Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 15
1.1 Современное состояние дезинфекции в системе противоэпизоотических мероприятий 15
1.2 Выживаемость споровых форм бактерий и микобактерий в объектах внешней среды 21
1.3 Ассоциативный характер проявления инфекционных болезней свиней 30
1.4 Действие дезинфицирующих средств на возбудителей бактериальных болезней животных 40
1.5 Механизм действия дезинфектантов на микроорганизмы 76
2 Результаты собственных исследований 86
2.1 Материалы и методы исследования 86
2.2 Изыскание эффективных композиционных препаратов для дезинфекции объектов ветнадзора 89
2.2.1 Антибактериальные свойства химических соединений 89
2.2.2 Бактерицидность синтезированных мышьякорганических соединений 93
2.2.3 Определение бактерицидных и дезинфицирующих свойств препарата ФСС-Д 96
2.2.4 Изучение антибактериального и дезинфицирующего действий препарата К-585 100
2.2.5 Бактерицидные и обеззараживающие свойства смеси СНПХ-1004 марки А 103
2.2.6 Определение бактерицидных и дезинфицирующих свойств препарата «Формопав» 106
2.2.6.1 Аэрозольная дезинфекция поверхностей в лабораторных условиях. 111
2.2.7 Изучение бактерицидных, спороцидных и дезинфицирующих свойств препарата ДС – 864 113
2.2.8 Коррозионная активность новых дезинфицирующих препаратов 120
2.3 Микробиологический мониторинг и индикация ряда бактериальных патогенов– как объектов дезинфекции в Республике Бурятия 123
2.3.1 Клинико-патоморфологическое проявление бактериальных болезней свиней в ЗАО «Племзавод «Николаевский» 123
2.3.2 Микотоксикологические и биохимические исследования кормов и БМВД свиней 127
2.3.3 Мониторинг и индикация бактериальных изолятов из организма свиней 131
2.3.3.1 Биологическая характеристика E. сoli 131
2.3.3.2 Бактериологическая характеристика Str. pneumonia 136
2.3.3.3 Этиологическая структура анаэробной энтеротоксемии свиней и биология Cl. perfringens 138
2.3.3.4 Смешанные формы проявления вирусно-бактериальных инфекций у свиней 142
2.3.4 Смешанные бактериальные инфекции телят в СПК «Колхоз «Искра» Мухоршибирского района 148
2.3.5 Санитарно-микробиологические исследования животноводческих стоянок - как объекты санации почв 150
2.4 Дезинфекция композиционными препаратами в условиях производственных опытов в ЗАО «Племзавод «Николаевский» Республики Бурятия 153
2.4.1 Влажная дезинфекция помещений свинокомплекса препаратом ДС-864 153
2.4.2 Аэрозольная дезинфекция препаратом «Формопав» 156
2.4.3 Обеззараживание воздуха помещений свинокомплекса в присутствии животных 162
2.4.3.1 Параметры микроклимата помещений для поросят 162
2.4.3.2 Аэрозольная дезинфекция композицией анолита и молочной кислоты в присутствии животных 163
2.4.3.3 Ультрафиолетовое обеззараживание воздуха помещений 166
2.4.4 Рациональная технологическая схема ветеринарных мероприятий на модели ЗАО «Племзавод «Николаевский» 168
2.5 Электронно-микроскопические структурные изменения M. bovis-8 при воздействии дезинфицирующих средств 171
2.6 Токсикологические характеристики синтезированных препаратов и новых композиционных дезинфицирующих средств 178
2.6.1 Острая оральная токсичность мышьякорганических соединений 178
2.6.2 Изучение острой и хронической токсичности и кумулятивных свойств смеси О-метилфосфитов N-алкиламмония 179
2.6.3 Параметры токсикологической характеристики дезинфицирующего средства ФСС-Д 183
2.6.4 Токсикологические свойства дезинфицирующего средства К-585 187
2.6.5 Токсикологическая характеристика препарата «Формопав» 190
2.6.6 Острая оральная токсичность препарата ДС–864 194
2.7 Оценка экономического ущерба и эффективности мероприятий в свиноводстве Республики Буряти 196
3. Заключение 199
4.Рекомендации производству 228
Список сокращенных терминов 229
Список использованной литературы 230
Список иллюстрированного материала 274
Приложения 279
- Выживаемость споровых форм бактерий и микобактерий в объектах внешней среды
- Изыскание эффективных композиционных препаратов для дезинфекции объектов ветнадзора
- Коррозионная активность новых дезинфицирующих препаратов
- Электронно-микроскопические структурные изменения M. bovis-8 при воздействии дезинфицирующих средств
Введение к работе
Актуальность темы. Сельскохозяйственное производство России на сегодняшний день получило мощный импульс для развития в связи с реализацией национальных программ, ориентированных на продовольственную безопасность страны. В связи с этим, разработка и внедрение в АПК лечебно-профилак-тических и дезинфицирующих средств, реализуемых в рамках инновационных проектов, является актуальной задачей для экономики РФ.
Одним из перспективных направлений ветеринарной науки и практики является создание универсальных биоцидов, обладающих антимикробным действием и предназначенных для обеззараживания объектов окружающей среды (Закомырдин А.А. Экологически безопасные дезинфицирующие растворы // Ветеринария. 2002. №11. С.12-14; Аржаков В.Н., Лапиков А.А. Современные подходы к изучению и оценки биоцидной активности дезинфицирующих средств // Диагностика, лечение и профилактика болезней животных в условиях Сибири и Урала. Омск. 2008. С.22-28; Бутко И.П., Тиганов В.С., Фролов Ф.С.. «Экобицид М» для дезинфекции объектов ветнадзора и профилактика инфекционных болезней животных. Ветеринария. 2009. № 2. С.33-36;Карпущенко К.А., Амаев К.Г., Сайпуллаев М.С. Новые дезинфицирующие средства из отходов химической промышленности // Вестник ветеринарии. 2009. Т. 51. № 4. С.41-44; Колычев Н.М., Аржаков В.Н., Аржаков П.В. Бактерицидные свойства препарата «Глиоксаль» // Вестник ветеринарии. 2009. Т. 50. № 3.С.26-31; Грязнева Т.Н., Игуменщев П.А., Жирихина М.С. Перспективные инновационные проекты в ветеринарии // Ветеринарная медицина. 2011. № 2. С.21-24).Сдерживающим фактором успешного выполнения мероприятий по ликвидации инфекционных болезней животных, является недостаточная обеспеченность ветеринарной службы дезинфицирующими средствами.При этом необходимо иметь в виду не только восполнение дефицита препаратов, но и учитывать возросшие требования по охране природной среды от загрязнения (Попов Н.И., Григанова Н.В., Захарова Л.Л. и [др.] Результаты испытаний аламинола [Дезинфицирующее средство] // Ветеринария. 2004. № 7.С.13-15).
