Терехов В.И., Тищенко А.С. ФГОУ ВПО
"Кубанский государственный аграрный университет"
В настоящее время одним из основных направлений снижения заболеваемости молодняка крупного рогатого скота и формирования здорового стада является повышение иммунологической защиты организма. Наибольший ущерб животноводству наносят желудочно-кишечные болезни новорожденных телят, в особенности эшерихиоз (колибактериоз) [4, 6].
По данным ряда авторов [1, 3, 8], основную роль в специфической профилактике эшерихиоза новорожденных телят играет активная иммунизация стельных коров, которая позволяет сформировать иммунологическую защиту организма молодняка в первые дни постнатального развития. В ветеринарной практике в настоящее время для профилактики эшерихиоза используют, в основном, вакцины на основе соматических антигенов. Однако, учитывая то обстоятельство, что в подавляющем большинстве случаев в этиологии болезни у телят участвуют токсигенные E.coli, следует полагать, что при конструировании вакцинных препаратов необходимо учитывать данный факт и включать в их состав токсоидный компонент. Между тем инактивированные токсины (TL, TS, STX) E. coli обладают низкой иммуногенной активностью, что предполагает использование адъювантов [5].
Целью исследования являлось изучение влияния адъювантов на иммуногенные свойства эшерихиозного анатоксина при иммунизации стельных коров.
Материалы и методы исследований
В опыт по принципу аналогов отобрали 50 глубокостельных коров черно-пестрой голштинской породы, разделив их на 9 опытных и одну контрольную группы по 5 животных в каждой. Все коровы содержались в одинаковых условиях.
Животных опытных групп за 30 дней до предполагаемого отела иммунизировали внутримышечно двукратно с интервалом 10 дней. Животные контрольной группы не вакцинировались.
Вакцинацию животных опытных групп 1-6 осуществляли поликомпонентным эшерихиозным анатоксином (ЭА), содержащим ина-ктивированные токсины (TL, TS, STX) E. coli с добавлением адъюван-тов, в качестве которых использовали пирогенал (липополисахарид (ЛПС) грамотрицательных бактерий) и полиакриловую кислоту (ПАК), которые вводили в анатоксин так, чтобы концентрация первого составляла 100 мкг/мл, а второго - 3 мг/мл.
Коров 1-ой опытной группы иммунизировали ЭА в сочетании с ЛПС в дозах 3 и 5 мл; 2-ой группы - ЭА с ЛПС в дозах 5 и 5 мл; 3-ей группы - ЭА с ЛПС в дозах 5 и 10 мл; 4-ой группы - ЭА с ПАК в дозах 3 и 5 мл; 5-й группы - ЭА с ПАК в дозах 5 и 5 мл; 6-й группы - ЭА с ПАК в дозах 5 и 10 мл. Коров 7-ой группы иммунизировали ЭА в дозах 3 и 5 мл; 8-й группы - в дозах 5 и 5 мл; 9-й группы - в дозах 5 и 10 мл.
За опытными животными вели клинические наблюдения до отела и после, учитывая общую и местную реакцию на введение препаратов, течение стельности и состояние молочной железы.
У коров до начала иммунизации, а затем через 10 дней после первой и 10 дней после второй вакцинации (за 10-7 дней до отела) исследовали сыворотку крови на наличие специфических антитоксических антител.
Сразу после отела отбирали пробы молозива, в которых также определяли уровень антитоксических антител.
У телят, родившихся от иммунизированных коров, на 2, 7 и 14-е сутки жизни отбирали кровь для исследования уровня колост-ральных антитоксических антител. Контролем служили телята аналогичного возраста, полученные от невакцинированных коров.
Антитоксические антитела определяли в реакции непрямой гемагглютинации с помощью разработанного эритроцитарного диагностикума.
Результаты исследований
Наблюдения показали, что у вакцинированных животных заметных изменений общего состояния не было. Температура тела оставалась в пределах физиологической нормы. На месте инъекции припухлостей, уплотнений, болезненности и повышения местной температуры не установлено. Абортов и заболеваний молочной железы также не установлено.
Результаты исследований показали (табл. 1), что в сыворотке крови коров перед вакцинацией содержатся антитоксические антитела в фоновых титрах от 1:9,6±3,2 до 1:12,8±3,9, что указывает на циркуляцию токсигенных штаммов эшерихий среди испытуемых животных.
