Морфологическое разнообразие микрофлоры слизистой оболочки полости рта жвачных животных

(южное Приморье) / Г.В. Гуков, Н.Г. Розломий // Научно-практический журнал Вестник ИрГСХА, № 44, 2011. С.38-46.

2.Доклад об осуществлении департаментом лесного хозяйства Приморского края федерального государственного лесного надзора (лесной охраны) в области лесных отношений и об эффективности контроля, 2015 год.

3.Журавков, А.Ф. Озеленение городов Приморского края / В.К. Василюк, Д.Л. Врищ, А.Ф. Жу-равков и др.- Владивосток: ДВО АН СССР, 1987.516 с.

4. Титова, М.С., Реакция пигментной системы сосоны обыкновенной на техногенное загрязнение на территории исторически значимых объектов г. Уссурийска/ М.С. Титова, Н.Г. Розломий //Вестник КрасГау, № 4, 2014, С. 170-173.

5.Усенко, Н. В. Деревья, кустарники и лианы Дальнего Востока. — Хабаровск: Кн. изд-во, 1984.

6. Gukov G.V. Roslomiy N.G. Creation of a steady green belt «The big Vladivostok»/ G.V. Gukov N.G. Roslomiy // Materials digest of the International Research and Practice Conference and II stage of the Championship in Biological, Veterinary and Agricultural sciences. Britain, London, 2013.

МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ МИКРОФЛОРЫ СЛИЗИСТОЙ _ОБОЛОЧКИ ПОЛОСТИ РТА ЖВАЧНЫХ ЖИВОТНЫХ_

Хацаева Раиса Мусаевна

Докт. биол. наук, доцент, с.н.с., лаборатории морфологических адаптации млекопитающих ИПЭЭ РАН, г. Москва

АННОТАЦИЯ

Впервые с помощью методов сканирующей электронной микроскопии было выявлено морфологическое разнообразие микрофлоры слизистой оболочки полости рта представителей Bovinae крупного рогатого скота [Bos taurus taurus], связанное со спецификой питания. Были выявлены особенности локализации микрофлоры, связанные с архитектоникой поверхности эпителия слизистой оболочки полости рта у

Bos taurus taurus.

ABSTRACT

For the first time, using the methods of scanning electron microscopy, a morphological diversity of the microflora of the oral mucosa of representatives of Bovinae cattle [Bos taurus taurus], associated with the specific feeding was revealed. Specific features of microflora localization associated with the architectonics of the epithelium surface of the oral mucosa in Bos taurus taurus have been identified.

Ключевые слова: жвачные, Bovinae, слизистая оболочка полости рта, сосочки слизистой оболочки ротовой полости жвачных, микрофлора, симбионты.

Keywords: ruminants, Bovinae, mucous membrane of the mouth, nipples oral mucosa of ruminants, the specifics of nutrition, microflora, symbionts.

Научные исследования в области пищевых адаптаций и сравнительной морфологии органов пищеварительного тракта жвачных животных позволяют судить о их связи с характером питания, экологией и жизнедеятельностью симбионтов. Имеющиеся в мировой литературе данные по этому направлению касаются в основном, желудочно-кишечного тракта [1, 2, 3, 5, 6]. Имеются работы по выявлению морфологических проявлений адапта-ций желудочно-кишечного тракта к характеру пищи, обоснованные функционально, дающие понимание роли пищевой специализации жвачных в эволюционных преобразованиях пищеварительной системы [1, 2, 3]. Осутствуют комплексные исследования всей системы пищеварительных органов, начинающихся с ротовой полости. Мало изучены морфофункциональные структуры слизистой оболочки ротовой полости жвачных, играющих огромную роль в процессе добывания и переработки корма [4]. Не описаны симбионты ротовой полости - их морфология, локализация, связь с поверхностью эпителия, а также их роль в процессах пищеварения. Особенности строения морфофункцио-нальных структур ротовой полости - начального

звена пищеварительного тракта, которое у жвачных животных приобрело особую значимость в связи с процессами жвачки, в связи с особенностями микрофлоры, населяющей ее, позволяют выяснить границы их кормового диапазона и могут служить в качестве критерия в прогнозировании состояния популяций на основании оценки кормовой базы. При этом возрастает значение исследований адаптивных механизмов всех органов пищеварения в формировании пищевой специализации жвачных.