Кроме того, эта проблема имеет большое значение в условиях применения бактериологических средств международного терроризма, так как противобактериологическая защита обязательно должна включать дезинфекцион-ные мероприятия, без чего не может успешно проводиться ликвидации таких последствий. (Папуниди К.Х., Иванов А.В., Нуртдинов М.Г. Научные основы обеспечения защиты животных от экотоксикантов, радионуклидов и возбуди-телей опасных инфекционных заболеваний // Материалы международного симпозиума. Казань, 2005. Ч.1. С.213-218; Иванов А.В. Биологическая и химическая безопасность животноводства в современных условиях // Ветери-нарный врач. Казань, 2007. № 1. С.2-3).
Особый интерес для практической ветеринарии представляют препараты, обладающие широким спектром антимикробного действия, безопасные и удобные в работе, стабильные при хранении, хорошо растворимые в воде и не вызывающие коррозии металлов (Поляков А.А. Научные достижения и задачи ветеринарной санитарий в животноводческих хозяйствах промышленного типа //матер.Всесоюз. научно-произв. конф. М., 1977. С.1-7; Ярных В.С., Симецкий М.А. Ветеринарные препараты в аэрозольных баллонах М.: Колос. 1979. С.3; Дудницкий И.А., Деркачев П.П., Гришин В.В. Дезинфицирующие средства // Ветеринария. 1989. № 2. С.6-9; Смирнов А.М. Актуальные проблемы ветери-нарной санитарии, гигиены и экологии //Актуальные проблемы медико-биологической защиты: Сб. науч. тр. М.: Нац. союз «МБЗ», 2006. С.156-160).
Вышеизложенные обстоятельства обосновывают необходимость изыскания дешевых, малотоксичных в отношении теплокровных животных дезинфи-цирующих средств, обладающих широким спектром действия, эффективными обеззараживающими свойствами и низкой антикоррозионной активностью к металлоконструкциям.
Степень разработанности темы. Изыскание и разработка новых комби-нированных дезинфицирующих средств имеют ряд преимуществ перед традиционнымидезосредствами, такими как формальдегид, едкий натрий, минеральные кислоты и другие. В частности, применение их предотвращает возникновение устойчивых штаммов бактерий, к тому же они обладают широким спектром действия.
Спектр химических соединений, используемых для получения дезинфи-цирующих средств, не столь широк. В основном различные производители используют в значительной степени одни и те же группы веществ. Особое место в составлении композиции дезинфицирующих средств отводятся отходам и промежуточным продуктам нефтехимической промышленности, четвертичным аммониевым соединениям (Аржаков В.Н., Лапиков А.А. Современные подходы к изучению и оценки биоцидной активности дезинфицирующих средств // Диагностика, лечение и профилактика болезней животных в условиях Сибири и Урала. Омск. 2008. С.22-28; Бутко И.П., Тиганов В.С., Фролов В.С. «Экобицид М» для дезинфекции объектов ветнадзора и профилактика инфекционных болезней животных // Ветеринария.2009. № 2. С.33-36; Краснобаев Ю.В., Краснобаева О.А. Вироцид в присутствии животных – новые аспекты безопасности // Ветеринария. 2011. № 3. С.15-17).
На наш взгляд, перспективным в разработке новых дезинфицирующих средств является использование композиционных препаратов из отходов и побочных продуктов нефтехимической промышленности с добавлением к ним поверхностно-активных веществ.
Цель и задачи исследований. Поиск и разработка эффективных средств дезинфекции объектов ветнадзора при инфекционных болезнях животных, вызванными аспорогенными, спорогенными формами бактерий и микобак-териями туберкулеза.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи исследований:
- поиск химических соединений, обладающих широким спектром антибактериального действия;
- изучить антибактериальные свойства новых синтезированных мышьяк-органических соединений и смеси О-метилфосфитовN-алкиламмония (СНПХ марки А);
- оценить бактерицидные, туберкулоцидные, спороцидные и обеззаражи-вающие свойства композиционных препаратов ФСС-Д, К-585, «Формопав» и ДС-864;
- определить параметры острой и хронической токсичности, наличие кумулятивного действия и видовой чувствительности предлагаемых препаратов;
-электронно-микроскопические исследованияморфологическойструк-туры M. bovis-8 при действии препаратов ФСС-Д, К-585 и «Формопав»;
- микробиологический мониторинг и индикацияряда возбудителей инфек-ционных болезней животных с разработкой режимов дезинфекций;
- испытать дезинфицирующие свойства разработанных препаратов в производственных опытах и внедрить их в систему противоэпизоотических мероприятий.
Научная новизна. В результате первичного изучения антибактериальных свойств 51 химического соединения отобраны эффективные препараты, с высокими обеззараживающимисвойствами на объекты ветеринарного надзора.
Научно обосновано и экспериментально подтверждена целесообразность использования композиционных препаратов ФСС-Д, К-585, «Формопав» и ДС-864 для обеззараживания поверхностей, контаминированных вегетативными и споровыми формами бактерий, а также микобактериями туберкулеза и представлены их расчетные параметры токсикологических характеристик.
Впервые регистрированы бактериальные и вирусные нозологические единицы гемофилезного полисерозита, актинобациллезной плевропневмонии, микоплазмоза, репродуктивно-респираторного синдрома и цирковирусной инфекции свиней и проведены в производственных условиях аэрозольная и влажная дезинфекция композиционными препаратами в Республике Бурятия.