Таблица 1. Уровень накопления специфических антитоксических антител в сыворотке крови и молозиве коров после иммунизации
| Группа животных и адъювант | Доза препарата, мл | Сыворотка крови | Молозиво на 1-й день после отела | ||
|---|---|---|---|---|---|
| До иммунизации | После иммунизации | ||||
| на 10-й день | на 20-й день | ||||
| 1 (ЛПС) | 3+5 | 1:11,2±3,9 | 1:89,6±31,3 | 1:166.4±76,8 | 1:307,2±102,4 |
| 2 (ЛПС) | 5-5 | 1:12,8+3,9 | 1:140,8+62,7 | 1:204,8±62,7 | 1:358,4+125,4 |
| 3 (ЛПС) | 5+10 | 1:9,6±3,2 | 1:153,6±51,2 | 1:281,6±125,4 | 1:460,8±102,4 |
| 4 (ПАК) | 3+5 | 1:11,2+3,9 | 1:83,2±38,4 | 1:153,6±51,2 | 1:230,4+51,2 |
| 5 (ПАК) | 5+5 | 1:9,6+3,2 | 1:108,8±38,4 | 1:179,2±62,7 | 1:307,2+102,4 |
| 6 (ПАК) | 5+10 | 1:12,8±3,9 | 1:115,2±25,6 | 1:230,4±51,2 | 1:384,2±161,9 |
| 7(ЭА) | 3+5 | 1:9,6+3,2 | 1:38,4 ±12.8 | 1: 76,8±25,6 | 1: 89,6±31,3 |
| 8(ЭА) | 5+5 | 1:11,2±3,9 | 1:70,4±31,3 | 1:102,4±31,3 | 1:115,2±25,6 |
| 9 (ЭА) | 5+10 | 1:12,8±3,9 | 1:76,8 ±25,6 | 1:115,2±25,6 | 1:153,6±51,2 |
| 10 (контроль) | - | 1:9,6±3,2 | 1:11,2±3,9 | 1:9,6±3,2 | 1:19,2±6,4 |
Через 10 дней после 1-й вакцинации у коров во всех опытных группах титр антитоксических антител в сыворотке крови значительно повысился по сравнению с исходным уровнем, однако интенсивность их выработки была различной.
Более высокие титры антител установлены у животных иммунизированных ЭА с адъювантами. Так если у коров, иммунизированных только ЭА, титр антитоксических антител находился в пределах 1:38,4 ±12,8 - 1:76,8 ±25,6, то у коров иммунизированных ЭА с адъювантами он составил 1:83,2±38,4 - 1:153,6±51,2. При этом отмечено, что не только доза ЭА, но и вид адъюванта влияет на интенсивность антителообразования. Наибольший титр антител был зафиксирован у коров, иммунизированных ЭА с ЛПС, у которых титр антител находился в пределах 1:89,6±31,3 - 1:153,6±51,2, когда как при иммунизации ЭА с ПАК в аналогичных дозах - 1:83,2±38,4 -1:115,2±25,6.
После 2-й вакцинации у животных всех опытных групп отметили дальнейшее увеличение антителообразования. В опытных группах, где животных иммунизировали ЭА с адъювантами, наиболее высокий титр антител был установлен у коров 3-й и 6-й опытных групп - 1:281,6±125,4 и 1:230,4±51,2 соответственно, а наименьший в 4-й - 1:153,6±51,2.
В группах, где анатоксин применялся без адъювантов, наиболее высокий титр антител выявили у коров 9 группы (1:115,2±25,6), а наименьший в седьмой группе (1:76,8±25,6). Характерно, что более выраженный иммунный ответ наблюдался у стельных коров, вакцинированных двукратно ЭА, как с ЛПС, так и ПАК, при этом у них титр антител был в 2-2,4 раз выше, чем у животных, иммунизированных чистым ЭА. Наиболее эффективной оказалась схема вакцинации, предусматривающая двукратное введение анатоксина в дозе 5 и 10 мл, при этом титр антител был в 1,3-1,6 раза выше, чем при иммунизации животных с использованием других доз (3+5 и 5+5 мл). При иммунизации ЭА в сочетании с ЛПС выработка специфических антитоксических антител более выражена, чем при использовании ЭА с ПАК.
Следует отметить, что к моменту рождения теленка в сыворотке крови у всех коров опытных групп наблюдали максимальное накопление титра антител. Результатами исследованиями ряда авторов [2, 7] установлено, что защитные антитела против возбудителей коли-бактериоза не передаются внутриутробно от коров-матерей к плоду. Это объясняется тем, что плацента коров является непроницаемой для передачи материнских антител к плоду. Поэтому единственным фактором защиты новорождённых телят от инфекций является ко-лостральный иммунитет за счет специфических иммуноглобулинов, содержащихся в молозиве.
Следовательно, на следующем этапе исследований нам необходимо было выяснить, какой титр антитоксических антител содержится в молозиве иммунизированных коров.
