Содержание к диссертации
Введение
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10
2.1... Этиология ассоциативных инфекционных болезней молодняка 10
2.2. Факторы, влияющие на возникновение инфекционых болезней молодняка 27
2.3. Патогенез 32
2.4. Клиническое проявление 36
2.5. Патоморфологические изменения при асоциативных инфекционных болезнях 38
2.6. Диагностика 40
2.7. Заключение 41
СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 45
3.1. Материалы и методы 45
3.2. Результаты исследований 51
3.2.1. Значение патогенных и условно-патогенных микроорганизмов и их ассоциаций в распространении инфекционных болезней телят в хозяйствах Омской области 51
3.2.2. Основные биологческие свойства микроорганизмов, выделенных из биологического материала от телят 65
3.2.3. Устойчивость выделенных микроорганизмов к химиотерапевтическим препаратам 80
3.2.4. Изучение межвидового взаимодействия выделенных микроорганизмов в опытах in vitro
3.2.5. Изучение патогенности некоторых возбудителей инфекционных болезней и их ассоциаций, выделенных из биологического материала от телят. 89
3.2.6. Изучение серологических экспресс-методов диагностики для индикации и идентификации микроорганизмов при ассоциативных инфекционных болезнях телят 98
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 109
ВЫВОДЫ 120
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ 122
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 123
- Этиология ассоциативных инфекционных болезней молодняка
- Значение патогенных и условно-патогенных микроорганизмов и их ассоциаций в распространении инфекционных болезней телят в хозяйствах Омской области
- Основные биологческие свойства микроорганизмов, выделенных из биологического материала от телят
Введение к работе
На современном этапе развития агропромышленного комплекса перед работниками ветеринарной службы ставятся ответственные задачи - а именно профилактика и борьба с болезнями инфекционной этиологии и тем самым обеспечение выпуска высококачественной продукции, безопасной в санитарном отношении. Среди множества инфекционных болезней, которыми поражаются сельскохозяйственные животные, особое место занимают болезни молодняка, многие из которых до настоящего времени изучены недостаточно (G.H. Woode, 1982; D.R. Snodgrass et al., 1984, H.H Крюков с соавт., 1984).
Большую опасность для животноводства представляют так называемые ассоциативные или смешанные инфекции, которые в настоящее время составляют большую часть среди болезней инфекционной природы. Смешанные инфекции - явление постоянное и установление заболевания следует рассматривать как естественную ассоциацию с предшествующим паразитоносительством с учетом возможного его обострения (Д.И. Панасюк, 1984; И.Д. Колесниченко и В.П. Иванов, 1987; А.П. Маркевич и В.М. Апатенко, 1995; В.Ф. Никитин, 1997).
Факт обилия паразитирующих форм показывает высокую степень вероятности сочетания нескольких паразитов в одном макроорганизме. Эта вероятность возрастает в свете новых данных о доступности макроорганизма для проникновения различных микробов, которые, попав в организм не всегда обуславливают возникновение заболевания, но они могут включаться в состав паразитоценоза (В.В. Смирнов, 1994, В.М. Апатенко, 1997). В некоторых хозяйствах Омской области в последние годы гибнет до 60 - 70% молодняка крупного рогатого скота. При этом, по данным научных сотрудников ИВМ ОмГАУ и ВНИИБТЖ, основными ассоциантами являются микоплазмы, хламидии, пастереллы, клостридии, энтеробактерии, грибы, вирусы инфекционного ринотрахеита, парагриппа-3, парво- и коронавирусы и, возможно, другие, пока не диагностируемые микроорганизмы (А.П. Красиков с соавт., 1998; М.И. Петрова с соавт., 2000).
Большой интерес представляет изучение закономерностей возникновения ассоциаций, их устойчивость и длительность существования.
Исследования паразитоценозов при ассоциативных инфекциях должны носить комплексный, всесторонний анализирующе объясняющий характер с использованием современных методик соответствующих профилей, так как поверхностные исследования, фиксирующие лишь отклонения в клиническом и патоморфологическом проявлении, не дают полной информации о заболевании (В.М. Апатенко, 1985).
Разработка новых методов диагностики, профилактики и борьбы с ассоциативными инфекциями сельскохозяйственных животных и зооантропонозными болезнями будет способствовать повышению сохранности поголовья скота, получению дополнительной продукции животного происхождения, а также позволит снизить риск заболеваемости среди людей.