Новизна полученных данных подтверждена 4 авторскими свидетельствами и патентом РФ на изобретение: «Триалкилполи (-оксиэтил) арсонийбромиды, проявляющие антимикробную активность» (№ 1626658 от 08.10.1990 г.); «Триалкилполи (-оксиэтил) арсонийиодиды, проявляющие антимикробную активность» (№ 1570276 от 08.02.1990 г.); «Дезинфицирующее средство» (№ 1692585 от 22.07.1991 г.); «Дезинфицирующее средство» (№ 1761150 от 15.05.1992 г.); «Дезинфицирующее средство» (№ 2123864 от 27.12.1998 г.).
Теоретическая и практическая значимость работы. В результате широкомасштабных исследований решена крупная научная проблема в области ветеринарной санитарии и животноводства, имеющая важное народно-хозяйственное значение.
Научно обосновано применение композиционных препаратов ФСС-Д, К-585, «Формопав» и ДС-864 для дезинфекции объектов ветеринарного надзора при инфекционных болезнях, вызванными вегетативными и спорообразующими формами бактерий, а также микобактериями туберкулеза.
Основные результаты исследования нашли практическую реализацию в разработке технических условий и инструкции по применению дезинфи-цирующих средств: «Средство дезинфицирующее – ФСС-Д» (ТУ 38.602-09-11-89); «Наставление по применению формальдегид содержащего средства ФСС-Д для ветеринарной дезинфекции», утв. Зам. начальником Управления ветеринарии МСХиП СССР от 15.08.1991 г. (Москва, 1991 г.); «Инструкция по применению дезинфицирующего средства –ДС-864 для дезинфекции объектов ветнадзора», утв. Начальником Управления ветеринарии Республики Бурятия от 15.02. 2012 г.
Материалы диссертации вошли в методические рекомендации «Ветери-нарные мероприятия при инфекционных болезнях крупного рогатого скота и свиней», утвержденные ученым советом ИЭВСиДВ и подсекцией «Инфек-ционная патология животных в регионе Сибири и Дальнего Востока» отделения ветеринарной медицины Россельхозакадемии (прот. № 6 от 27 декабря 2011 г).
Методология и методы исследований.
Предметом исследования служилихимические соединения, представ-ляющиекомпозиции из отходов и полупродуктов нефтехимической промыш-ленности, а также синтезированные в Казанскомнациональном исследователь-ском технологическомуниверситете (КХТИ) им. С.М. Кирова.
Объектом исследования явились кровь, внутренние органы мышей, крыс, морских свинок, кроликов, свиней и телят, содержавшихся в условиях вивария и животноводческих комплексов, а также микроорганизмы и почва.
Исследования проводились с использованием следующих методов:
1) Микроскопических – определение с использование светового микроскопа тинкториальных и морфологических свойств бактерий в мазках отпечатках из проб органов и культур бактерий; регистрировали формы, расположения, размеры бактерий; выявляли наличие капсул, спор, жгутиков;
2) Бактериологических – изучениекультуральных характеристик бактерий с использованием методов выделения чистой культуры и заражения лабораторных животных;
3) Серологических – взятие крови животных, выделение сыворотки для постановки РА, РТГА, ИФА.Серологические исследования крови на КЧС, РРСС, ЦВС, актинобациллезную плевропневмонию проводили методом иммуно-ферментного анализа (ИФА), согласно инструкции по его применению, утверж-денной Россельхознадзором РФ 29.06.2006 г., на парвовирусную инфекцию в реакции торможения гемагглютинации (РТГА), выявление генетического материала – в полимеразной цепной реакцией (ПЦР) тест-системами, изготовлен-ными в ООО «Ветбиохим», г. Москва;
4) Электронно-микроскопических – изучение механизма действия дезинфицирующих средств на микобактерий туберкулеза с использованием электронного микроскопа ДЖЕМ-100Б при инструментальном увеличении 17 000 крат;
5) Патоморфологических – использование способов вскрытия животных,определение характерных изменений органов и тканей павших свиней и лабораторных животных; отбор проб органов для микроскопического и бактериологического исследований;
6) Токсикологических - определение токсичности кормов биопробой на инфузориях стилонихиях проводили, согласно ГОСТу 13496.7-97;
7) Математических – обработку экспериментально полученного цифрового материала проводили методом вариационной статистики с применением критерия достоверности по Стъюденту на персональном компьютере с использованием программного пакета MicrosoftExcel XP.
Основные положения, выносимые на защиту:
-антибактериальный спектр действия мышьякорганических соединений;
- результаты бактерицидной и обеззараживающей активностей смеси О-метилфосфитовN-алкиламмония (СНПХ-1004 марки А);
- разработка композиционных дезинфицирующих средств ФСС-Д, К-585, «Формопав» и ДС-864, обладающих широким спектром бактерицидного и обеззараживающего действий в отношении вегетативных и споровых форм бактерий;
- возможность применения новых композиционных средств для дезинфекции объектов ветнадзора при туберкулезе сельскохозяйственных животных и птиц;
- параметры токсикологических характеристик синтезированных мышьяк-органическихсоединений, смеси О-метилфосфитовN-алкиламмония (СНПХ-1004 марки А) и новых композиционных дезинфицирующих средств;
- электронно-микроскопические исследования динамики изменения структуры клеток M. bovis-8 при воздействии препаратов ФСС-Д, К-585 и «Формопав»;
- характеристика некоторых биологических свойств изолятов бактерий, циркулирующих на территории Республики Бурятия;
- разработка режимов аэрозольной дезинфекции поверхностей препаратом «Формопав»;
- режимы санации воздуха помещений в присутствии свиней.
Степень достоверности и апробация материалов диссертации.
Исследования проводились на достаточном по численности материале, согласно утвержденному плану исследований. Результаты исследований не вызывают сомнений как по достоверности полученных данных, так и по выводам, сделанным на их основе.
