Study of the pathogenic Microbe biological characteristics in the period of their stay in different environmental conditions

УДК 631.461 С.М. Алексеева, В.Ц. Цыдыпов

ИЗУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПАТО ГЕННЫХ МИКРОБОВ В ПЕРИОД ПРЕБЫВАНИЯ

ИХ В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ СРЕДЫ

В статье представлены результаты изменчивости биологических характеристик патогенных микробов, выделенных на территории Бурятии у больных и павших животных, под влиянием различных факторов среды.

Ключевые слова: микроорганизмы, почва, окружающая среда, температура, экологическая пластичность, Бурятия.

S.M. Alekseeva, V.Ts. Tsydypov

STUDY OF THE PATHOGENIC MICROBE BIOLOGICAL CHARACTERISTICS IN THE PERIOD OF THEIR STAY IN DIFFERENT ENVIRONMENTAL CONDITIONS

The results of the biological characteristic variability of the pathogenic microbes being revealed on the Burya-tiya territories in sick and fallen animals under the influence of various environmental factors are given in the article.

Key words: microorganisms, soil, environment, temperature, ecological flexibility, Buryatiya.

Условия природной среды со своей изменчивой природной климатической характеристикой могут способствовать проявлению изменений биологических свойств организмов: во-первых, резистентности макроорганизма и, во-вторых, биологической характеристике патогенных микробов в сторону усиления их вирулентности, что требует систематического и постоянного контроля за биологической изменчивостью в целях разработки параметров диагностических методов в условиях конкретного региона и под влиянием антропогенных факторов.

Поэтому цель работы - провести изучение изменчивости биологических характеристик патогенных микробов, выделенных на территории Бурятии у больных и павших животных, под влиянием различных факторов среды. Выявить биологическую характеристику возбудителей инфекций и изменение количественных характеристик в полевых условиях культивирования.

Любые объекты внешней среды - почва, вода, растительные субстраты - резко отличны от организма по многим показателям, в том числе по гидротермическому режиму - одному из главных лимитирующих факторов для микроорганизмов. К тому же абиотические факторы внешней среды в отличие от организма испытывают сильные суточные, сезонные и непериодические колебания [2].

Температура - один из важнейших факторов, воздействию которого подвергаются все абиотические и биотические объекты. Почти все патогенные микроорганизмы относятся к мезофиллам. Однако большое количество видов, способных вызывать болезни животных и человека, имеют широкий температурный диапазон (от 0 до 450С) [4]. По литературным данным [3], при изучении возбудителя туберкулеза в почве было установлено, что низкая температура имеет относительно лимитирующее влияние за счет высокой адаптационной способности микроорганизмов к температурам ниже 370С. В лабораторных опытах по изучению выживаемости возбудителя туберкулеза в почвах и почвенных вытяжках при температуре 20-240С установлено, что в таких условиях наблюдается рост отдельных клеток микобактерий туберкулеза.

Обнаружение патогенные бактерий в почве, воде, организме животных позволяет проследить определенную закономерность: при понижении температуры ниже 200С и при наличии достаточной влажности жизнеспособность некоторых бактерий увеличивается многократно, вегетативные клетки, не способные образовывать споры, цисты, бактероиды, не могут длительно (месяцами или даже годами) сохраняться при низкой температуре в окружающей среде без активного роста [6].

Рост - основная функция микроорганизмов, подвергающаяся воздействию температуры. Например, при изучении распределения клеток по размерам в зависимости от температурного диапазона роста организма на 105 мезофильных штаммов Bacillus выявлено, что крупноклеточные виды имеют более низкие

температурные минимумы и максимумы роста, чем виды с мелкими клетками. Это наблюдается у 75% проверенных культур [5].

Таким образом, все живые организмы подвергаются воздействию самых разнообразных абиотических, биотических и антропогенных факторов.