До настоящего времени остаются фактически неизученными вопросы этиологии, способов взаимодействии патогенных агентов, участвующих в процессе возникновения и развития ассоциативных инфекций. В связи с этим весьма актуальным является изучение вопросов диагностики микропаразитоценозов, их роли в развитии инфекционных болезней у телят для разработки мер борьбы и профилактики с учетом всех сочленов ассоциации, участвующих в инфекционном процессе, что и послужило основанием для проведения данных исследований.
Тема диссертационной работы является самостоятельным разделом Комплексной государственной программы «Профилактика (диагностика) и меры борьбы с ассоциативными инфекционными и инвазионными болезнями животных и птиц» и имеет № государственной регистрации 01.2.001100602.
Цель и задачи исследований: изучить микропаразитоценозы при ассоциативных инфекционных болезнях телят.
Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
• Определить роль патогенных и условно-патогенных микроорганизмов и их ассоциаций при спонтанных инфекционных болезнях молодняка КРС в хозяйствах Омской области.
• Изучить основные биологические свойства, устойчивость к химиотерапевтическим средствам микроорганизмов, выделенных из патологического материала от телят, а также характер их взаимоотношений внутри бактериальной ассоциации.
• Установить возможность использования серологических тестов РПИФ и РНИФ для индикации и идентификации микроорганизмов и их антигенов при ассоциативных инфекционных болезнях телят.
Научная новизна работы Установлено, что в хозяйствах Омской области в структуре инфекционных болезней молодняка основное место принадлежит ассоциативным инфекциям респираторного и желудочно-кишечного тракта.
Изучены микропаразитоценозы у спонтанно инфицированных телят. В экспериментальных условиях in vitro и in vivo выявлен антагонистический и синергистический характер взаимоотношений между некоторыми сочленами ассоциаций микроорганизмов, участвующих в инфекционном процессе.
Предложены антигены и антитела для экспресс-метода диагностики ассоциативных инфекционных болезней с помощью прямого и непрямого методов РИФ.
Этиология ассоциативных инфекционных болезней молодняка
В процессе эволюционного развития между определенными группами и видами микроорганизмов, заселяющих почву, водоемы и другие естественные субстраты, установились весьма сложные и чрезвычайно динамичные взаимоотношения между определенными микробными сообществами (ассоциациями)» которые» как правило, состоят из представителей различных видов, родов и других таксономических категорий микробного мира. В природных условиях чистые культуры микроорганизмов практически не встречаются. Жизнь микробов в ассоциациях является непрерывной конкуренцией за источники питательных веществ и места обитания. В сложных микробных сообществах каждый микробный вид находится под постоянным стимулирующим или угнетающим влиянием со стороны других окружающих его микробных видов. Сложные адаптивные взаимоотношения между участниками микробных сообществ непрерывно подвержены изменениям не только связанным с изменениями внешних условий обитания, но и возникающим в результате многообразной изменчивости физиологической деятельности самих участников (А.А. Синицкий и СИ. Дьяков, 1962).
Массовая гибель молодняка сельскохозяйственных животных от инфекционных болезней неизвестной этиологии - это давно назревшая и, к сожалению, трудно решаемая проблема. Поиск возбудителя, а правильнее было бы сказать — возбудителей этих инфекций — это было и остается одной из приоритетных задач современной ветеринарной науки, наряду с поиском безвредных для животных, а в конечном итоге и для человека средств борьбы с инфекционными и другими болезнями. В настоящее время, по нашему мнению, было бы ошибочным продолжать считать, что какая-либо инфекционная болезнь вызывается одним возбудителем. Любой живой организм — от простейших до высокоорганизованных представителей позвоночных — это замкнутая биосистема, в которой сосуществует множество микроорганизмов, относящихся к различным нишам мира животных. На свете нет ни одного живого организма (за исключением животных-гнотобиотов, выращенных в стерильных условиях лабораторий), которые были бы свободны от каких-либо форм простейших, вирусов, бактерий, грибов и т.д. На протяжении всей жизни организма — хозяина данной биосистемы, они приспособились существовать в ней, находясь в системе шаткого равновесия, не привнося особого вреда хозяину. Но если происходит нарушение этого равновесия вследствие действия каких-либо внутренних (например, изменение физиологического состояния - беременность) или внешних (проникновение патогенных микроорганизмов, воздействие агрессивной внешней среды), то мы до сих пор не знаем, что происходит в этой биосистеме и какие новые взаимосвязи создаются внутри этой системы. Возможно, что этот «фактор-возбудитель» усилит свое патогенное воздействие вследствие присоединения к нему других патогенных агентов, и, как следствие этого, болезнь примет злокачественный характер, чем обычно, а, может быть и наоборот, он будет ослаблен или уничтожен опять же уже существующими внутри него микроорганизмами. Совместное существование любых форм паразитических микроорганизмов, отрицательно влияющих на организм хозяина, уже можно назвать ассоциативной или смешанной болезнью. Для изучения и решения этой проблемы была создана новая наука, которая получила название «Паразитоценология». По мнению В.М. Апатенко (1982), паразитоценология является новой парадигмальной наукой, имеющей важное гноссеологическое значение. Появление новой интегрирующей науки органично вырисовывается в тенденции современного развития естествознания.