Основные научные положения, выводы и рекомендации диссертации доложены, обсуждены и одобрены на международных и всероссийских научно-практических конференциях (Казань 1990, 1998, 2003; Улан-Удэ 1992, 1997, 2001-2011, Чита 2001, Улан-Батор 2002, Новосибирск 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 60 научных работ, в том числе 2 монографии, 58 научных статей, из которых 15 статей в изданиях, включенных в перечень ВАК; 4 авторских свидетельства и 1 патент РФ.
Объем и структура работы.
Диссертация изложена на 289 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, результатов собственных исследований, заключения, рекомендации производству; списка сокращенных терминов; списка использованной литературы; списка иллюстрированного материала и приложений. Работа иллюстрирована 64 таблицами и 22 рисунками. Список литературы включает 400 источников, в том числе 58 зарубежных авторов.
Выживаемость споровых форм бактерий и микобактерий в объектах внешней среды
По устойчивости бактерий к действию дезинфицирующих средств А.А. Поляков (1975) подразделяет их на две группы: спорообразующие, весьма устойчивые к действию дезинфицирующих средств, и неспорообразующие, менее устойчивые. Последние, в свою очередь, по их устойчивости к действию дезинфектантов подразделяет на три группы: а) кислотоупорный возбудитель туберкулеза и другие микобактерии; б) группа стафилококков и в) группа колитифозных и других микроорганизмов (Поляков А.А. Ветеринарная дезинфекция. М.: Колос. 1975. 560 с). По данным ряда авторов установлено, что спорообразующие формы бактерий и микобактерий туберкулеза, находящиеся во внешней среде, способны более длительный срок сохранять выживаемость и вирулентность по сравнению с другими микроорганизмами (Кондюрин Н.Г., Лакман Э.Д. Индикация бактерий туберкулеза в почве и птичнике // Проблемы зоогигиены и ветеринарной санитарии: Сб. науч. Трудов. ОмСХИ. Омск, 1967. С.65-67; Кондюрин Н.Г., Вареца Л.А., Колычев Н.М. Об инфицированности животноводческих помещений // Земля Сибирская дальневосточная. 1972. С.29-30). Основной причиной устойчивого неблагополучия по сибирской язве определенных регионов и территорий является свойство возбудителя образовывать споры, обладающих высокой и продолжительной жизнеспособностью в окружающей среде (Бургасов П.Н., Рожков Г.И. Сибиреязвенная инфекция. М.: Медицина. 1984. С.175-200). Исследованиями по изучению выживаемости возбудителя сибирской язвы в почве, как в лабораторных, так и в естественных условиях установлено, что их споры способны длительное время (30 – 60 и более лет) сохранять биологическую активность и вирулентность (Поляков А.А. Ветеринарная дезинфекция. М.: Колос. 1975. 560 с). При бактериологическом исследовании объектов ветнадзора (почва, корма) нередко выделяются измененные варианты сибиреязвенного микроба, имеющие значительные отклонения от основных таксономических признаков этого вида (акапсулогенность, авирулентность, атоксигенность), которые при использовании общепринятых тестов в отдельных случаях идентифици-руются как несибиреязвенные.
Однако, проведенные исследования Садыковым Н.С., Яременко Н.А., Салмаковым К.М., Мустафиной Э.Н. (2005) свидетельствуют о том, что возбудитель антракса, длительно пребывая, в условиях воздействия защитных сил макроорганизма и физико-химических факторов почвы и кормов выживает, адаптируется к ним, претерпевая при этом значительные изменения биологических свойств, временно приобретая признаки, характерные для близкородственных бацилл. Эти изменения носят временный характер, и после устранения действия экстремальных факторов, штаммы-варианты сибиреязвенной палочки снова приобретают признаки, характерные для данного вида (Садыков Н.С., Яременко Н.А., Салмаков К.М., Мустафина Э.Н. Основы профилактики сибирской язвы // Мат-лы всеросс. научно-практ. конф., посвящ. 45-летию ФГНУ ВНИВИ «Проблемы экотоксикологического, радиационного и эпизоотологического монито-ринга». Казань, 2005. С.370-377).
Учитывая биологические особенности возбудителя сибирской язвы во внешней среде, немаловажное значение приобретает санация почвы препаратами, обладающими спороцидными свойствами. Устойчивость вегетативных форм бактерий и спор к высокой температуре и химическим веществам исследовали многие ученые, работающие в данном направлении (Апарцев В.И., Виликович В.А., Никифорова Е.Н. Определение параустойчивости вегетативных культур микроорганизмов // Проблемы дезинфекции и стерилизации: сб.науч.тр. 1975. С.168; Мельникова Г.Н., Нехорошева А.Г., Панин О.Г. Сравнительная устойчивость бактериальных спор к действию стерилизующих агентов // Проблемы дезинфекции и стерилизации: сб. науч. тр. 1976. С.141-145; Соколова Н.Ф., Грачева М.Н., Барсукова Э.М. К вопросу о выборе тест-микробов для изучения споровой активности дезинфектантов // Проблемы дезинфекции и стерилизаций: сб. науч. трудов. 1974. С.26-29; Омарбекова У.М. Устойчивость споровых форм некоторых микроорганизмов к физическим и химическим агентам // Аэрозольная дезинфекция в ветеринарии. М.: 1986; Curran R. Pesestancial Bacterial Spores // Bact. rev.1952. V.16. 2; Lawrence S., Block S. Desinfection, sterilization and Freservation. 1968. 453.s).
У.Ж. Омарбекова (1986) установила, что спорообразующие микроорганизмы обладают выраженной устойчивостью к высокой температуре (100С), жизнеспособность их сохраняется в течение 281-259 минут. Текучий пар (99С) убивает споры в течение 8,0 и 6,5 мин. Автор отмечает высокую устойчивость споровых форм бактерий к 10%-ному раствору хлорамина и 5%-ному раствору формальдегида, в течение 8 и 1,5 часа соответственно (Омарбекова У.М. Устойчивость споровых форм некоторых микроорганизмов к физическим и химическим агентам // Аэрозольная дезинфекция в ветеринарии. С.49-52).