Материалы и методы

Для изучения микроорганизмов во внешней среде производили обсеменение опытных участков (все участки были этикированы). На 0,5 м2 объекта заливали по 500 мл МПБ с концентрацией 2 млрд м.т. на 1 мл физиологического раствора. Почву брали на глубине 0-2 см из 5 точек (4 - по углам участка, 1 - в центре).

Пробы почв брали ежемесячно. Готовили разведения от 102 до 106. Из каждого предыдущего разведения стерильной пипеткой брали по 1 мл суспензии культур и переносили в следующую пробирку. Затем из последних разведений вносили по 1 мл разведенной суспензии в стерильные чашки Петри. Выросшие колонии подсчитывали и умножали на степень разведения, что составляло количество микробов, содержащихся в 1 г почвы. Если получали сходные колонии исследуемых культур, их отвивали и изучали свойства.

Для бактериологического исследования были отобраны пробы почв. Все образцы были каштановосреднесуглинистые. Химический анализ почв проводили по методикам, изложенным в «Руководстве по химическому анализу почв» [1]. Почвы экспериментальных участков содержали определенный набор химических веществ. По проведенным исследованиям установлено, что количественное содержание гумуса составило 2,45-2,95 %; рН среды почвы соответствовало 6,4-6,6; содержание подвижных форм по Мачигену составило Р2О5 - 5,27 и К2О - 10,04 мг экв/100г почвы; обменные основания: Са2+- 22,0 и Mg2+ - 5,5 мг экв/100г почвы.

При изучении действия дезинфицирующих растворов на исследуемые культуры микроорганизмов готовили растворы формалина, соляной кислоты и щелочи. Для этого готовили одномиллиардные взвеси микробов в физиологическом растворе. Из химических соединений производили серийное разведение от 1 до 0,0025 % концентрации. Затем из каждого разведения производили посев на пластинчатый мясо-пептоный агар. Чашки инкубировали в термостате при 37-38°С, учет проводили через 24 ч. Бактерии, подвергшиеся воздействию дезинфектантов, роста не давали.

В опытах использовали следующие микроорганизмы: сибиреязвенный вакцинный штамм 55, Lisreria monocytogenes, Bacillus megaterium, Salmonella typhimurium, Escherichia coli, Staphylococcus aureus.

Результаты исследований

Изучали жизнеспособность микробных изолятов в течение 6 месяцев (зима, весна и лето) в полевых условиях.

В нашем опыте при изучении микробных культур выделение числа бактерий было различное. На участке 1 наибольшее количество выделенных микробов составило в марте и июне (4х106 на 1 г почвы), наименьшее количество в январе 1,5х106 на 1 г почвы. В полевом участке 2 в январе число составило 5х106 на 1 г почвы, феврале и в марте 1х106 на 1 г почвы, затем повышение выхода апреле, мае и в июне до 4х106 на 1 г почвы. На участке 3 количество микробов носило цикличный характер. На участке 4 наибольшее количество микробов было в мае (12х106 на 1 г почвы), на участке 5 в апреле (12х106 на 1 г почвы), участок 6 в мае (13х106 на 1 г почвы) (рис. 1).

Таблица 1

Количество колонии на 1 г почвы

Месяц St. aureus E. coli S.typhi murium B.mega terium L.monocy togenec Вак. шт. 55

1-й участок 2-й участок 3-й участок 4-й участок 5-й участок 6-й участок

I 1,5х106 5х106 1,5х106 3х106 8х106 2х106

II 3,5х106 1х106 0,4х106 1х106 2х106 1х106

III 4х106 1х106 2х106 5х106 2х106 1,5х106

IV 2х106 2,5х106 1х106 1х106 24х106 3х106

V 2х106 3х106 4,5х106 27х106 2х106 36х106

VI 4х106 4х106 3х106 5х106 6х106 5х106

Таким образом, выход штаммов в полевых условиях зависит от природно-климатических условий. К весенне-летнему периоду численность микробных клеток в 1 г почвы опытного участка имели тенденцию увеличения, связанную с повышением температуры. И в то же время наблюдалось противоположная тенденция снижения численности и отсутствия роста в летний период. Это связано с активизацией биохимических процессов в почве, которая негативно отражается на росте и размножении микробов.