Проблема паразитоценоза существовала во все времена, так как микромир обилен и многообразен. По современным представлениям, всего насчитывается свыше двух тысяч возбудителей инфекционных болезней. Это те, которые идентифицированы и сохраняются в музеях (В.М. Апатенко и В.Ф. Котицкий, 1995).
Обилие фактического материала позволило ставить вопрос о факторах и природе взаимодействия микробов. Так, А. Вайхсельбаум (1900) в связи с этим писал, что соответствующие виды могут размножаться одновременно, нисколько не мешая один другому (симбиоз бактерий). Размножение одного вида может содействовать внедрению другого, усилить способность его образовывать токсины, при совместном размножении двух видов могут образовываться особые производные обмена, имеющие важное значение для развития или течения болезни, которые каждым видом в отдельности не могли бы быть образованы.
Значение патогенных и условно-патогенных микроорганизмов и их ассоциаций в распространении инфекционных болезней телят в хозяйствах Омской области
Для изучения распространения ассоциативных инфекций среди молодняка крупного рогатого скота в Омской области провели оценку эпизоотической ситуации по инфекционным болезням в хозяйствах, в которых падеж молодняка составил более 60% от падежа крупного рогатого скота. В подавляющем большинстве хозяйств за ряд лет средний показатель падежа молодняка намного превышал 50%. Это хозяйства ЗАО «Звонаревкутское» Азовского района - 95,2%, ЗАО «Новоазовское» Азовского района - 84,2%, ФГПУ племучхоз «Камышовский» Любинского района - 88,3%, СПК «Восход» Горьковского района — 86,1%. В отдельных хозяйствах области в 2000 -2002гг. падеж молодняка составил 100%. Это СПК «Ново-Омский» Омского района, ЗАО «Азовское», где в среднем падеж молодняка составил 77,7% и 98,4% соответственно, причем в последнем хозяйстве высокий процент падежа сохраняется в течение ряда лет (табл. 1).
Как правило, для профилактики инфекционных болезней молодняка в хозяйствах Омской области применяют вакцинацию коров-матерей и телят от наиболее распространенных инфекционных болезней, но такие меры не всегда обладают должной эффективностью. Бесконтрольное применение антибиотиков для лечения ассоциативных инфекционных болезней телят привело к появлению высоко резистентных штаммов микроорганизмов. В результате исследований нами установлено, что клинические признаки инфекционных болезней телят в различных хозяйствах сходны. Это выражалось рождением нежизнеспособного или слабого молодняка с признаками гипотрофии, возникновением диареи в первые дни жизни телят, признаками поражения дыхательной системы» которые характеризовались одышкой, носовыми истечениями, появлением брюшного типа дыхания, кашлем и т.п. Такие признаки наблюдали не только у молочных телят, но и у телят старшего возраста. При п атол огоан атомическом исследовании больных телят, проведенных совместно с доцентом кафедры патологической анатомии Ю.М. Гичевым, в большинстве случаев отмечали гнойно-некротические изменения в легких и желудочно-кишечном тракте, а также конъюнктивиты, артриты, припухлости в скакательных суставах.
С целью определения микробного пейзажа было исследовано 467 проб биоматериала от павших и вынужденно убитых телят в возрасте от двух дней до семи месяцев, в том числе 40 проб бронхиальных смывов от телят.
По данным наших исследований установлено, что в хозяйствах Омской области при бактериологическом исследовании патологического материала от молодняка КРС в 3,1 раза чаще микроорганизмы были выделены в виде ассоциаций патогенных и условно-патогенных возбудителей инфекционных болезней, чем в монокультурах (табл. 2). По отдельным хозяйствам этот показатеь еще выше. Так в ЗАО «Великорусское» разница между количеством выделенных монокультур и ассоциаций патогенных и условно-патогенных микроорганизмов составила 5,3 раза.