Возросшее в нашей стране внимание к проблеме туберкулеза сельскохозяйственных животных и людей связано с целым рядом причин. Актуальность этой проблемы всегда оставалась острой для ветеринарных и медицинских специалистов ввиду огромного экономического и социального ущерба, наносимого туберкулезом. Трудности и сложности борьбы с туберкулезом обусловлены многими обстоятельствами, к числу которых относятся структурные и биологические особенности возбудителя болезни, в частности, особый химический состав микробной клетки, обеспечивающий высокую устойчивость бактерий к воздействию физических факторов и дезинфицирующим средствам, способность адаптироваться, изменяться и длительно сохранять жизнеспособность в неблагоприятных условиях (Смирнов А.М. Современные проблемы диагностики и профилактики туберкулеза животных // Ветеринарная патология. 2004. № 1-2. С 10-13).
Проведенные бактериологические исследования проб внешней среды животноводческих ферм и оборудований, благополучных по туберкулезу хозяйств показали в 88,1% случаев наличие атипичных микобактерий. В пробах различных материалов помещений выявлены атипичные микобактерии, из которых 9,2% отнесены к II группе по классификации Раниона, 31,4% – к III и 59,4% – к IV (Лысенко А.П., Высоцкий А.Э., Румачик И.И. Распространение микобактерий в благополучных по туберкулезу хозяйствах // Ветеринария. 2003. № 5. С.19-21).
В области изучения экологических особенностей микобактерий туберкулеза отечественными и зарубежными исследователями накоплен значительный материал (Шахбанов А.А., Гришаев И.Д. Ультратонкая структура Mycobacterum tuberculosis tipus avium // Ветеринария. 1970. № 11. С.63-64; Тузова Р.В., Солонеко А.А., Румачик И.И., Григорьев М.М. Экология микобактерий в краевых условиях Белоруссии // Вопросы взаимосвязи туберкулеза человека и животных. Алма-Ата, 1981. С.23-26; Колычев Н.М., Сухотина В.П. Выживаемость микобактерий в почве // Диагностика, патогенез и лечение инфекционных и инвазионных заболеваний сельскохозяйственных животных. Омск, 1984. С.39-44; Каримова Л.М. Влияние температурных факторов на жизнеспособность микобактерий // Туберкулез сельскохозяйственных животных: Сб. науч. тр. ВАСХНИЛ ВНИИБТЖ. Омск, 1989. С.79-96; Колычев Н.М., Погребняк М.П., Бутаков С.Я., Касьян С.Н. Об улучшении экологической ситуации современных животноводческих объектов // Ветеринария. 2011. № 4. С.3-7; Cvetnic Z., Kovacic H., Ocepek M. Mykobakterien in der Umwelt und im Futter von Schweinen in Kroatien. Wien. Tierarztl. Mschr. 1998. Jg. 85. H. 1. S.18-21). Однако проблема остается актуальной, поскольку имеет значение для обоснования ветеринарно-санитарных мероприятий по оздоровлению среды обитания животных от возбудителя туберкулеза. Следует иметь в виду, что микобактерии, находящиеся в животноводческих объектах, в мокроте, моче, фекалиях больных животных, подстилке и т.п., способны более длительный срок сохранять выживаемость и вирулентность по сравнению с другими вегетативными формами бактерий (Тузова Р.В., Солонеко А.А., Румачик И.И., Григорьев М.М. Экология микобактерий в краевых условиях Белоруссии // Вопросы взаимосвязи туберкулеза человека и животных. Алма-Ата, 1981. С.23-26; Beerwerth W. Die Zuchtung Mycobacterien aus Kod der Haustiere und Bedeutung fur die Epidemioljgie und Bekampfung der Tuberkuljse // Prax. Pneumol. 1967. V. 21-4. S.189-202; Beerwerth W. , Schurmann I. Zur Okologie der Mukobacterien // Zbl. Bakt.I. Orig. 1969. 211. S.55-69).
Убедительные результаты в экспериментах по определению устойчивости микобактерий туберкулеза к неблагоприятным факторам внешней среды получили ряд авторов (Каграманов А.И. Новые данные о морфологии туберкулезных бацилл // Лечение и профилактика туберкулеза: Новости медицины. 1946. Вып. 1. С. 4 – 5; Космодамианский В.Н. Бакте-риология и патогенез туберкулеза М.: Медгиз. 1950. 198 с.; Модель Л.М. Биология и биохимия туберкулезных микобактерий М.: Медгиз. 1952. 247 с.; Амирезашвили Н.Г. Изменение некоторых биологических свойств М.бовис при длительном нахождении в пастбищном черноземно-субальпийских лугов // Бюллетень ВИЭВ. 1987. Вып. 6. С.14-16; Лысенко А.П., Высоцкий А.Э., Румачик И.И. Распространение микобактерий в благополучных по туберкулезу хозяйствах // Ветеринария. 2003. № 5. С.19-21; Macander W. Badania nad pratkomi kwasoopornyti wystepujacyni W Wodsie recznej, do ktorej wplywaja seikti po przej seim przez oczjszezaenie // Аcta microbial. Polon. 1956. V. 5. 1-2. P.201-205).
Изыскание эффективных композиционных препаратов для дезинфекции объектов ветнадзора
В результате первичного изучения 28 химических соединений методом «Зон» нами установлены, что ЛБГ-3, гидразин гидрат, гидразиновая соль бензольной кислоты, фенилгидразин солянокислый, смеси гидразина гидрата и бромаля и ДМСО, отход крезола на 10% растворе едкого натра, 10% раствор гидразин гидрохлорида, 3% раствор М-340 и ФГСК показали зону задержки роста бактериальных культур E.coli – 7904 и St. aureus Р – 209 от 14 до 23 мм. Для дальнейшего исследования с учетом требований предъявляемых к дезинфицирующим средствам были отобраны химические соединения под шифрами М-340, ЛБГ-3 и ФГСК и 13 химических соединений не проявляли антибактериальные свойства в отношении вышеуказанных микроорганизмов.
Изучению бактерицидной активности методом последовательных серийных разведений в отношении вегетативных форм бактерий подвергнуты препараты М-340, ЛБГ-3 и ФГСК, а также 22 препарата, представляющие собой вновь синтезированные препараты, отходы и полупродукты нефтехимической промышленности, и их композиции (табл. 3).
