Введение к работе
Актуальность темы
Сальмонеллез относится к числу убиквитарных зоонозов, поражаю-щих сельскохозяйственных, диких животных и человека.
Рост заболеваемости животных сальмонеллезом в последние годы связан с высокой концентрацией поголовья в животноводческих комплексах, расширением международной торговли животными, мясопродуктами, кормами животного происхождения.
В основе борьбы с сальмонеллезом, помимо общих ветеринарно-санитарных мероприятий, лежит специфическая профилактика. В последние 10 лет широкое применение получили живые вакцины вместо инактивированных. Иммунитет, формирующийся в ответ на введение живых вакцин, наступает быстрее и характеризуется большей напряженностью и продолжительностью по сравнению с вакцинацией инактивированными вакцинами.
Производство живых вакцин против сальмонеллеза телят, поросят, водоплавающей птицы и молодняка начато на Ставропольской биофабрике в 1985 году. К началу наших исследований технология изготовления упомянутых вакцин была несовершенна. В качестве питательных сред для выращивания производственных штаммов использовали мясные перевары, процессы культивирования были мало производительны, они не контролировались и не регламентировались по большинству значимых физико-химических параметров. Не учитывалось физиологическое состояние популяции сальмонелл в зависимости от фазы роста и размножения.
Цель и задачи исследований
Целью исследований явилась оптимизация технологии промышленного производства живых сухих вакцин против сальмонеллеза телят, поросят и водоплавающей птицы, основанной на управлении
процессом периодического культивирования сальмонелл и эффективном методе их лиофилизации, а также удешевлении питательной среды для выращивания микробной массы за счет введения в ее состав гидролизаторов белковых субстрактов непищевого происхождения.
Для реализации цели исследований были поставлены следующие задачи:
- изыскать новые питательные среды из гидролизатов
непищевого сырья, обеспечивающие необходимое накопление
микробной массы сальмонелл;
изучить стабильность генетических маркеров по остаточной вирулентности, иммуногенности и др. свойств производственных штаммов, выращиваемых на различных питательных средах;
разработать оптимизированные процессы глубинного выращивания вакцинных штаммов сальмонелл по значимым технологическим параметрам роста и размножения в реакторах;
изучить параметры динамики размножения и биологические свойства вакцинных штаммов S.typhimurium №3, S.choleraesuis №9, S.dublin №6 в условиях, управляемых по значимым физико-химическим показателям периодического процесса культивирования;
оптимизировать защитную среду для лиофилизации живых сальмонеллезных вакцин;
внедрить разработанную технологию изготовления живых сальмонеллезных вакцин в промышленное производство;
- испытать эффективность вакцин, изготовленных на средах
из непищевого сырья, в производственных условиях.
Научная новизна
Обоснована возможность использования сред из непищевого сырья для культивирования вакцинных штаммов сальмонелл при изготовлении вакцин против сальмонеллеза телят, молодняка, поросят и водоплавающей птицы.
Биологические свойства вакцинных штаммов S.typhimurium №3, S.dublin №6, S.choleraesuis №9 не изменяются после 10-кратных
пересевов на переварах по Хоттингеру и средах из непищевого сырья.
Метод получения питательных сред на основе переваров из куриных эмбрионов и кровяных сгустков заключается в последовательном воздействии на фарш из куриных эмбрионов 6%-ного водного раствора аммиака с последующим расщеплением ферментами поджелудочной железы.
Определены оптимальные параметры реакторного выращивания.
Оптимальной для съема бактериальной массы вакцинных штаммов сальмонелл является фаза отрицательного ускорения размножения. Накопление живых микробных клеток в этой фазе приближается к максимуму, а количество отмерших не превышает 8-10%, в то время, как в стационарной фазе роста при максимальном содержании живых бактерий количество мертвых клеток увеличивается до 30%.
Практическая значимость
Разработаны и внедрены на Ставропольской биофабрике питательные среды из непищевого сырья для культивирования вакцинных штаммов S.typhimurium №3, S.choleraesuis №9, S.dublin №6, используемых для изготовления живых вакцин против сальмо-неллеза телят, молодняка, свиней и водоплавающей птицы (Технические регламенты, утверждены Научно-техническим советом Ставропольской биофабрики 15 апреля 1990 года).
Оптимизирован процесс реакторного выращивания вакцинных штаммов сальмонелл, предусматривающий использование матровои расплодки в фазе экспоненциального роста из расчета 100-250 млн. микробных клеток на 1 см3 среды в реакторе ; подачу воздуха 2 л на литр среды в минуту, вращение мешалки со скоростью 120-180 об/мин, начальную концентрацию глюкозы 0,1% с последующим ее добавлением до поддержания рН на уровне 7,2-7,6, культивирования S.typhimurium №3, S.dublin №6 до 10 часов, S.choleraesuis №9 до 12 часов.
Использование сахарозо-желатиновой среды и бактериальной массы с исходной концентрацией 20-40 млрд/см3 микробных клеток обеспечивает после сублимационной сушки сохранение 60-68% живых сальмонелл.
Предложенный режим обеспечивает получение живых вакцин со сроком годности не менее 12 месяцев.
Апробация
Материалы диссертации доложены и получили положительную оценку:
- на научно-практических конференциях и НТС Ставропольской
биофабрики (1986-1995);
- на конференциях молодых ученых Ставропольского
Сельскохозяйственного института (1988, 1990, 1992);
на конференции молодых ученых ВНИИТиБТ (1987);
на конференции молодых ученых ВГНКИ ветпрепаратов (1988);
на III Всесоюзной конференции "Научные основы технологии промышленного производства ветеринарных биопрепаратов" (1987);
на межлабораторном заседании сотрудников ВГНКИ ветпрепаратов Департамента ветеринарии РФ (1996).
Внедрение результатов в практику
Питательные среды из непищевого сырья для производства живых вакцин против сальмонеллеза телят, молодняка, свиней и водоплавающей птицы внедрены на Ставропольской биофабрике с 1990 года.
Оптимизированный процесс глубинного культивирования вакцинных штаммов S.typhimurium №3, S.dublin №6, S.choleraesuis №9 вошел в нормативную документацию на живые вакцины против сальмонеллеза животных.
Публикации
По теме диссертации опубликованы 4 статьи и получено авторское свидетельство.
Основные положения, выносимые на защиту
Использование питательных сред из непищевого сырья для культивирования производственных штаммов сальмонелл при изготовлении живых вакцин против сальмонеллеза животных; оптимизация технологического процесса изготовления живых вакцин против сальмонеллеза животных.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 148 страницах машинописи и включает введение, обзор литературы, собственные исследования, выводы, практические предложения, список литературы и приложения. Работа содержит 24 таблицы и 5 рисунков.
