого скота за 10 лет

Из данных, представленных на рисунке 1 видно, что, несмотря на увеличение вакцинации за последние 10 лет уровень заболеваемости злокачественным отеком и количество неблагополучных пунктов увеличились в 2 раза.

Результаты собственных исследований подтверждают, что клостридиозы крупного рогатого скота являются актуальной проблемой в Вологодской области. Согласно результатам исследований за последние 3 года одно из ведущих мест в спектре изолированных культур занимают Clostridium. По результатам бактериологических исследований, проведенных областной ветеринарной лабораторией, клостридии составили 32,5% от общего числа выделенных культур.

В результате бактериологических исследований биоматериала, проведенных в Вологодском филиале ФГБНУ ФНЦ РАН, за вышеуказанный период была выделена 351 культура различных микроорганизмов (рисунок 2).

Рис.2. Выделение культур микроорганизмов из патологического материала телят, %

Из данных, представленных на рисунке 2, видно, что первое место занимают ассоциации микроорганизмов (24,7%), чаще всего встречались такие как: Clostridium + Streptococcus, E. coli + Streptococcus. Второе место среди выделенных микроорганизмов занимают культуры Clostridium - 18,0% случаев.

В результате бактериологических исследований отмечены следующие свойства Clostridium (табл. 1).

Таблица 1 Морфологические и ферментативные свойства Clostridium

Показатели	Clostridium perfringens	Clostridium histolyticum	Clostridium sordellii
Подвижность	-	+	+
Индол	-	-	+
Сероводород	-	+	+
Лактоза	+	-	-
Глюкоза	+	-	+
Сахароза	+	-	-
Мальтоза	+	-	+
Маннит	-	-	-
Рост на среде Китта-Тароцци	быстрый рост, помутнение, бурное газо­образование	равномерное помутнение, газообразова­ния нет	сильное помутнение, умеренное газообразо­вание
Форма колоний в столбике плотного агара	чечевичные зерна, комочки ваты	чечевицеобраз­ные	хлопья ваты
Форма колоний на кровяном агаре	двойная зона гемолиза	прозрачные выпуклые с тонкой зоной гемолиза	неправиль­ной формы, шероховатая поверхность, гемолиз
Форма и располо­жение споры	овальная, субтерминально или центрально	«игольное ушко»	овальная, субтерми­нально или центрально

Как видно из данных таблицы 1, отличительной чертой Clostridium perfringens является неподвижность и двойная зона гемолиза, у Clostridium histolyticum - неспособность ферментации углеводов, а также форма спор в виде «игольного ушка». Все три вида не сбраживают маннит.

Выделенные культуры клостридий являются грамположитель-ными бактериями (рисунок 3). Нами регистрировались короткие, толстые неподвижные палочки, образующие споры, расположенные центрально и субтерминально (Clostridium perfringens); тонкие палочки с закругленными концами, расположенные попарно с образованием овальных спор в виде «игольного ушка» (Clostridium histolyticum); полиморфные палочки с закругленными концами, расположены изолировано по 2-3 членика, иногда цепочками, с овальными концевыми спорами (Clostridium sordellii).

Рис. 3. Бактерии рода Clostridium (окраска по Граму)

На КМПА бактерии формировали крупные и мелкие, круглые, плоские, с изрезанными краями колонии. Цвет среды менялся на темно-коричневый, вокруг колоний иногда виден а-гемолиз, или среда приобретала под участками роста бактерий бледно-лиловую или зеленую окраску. Вокруг некоторых колоний формировалась широкая зона неполного в-гемолиза.

На среде Вильсона-Блера (железо-сульфитный агар для патогенных анаэробов) в процессе роста клостридий сернокислый натрий восстанавливается с образованием сернистого железа. На этой среде Clostridium perfringens образуют колонии черного цвета, а Clostridium histolyticum - зеленовато-черного (рисунок 4).

Рис. 4. Рост клостридий на среде Вильсон-Блера

В результате проведенных исследований выделенные анаэробные микроорганизмы были идентифицированы как Clostridium perfringens, Clostridium histolyticum, Clostridium sordellii. При благоприятных условиях эти виды микроорганизмов становятся патогенными и вызывают тяжелые интоксикации с высокой смертностью животных.

Борьба с клостридиозами затрудняется тем, что все они образуют споры и способны длительное время сохраняться в природе, что создает стационарно неблагополучные пункты по данной инфекции.

Заключение. В результате изучения видового спектра микроорганизмов, установили, что Clostridium занимают доминирующее место в спектре изолированных культур. Выделенные анаэробные микроорганизмы рода Clostridium были представлены следующими видами: Clostridium perfringens, Clostridium histolyticum, Clostridium sordellii, которые при благоприятных условиях становятся патогенными и вызывают тяжелые интоксикации с высокой смертностью животных. К сожалению, данные по санитарному и эпизоотологическому состоянию ферм и животноводческих комплексов свидетельствуют об ослаблении внимания к этой проблеме. Поэтому, чтобы повысить эффективность мер профилактики, необходимо знать видовой спектр бактерий, вызывающих заболевание.

Список литературы:

1. Видовой спектр бактерий рода Clostridium, выделенных от крупного рогатого скота на молочных комплексах / Т. Е. Терентьева, Т. И. Гло- 13 това, С. В. Котенева, А. Г. Глотов // Российский ветеринарный журнал. -2016. - № 1. - С. 5-8.

