Оценка антагонистической активности и антибиотикорезистентности эпизоотически значимых видов аэромонад

УДК 579. 843. 2
DOI 10.33861/2071-8020-2023-5-43-45

Яковенко П. П., Тищенко А. С., Максим Е. А., Кощаев А. Г., Алферов Д.О. Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет
имени И. Т. Трубилина», г. Краснода
Калошкина И. М. государственное казенное учреждение Краснодарского края «Краснодарская краевая станция по борьбе
с болезнями животных», г. Краснодар

Микроорганизмы, относящиеся к роду Aeromonas, являются грамотрицательными факультативными анаэробными бактериями. По морфологическим признакам имеют отличительные особенности: палочковидная форма с закругленными концами, размер от 0,3-1,0x1,0-3,5 мкм; могут образовывать нитевидные тяжи, длиной до 8 мкм. Аэромонады располагаются как одиночно, так и парами или цепочками; имеют на одном из концов полярный жгутик, благодаря которому обладают подвижностью. Молодые формы могут иметь перетрихиальные жгутики [1, 3, 4].

Бактерии рода Aeromonas являются факультативными анаэробами. Метаболизм данных микроорганизмов - дыхательный и бродильный. Имеют способность к ферментированию углеводов до кислоты или кислот и газа (чаще образуется углекислота и водород). Бактерии являются хемоорганотрофами по типу питания - они используют энергию, образующуюся в результате химических реакций [3, 4, 5].

При культивировании данных микроорганизмов на питательных средах колонии имеют определенный, характерный для бактерий этого рода вид. На мясопептонном агаре бактерии формируют светло-серые, наполовину прозрачные, имеющие блеск колонии с гладкой поверхностью.

Основная масса видов бактерий изучаемого рода не образуют пигментов в процессе культивирования. Однако, при культивировании бактерий вида Aeromonas salmonicida на питательной среде триптиказный соевый агар можно установить выделение коричневого пигмента [2, 5, 8].

При исследовании физиолого-биохимических признаков было установлено, что бактерии рода Aeromonas способны положительно реагировать на каталазу, оксидазу и цитохромок-сидазу. Кроме того, данные микроорганизмы имеют свойство гидролизовать казеин, крахмал, декстрин, глицерин, разжижать желатин, утилизировать глюкозу, фруктозу, мальтозу и трегалозу. Также было установлено, что аэромонады могут восстанавливать триметиламиноксид в триметиламин и образовывать летучие основания при гидролизе белка [8, 9].

Оптимальной температурой роста для бактерий рода Aeromonas является диапазон от 22 до 28°C. Но большинство видов бактерий этого рода растут при температуре 37°C. Пределами допустимых температур культивирования для аэромонад являются следующие значения: наибольшая температура роста составляет от 38 до 41°C, минимальная температура: от 0 до 5°C. Наиболее благоприятной для бактерий является слабокислая среда (pH 5,5), но также они могут культивироваться и в щелочной среде (pH 9,0). Наличие хлорида натрия отрицательно сказывается на культивировании данных микроорганизмов [3, 5, 8].

Бактерии, относящиеся к данному роду, являются достаточно широко распространенными в окружающей среде. Наиболее привычным местом обитания для них являются пресные водоемы. Бактерии рода Aeromonas являются симбионтными микроорганизмами, составляющими основную массу микробного пейзажа воды и гидробионтов. Их количественное отношение находится в прямой зависимости от наличия в воде веществ органической природы, и в обратной зависимости от уровня содержания кислорода в воде. Количество этих микроорганизмов в воде также напрямую зависит от сезона года и уровня хлорида натрия в воде [1, 3, 4, 6].

По причине того, что аэромонады являются факультативными анаэробами, то их наличие в продуктах при длительном хранении может вызывать порчу продуктов. Их особенностью является способность развиваться при достаточно низких температурах окружающей среды (до 4°C). Порче могут подвергаться продукты, требующие соблюдения особых условий при хранении или упакованные в газонепроницаемые вакуумные упаковки [2, 7].