Из данных таблицы 3 видно, что большинство изученных препаратов обладают выраженными бактерицидными свойствами в отношении E. coli7904 и St. aureusP-209, при этом нами обнаружено выраженность бактерицидной активности препаратов, содержащих поверхностно-активные
Однако многие из них имеют определенный недостаток (высокая стоимость и сложность промышленного синтеза, выраженная токсичность для теплокровных животных, резкий запах и т.д.). Учитывая высокую бактерицидную активность, дешевизну, возможность промышленного выпуска, нами для дальнейшего исследования были отобраны следующие препараты: ФСС-Д и К-585, представляющие композиции из отходов и полупродуктов нефтехимической промышленности ПО «Нижнекамскнефтехим»; йодистые три-н-алкил, поли (-оксиэтил) арсониевые соединения и бромистые три-н-алкил, поли (-оксиэтил) арсониевые соединения, синтезированные в лабораторных условиях Казанского Национального технологического университета (КХТИ) им. С.М. Кирова; смесь СНПХ-1004 марки А – синтезированный препарат в ИОФХ им. А.Е. Арбузова; «Формопав» – композиция, состоящая из формальдегида и смеси СНПХ-1004 марки A и дезинфицирующее средство-864.
Результаты исследований показывают, что микобактерии бычьего вида гибнут при воздействии 0,062%-ного растворов три-н-октилгептадека и три-н-октилдодека (-оксиэтил) арсонийиодидов, 0,031%-ной концентрации раствора три-н-октил (-оксиэтил) арсонийбромида, 0,75%-ного раствора препарата ФСС-Д, 0,5%-ной концентрации препарата К-585, 0,25%-ной концентрации формопав и 0,125%-ного раствора дезинфицирующего средства-864 при экспозиции 2 часа.
Из данного следует, что композиции препаратов, содержащие четвертичные аммониевые соединения (К-585, «Формопав», дезинфицирующее средство-864) обладают выраженными туберкулоцидными свойствами, чем препарат ФСС-Д. 2.2.2 Бактерицидность синтезированных мышьякорганических соединений
Мышьякорганические соединения, а именно триалкилполи (-оксиэтил) арсонийиодиды (62а) представляют собой бесцветное вещество мазеподобной консистенции, растворимое в воде, спирте, эфире, нерастворимое в петролейном эфире (приложение А). Выраженность бактерицидной активности их представлена формулой: [R3As+(CH2CH2O)nH] I-, где R – н - С4H9 n=1; R – н - С8H17 n=1, 12, 17. Триалкилполи (-оксиэтил) арсонийбромиды (70) представляют собой бесцветное вещество, мазеподобной консистенции. Растворимо в воде, спирте, эфир, нерастворимо в петролейном эфире (приложение Б). Определенный интерес представляют как антибактериальные средства, бромистые три-н-алкил, поли (-оксиэтил) арсониевые соединения с формулой: [н-R3As(CH2CH2O)nH]+ Br - , где R=С8H17 n=1, R=С6H13 n=16 Испытания мышьякорганических соединений, а именно йодистых и бромистых три-н-алкил, поли (-оксиэтил) арсониевых соединений на бактерицидную активность проводили на штаммах E. coli 7904, St. aureus P-209, M. phlei, M. peregrinum и спорах 2-ой вакцины Ценковского. Результаты проведенных исследований на антимикробную активность мышьякорганических соединений представлены в таблицах 5 и 6.
Из данных таблицы 6 видно, что йодистых три-н-алкил, поли (-оксиэтил) арсониевых соединений бактериостатичность проявляют по отношению к E. coli 7904 в 0,0078%-ной концентрации и по отношению к St. aureusP-209 в0,0039 – 0,0000009%-ные растворы. Бактерицидное действие их в отношении вегетативных форм бактерий выражено при 0,015 – 0,000015%-ных концентрациях, а спороцидность их отмечено у 0,5%-ного раствора йодистого три-н-октилдодека и октилгептадека поли (-оксиэтил) арсониевых соединений при экспозиции 24 ч. При изучении бромистого три-н-октил (-оксиэтил) арсония установлен широкий спектр антимикробного действия. На задержку роста кишечной палочки и золотистого стафилококка влияют 0,0000018%-ный раствор препарата. Губительное действие его в отношении E. coli-7904 и St. aureus P-209 проявляется при воздействии на них 0,0002 и 0,0000018%-ных растворов соответственно и 1,0%-ный раствор мышьякорганического соединения обладает спороцидностью по отношению к 2-ой вакцине Ценковского.
Таким образом, йодистые три-н-алкил, поли (-оксиэтил) арсониевые соединения обладают широким спектром антибактериального действия в отношении вегетативных форм бактерий, атипичных микобактерий и спор 2-ой вакцины Ценковского. Бромистый три-н-октил (-оксиэтил) арсоний по бактериостатическим свойствам значительно превышает йодистые арсониевые соединения по отношению к грамотрицательному микробу, а его статичность оказалась слабее к золотистому стафилококку. Для более детального изучения представляют интерес композиции из отходов и промежуточных продуктов нефтехимической промышленности, в частности, препараты ФСС-Д, К-585, «Формопав» и дезинфицирующее средство-864 , а также смесь СНПХ-1004 марки А.
Препарат формальдегидсодержащее средство дезинфицирующее (ФСС-Д) согласно ТУ 38.602-09-11-89 является смесью метанол формальдегидной воды, метилаль метанольной фракции и высококипящего побочного продукта, являющимися отходами и побочными продуктами производства изопрена. Представляет собой прозрачную слегка желтоватого цвета жидкость с характерным запахом ароматизированного формальдегида, хорошо растворяется в воде в любых соотношениях. Массовая доля формальдегида в препарате составляет 25 – 27%. При первичном исследовании нами установлено, что бактерицидное действие его в отношении кишечной палочки проявляется в 0,062 и 0,031%-ных концентрациях через 2 и 24 часа соответственно, а в отношении золотистого стафилококка – 0,031 и 0,015%-ных концентрациях соответственно при аналогичных экспозициях ( см. табл. 3). Проведенные опыты по изучению бактерицидной активности дезинфицирующего средства ФСС-Д на батистовых тестах представлены в таблице 7.
