Терехов В.И., Иванов А.В. ФГОУ ВПО
"Кубанский государственный аграрный университет"
Острые кишечные заболевания поросят являются одними из наиболее широко распространенных болезней в свиноводстве. Экономический ущерб, причиняемый данными заболеваниями, определяются не только прямыми убытками от падежа, но и затратами, связанными с мерами борьбы и ликвидацией последствий переболевания [3, 11]. Организм новорожденных поросят недостаточно приспособлен к условиям окружающей среды и наиболее подвержен воздействию неблагоприятных факторов, таких как: воздействие бактериальной ассоциации внешней среды, окружающей поросенка, реактивность организма новорожденного, биологическая полноценность и безопасность кормов, гигиенические условия помещения, в котором находится животное, квалификация обслуживающего персонала и многое другое. Однако, основная роль в возникновении острых кишечных заболеваний принадлежит инфекционному фактору, представленному, как правило, ассоциациями различных микроорганизмов [2, 3, 5, 6, 8].
Целью исследования было изучение видового состава микроорганизмов, участвующих в развитии диарей у поросят-сосунов.
Материалы и методы исследований
Исследования проводились с 2000 по 2009 гг. в Краснодарском НИВИ и Кубанском ГАУ. Всего было проведено 163 бактериологических исследования патологического материала (крови, паренхиматозных органов, головного мозга, трубчатой кости, кишечника, фекалий), отобранного от больных и павших поросят при острых кишечных заболеваниях.
Бактериологические исследования осуществляли согласно "Методическим указаниям по бактериологической диагностике смешанных кишечных инфекций" (Москва, 2000). Для идентификации выделенных бактерий использовали биохимические тест-системы фирмы "Pliva-Lachema Diagnostika"(Чехия): ENTEROtest 24, NEFERMtest 24, EN-COCCUStest, STREPTOtest 16. Серологический профиль E.coli определяли с помощью типоспецифических О-агглютинирующих колисывороток (Армавирская биофабрика) и адгезивных колисывороток (ВНИИ прикладной микробиологии, г.Оболенск). Наличие генов патогенности у эшерихий определяли с помощью ПЦР-диагностики в Цетральном НИИ эпидемиологии (Москва) и НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи (Москва). Для выявления специфических участков ДНК генов STX I и STX II, ST и LT E. coli были использованы тест-системы "АмплиСенс E.coli-tox", разработанные ЦНИИ Эпидемиологии МЗ РФ. Серогруп-повую принадлежность выделенных стрептококков определяли с помощью набора диагностических сывороток для постановки реакции коагглютинации и преципитации ("Аквапаст", Санкт-Петербург). Серотипирование синегнойной палочки осуществляли экспериментальными поли- и моно-О-псевдомонас сыворотками, полученными в ГИСК им.Тарасевича (Москва).
Результаты исследования
В ходе бактериологических исследований патологического материала было выделено и идентифицировано 490 изолятов, из которых энтеробактерии составляли - 67,9%, стрептококки - 14,5%, энтерококки - 8,2%, стафилококки - 6,7%, неферментирующие грамотрицательные бактерии - 2,6%.
Энтеробактерии были не только самыми многочисленными по частоте встречаемости, но и в видовом составе (табл.1). Всего было идентифицировано 15 видов, принадлежащих к 10 родам. Доминирующим видом данных микроорганизмов являлся Escherichia coli. Ко-личество выделенных штаммов кишечной палочки составило 51,6%. Наиболее значимыми в этиологии эшерихиоза поросят оказались Exoli серотипов О26 (8,5%), О8 (7,5%), О18 (6,3°%), О138 (5,7%), О101 (5,2%), О15(4,4%), О78 (4,3%). Причем от поросят-сосунов преимущественно выделяли E. coli О26, О8, О18, О138, О78, О15, О103 и О20, а от поросят отъемышей - О1, О2, О8, О15, О18 и О9.
