СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРУЦЕЛЛЕЗНОГО L-АНТИГЕНА
METHOD OF OBTAINING OF BRUCELLOUS L-ANTIGEN

Изобретение относится к ветеринарной микробиологии, иммунологии, биотехнологии, а именно к технологии получения антигена для диагностики бруцеллеза.
Диагностика и специфическая профилактика бруцеллеза несовершенна, в связи с многообразием форм микроорганизма и его способностью к внутриклеточному паразитированию, что приводит к недоступности выявления заболевания существующими методами диагностики, которые в основном базируются на использовании антигенов из S-форм бруцелл (Наставление по диагностике бруцеллеза, 2004 г.) [1].
Каждая существующая форма (S- R- L-) микроорганизма при посеве на питательные среды имеет свои особенности, которые четко обозначены только для S-формы (Наставление по диагностике бруцеллеза, 2004 г.) [1].
Известен способ получения L-субкультур B. abortus (Базиков И.A. «L-трансформация бруцелл», 1989 г.), включающий использование среды, содержащей в основе полужидкий триптический перевар бычьих сердец, 10-20% сахарозу, 0,05-5% сульфат магния, 0,01-1% натрия хлорид, 15-25% лошадиную сыворотку, 1% глицерин, 0,01-0,03% налидиксовую кислоту, а в качестве трансформирующего агунта бициллин-3 от 50 до 20000 ЕД /мл и глицерин от 0,1%о до 3%. Однако полученные по данному способу L-субкультуры бруцелл отличаются сниженными, а иногда и полностью утраченными антигенными свойствами. Антисыворотка, полученная с помощью данных L-субкультур бруцелл, была недостаточно специфична, так как агглютинировала исходные бактериальные S-формы в разведении 1:320. Антисыворотка была предложена для бактериологической диагностики бруцеллеза [2].
Известен способ получения L-субкультур - «Способ получения L-субкультур штамма brucella abortus И-206» (патент №2263142 от 2003.07.14). Способ предусматривает пассирование бруцелл штамма Brucella abortus И-206 на питательной среде, содержащей: агар-агар - 1,2; натрия хлорид - 0,1; магния сульфат - 0,05; сахароза - 10; глицерин - 1,0; нормальная лошадиная сыворотка - 10; печеночный настой - остальное, где бициллин-3 добавляют в питательную среду в нарастающих концентрациях от 10 до 9000 ЕД/мл среды. Данный способ позволяет получить L-субкультуры бруцелл при конечной концентрации бициллина-3 2000 ЕД/мл среды получают L-субкультуры бруцелл, которые при однократном внутривенном введении кроликам вызывают выработку специфических агглютининов, выявляемых в реакции агглютинации в титре 1:1600 [3]. Культивирование бруцелл L-форме происходит с применением бициллина-3 в нарастающих концентрациях от 10 до 9000 ЕД/мл среды - это длительный процесс. А получение даже небольшого количества бактериальной массы использовалось для получения гипериммунной сыворотки, которую применяли в бактериологической диагностике бруцеллеза.
Наиболее близким техническим решением является способ получения диагностической сыворотки против бруцелл в L-форме, для получения которой использовали культуры из штамма В. abortus 19 в L-форме путем трансформации исходной типичной культуры вакцинного штамма Brucella abortus 19 (S-форма) культивированием на плотной питательной среде, приготовленной на основе мясо-пептонного печеночно-глюкозо-глицеринового агара (1,3-1,5%) (МППГГА) с добавлением нормальной лошадиной сыворотки 10-15% и стрептомицина в дозе 2,5-5,0 ЕД/мл при 37-38°C в течение 4-5 суток, антиген получают путем инактивации полученной культуры нагреванием при температуре 85-90°С в течение 60 мин и трехкратно внутривенно вводят кроликам в возрастающих дозах с интервалом 72 часа [4]. Недостатком данного способа является длительный процесс приготовления антигена, целью данного изобретения ставилось получение стабильной L-культуры, и использовался антибиотик-стрептомицин, который задерживает рост микроорганизмов и переход его в исходную S-форму, выход бактериальной массы неважен, так как при введении культуры в организм экспериментального животного вырабатываются антитела (сыворотка), которую и используют для бактериологической диагностики бруцеллеза.
Техническим результатом изобретения является сокращение сроков получения бруцеллезного L-антигена, повышение выхода готовой продукции, использование антигена в комплексе серологических исследований при диагностике бруцеллеза, а именно в реакции агглютинации (РА) для выявления дополнительных больных животных с латентной формой бруцеллеза.
Заявленный технический результат достигается тем, что способ получения бруцеллезного L-антигена включает культивирование штамма Brucella abortus 19 в L-форме на плотной питательной среде, приготовленной на основе мясо-пептонного печеночно-глюкозо-глицеринового агара (1,3-1,5%) с добавлением 10-15% нормальной лошадиной сыворотки, инактивации взвеси при температуре 85-90°C в течение 60 минут, культивирование проводят при 20-22°C в течение 2-3 суток, полученную в L-форме культуру эмульгируют 0,5% фенолизированным физиологическим раствором, центрифугируют при 3000-5000 об/мин в течение 15-20 минут и устанавливают концентрацию бруцелл 50-60 млрд. м.к., полученный антиген титруют 1:5, 1:10, 1:20, 1:40, стандартизуют по специфичности и активности, используют для реакции агглютинации в серологической диагностике бруцеллеза. Антиген признается годным для диагностических целей в разведении 1:20.