Коррозионная активность новых дезинфицирующих препаратов
Проведение как влажной, так и аэрозольной дезинфекции поверхностей металлических изделий сопряжено затруднениями связанными коррозийными действиями дезинфицирующих средств на металлоконструкции помещений. Учитывая значительную металлоемкость современных животноводческих помещений, нами, была изучена коррозийная активность предлагаемых дезинфицирующих средств.
Коррозионная активность препаратов ФСС-Д и дезинфицирующего средства-К-585 изучали в сравнении со щелочным раствором формальдегида и водопроводной воды. Результаты исследования показаны в таблицах 22 и 23.
Полученные данные показывают, что выраженной коррозионной активностью обладает щелочной раствор формальдегида и его скорость коррозийного воздействия в отношении алюминия, оцинкованного железа и луженой стали составляет 10,92; 0,2544 и 0,0233 г/м - 24 ч соответственно и потеря массы образцов составляет 60,78, 0,877 и 0,247 % соответственно при 48-часовой экспозиции.
Практически инертными к металлам оказались растворы препаратов ФСС-Д и дезинфицирующего средства-К-585, у которых скорость коррозийного воздействия не превышает 0,1744% при экспозиции 96 часов. Следует отметить, что 6%-ный раствор препарата ФСС-Д не оказывает коррозийное воздействие на сталь-20, алюминий марки АМЦН 1,0 и оцинкованное железо, а 8%-ный раствор дезинфицирующего средства – К-585 не проявляет коррозионную активность в отношении алюминиевых сплавов.
Болезни, поражающие респираторный аппарат и желудочно-кишечный тракт регистрируются как в крупных специализированных комплексах промышленного типа, так и свиноводческих фермах многоотраслевых хозяйств, чаще всего на фоне нарушения параметров микроклимата в помещениях, нерационального кормления и содержания супоросных свиноматок. Учитывая смешанный ассоциативный характер проявления болезней свиней, целесообразны разработка и проведение эффективных ветеринарно-санитарных мероприятий, направленных на защиту их от заноса возбудителей инфекций, на повышение иммунологической реактивности организма животных и систематическое уничтожение возбудителей инфекции во внешней среде.
На ЗАО «Племзавод «Николаевский» падеж большинства животных отмечался с признаками геморрагического гастроэнтерита. Болезнь у молодняка протекала очень быстро, с момента проявления первых признаков болезни до гибели проходило несколько часов, редко 2—3 суток. В отдельных случаях отмечали подострое течение болезни. Характерными признаками болезни были профузный понос иногда с примесью крови, резко выраженное угнетение и прострация. Ниже приведены усредненные показатели расшифровки падежа свиней ЗАО «Племзавод «Николаевский» за три года (табл. 24). Отход молодняка составил 27,2% и 51,1% к общему падежу соответственно от болезней органов дыхания и пищеварения. При этом большая масса животных погибает с признаками гастроэнтерита.
В т.ч. молодняк 4864±153 99, У поросят-сосунов болезнь проявлялась в первые три дня после рождения. Первым признаком болезни был понос с выделением жидких испражнений желтоватого цвета. Вначале болезни больные поросята отказывались от корма, у них повышалась температура тела до 41, цвет кожи изменялся. Больные поросята слабели и при явлениях быстро нарастающей общей слабости погибали. Течение болезни очень быстрое. Нередко заболевшие поросята гибли через час или через 3 – 4 часа после появления первых признаков болезни. В некоторых случаях заболевание у поросят протекало менее остро и продолжалось до трех дней. В таких случаях при соответствующем и своевременном лечении заболевшие животные могли выздороветь.
Общая картина изменений в кишечнике характеризует геморрагический и некротический энтерит. Заболевали поросята на 2 – 4-й день жизни, но не старше недельного возраста. Поросята, заболевшие на второй неделе жизни, чаще выздоравливали. Геморрагический энтерит у поросят нередко приобретал стационарный характер и вызывал иногда гибель поросят от 20 до 50% приплода. У трупов поросят, погибших от острого течения геморрагического энтерита, обнаруживали фиброзное воспаление брюшины, склеивание петель тонких кишок отложениями фибрина, одиночные мелкие экстравазаты в корковом веществе почек и под эпикардом, а также большее или меньшее количество пузырьков газа под серозной оболочкой пораженного отрезка кишки или в гиперемированной брыжейке. Пораженный отрезок тонкой кишки был ярко-красного цвета. При более медленном течении патологического процесса стенка пораженного участка кишки значительно утолщалась и приобретала своеобразный гофрированный рисунок, хорошо заметный со стороны серозной оболочки. Эпителий на этом участке кишки омертвевал и превращался в лимонно- или охристо-желтый налет, который легко удавалось снять.
Наиболее характерные патологоанатомические изменения находили в тонком отделе кишечника, особенно в тощей кишке. При этом у одних поросят весь кишечник был геморрагически воспален, темно-красного цвета и наполнен кровянистым содержимым, у других воспалены лишь отдельные отрезки кишечника с преимущественной локализацией изменений в тонком и тощем отрезках кишечника. Кишечная стенка была местами некротизирована, желудок наполнен сгустками молока, слизистая его гиперемирована или геморрагически воспалена. Мезентериальные лимфатические узлы увеличены в объеме, гиперемированы. У отдельных поросят находили фибринозный перитонит. На поверхности почек и под эпикардом обнаруживали точечные кровоизлияния.
Слизистая оболочка тощей кишки была геморрагически воспалена и некротизирована. Одновременно некроз распространялся и на более глубокие слои кишечной стенки. Желудок наполнен сгустками створоженного молока, слизистая его гиперемирована или в состоянии геморрагического воспаления. Мезентериальные лимфатические узлы увеличены, на разрезе сочны и гиперемированы.