Таблица 1. Видовой состав энтеробактерий, выделенных от поросят, при острых кишечных заболеваниях
| Вид энтеробактерий | Количество выделенных штаммов | |
|---|---|---|
| абсолютное | в % | |
| Escherichia coli | 172 | 51,6 |
| Enterobacter agglomerans | 36 | 10,8 |
| E. aerogenes | 3 | 0,9 |
| Proteus vulgaris | 28 | 8,4 |
| P. mirabillis | 4 | 1,2 |
| Klebsiella ozanae | 27 | 8,1 |
| K. pneumoniae | 6 | 1,8 |
| Providencia rettgeri | 12 | 3,6 |
| P. alcalifaciens | 16 | 4,8 |
| Shigella dysenteriae | 7 | 2,1 |
| S. boydii | 3 | 0,9 |
| Citrobacter freundii | 6 | 1,8 |
| Serratia plymuthica | 5 | 1,5 |
| Morganella morganii | 4 | 1,2 |
| Hafnia alvei | 1 | 0,3 |
| Всего | 333 | 100 |
Пилевыми антигенами обладало 47,7% изученных E.coli, из которых на сыворотку к адгезину А20 положительно реагировало 22,09% культур, К88 - 19,5%, 987F - 17,6%, F41 - 10,4% и K99 - 6,8%. В 5...7% случаях встречались эшерихии, обладающие одновременно специфическими пилями 2 и даже 3 типов, наиболее часто это были такие, как К99+F41 и К88+А20.
59,3% изолятов эшерихий обладало детерминантами патогенности, у которых методом ПЦР-диагностики было установлено наличие генов термолабильного, термостафильного и шига-подобного токсинов. Подавляющее большинство (52,9%) этих изолятов обладали геном кодирующими продуцирование только термолабильного токсина, 29,4% -только геном шигатоксина 2 класса, 6,8% - генами ответственными за выработку шигатоксина и термолабильного токсина, 4,9% - только геном термостабильного, 2,9% - генами, ответственными за продуцирование термолабильного и термостабильного токсинов, и такое же количество изолятов обладало генами термостабильного токсина, термолабильного токсина и шигатоксина.
По частоте встречаемости после кишечной палочки, находились энтеробактеры, доминирующим видом среди которых являлся E.agglomerans. К нему принадлежало 10,8% изолятов от общего числа выделенных энтеро-бактерий.
Среди выделенных клебсиелл в основном превалировали K.ozanae (8,1%) и K.pneumoniae (1,8%).
Протеи, выделенные от поросят, чаще всего были двух видов: P.mirabilis (1,2%) и P.vulgaris (8,4%).
Среди провиденсий нами установлены 2 вида: P.rettgeri (3,6%), P.alcalifaciens (4,80%).
Выделенные штаммы цитробактеров принадлежали только к C.freundii (1,8%).
Из других энтеробактерий, выделенных нами, но редко встречаемых, были Hafnia alvei, Shigella dysenteriae и Shigella boydii.
Стрептококки, по частоте выделения от поросят, при острых кишечных заболеваниях находятся на втором месте после энтеро-бактерий. Не всех выделенных стрептококков нам удалось идентифицировать по биохимическим и серологическим свойствам. Тем не менее, результаты исследований показали, что их видовой состав разнообразен (табл.2) и представлен 15 видами. В подавляющем большинстве случаев выделенные стрептококки принадлежали к серогруппе D (31%) и G (14,1%), стрептококки групп С и В обнаруживались в пределах 1,4-2,8% случаев.
Таблица 2. Видовой состав стрептококков, выделенных от поросят, при острых кишечных заболеваниях
| Вид стрептококков | Количество выделенных штаммов | |
|---|---|---|
| абсолютное | в % | |
| S.bovis | 18 | 25,3 |
| S.acidominimus | 10 | 14,1 |
| S.pneumoniae | 7 | 9,9 |
| S.vestibularis | 6 | 8,5 |
| S.oralis | 6 | 8,5 |
| S.cricetus | 5 | 7,0 |
| S.equinus | 4 | 5,6 |
| S.auriсularis | 3 | 4,2 |
| S.porcinus | 3 | 4,2 |
| S.parauberis | 2 | 2,8 |
| S.suis | 2 | 2,8 |
| S.agalactiae | 2 | 2,8 |
| S.parvulus | 1 | 1,4 |
| S.salivarius | 1 | 1,4 |
| S. equi sp. zooepidemicus | 1 | 1,4 |
| Всего | 71 | 100 |
Чаще всего от поросят с острыми кишечными заболеваниями выделяли S.bovis (25,3%) и S.acidominimus (14,1%). Треть всех выделенных стрептококков составляли стрептококки ротовой полости - S.pneumoniae, S.vestibularis, S.oralis, S. cricetus, S.salivarius. А вот пиогенные стрептококки (S.porcinus, S.suis, S. equi sp. zooepidemicus) выделялись в 11,3% случаев.