При изучении биохимических свойств выявили, что наибольшей вариабельностью подвергались микробы, длительно культивируемые в стерильной контрольной почве, чем в нестерильной. Из этого следует, что исследуемые микроорганизмы, культивируемые в полевых участках, находились в естественной природной среды.

Бактерицидное действие химических веществ имеет огромное практическое значение, так как этот факт учитывается при использовании их в качестве дезинфектанта.

При исследования установили, что при концентрациях соляной кислоты 0,03 % (экспозиция 2 ч) и 0,015 % (экспозиция 24 ч) полностью ингибировался рост St. aureus. На вегетативную форму сибиреязвенного микроба бактерицидное действие сказывалось при концентрациях 0,05 % (экспозиция 2 ч) и 0,06 % (экспозиция 24 ч). Отметим, что микробная культура E.coli при 0,25 и 0,06 % (экспозиция 2 и 24 ч) не культивировалась. Соляная кислота губительно действовала при концентрациях 0,125 и 0,06 % (экспозиция 2 и 24 ч) на

S.typhimurium, при 0,25 и 0,06 % на вегетативную форму B.megaterium, а при концентрациях 0,03 и 0,03 % на Lmonocytogenes.

Определили, что NaON в концентрациях 0,06 и 0,03 % (экспозиция 2 и 24 ч) угнетал рост St.aureus при 0,125 и 0,125 % на вегетативную форму сибиреязвенного штамм 55. Концентрация щелочи 0,25 и 0,125 % (экспозиция 2 и 24 ч) инактивировала рост кишечной палочки, а при 0,125 и 0,125 % S.typhimurium. На вегетативную форму Bac.megaterium щелочь проявляла бактерицидный эффект при концентрациях 0,25 и 0,06 % (экспозиция 2 и 24 ч). Листерии угнетались при концентрациях 0,25 % через 2 ч роста и 0,06 % через 24 ч культивирования.

Отметили, что рост у St.aureus при всех исследуемых концентрациях формалина не развивался. Вегетативная форма сибиреязвенного микроба угнеталась при концентрациях формалина 0,25 % через 2 ч и

0,25 % через 24 ч наблюдения. Концентрации 0,5 и 0,06 % формалина с экспозицией 2 и 24 ч инактивировали рост E.coli, а при 0,06 и 0,015 % концентрациях также губительно оказывали на S.typhimurium. Бактерицидное действие формалина при концентрациях 0,25 % через 2 ч и 0,125 % через 24 ч оказывало на вегетативную форму Bac. megaterium, а 0,125 и 0,015 % экспозицией 2 и 24 ч на Lmonocytogenes (табл. 2).

Таблица 2

Действие химических веществ на рост микроорганизмов

Наименование культуры Концентрация, %

HCI NaOH Формальдегид

S.typhimurium 0,125*—0,06** 0,125*—0,125** 0,06*-0,125**

B. megaterium 2*-0,5** 2*-0,5** 2*-0,125**

E. coli 0,25*-0,25** 0,25*-0,25** 0,125*-0,015**

Вак. шт. 55 0,5*-0,06** 0,125*-0,125** 0,25*-0,25**

Lmonocytogenes 0,03*-0,03** 0,5*-0,06** 0,015*-0,125**

St.aureus 0,03*-0,03** 0,03*-0,125** 0,015*-0,015**

Примечание: * экспозиция 2 ч; ** экспозиция 24 ч. В таблице представлены последние концентрации дезинфицирующих веществ, при которых рост не отмечен.