Результаты этих исследований отражены в таблице 1, из которой видно, что в 1-й день молозиво всех коров содержит антитоксические антитела, количество которых в 1,2-1,8 раза больше, чем в сыворотке крови. Вместе с тем, у коров, иммунизированных ЭА с адъювантами, уровень антитоксических антител в молозиве в 2,6-3 раза выше, чем у иммунизированных ЭА без адъювантов и 4,7-24 раза выше, чем у животных контрольной группы. При этом самая высокая концентрация молозивных антител против TL, TS, STX токсинов E. coli зафиксирована у коров из 3-й (1:460,8±102,4) и 6-й (1:384,2±161,9) опытных групп, которых иммунизировали двукратно в дозе 5 и 10 мл полианатоксином с ЛПС и ПАК.
Полученные данные указывают, что между содержанием антител в сыворотке крови и молозиве иммунизированных коров прослеживается прямая зависимость.
Таким образом, было установлено, что ЭА в сочетании с адъювантами в должной мере стимулирует образование антитоксических антител. Оптимальной для стельных коров можно считать схему, при которой осуществлялась двукратная вакцинация животных в дозах 5 и 10 мл.
Между тем, важно было оценить не только иммунный ответ у вакцинированных коров, но и продолжительность циркуляции колос-тральных антител у телят.
Все опытные и контрольные телята своевременно получали молозиво от своих матерей в течение первых двух часов после рождения и содержались в одинаковых условиях.
Сравнительный анализ содержания колостральных антител в сыворотке крови у новорожденных телят, родившихся от вакцинированных (опыт) и невакцинированных коров (контроль), показал, что титр специфических сывороточных антител у потомства из опытных групп был значительно выше, чем у потомства из контрольной группы (табл. 2).
Таблица 2. Уровень накопления колостральных антител в сыворотке крови у новорожденных телят, полученных от иммунизированных коров
| Группа животных и адъювант | Доза препарата, мл | Титр антитоксических антител | ||
|---|---|---|---|---|
| На 2-й день после рождения | На 7-й день после рождения | На 14-й день после рождения | ||
| 1 (ЛПС) | 3+5 | 1:44,8±15,7 | 1:28,8±6,4 | 1:12,8±3,9 |
| 2 (ЛПС) | 5+5 | 1:76,8±25,6 | 1:33,6±17,8 | 1:14,4±3,2 |
| 3 (ЛПС) | 5+10 | 1:115,2±25,6 | 1:70,4±31,3 | 1:25,6±7.8 |
| 4 (ПАК) | 3+5 | 1:38,4±12,8 | 1:22,4±7,8 | 1:11,2+3,9 |
| 5 (ПАК) | 5+5 | 1:57,6+12,8 | 1:38,4±12,8 | 1:12,2±5,3 |
| 6 (ПАК) | 5+10 | 1:102,4±31,3 | 1:57,6±12,8 | 1:19,2+6,4 |
| 7(ЭА) | 3+5 | 1:14,4+3,2 | 1:9,6±3,9 | 1:3,6+0,8 |
| 8(ЭА) | 5+5 | 1:19,2±16,4 | 1:11,2+3,9 | 1:3,2±0,9 |
| 9(ЭА) | 5+10 | 1:22,4±7,8 | 1:14,4±3,2 | 1:6,4±1,9 |
| 10 (контроль) | - | 1:14,4±3,2 | 1:5,6+1,9 | 1:2,8±0,9 |
Было установлено, что у телят максимальный титр колостральных антитоксических антител регистрируется на 2-й день после рождения. При этом более высокий уровень колостральных антител выявили у телят, полученных от коров, которых иммунизировали анатоксином с адъювантами.
Титры антител в сыворотке крови телят, получивших молозиво от коров, иммунизированных ЭА с адъювантами, были в 2,5-5 раз выше, чем у животных опытных групп, которым ЭА вводили без адъювантов и в 2,6-8 раз выше, чем у неим-мунизированных животных.
Максимальное значение уровня колос-тральных антител наблюдали в 3-й и 6-й группах - 1:115,2±25,6 и 1:102,4±31,3 соответственно, а минимальное значение в 4-й группе - 1:38,4±12,8.
В группах, где анатоксин применялся без адъювантов, наибольший титр антител составлял в 9-й группе, где он составил - 1:22,4±7,8.
Полученные результаты свидетельствуют о высокой коррелятивной зависимости между содержанием специфических антитоксических антител в молозиве коров и уровнем колостральных антител в сыворотке крови новорожденных телят.
На 7-й день после рождения у телят во всех опытных группах наблюдали равномерное снижение титра антител. Данный показатель снизился примерно в 1,5-2 раза по сравнению с предыдущими исследованиями, но был достоверно большим, чем у животных в контроле. Так в группах, где анатоксин применялся с адъювантами, титр колостральных антител был в пределах 1:22,4±7,8 - 1:70,4±31,3. В группах, где анатоксин применяли без адъювантов, титры антител были в пределах 1:9,6±3,9 - 1:14,4±3,2.