В последнее время возросла частота обнаружения в патологическом материале, взятом от поросят при диареях, гемолитических энтерококков. От павших поросят с клиникой острого кишечного заболевания нами выделено 40 изолятов энтерококков 6 видов, среди которых большинство составили E.faecium и E.faecalis. На данные виды приходилось, соответственно, 40 и 22,5% изолятов от общего количества выделенных энтерококков (табл. 3).
Таблица 3. Видовой состав энтерекокков, выделенных от поросят, при острых кишечных заболеваниях
| Вид энтерококков | Количество выделенных штаммов | |
|---|---|---|
| абсолютное | в % | |
| E.faecium | 16 | 40,0 |
| E.faecalis | 9 | 22,5 |
| E.mundtii | 5 | 12,5 |
| E.casseliflavus | 5 | 12,5 |
| E.avium | 3 | 7,5 |
| E.raffinosus | 2 | 5,0 |
| Всего | 40 | 100 |
Среди представителей кокковой микрофлоры, изолированной от павших поросят с поражением кишечного тракта, были стафилококки. Их состав был представлен 7 видами (табл.4). Подавляющее большинство выделенных стафилококков принадлежало к виду S.intermiditis (51,5%) и S.epidermidis (12,1%).
Таблица 4. Видовой состав стафилококков, выделенных от поросят, при острых кишечных заболеваниях
| Вид стафилококков | Количество выделенных штаммов | |
|---|---|---|
| абсолютное | в % | |
| S.intermiditis | 10 | 30,3 |
| S.epidermidis | 8 | 24,2 |
| S.aureus | 5 | 15,2 |
| S.hominis | 4 | 12,1 |
| S.xylosus | 3 | 9,1 |
| S.simulans | 2 | 6,1 |
| S.warneri | 1 | 3,0 |
| Всего | 33 | 100 |
В меньшей степени при острых кишечных заболеваниях у поросят выделялись микроорганизмы из группы грамотрицательных нефер-ментирующих бактерий. Всего было изолировано 13 культур, из них, в одном случае это была Shewanella putrefaciens, в 3 - Alcaligenes fecalis и в девяти - Pseudomonas aeruginosa (табл.5). Антигенный профиль синегнойной палочки нами установлен с помощью экспериментальных агглютинирующих О-сывороток производства Армавирской биофабрики и ГИСК им. Тарасевича (Москва). Он был представлен шестью серотипа-ми: О1, О3, О4, О6, 011 и О19, при этом доминирующий серотип не установлен.
Таблица 5. Видовой состав неферментирующих бактерий, изолированных от поросят, при острых кишечных заболеваниях
| Вид бактерий | Количество выделены х штаммов | |
|---|---|---|
| абсолютное | в % | |
| Pseudomonas aeruginosa | 9 | 69,2 |
| Alcaligenes fecalis | 3 | 23,1 |
| Shewanella putrefaciens | 1 | 7,7 |
| Всего | 13 | 100 |
Заключение
Результаты проведенных исследований позволили выявить нам две закономерности. Первая заключается в том, что в настоящее время в этиологии диарей у поросят-сосунов участвуют различные ассоциации бактерий, видовой состав которых самый разнообразный (но в основном это представители семейства Enterobacteriaceae и Streptococcaceae). Во-вторых, несмотря на многочисленность видов, изолированных от больных и павших поросят, тем не менее, среди энтеробактерий доминирующим видом являлся E.coli, среди стрептококков - S.bovis, а среди энтерококков - E.faеcium. Следует отметить, что кишечные инфекции имеют ассоциативный характер не только в Краснодарском крае, но и других регионах страны [2, 5-7]. В связи с этим, в инфекционный процесс при кишечных инфекциях поросят следует рассматривать как результат сложного и одновременного взаимодействия различных бактерий с клетками и тканями организма хозяина [1]. Не все выделяемые условно патогенные бактерии обладают выраженными токсигенными (патогенными) свойствами, большинство из них относятся к слабо и умеренно токсигенным [10]. Между тем, внутривидовая и межвидовая кооперация бактерий приводит к развитию серьёзных, часто не совместимых с жизнью, патоморфологических изменений в макроорганизме, т.к. в развитии инфекционного процесса могут одновременно участвовать различные факторы патогенности микроорганизмов или одни и те же в различных стадиях взаимодействия возбудителей с чувствительным макроорганизмом [1]. Например, установлено, что наряду с кишечной палочкой энтеротоксигенными свойствами обладают 66,7-84,6% протеев, цитробактеров и клебсиелл [10]. В связи с этим, следует полагать, что паразитирование в кишечнике поросят различных ассоциаций энтеробактерий обуславливает развитие водянистой диареи, аналогичной при энтеротоксигеной форме эшерихиоза. Однако, сочетанное воздействие нескольких патогенных агентов и их токсинов является сложным и неоднозначным процессом и не исчерпывается простым суммированием эффектов бактерий отдельных таксономических групп. В частности, один из аспектов развития тяжелого мультисистемного заболевания - синдрома токсического шока, связан со способностью экзотоксинов стрептококков и стафилококков повышать чувствительность организма к патогенному действию липополисахаридов (эндотоксина) грамотрицательных бактерий [9].