Предлагаемый способ приготовления бруцеллезного L-антигена в 2 раза сокращает сроки его изготовления и повышает выход бактериальной массы для приготовления антигена в 3 раза. Антиген используют в комплексе серологических исследований при диагностике бруцеллеза, а именно в PA для выявления дополнительных больных животных с латентной формой бруцеллеза.
Изобретение характеризуется следующими примерами.
Пример 1. Культуру из штамма Brucella abortus 19 в L-форме засевают в пробирки с плотной питательной средой, приготовленной на основе мясо-пептонного печеночно-глюкозо-глицеринового агара (1,3-1)5%) с добавлением 10-15% нормальной лошадиной сыворотки и стрептомицина в дозе 2,5-5,0 ЕД/мл, при 37-38°C в течение 4-5 суток. Микробную взвесь Brucella abortus 19 L смывают физиологическим раствором (0,85% NaCl), готовят одно миллиардную смесь (по стандарту мутности ГИСК им. Л.А. Тарасевича). Затем методом последовательных разведений выбирают концентрацию, чтобы в 1 мл находилось 100 м.к. [5].
Для исследования берут 7 температурных режимов: 18°C, 20°C, 22°C, 25°C, 30°C, 35°C, 37°C. На каждый режим готовят по 4 чашки Петри со средой, приготовленной на основе мясо-пептонного печеночно-глюкозо-глицеринового агара (1,3-1,5%) с добавлением 10-15% нормальной лошадиной сыворотки. В первый вариант в среду добавляют стрептомицин, во второй вариант без стрептомицина. И в каждую чашку Петри вносят по 100 м.к. культуры Brucella abortus 19 L, которые выдерживают в разных температурных режимах, рост культуры Brucella abortus 19 L проверяют на чашках Петри визуально ежедневно в течение 5 суток (табл.1).
При разных температурных режимах в средах со стрептомицином и без него культуры В. abortus 19 L на чашках Петри росли по-разному. При температуре 20°C, 22°C на средах без антибиотика на 2-3 сутки выросло колоний в 3 раза больше, чем со стрептомицином. При температуре 37°C только на 5-е сутки выросло колоний одинаковое количество со стрептомицином и без него, количество колоний было меньше, чем в первом примере.
В предложенном способе получения бруцеллезного L-антигена на 2-3 сутки при температуре 20-22°C отмечался максимальный рост бактериальной массы. Культивирование B. abortus 19 L при температуре 20-22°C в 2 раза сокращает сроки приготовления антигена и в 3 раза выход бактериальной массы.
Таблица 1
Зависимость роста культуры B. abortus 19 L от температурного режима в течение 5 суток
Температура
Сутки (1-5)
Среда со стрептомицином, на чашках Петри
Среда без антибиотика на чашках Петри
18°C
1
2
3
4
1
2
3
4
1
25
22
20
18
52
53
55
49
2
28
30
32
30
54
55
58
55
3
50
52
50
52
72
75
70
68
4
52
53
52
53
81
82
83
82
5
67
65
53
54
83
82
84
85
20°C
1
22
21
22
21
75
74
75
76
2
24
28
25
30
100
99
101
100
3
47
44
50
52
151
150
149
150
4
50
49
51
53
200
201
199
271
5
66
62
53
54
270
269
271
270
22°C
1
23
21
20
21
76
75
74
77
2
25
27
24
27
135
140
138
135
3
46
42
48
47
155
158
158
156
4
51
47
53
53
200
205
206
210
5
67
68
60
59
269
272
273
270
25°C
1
26
24
24
23
70
66
69
65
2
29
31
32
30
74
69
72
73
3
50
51
50
52
88
89
85
86
4
55
54
53
55
104
109
107
108
5
66
65
60
59
150
145
146
148
30°C
1
45
46
42
43
46
48
50
51
2
60
67
66
65
69
69
68
70
3
78
72
71
74
89
91
93
94
4
84
83
88
81
100
106
ПО
116
5
90
89
88
85
120
118
117
118
35°C
1
46
47
48
50
29
33
31
30
2
68
70
66
75
77
74
73
72
3
85
82
80
86
93
98
92
96
4
95
97
94
94
99
100
101
100
5
106
107
109
108
111
106
113
110
37°C
1
48
49
50
51
28
32
30
33
2
69
69
68
70
75
74
76
77
3
89
89
85
84
99
98
98
97
4
99
98
97
98
100
99
100
101
5
109
110
111
110
110
108
112
110
Пример 2. Специфичность L-антигена проверяли в соответствующих серологических реакциях с применением S- и R-бруцеллезных сывороток из коммерческих диагностических наборов и негативной (N-) сыворотки крови здоровых животных. Антиген для реакции агглютинации (РА) из бруцелл в L-форме дает положительную реакцию только с L-бруцеллезными сыворотками (табл.2, 3, 4).