В связи с этим, изучение морфофункциональ-ных структур слизистой оболочки ротовой полости жвачных и их симбионтов, а также их участие в адаптивных процессах в связи со спецификой питания является актуальной.

Данная работа является частью начатых нами исследований органов ротовой полости, выяснения их участия в адаптивных механизмах жвачных животных. Целью работы явилось выявление разнообразия симбионтов на поверхности эпителия морфо-функциональных структур слизистой оболочки уголков рта у видов Bos taurus taurus, а также особенности их локализации.

Материалом для настоящих исследований послужили слизистые оболочки уголков рта представителей жвачных взрослых особей Bos taurus taurus с разным питанием и условиями содержания. Для изучения в сканирующем электронном микроскопе материал фиксировался в 10% формалине. Затем, предварительно промытые в воде образцы, проводились через серии восходящих концентраций этилового спирта (от 30% до 100%) и ацетона, подвергались высушиванию в критической точке на установке Hitachi Critical Point Dryer HCP-1. Для обеспечения проводимости образцы напылялись золотом на оборудовании S150A Sputter Coater. Изучение объектов исследования проводилось на СЭМ - Tescan Vega TS5130MM.

Исследования показали, что общий план строения морфофункциональных структур слизистой оболочки уголков рта - сосочков у разных животных был типичным для жвачных. Вместе с тем, выявлено большое разнообразие их ультратонкого строения, архитектоники поверхности эпителия и микрофлоры, а также ее локализации [рис. 1 А, Б, 2 А, Б, 3, А, Б, 4 А, Б, 5 А, Б].

Разная архитектоника эпителиальной поверхности сосочков, являющейся экологической нишей для симбионтов, обусловливает их разное расположение, размеры, количество и способы прикрепления [рис. 1 А, Б].

А Б

Рис. 1. Разнообразие микрофлоры на поверхности эпителия слизистой оболочки сосочков уголков рта Bos taurus taurus. А - кокки с шиповатой поверхностью. Б - длинные цепочечные кокки и мелкие

палочковидные бактерии.

Соответственно рельефу поверхности на ней располагались разрозненно лежащие одиночные бактерии кокковидной формы [рис. 1 А], или длинные цепочечные кокковидные бактерии с, расположенными вокруг, мелкими кокками и палочковидными формами [рис. 1 Б].

На сосочках с более ровной эпителиальной поверхностью встречались места, полностью покрыты большими скоплениями бактерий, преимущественно одного вида - или кокковидные, или палочковидные [рис. 2. А, Б].

z Detector 5 urn Vega ©Tescan

А Б

Рис. 2. Разнообразие микрофлоры на поверхности эпителия слизистой оболочки сосочков уголков рта у Bos taurus taurus. А - палочковидные, с гладкой поверхностью. Б - кокковидные со связующими нитями и

слизью.

При этом некоторые бактерии лежали свободно, не имея связей друг с другом и без слизи вокруг [рис. 2 А], а другие - были связаны друг с другом с помощью тонких нитей и с большим количеством слизи [рис. 2 Б].

У некоторых животных встречались скопления бактерий из разных видов одновременно: кок-

ковидных - одиночных и сдвоенных, палочковидных - одиночных и сдвоенных, коротких и длинных, и одиночных грибов [рис. 3 А, Б]. Поверхность некоторых бактерий была покрыта мелкой зернистостью [рис. 1 А, 3 А, Б, 5 А], а поверхность других - гладкая [рис. 1 Б, 2 А, 5 Б].

DET SE Detector 2 um

А

Рис. 3. Разнообразие видов симбионтов на эпителиальной поверхности сосочков слизистой оболочки уголков рта у Bos taurus taurus. А - кокки и палочковидные бактерии. Б - палочковидные бактерии и

одиночный гриб.

В некоторых случаях встречались скопления форм, соединенных друг с другом и усеянных мел-больших грибов разных сложных причудливых кими формами, вокруг которых лежали единичные

мелкие бактерии [рис. 4 А].