Некоторые бактерии, относящиеся к данному роду, способны вызывать патологический процесс у амфибий, рептилий, а также рыб. У теплокровных организмов, в частности, у человека данные микроорганизмы способны вызывать воспалительные процессы в желудочно-кишечном тракте, а также патологии вне пищеварительной системы. Чаще всего это возникает по причине угнетения иммунитета, а также общей интоксикации организма, которая приводит к функциональным нарушениям в печени, и хроническим заболеваниям [1, 4].

Кроме того, в недавнем времени были проведены исследования по установлению диапазонов оптимальных температур роста для бактерий Aeromonas hydrophyla. По результатам проведенных экспериментов было установлено, что время, необходимое для накопления бактериальной массы при температуре +10°C меньше, чем при выращивании данных микроорганизмов при температурах от +13 до +35°C. На основании полученных данных можно сделать вывод, что бактерии Aeromonas могут представлять значительную опасность для здоровья тепло- кровных организмов [2, 5, 6, 8].

Целью проведенного исследования являлось определение чувствительности бактерий рода Aeromonas к антибактериальным препаратам, изучение антагонистической активности штаммов пробиотических бактерий по отношению к аэромонадам, выделенным из исследуемых рыб.

Материалы и методы иследований. С целью получения чистой культуры бактерий рода Aeromonas из патологического материала рыбы были использованы питательные среды, относящиеся к селективным и дифференциальным: мясо-пептонный агар (далее, МПА), мясо-пептонный бульон (далее, МПБ), среда Эндо. Идентификацию выделенных микроорганизмов проводили с применением метода MALDI-TOF масс-спектрометрии. При проведении исследования чувствительности бактерий рода Aeromonas к антибиотикам были задействованы следующие виды и штаммы: Aeromonas veronii LT0228, Aeromonas hydrophila LT0202, Aeromonas Ichthiosmia LT4159, Aeromonas salmonicida LT61E6, Aeromonas salmonicida LT61E3, Aeromonas eucrenophila, Aeromonas media LT61DB.

Изучение чувствительности аэромонад проводилось диско-диффузионным методом, в соответствии с МУ 4.2.1890-04. Для исследования были использованы следующие антибактериальные препараты: ципрофлоксацин (5 мкг), импинем (10 мкг), амоксициллин (20 мкг), цефаклор (30 мкг). Антибактериальные препараты, выбранные с целью исследования, были отобраны в соответствии с рекомендациями по их применению и инструкциями.

Иследование антагонистической активности по отношению к исследуемым бактериям проводилось с использованием пробиотических бактерий Lapidilactobacillus dextrinicus и Enterococcus faecium, выделенных непосредственно из кишечника рыбы. Антагонистическая активность пробиотических бактерий исследовалась к микроорганизмам Aeromonas hydrophila LT0202, Aeromonas salmonicida LT61E6, Aeromonas salmonicida LT61E3, Aeromonas eucrenophila. Оценку антагонистической активности проводили в соответствии с МУК 4.2.2602-10.

Результаты исследований и их обсуждение. Бактерии рода Aeromonas были выделены из паренхиматозных органов рыб (почки, печень) следующих видов: русский осетр, карась серебряный, карп, толстолобик. Материал для исследования был доставлен из станицы Брюховецкой и станицы Елизаветинской.

Проведенным нами исследованием удалось установить, что бактерии рода Aeromonas видов A. hydrophila LT0202, A. veronii LT0228, A. Ichthiosmia LT4159, A. salmonicida LT61E3 обладают высокой чувствительностью к антибактериальным препаратам: ципрофлоксацим, импинем и цефаклор (табл. 1). Следует учитывать, что при проведении исследования чувствительности аеромонад к антибактериальным препаратам в эксперименте использовался препарат амоксицилин. К данному препарату чувствительность была выявлена только у бактерий вида Aeromonas Ichthiosmia LT4159. Во всех остальных случаях, бактерии проявили устойчивость к действию данного антибактериального препарата.