На 14-й день исследований титры антител новорожденных телят в группах, где анатоксин применяли с адъювантами, наблюдали двукратное снижение титра антител по сравнению с предыдущими значениями. При этом максимальный уровень колостральных антител был зафиксирован у телят из 3-й и 6-й групп - 1:25,6±7,8 и 1:19,2±6,4, соответственно. В группах 7, 8 и 9 значения титров антител находились в пределах 1:3,2±0,9 - 1:6,4±1,9, что свидетельствует об их расходовании.
Заключение
Таким образом, результаты проведенных исследований показали, что при иммунизации стельных коров ЭА, происходит активная стимуляция гуморального звена иммунитета, выражающаяся повышенной выработкой антитоксических антител. Введение в анатоксин адъювантов способствует значительному усилению иммунного ответа. Двукратная иммунизация коров ЭА с адъювантами способствовала увеличению в 1,8-2 раза титра антитоксических антител в сыворотке крови по сравнению с однократной вакцинацией. При этом наиболее эффективной оказалась схема иммунизации, предусматривающая двукратное введение анатоксина в дозе 5 и 10 мл, в этом случае титр антител повысился в 1,3-1,6 раза по сравнению со значениями у коров, иммунизированных ЭА в других дозах. Лучшие адъювантные свойства в случае применения с ЭА были отмечены у ЛПС. Вакцинация стельных коров ЭА с адъювантами привела к формированию у потомства более выраженного колострального иммунитета, чем у телят, полученных от коров, иммунизированных ЭА без адъювантов. Использование ЭА с ЛПС и ПАК для иммунизации глубокостельных коров обеспечивает защиту телят от токсинов E. coli в течение 14 дней, в то время как у телят, полученных от невакцинированных коров, она сохраняется в течение 1-2 дней.
Список литературы
Реферат
Исследования показали, что при иммунизации стельных коров эшерихиозным анатоксином в сочетании с пирогеналом и полиакриловой кислотой в качестве адъювантов происходит активная стимуляция гуморального звена иммунитета, выражающаяся повышенной выработкой антитоксических антител в сыворотке крови и молозиве. При этом наиболее оптимальной можно считать схему, при которой осуществлялась двукратная вакцинация животных в дозах 5 и 10 мл. Установлено, что использование полианатоксина с адъювантами для иммунизации глубокостельных коров обеспечивает защиту телят от токсинов E. coli в течение 14 дней, в то время как у телят, полученных от невакцинированных коров, она сохраняется в течение 1-2 дней.
Ключевые слова: Эшерихиозный анатоксин, адъюванты, пи-рогенал, полиакриловая кислота, вакцинация, антитоксические антитела, молозиво, колостральный иммунитет, коровы.
UDC 619:615.37]:636.2.082.455
INFLUENCE OF ADJUVANTS ON IMMUNOGENIC PROPERTIES OF ANATOXIN OF ESCHERICHIA COLI AT VACCINATION OF PREGNANT COWS
Terekhov V.I., Tischenko A.S.
Summary
Studies showed that immunization of pregnant cows (calvers) by anatoxin of Escherichia coli combined with pirogenalum and polyacrylic acid as an adjuvant is an active stimulation of humoral immunity expressed in increasing production of antitoxic antibodies in serum and colostrum (foremilk). In this case, the most optimal scheme is double vaccination of animals at doses of 5 and 10 ml. It is established that the use of polyanatoxin with adjuvants for immunization of pregnant cows protects calves from toxins of E. coli within 14 days, while in calves, received from unvaccinated cows, it persists for 1-2 days.
Key words: anatoxin of E. coli, adjuvants, pyrogenalum, polyacrylic acid, vaccination, antitoxic antibodies, colostrum (foremilk), colostrum immunity, cows.
About the authors
Tischenko Aleksandr S., postgraduate student of the department of microbiology, epizootology and virology of the Kuban State Agrarian University; 13/ 9, Kalinina st., Krasnodar, 350044; e-mail: mephisto83@inbox.ru ; phone: 89284692399.
Responsible for correspondence with the editorial board: Terekhov Vladimir I., D.Sc. in Biology, professor of the department of microbiology, epizootology and virology of the Kuban State Agrarian University; 13, Kalinina st., Krasnodar, 350044; e-mail: v.i.terekhov@list.ru; phone: 89884742115.
Сведения об авторах
Тищенко Александр Сергеевич, аспирант кафедры микробиологии, эпизоотологии и вирусологии факультета ветеринарной медицины Кубанского государственного аграрного университета; 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13/9; E-mail: mephisto83@inbox.ru; тел. 89284692399.
Ответственный за переписку с редакцией: Терехов Владимир Иванович, доктор биологических наук, профессор кафедры микробиологии, эпизоотологии и вирусологии факультета ветеринарной медицины Кубанского государственного аграрного университета; 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13; E-mail: v.i.terekhov@list.ru ; тел. 89884742115
http://vetkuban.com/num3_11-08.html