Рис. 4. Грибы и одиночные цепочечные бактерии на поверхности эпителия сосочков слизистой оболочки уголков рта у Bos taurus taurus. А - скопления грибов. Б - одиночная кокковидная цепочечная бактерия и

мелкие кокки.

популяций [рис. 5 А, Б]. Встречались совместные популяции кокковидных и палочковидных бактерий. В одних случаях кокки были представлены одиночными и сдвоенными формами с шероховатой поверхностью совместно с палочковидными формами [рис. 5 А]. В других - наблюдались одиночные и сдвоенные кокки с гладкой поверхностью и соединительными нитями в соседстве с палочковидными бактериями [рис. 5 Б].

HV: 20 0 kV DET: SE Detector 5 um Vega ©Tascan HV: 20 0 kV DET SE Detecta 5 un Vega CTescan

А Б

Рис. 5. Симбионты в глубоких щелях поверхности эпителия сосочков слизистой оболочки уголка рта у Bos taurus taurus. А - кокки и палочковидные бактерии с зернистостью на поверхности. Б - кокки и палочковидные бактерии с гладкой поверхностью и соединительными нитями.

В других случаях наблюдались единичные длинные кокковидные цепочечные формы, состоящие из нескольких более коротких цепочек из восьми звеньев и, расположенных вокруг мелких одиночных и сдвоенных кокков [рис. 4 Б].

В некоторых случаях наблюдалось очень рельефное сетчатое строение поверхности эпителия слизистой оболочки сосочков с большими щеле-видными углублениями, которые были заполнены значительными скоплениями симбионтов разных

В результате впервые проведенных исследований морфофункциональных структур слизистой оболочки уголков рта у представителей Bos taurus taurus, на электронномикроскопическом уровне были выявлены особенности их ультраструктуры,

разнообразие микрофлоры на поверхности эпителия и особенности ее локализации. Была выявлена связь локализации микрофлоры с архитектоникой эпителиальной поверхности слизистой оболочки

сосочков уголков рта у Bos taurus taurus, детерминированной спецификой их питания.

Полученные данные свидетельствуют об ограниченности адаптивных возможностей при изменениях кормового диапазона жвачных животных и могут служить в качестве критерия в прогнозировании состояния популяций на основании оценки их кормовой базы. Кроме того, выявленное разнообразие микрофлоры и особенности ее локализации, связанные с особенностями ультраструктуры поверхности эпителия слизистой оболочки уголка рта Bos taurus taurus в связи со спецификой питания могут быть учтены при разработке основ рационального кормления при их селекции, разведении и содержании. Все вышеизложенное демонстрирует детерминированность морфологических особенностей структур слизистой оболочки полости рта и разнообразия микрофлоры жвачных животных спецификой их питания.

Список литературы:

1. Хацаева Р.М. Морфофункциональные особенности камер желудка жвачных. М.: Зоологический журнал, 2004. Т. 83. №12. С. - 1508-1516.

2. Хацаева Р.М. Морфологические особенности желудка в онтогенезе в связи с пищевой специализацией представителей Caprinae. Дисс. докт. биол. наук. М.: ООО «11-й Формат», 2005. - 433 с.

3. Хацаева Р.М. Экологическая детерминированность морфологических особенностей развития желудка в онтогенезе диких и домашних жвачных. International Journal of Advanced Studies и Publishing House "Science & Innovation Center" (St. Louis, Missouri, USA), 2012. - P. 37-41.

4. Хацаева Р.М. Особенности морфологии слизистой оболочки уголков рта и ее функциональных структур у представителей Bovinae - Bos taurus taurus. Тамбов: Научный вестник. Биологические науки. 2017. N 2(12). С. 91-104.

5. Hofmann R.R. Evolutionary steps of ecophysi-ological adaptation and diversification of ruminants: a comparative view of their digestive system. Oecologia, 1989. - P. 443-457.

6. Smith P.H., Hungate R.E. Isolation and characterization of Methanobacterium ruminantium n. sp. J. Bacteriol, 1968. - V. 75. N. 6. P. 713-718.