Таким образом, патогенные микроорганизмы в зависимости от антропогенно-экологических факторов подвержены широкой изменчивости адаптивного характера (морфокультурального, биохимического и биологического свойств). Кроме того, использованные дезинфектанты оказались эффективными в санации от вышеуказанных микробов на модельных участках и могут быть рекомендованы в целях санации пастбищных участков.

Литература

1. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. - М.: Колос, 1970. - С. 10-15.

2. Кисленко В.Н. Экология патогенных микробов: учеб. пособие / НГАУ. - Новосибирск, 2000. - 228 с.

3. Кисленко В.Н. Экологическая валентность патогенных микроорганизмов и ее эпизоотологическое значение / НГАУ. - Новосибирск, 2001. - 288 с.

4. Литвин В.Ю. Эколого-эпидемиологические аспекты случайного паразитизма некоторых патогенных бактерий // ЖМЭИ. - 1986. - № 1. - С.85-91.

5. Лях С.П. Адаптация микроорганизмов к низким температурам. - М.: Наука, 1976. - 105 с.

6. Сомов Г.П., Тимченко Н.Ф. Основные итоги изучения психрофильности патогенных бактений // Микробиология. - 1997. - № 5. - С. 12-16.

--------♦-----------

УДК 619:616.995.428:1-085 Е.Н. Маслова, А.И. Чередников

НОВОЕ СРЕДСТВО ТЕРАПИИ И ПРОФИЛАКТИКИ ПСОРОПТОЗА ЖИВОТНЫХ

В статье представлены результаты лабораторных и производственных испытаний эффективности препарата «Бриз» при псороптозах животных. «Бриз» в концентрации 0,1-0,25% показал 100% акарицидную активность в отношении клещей рода Psoroptes.

Ключевые слова: кролики, крупный рогатый скота, клещи Psoroptes cuniculi, P. bovis, псороптоз, «Бриз».

E.N. Maslova, A.I. Cherednikov NEW MEDICINE FOR ANIMAL SCAB THERAPY AND PREVENTION

The results of laboratory and industrial tests of "Breeze" medicinal product efficiency against animal scabs are given in the article. "Breeze" in concentration of 0,1 - 0,25 % has shown 100 % of acaricidal activity in relation to Psoroptes cuniculi, P. bovis.

Key words: rabbits, cattle, Psoroptes cuniculi, P. bovis, scab, "Breeze".

Для защиты от нападения клещей используются инсектоакарициды, среди которых в последние годы широкое распространение получили препараты из группы пиретроидов - энтомозан, бутокс, цимбуш и др., обладающие существенным преимуществом - высокой избирательной активностью. Эти препараты в настоящее время в общем балансе используемых акарицидов занимают 30% промышленного производства. Препараты на основе циперметрина выпускаются в виде эмульгирующегося концентрата с содержанием от 8 до 40 % действующего вещества (д.в.), 20 % смачивающегося порошка (с.п.). Все эти средства оказывают губительное воздействие на эктопаразитов животных в 0,05-0,1% концентрациях в виде водных эмульсий [1-4].

ООО «Спецбиосервис» (г. Тюмень) разработано новое инсектоакарицидное средство «Бриз 25 % э.к» (свидетельство №779919238 Р000424.12.03). Содержит 25% циперметрина, растворитель, синергист и эмульгатор. Средство обладает острым инсектицидным и акарицидным действием в отношении иксодовых клещей и синантропных насекомых. При саркоптоидозах животных данный препарат не испытывался. Поэтому целью нашей работы явилось изучение терапевтической эффективности препарата «Бриз 25 % э.к.» в отношение псороптоза животных.

Для выполнения этой цели решались следующие задачи:

1) изучить акарицидную активность препарата «Бриз 25 % э.к.»;

2) изучить овоцидную активность препарата «Бриз 25 % э.к.»;

3) разработать оптимальные схемы применения препарата «Бриз 25% э.к.» при псороптозах крупного рогатого скота и кроликов.