У поросят отъемного возраста болезнь протекала менее остро. Они становились малоподвижными, отказывались от соска, кожный покров принимал синюшный оттенок, развивался понос. Кровь в фекалиях обнаруживалась не всегда. Печень была нередко увеличена в размере, дряблая и наполнена кровью. В почке под капсулой отмечали наличие точечных кровоизлияний. Селезенка по внешнему виду была мало изменена, в ней наблюдались лишь явления застойной гиперемии. В брюшной полости обнаруживали небольшое количество жидкости розоватого цвета.
При заболеваниях свиней группы доращивания изменения выражены менее отчетливо. Характерным было катаральное или катарально-геморрагическое воспаление отдельных участков тонкого отдела кишечника, а иногда и желудка, отечность мезентериальных лимфатических узлов. Печень была дряблой полнокровной, под эпикардом имелись множественные точечные кровоизлияния.
В группе доращивания клинические проявления болезни наряду с поражением желудочно-кишечного тракта сопровождались респираторным синдромом с подострым и хроническим течением – поражением легких, лимфоузлов, селезенки, характерные для микоплазмоза и цирковируса 2 типа.
У ремонтных свиней, свиноматок и откормочных свиней болезнь принимала хронический характер. Клинические признаки не имели выраженной картины гастроэнтерита и респираторного симптомокомплекса, иногда животные гибли внезапно без заметных признаков заболевания. При вскрытии взрослых свиней нами отмечено увеличение надпочечников и образование язв желудка.
В органах грудной полости особых изменений не отмечали, за исключением кровоизлияний, которые иногда наблюдались на легочной плевре, на эпикарде и эндокарде сердца. Иногда у свиней обнаруживали поражение легких.
При клиническом обследовании и патологоанатомическом вскрытии трупов поросят из цехов опороса, доращивания и откорма установлено, что гибель поросят сосунов отмечено от гастроэнтеритов и анаэробной энтеротоксемии; у поросят цеха доращивания и откорма преобладали паталогоанатомические изменения характерные для цирковирусной инфекции, РРСС, микоплазмоза и гемофилезного полисерозита.
Электронно-микроскопические структурные изменения M. bovis-8 при воздействии дезинфицирующих средств
Электронномикрокопическое исследование штамма M. bovis-8 показало, что клетки имеют вид прямых или слегка изогнутых палочек. Они преимущественно располагаются одиночно. Иногда палочки слегка раздутые или несколько разветвленные. На поверхности клетки просматривается микрокапсула, покрывающая одну или несколько бактерий одновременно. С наружной стороны его видно фоновое контрастирующее вещество. Под микрокапсулой располагается клеточная стенка, а под ней – цитоплазматическая мембрана. В цитоплазме микобактерий видны гранулы и вакуоли различной величины. Основная часть мелко гранулярных включений представлена рибосомами (рис.6).
Электронно-микроскопические исследования были направлены на изучение динамики структурных изменений M. bovis-8 под воздействием дезинфицирующих средств. Необратимые структурные изменения микобактерий туберкулеза при воздействии 4%-ного раствора ФСС-Д представлены в рис. 7, 8 и 9.
Изучение субмикроскопической структуры микобактерий в начальной стадии (5 – 10 мин) воздействия 4%-ного раствора ФСС-Д показало изменения поверхностных структур бактерий, сопровождающиеся потерей очертания микрокапсулы. Клеточная стенка сохраняла электронно-оптическую плотность и видимую целостность структуры. Цитоплазма гомогенизирована, клеточные включения не дифференцированы.
Значительные изменения микобактерий при воздействии 2%-ного дезинфицирующего препарата-585 при экспозиции 5 – 15 мин сопровождается потерей очертания микрокапсулы и локальными разрывами клеточной стенки с последующим вытеканием содержимого цитоплазмы. Желаемые результаты деструктивного действия дезинфицирующего средства на микобактерий были достигнуты включением в его состав 2,0 – 3,0 мас.% биоразлагаемого неионогенного ПАВ, представляющего собой смесь полигликолевых эфиров моноалкилфенолов, выпускаемую под маркой "Неонол" ТУ 38.103625-87. Добавление неонола позволило совместить в предлагаемом препарате дезинфицирующие и моющие свойства.
Действие «Формопав» на шт. M. bovis – 8 выявил особенность его инактивирующего действия, которая проявляется путем проникновения препарата без особых изменений структур клеточной стенки в цитоплазму бактерий (рис. 13).
Бромистый три-н-октил, поли(-оксиэтил) арсоний 1000 767 4 Проведенные исследования острой оральной токсичности йодистого три-н-октил,поли(-оксиэтил) и йодистого три-н-октилгептадека поли(-оксиэтил) арсониевых соединений показали, что среднесмертельная доза (ЛД50) для белых мышей составил 600 мг/кг и 737 мг/кг соответственно. Для бромистых мышьякорганических соединений значение среднесмертельной дозы для белых мышей находилось в пределах 767 – 800 мг/кг. Таким образом, арсонийорганические соединения согласно ГОСТа 12.007.76 по степени токсичности относятся
Результаты опыта по изучению токсичности смеси О-метилфосфитов N-алкиламмония для белых мышей были обработаны по методу пробит-анализа. Для этого в сетку вносили точку пересечения прямых и соответствующих доз и пробитов, затем проводили прямую линию, наилучшим образом концентрирующие все точки. На прямой откладывали точки, соответствующие пробитам 4, 5 и 6, затем опускали перпендикуляры на абсцисс, где находили числовые значения, соответствующие дозам ЛД16, ЛД50, и ЛД84 (рис. 16).
Изучение кумулятивных свойств смеси О-метилфосфитов N-алкиламмония проводили по методу LimR. K. с соавторами [406] в течение 21 дня на 20 половозрелых мышах (самцах и самках) со средним весом 20 г. При этом препарат вводили ежедневно внутрь в возрастающих дозах. В первые 4 дня каждой мыши вводили по 0,1 части (80 мг/кг) от ранее установленной однократной ЛД50. Затем каждые последующие 4 дня вводимая доза увеличивалась в 1,5 раза от предыдущих ежедневно вводимых доз. Контрольным животным (10 гол) вводили соответствующее количество воды. В процессе опыта регистрировали гибель животных и суммарную дозу препарата, вызвавшую гибель.