Развитие смешанных (ассоциированных) кишечных инфекций четко вписывается в теорию коммуникативных отношений бактерий или в механизмы реакций кворум-сенсинга, поскольку увеличение количественного присутствия в желудочно-кишечном тракте животных энтеробактерий влечёт за собой стимуляцию роста кокковой микрофлоры, повышению синтеза бактериями экзофер-ментов и других факторов патогенности, широкое распространение антибиотикоустойчивости [4].
Установлено, что образование многих внеклеточных факторов патогенности контролируется химическими системами межклеточного взаимодействия. Например, энтеро-бактерии образуют различные нейротрасмиттеры, аналогичные клеточным медиаторам животных и человека (у-аминомаслянная кислота, серотонин, норадреналин, инсулин). Данные вещества не только ускоряют рост патогенных форм кишечной палочки, но и стимулируют у них синтез адгезина К99 и шигаподобных токсинов, но в тоже время они не стимулируют рост непатогенных эшерихий. Патогенные энтеро-бактерии используют защитную реакцию макроорганизма, сопровождающуюся интенсивным синетезом норадреналина в ответ на стресс, вызванный инфекцией [7].
Таким образом, участие в развитии кишечных инфекций у поросят энтеробактерий и кокковой микрофлоры следует рассматривать как закономерный процесс, который направлен на реализацию у них болезнетворных свойств, и как проявление одной из форм антагонистических отношений не только между макро- и микроорганизмом, но и между самими микроорганизмами даже на уровне одного вида.
Список литературы
Реферат
Установлено, что в развитии острых кишечных болезней у поросят чаще всего принимают участие различные энтеробактерии, стрептококки, энтерококки, стафилококки и грамотрицательные неферменти-рующие бактерии. Подавляющее большинство случаев кишечных инфекций у поросят-сосунов связано с патогенными вариантами E.coli, S.bovis и E.faеcium.
Ключевые слова: поросята, острые кишечные заболевания, этиология, бактерии, диагностика, токсины, серологический профиль.
UDC 619:616.98:579.842]:634.4.082.35 SPECIFIC STRUCTURE OF BACTERIA ISOLATED FROM PIGLETS AT ACUTE ENTERIC DISEASES Terekhov V.I., Ivanov A.V.
Summary
It is established, that enterobacteria, streptococci, enterococci, staphylococci and nonfermentative Gramme-negative bacteria most frequently induce acute intestinal diseases in pigs. The overwhelming majority of the cases of enteric (intestinal) infections in suckling piglets is associated with pathogenic variants of E. coli, S. bovis and E. faecium.
Key words: piglets, acute enteric (intestinal) diseases, etiology, bacteria, diagnostics, toxins, serological profile.
About the authors
Ivanov Andrey V., postgraduate student of the department of microbiology, epizootology and virology of the Kuban State Agrarian University; 13/ 9, Kalinina st., Krasnodar, 350044; phone: 89034498962; e-mail: zorahn@yandex.ru.
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; phone: +79884742115, e-mail: v.i.terekhov@list.ru.
Сведения об авторах
Иванов Андрей Васильевич, аспирант кафедры микробиологии, эпизоотологии и вирусологии факультета ветеринарной медицины Кубанского государственного аграрного университета; 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13/9; е-mail: zorahn@yandex.ru, тел. +79034498962
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; е-mail: v.i.terekhov@list.ru, тел. +79884742115
http://vetkuban.com/num3_11-10.html