Таблица 2
Результаты реакции агглютинации (PA) L-бруцеллезного антигена с бруцеллезными (S-,R-) и негативной (N-) сыворотками
Разведение L-бруцеллезного антигена
Наименования и разведения бруцеллезных
сывороток
S-(1:10)
R-(1:10)
N-(1:10)
L-(l:10)
1:5
отр
отр
отр
++
1:10
отр
отр
отр
+++
1:20
отр
отр
отр
++++
1:40
отр
отр
отр
++++
Из таблицы видно, что в перекрестных реакциях с гетерологичными (S-и R-) сыворотками получены отрицательные, а с гомологичными (L-) сыворотками - положительные результаты.
Из приведенных выше данных следует, что предлагаемый бруцеллезный L- антиген, обладает строгой специфичностью в отношении S, R и N сывороток и диагностической активностью. Рабочая концентрация микробных клеток L-антигена 50-60 млрд.
Пример 3. Производственное испытание бруцеллезного L-антигена проводили на поголовье северных оленей в стадах с различной эпизоотической характеристикой по бруцеллезу общей численностью 4400 голов, в том числе в неблагополучных по бруцеллезу -1005 головы.
Специфичность L-антигена определяли на поголовье северных оленей, благополучных по бруцеллезу (табл.3).
Таблица 3
Результаты серологических исследований на бруцеллез северных оленей в благополучных стадах
Год исследования
Район ЯНАО
Исследовано животных (голов)
Из них положительно реагирующих
При этом с антигенами
S
R
L
гол.
%
2010
Ямальский
3000
0
0
-
-
-
2011
Ямальский
1000
0
0
-
-
-
2012
Ямальский
400
0
0
Итого
4400
0
0
Приведенные данные подтверждают, что антиген, полученный из L-культур, обладает специфичностью и проявляет диагностическую активность в реакции агглютинации (PA) с сыворотками, несодержащими S-, R-, L-антитела.
В очагах бруцеллезной инфекции находятся животные - носители не только S-, но и L-форм возбудителя, которые не регистрируются коммерческими S-антигенными диагностикумами, а дополнительно выявляются предлагаемым L-антигеном (табл.4).
Таблица 4
Результаты серологических исследований на бруцеллез северных оленей из неблагополучных стад
Год исследования
Район ЯНАО
Исследовано животных (голов)
Из них положительно реагирующих
При этом с антигенами
S
L
голов
%
2008
Надымский
184
2
1,0
2
-
2009
Тазовский
379
3
0,8
3
-
2010
Надымский
315
48
31,5
22
26
2011
Надымский
127
4
3,1
2
2
Итого
1005
57
-
29
28
% от числа исследованных
-
2,8
2,7
Из таблицы видно, что из 1005 исследованных голов выявлено положительно реагирующих - 57 голов, что составило 5,5% от общего числа исследованных животных, в том числе известным S- антигеном выявлено 2,8% животных (29 голов), а предлагаемый L-антиген позволил дополнительно выявить 2,7% (28 голов) животных-бруцеллоносителей с персистенцией возбудителя в L-форме.
Таким образом, предлагаемый бруцеллезный L-антиген, используемый в реакции агглютинации (PA), обладает строгой специфичностью в отношении S-, R- и N-сывороток, диагностической активностью, повышает эффективность и достоверность диагностики бруцеллеза на 50,0%. Может быть использован для диагностики бруцеллеза у животных-бруцеллоносителей с персистенцией измененных L-форм возбудителя.
Изобретение позволяет сократить в 2 раза сроки приготовления антигена за счет изменения температурного режима при выращивании Brucella abortus 19 в L-форме и увеличить выход бактериальной массы в 3 раза, полученный антиген может быть использован в PA, в комплексе серологических исследований на бруцеллез для выявления дополнительных больных животных с латентной формой инфекции, что позволит повысить эффективность и достоверность диагностики бруцеллеза на 50%.
ЛИТЕРАТУРА
1. Наставление по диагностике бруцеллеза животных. - М., 2004. - 62 с.
2. Базиков И.А. Л-трансформация бруцелл / Эпидемиология, микробиология и иммунология бактериальных и вирусных инфекций: тезисы докл. областной научн. конф. молод. ученых, 17-20 октября 1989 г., Ростов-на-Дону, 1989, стр.5-8.
3. Патент RU №2263142 C2, 7C12N 1/20, C12N 1/20, C12R 1:00, «Способ получения L-субкультур штамма Brucellaabortus И-206», опубликовано 2005.10.27.
4. Патент RU №2268748 C2, A61K 39/40, C12N 1/20, G01N 33/531, опубл. 27.01.2006.
5. Альтон Дж., Джонс Л.М. Методы лабораторных исследований по бруцеллезу / ФАО / ВОЗ, Женева, 1968. - 86 с.