Основные биологческие свойства микроорганизмов, выделенных из биологического материала от телят
Культуры, которые слабо ферментировали лактозу, образовывали розовые или бесцветные колонии с интенсивно окрашенным центром; не ферментирующие лактозу, формировали бесцветные колонии. На среде Левина эшерихии образовывали колонии синего, темно-фиолетового или черного цвета. На среде Эндо штаммы, ферментирующие лактозу, образовывали красные или малиновые с металлическим блеском колонии.
В мазках микробные клетки имели вид прямых грамотрицательных палочек 1,1-1,5 мкм шириной и 2,0-6,0 мкм длиной, которые располагались одиночно или парами. Спор не образовывали и были подвижны. Некоторые штаммы кишечной палочки обладали способностью к капсулообразованию.
Все выделенные культуры эшерихии оказались каталазоположительными, цитохромоксидазоотрицательными.
Глюкозу, мальтозу, маннит, маннозу, сорбит ферментировали с образованием кислоты и газа. Ферментация лактозы и сахарозы была вариабельной. Утилизировали ацетат. Реакция Фогеса-Проскауэра была отрицательной, проба с метиловым красным — положительной. Все культуры восстанавливали нитрат, образовывали индол. Были отрицательные по признакам образования сероводорода, гидролиза мочевины, утилизации цитрата (табл. 5)..
Из общего количества патологического материала, взятого от телят, было выделено 33 (7,0%) культуры, отнесенные к роду Enterobacter.
На МПА микроорганизмы образовывали выпуклые колонии слизистой консистенции диаметром 2-3мм. На среде Эндо колонии светло-розового цвета, слизистые, крупные. В мазках из культур обнаруживали прямые грамотрицательные палочки длиной 1,2-3,0 мкм, которые располагались одиночно, парами или хаотично. В препарате «висячая капля» микроорганизмы обладали подвижностью.
Культуры энтеробактеров давали отрицательную реакцию с метиловым красным, а положительную - в реакции Фогеса-Проскауэра. Культуры были каталазоположительными и оксид азоотрицательными. Ферментировали углеводы. Сероводород не образовывали, редуцировали нитраты и утилизировали цитрат (табл. 5).
Из патологического материала, взятого от телят, было выделено 87 (18,6%) культур, отнесенных к роду Citrobacter.
На обычных питательных средах спустя 24 ч культивирования вырастали колонии выпуклые, гладкие, влажные, сероватые с блестящей поверхностью. На среде Эндо лактозоположительные штаммы образовывали розовые или красные колонии без металлического блеска; лактозоотрицательные — бесцветные или сероватые с розовым оттенком, слегка темные в центре.
В мазках клетки имели вид прямых палочек длиной 0,8-1,0 мкм, шириной 2,0-6,0 мкм, которые располагались одиночно или парами. Бактерии по Граму окрашивались отрицательно. Микроорганизмы спор и капсул не образовывали, были неподвижны.
Все выделенные культуры были каталазоположительными и оксидазоотрицательными. Глюкозу, мальтозу, маннит, маннозу и сорбит ферментировали с образованием кислоты и газа. Ферментация лактозы и сахарозы была вариабельной. Утилизировали цитрат и ацетат. Реакция Фогеса-Проскауэра была отрицательной, проба с метиловым красным - положительной. Восстанавливали нитрат. Процессы образования индола, сероводорода и гидролиза мочевины варьировали у С. diversus и С. freundii (табл. 5).
В МПБ через 24 ч культуры вызывали равномерное помутнение и легко разбивающийся осадок серо-белого цвета. На плотных питательных средах (МПА, Эндо) через 24 ч культуры росли в виде сплошного налета серого цвета с гнилостным запахом. На среде Левина колонии протеев были оранжевые, рост характеризовался просветлением среды. На кровяном агаре некоторые культуры вызывали гемолиз эритроцитов (рис. 2).
Микроорганизмы обладали подвижностью. В мазках клетки имели вид прямых грамотрицательных палочек шириной 0,4-0,6 мкм и длиной 1,0-3,0 мкм, которые располагались одиночно, парами или в виде цепочек, капсул не образовывали.
По биохимическим свойствам культуры протея были разделены нами на виды P. mirabilis и P. vulgaris. Все культуры гидролизировали мочевину, образовывали сероводород, редуцировали нитраты, ферментировали глюкозу с выделением кислоты и газа, давали положительную реакцию с метиловым красным. Реакция Фогеса-Проскауэра отрицательная у P. vulgaris, но культуры образовывали кислоту из мальтозы и сахарозы, в то время как эти реакции были отрицательные у P. mirabilis., а реакция Фогеса-Проскауэра — в большинстве случаев положительная (табл. 5).