Таблица 1 Чувствительность бактерий рода Aeromonas к антибактериальным препаратам

Бактерии	Антибактериальные препараты
	Ципро- флоксацим	Импинем	Амоксицилин	Цефаклор
Aeromonas hydrophila LT0202	Чувстви­тельные	Чувстви­тельные	Устойчи­вые	Чувстви­тельные
Aeromonas veronii LT0228	Чувстви­тельные	Чувстви­тельные	Устойчи­вые	Чувстви­тельные
Aeromonas Ichthiosmia LT4159	Чувстви­тельные	Чувстви­тельные	Чувстви­тельные	Чувстви­тельные
Aeromonas salmonicida LT61E3	Чувстви­тельные	Чувстви­тельные	Устойчи­вые	Чувстви­тельные

Для проведения лечебных мероприятий при заболеваниях бактериальной природы у обитателей водной фауны показана высокая эффективность следующих антибактериальных препаратов: гентамицин, левомицетин и ципрофлоксацин. При проведении нашего эксперимента была установлена высокая чувствительность исследуемых видов аеромонад к ципрофлоксациму.

Следует учитывать, что в практической медицине данный препарат относится к разделу резервных, и его применение без соответствующих рекомендаций и оснований может привести к выработке резистентности у возбудителя заболевания. Таким образом, данный препарат следует назначать только при тяжелых патологических процессах, вызванных патогенными микроорганизмами или их ассоциацией, в тех случаях, когда выбор наиболее подходящего для лечебной цели препарата осложнен.

Кроме того, в процессе проведения микробиологического исследования удалось выяснить, что исследуемые виды пробиотических микроорганизмов, среди которых Lapidilactobacillus detrinicus и Enterococcus faecium обладают антагонистической активностью по отношению к аэромонадам (табл. 2).

Таблица 2 Антагонизм пробиотических бактерий в отношении представителей рода Aeromonas

Наименование показателя	Наименование бактерии рода Aeromonas	Lapidilactobacillus detrinicus	Enterococcus faecium
Задержка роста на питательной среде, мм	Aeromonas hydrophila LT0202	7
	Aeromonas eucrenophila LT61D1	9
	Aeromonas salmonicida LT61E6	11	10
	Aeromonas salmonicida LT61E3	12	9
	Aeromonas salmonicida LT61E3, выделенная из биопробы	6	8

Из данных, полученных в результате проведенного исследования, была установлена чувствительность бактерий рода Aeromonas видов A. salmonicida LT61E6, A. salmonicida LT61E3, A. eucrenophila LT61D1 к бактерии Lapidilactobacillus dextrinicus. В случае с Enterococcus faecium, чувствительность была установлена к культурам микроорганизмов A. salmonicida LT61E6, A. salmonicida LT61E3, а также A. salmonicida LT61E3, выделенной из зараженной биопробы.

Заключение. Осуществленное нами исследование на данный момент, из-за небольшого количества имеющихся в наличии видов бактерий рода Aeromonas не дает возможности делать какие-либо общие выводы. Но, полученные в ходе него результаты представляют как практическую, так и научную важность. Проведенным нами исследованием удалось установить наличие чувствительности у изучаемых видов бактерий рода Aeromonas к антибактериальным препаратам ципрофлоксацим, импинем, цефаклор. Чувствительность аеромонад к данным препаратам была установлена в 100% случаев. Кроме того, исследуемая бактерия вида Aeromonas Ichthiosmia LT4159 проявила чувствительность кроме вышеназванных антибактериальных препаратов к препарату амоксицилин При проведении антагонистической активности пробиотических микроорганизмов, выделенных непосредственно из кишечника рыбы была установлена высокая ее степень у бактерии Lapidilactobacillus dextrinicus.

Список литературы:

1. Атаев, А. М. Ихтиопатология : учебное пособие / А. М. Атаев, М. М. Зубаирова. Лань. 2022. 352 с.

2. Долганова, Н. В. Микробиология рыбы и рыбных продуктов : учебное пособие / Н. В. Долганова, Е. В. Першина, З. К. Хасанова // Лань. 2022. 288 с.

3. Оценка чувствительности аэромонад к антибактериальным препаратам и споровым пробиотикам / М. А. Морозова, М. А. Дьяченко, В. А. Чистяков [и др.] // Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства. 2018. С. 70-75.

4. Разработка бактериофаговых биопрепаратов для деконтаминации микрофлоры, вызывающей порчу мясного, рыбного сырья и готовой продукции (биопроцессинг) / Д. А. Васильев, С. Н. Золотухин, Н. А. Феоктистова [и др.] // УлГАУ имени П. А. Столыпина. 2018. 416 с.