2. Капустин, А. В. Видовой состав клостридий крупного рогатого скота / А. В. Капустин, А. В. Моторыгин, Н. К. Букова // Вестник ветеринарии. - 2013. - № 1. - Вып. 64. - С. 71-73.

3. Макарова, В. Н. Анализ желудочно-кишечных болезней молодняка крупного рогатого скота в хозяйствах Вологодской области / В. Н. Макарова, О. Б. Бадеева, И. Н. Симанова // Ветеринария и кормление. - 2018. -№ 7. - С. 23-24.

4. Сидорчук, А. А. Клостридиозы животных: учебное пособие / А. А. Сидорчук, В. Л. Крупальник // МГАВМиБ им. К.И. Скрябина. - 2004. -140 с.

5. Ургуев, K. P. Клостридиозы животных / К. Р. Ургуев // Россельхо-зиздат, 1987. - 183 с.

6. Этиологическая структура смешанных желудочно-кишечных и респираторных заболеваний телят на молочных фермах и комплексах Вологодской области Бадеева О.Б., Макарова В.Н., Симанова И.Н., Корюкина М.В. // Ветеринария Кубани. - 2022. - № 4. - С. 13-15.

7. Barker I. K. The alimentary system, disease associated with enteric clostridial infection / I. K. Barker, A. A. Van Dreumel, N. Palmer // Pathology of Domestic Animals. - 1993. - Vol 2. - P. 213-221.

8. Berghaus R. D. Risk factors associated with hemorrhagic bowel syndrome in dairy cattle / R.D. Berghaus, B.J. Mccluskey, R.J. Callan // J. of the Amer. Vet. Med. Assoc. 2005. Vol. 226. P. 1700-1706.

9. Hathewey, C.L. Toxigenic clostridii // Clinical Microbiology Reviews. 1990. Vol. 3. P. 66-98.

10. Malignant edema in postpartum dairy cattle / J. S. Odani, P. C. Blanchard [et al.] // J. Vet. Diagn. Invest. - 2009. - Vol. 21. - P. 920-924.

11. Morris W. E. Necrotic enteritis in young calves / W. E. Morris, A. J. Venzano // J. Vet. Diagn. Invest. - 2011. - Vol. 23. - P. 254-259.

12. URL: https://www.helicon.ru/support/methodological/life-sciences/klostridiozy-rogatogo-skota-sovremennye-resheniya/

Резюме. Вологодская область - старейший в России регион молочного животноводства. Эта отрасль занимает ведущее место в сельском хозяйстве области. Продукция отрасли животноводства, а, особенно, молочного скотоводства, в Вологодской области исторически и территориально имеет конкурентные преимущества, по сравнению с другими субъектами Российской Федерации. Производство сырого молока остается ключевым направлением деятельности для более 200 сельскохозяйственных организаций и крестьянских (фермерских) хозяйств области, а в 18 из 26 районов хозяйственная деятельность связана только с молочным скотоводством. Согласно официальным данным, в области наблюдается высокая заболеваемость крупного рогатого скота - 54,9%, в том числе молодняка - 43,6%. Падеж животных регистрируется в основном от патологии органов пищеварения (56,4%) неинфекционной этиологии. Число заболевших злокачественным отеком за последние три года возросло на 45,5%, количество неблагополучных пунктов на 51,8%. В результате бактериологических исследований, проведенных в Вологодском филиале ФГБНУ ФНЦ РАН, биоматериала за последние три года была выделена 351 культура различных микроорганизмов. Из них выделенные анаэробные микроорганизмы рода Clostridium были представлены следующими видами: Clostridium perfringens, Clostridium histolyticum, Clostridium sordellii, которые при благоприятных условиях становятся патогенными и вызывают тяжелые интоксикации с высокой смертностью животных. Борьба с клостридиозами затрудняется тем, что все они образуют споры и способны длительное время сохраняться в природе, что создает стационарно неблагополучные пункты по этим инфекциям.

Ключевые слова: крупный рогатый скот, молочное скотоводство, молодняк, инфекционная патология, анаэробные микроорганизмы, споры, клостридиоз, злокачественный отек, энтеротоксемия, высокой смертность, стационарно неблагополучные пункты.

Сведения об авторах:

Макарова Вера Николаевна, кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник Вологодского филиала ФГБНУ ФНЦ ВИЭВ РАН; 160009, г. Вологда, ул. Чехова, 10; тел.: 8-921-828-56-07; e-mail: veramakarova2015@yandex.ru.

Корюкина Марина Вениаминовна, научный сотрудник Вологодского филиала ФГБНУ ФНЦ ВИЭВ РАН; 160009, г. Вологда, ул. Чехова, 10.

Симанова Ирина Николаевна, соискатель, заведующий отделом по изучению болезней животных инфекционной этиологии Вологодского филиала ФГБНУ ФНЦ ВИЭВ РАН; 160009, г. Вологда, ул. Чехова, 10.

Ответственный за переписку с редакцией: Бадеева Оксана Борисовна, старший научный сотрудник Вологодского филиала ФГБНУ ФНЦ ВИЭВ РАН; 160009, г. Вологда, ул. Чехова, 10; тел.: 8-921-8273359; e-mail: oksanabadeeva@yandex.ru.

	Полезные ссылки
Департамент ветеринарии Краснодарского края Ассоциация Практикующих Ветеринарных Врачей