5. Яковенко, П. П. Скрининг эпизоотически значимых бактерий рода Aeromonas в Краснодарском крае / П. П. Яковенко, А. С. Тищенко, Д. О. Алферов // В сб.: Точки научного роста: на старте десятилетия науки и технологии. 2023. С. 246-248.

6. Aeromonas Isolates from Fish and Patients in Tainan City, Taiwan: Genotypic and Phenotypic Characteristics / C. Wu, W. Ko, N. Lee et al. // Appl. Environ. Microbiol. 2019.

7. Bacteriophages in the Control of Aeromonas sp. in Aquaculture Systems: An Integrative View // C. Pereira, J. Duarte, P. Costa et al. // Antibiotics (Basel). 2022.

8. Hoel S., Vadstein O., Jakobsen A. Significance of Mesophilic Aeromonas spp. in Minimally Processed Ready-to-Eat Seafood. Microorganisms. 2019.

9. Semwal A., Kumar A., Kumar N. A review on pathogenicity of Aeromonas hydrophila and their mitigation through medicinal herbs in aquaculture. Heliyon. 2023.

Резюме. В статье представлены результаты микробиологического исследования бактерий рода Aeromonas, выделенных из объектов аквакультуры с целью установления их чувствительности к различным классам антибактериальных препаратов диско-диффузионным методом. Для получения чистой культуры бактерий рода Aeromonas из патологического материала рыбы авторами были использованы селективные и дифференциальные питательные среды. В процессе исследования также была установлена антагонистическая активность пробиотических микроорганизмов по отношению к бактериям рода Aeromonas, выделенным из исследуемых рыб. В результате проведенных исследований удалось установить наличие чувствительности у изучаемых видов бактерий рода Aeromonas к антибактериальным препаратам ципрофлоксацим, импи-нем, цефаклор. Чувствительность аеромонад к данным препаратам была установлена в 100% случаев. Кроме того, исследуемая бактерия вида Aeromonas Ichthiosmia LT4159 проявила чувствительность кроме вышеназванных антибактериальных препаратов к препарату амоксицилин При проведении антагонистической активности пробиотических микроорганизмов, выделенных непосредственно из кишечника рыбы была установлена высокая ее степень у бактерии Lapidilactobacillus dextrinicus.

Ключевые слова: аквакультура, бактерии рода Aeromonas, аэромонады, штамм, антибактериальные препараты, антагонистическая активность, пробиотические микроорганизмы, чувствительность, анти-биотикорезистентность.

Сведения об авторах:

Тищенко Александр Сергеевич, кандидат ветеринарных наук, заведующий лабораторией микробиологии центра биотехнологий, доцент кафедры микробиологии, эпизоотологии и вирусологии ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина»; 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13; тел.: 8-928-4692399; e-mail: mephisto83@inbox.ru.

Максим Екатерина Александровна, кандидат биологических наук, заведующая инновационно-технологическим центром аквакультуры ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина»; 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13.

Кощаев Андрей Георгиевич, доктор биологических наук, проректор по научной работе, профессор, академик Российской академии наук, профессор кафедры биотехнологии, биохимии и биофизики ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Труби-лина»; 350044, г. Краснодар, ул. им. Калинина, 13; тел.: 8-861-2215637; e-mail: kagbio@mail.ru.

Алферов Дмитрий Олегович, студент факультета ветеринарной медицины ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина»; 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13.

Калошкина Инна Муратовна, кандидат ветеринарных наук, начальник отдела противопаразитарных, ветеринарно-санитарных мероприятий ГКУ КСББЖ «Краснодарская»; 350004, г. Краснодар, ул. Калинина, 15/1; тел. 8-861-2216091, e-mail: beretarinna@gmail.com.

Ответственный за переписку с редакцией: Яковенко Павел Павлович, кандидат ветеринарных наук, научный сотрудник лаборатории микробиологии центра биотехнологий, доцент кафедры микробиологии, эпизоотологии и вирусологии ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина»; 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13; тел.: 8-900-2360273; e-mail: pavel2912@mail.ru.

	Полезные ссылки
Департамент ветеринарии Краснодарского края Ассоциация Практикующих Ветеринарных Врачей