Russian Federation
When studying the microbiological spectrum of causative agents of gastrointestinal pathology in animals, bacteria of the Enterobacteriaceae family are isolated, a number of which cause diseases such as colibacillosis, salmonellosis, yersiniosis, proteus infection, and others. On the basis of the Omsk Regional Veterinary Laboratory, the species composition of enterobacteria isolated from gastrointestinal diseases of farm animals in different regions of the Omsk Region was studied. Cultures were isolated from material from large and small cattle, pigs, horses and poultry with gastrointestinal diseases. Samples were taken from animals of various age groups, but special attention was paid to the study of the microbiocenosis of young cattle. In the period from 2016 to 2020, 12 species of enterobacteria belonging to 9 genera were isolated: Citrobacter, Escherichia, Enterobacter, Hafnia, Klebsiella, Proteus, Salmonella, Shigella and Yersinia. The belonging of bacteria of the genus Escherichia to serotypes was determined using diagnostic O-coliagglutinating sera. Enteropathogenic Escherichia serotypes isolated from cattle amounted to 64.3 %, from pigs – 58.6 %, only single pathogenic serotypes were isolated from horses and small cattle. The isolated cultures had varying degrees of pathogenicity, which was determined by inoculation on blood agar and bioassay on laboratory animals. The sensitivity of cultures to antibacterial drugs was studied using the disk diffusion method (DDM). Most isolated cultures of enterobacteria were found to be sensitive to gentamicin, chloramphenicol, ciprofloxacin, and streptomycin. A significant part of enterobacteria showed resistance to azithromycin, lincomycin and enrofloxacin.
farm animals, gastrointestinal pathology, enterobacteria, pathogenicity, sensitivity to antibiotics
Введение. Условно-патогенные энтеробактерии являются представителями факультативной микрофлоры толстого кишечника и достаточно часто обнаруживаются в значительном количестве при исследовании проб от клинически здоровых людей и животных [1, 2]. Микроэкологическая система желудочно-кишечного тракта животных подвержена воздействию целого ряда разнообразных неблагоприятных экзогенных (загрязнение кормов, воды, почвы и воздуха) и эндогенных факторов (иммунодефицитные состояния, вызванные заболеваниями вирусной и бактериальной этиологии, нерациональное применение антибактериальных препаратов) и т. д. [3–5]. Зачастую под влиянием различных неблагоприятных факторов условно-патогенная микрофлора практически всегда приобретает патогенные свойства и является причиной нарушения нормоэнтеробиоценоза [6].
В настоящее время одним из наиболее распространенных заболеваний молодняка сельскохозяйственных животных является колибактериоз. Важнейшую информацию о патогенных свойствах эшерихий получают при определении их антигенной структуры. Клетки эшерихий содержат три вида антигенов: О – соматический, К – оболочечный и Н – жгутиковый. У больных телят по структуре антигена установлено более 165 вариантов О-антигена, 55 Н-антигена и 90 вариантов К-антигена. К-антигены обладают адгезивными свойствами, т. е. с их помощью бактерии прикрепляются к эпителиальным клеткам слизистой оболочки кишечника [7, 8].
Нередко наблюдается поражение желудочно-кишечного тракта животных, вызванное протеем. Обнаружение большого количества культур P. vulgaris в воде и кормах свидетельствует об их органическом загрязнении, возникающем при нарушении норм содержания и кормления животных. В результате происходит массовое перезаражение животных патогенной культурой, что влечет за собой фекальное загрязнение объектов животноводства, обеспечивая циркуляцию возбудителей протейной инфекции [9, 10].
Цель исследования – определить видовой спектр энтеробактерий, выделенных у сельскохозяйственных животных с клиническими признаками нарушения функций пищеварительной системы в хозяйствах Омской области.
Объекты и методы. Объектом исследования явились сельскохозяйственные животные и птица, у которых были выделены бактерии семейства Enterobacteriaceae в период с 2016 по 2020 г. Исследования проводили на базе БУ «Омская областная ветеринарная лаборатория» согласно методическим рекомендациям «Методы бактериологического исследования условно-патогенных микроорганизмов в клинической микробиологии» от 19 декабря 1991 г. Материалом для микробиологического исследования служили внутренние органы, абортированные плоды, ректальные смывы и пробы фекалий от животных с желудочно-кишечной патологией.
Идентификацию выделенных культур микроорганизмов проводили классическими микробиологическими методами. Серологическую идентификацию выделенных культур E. coli проводили с помощью агглютинирующих О-коли сывороток в соответствии с рекомендациями от 16 июня 1980 г. Чувствительность микроорганизмов к антибактериальным препаратам определяли с помощью диско-диффузионного метода (ДММ) в соответствии с МУК 4.2.1890-04 «Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам». Патогенность выделенных культур определяли постановкой биопробы на лабораторных животных, а также путем посева на кровяной агар. Подопытным животным внутрибрюшинно вводили 0,5 мл бактериальной суспензии в концентрации 0,5х109 м.т/мл. Контрольным животным вводили 0,5 мл стерильного 0,9%-го физиологического раствора, клиническое наблюдение за зараженными животными осуществляли в течение 5 суток.
Результаты и их обсуждение. По результатам проведенных исследований энтеробактерии чаще выделяли у молодняка крупного рогатого скота, реже у свиней, лошадей, мелкого рогатого скота и птицы различных возрастных групп. Положительные находки энтеробактерий были выявлены в количестве: 804 культуры у крупного рогатого скота, 147 – у свиней, 12 – у лошадей и 12 – у мелкого рогатого скота, (табл. 1).
Таблица 1
Выделение энтеробактерий у животных с патологией ЖКТ
в районах Омской области (2016–2020 гг.)
|
Район |
КРС |
МРС |
Свиньи |
Лошади |
|
Азовский |
72 |
– |
– |
– |
|
Большереченский |
27 |
4 |
2 |
– |
|
Горьковский |
8 |
– |
1 |
– |
|
Исилькульский |
52 |
– |
– |
– |
|
Калачинский |
21 |
– |
2 |
– |
|
Кормиловский |
11 |
– |
10 |
– |
|
Любинский |
39 |
– |
– |
– |
|
Марьяновский |
27 |
3 |
– |
– |
|
Москаленский |
7 |
– |
– |
– |
|
Нововаршавский |
9 |
– |
– |
– |
|
Одесский |
94 |
– |
1 |
– |
|
Оконешниковский |
2 |
– |
– |
1 |
|
Омский |
54 |
1 |
120 |
4 |
|
г. Омск |
7 |
– |
1 |
3 |
|
Павлоградский |
11 |
– |
– |
– |
|
Полтавский |
65 |
2 |
2 |
– |
|
Русско-Полянский |
77 |
– |
– |
– |
|
Седельниковский |
4 |
– |
1 |
2 |
|
Таврический |
152 |
2 |
– |
1 |
|
Тарский |
16 |
– |
3 |
1 |
|
Тюкалинский |
7 |
– |
2 |
– |
|
Черлакский |
30 |
– |
– |
– |
|
Шербакульский |
5 |
– |
– |
– |
|
Итого |
804 |
12 |
147 |
12 |
Значительно меньшее количество проб поступило и было исследовано из хозяйств Знаменского, Называевского, Колосовского, Крутинского, Муромцевского, Нижнеомского, Саргатского районов.
У крупного рогатого скота видовой состав энтеробактерий был представлен 9 родами: Citrobacter, Escherichia, Enterobacter, Hafnia, Klebsiella, Proteus, Salmonella, Shigella и Yersinia.
Среди молодняка крупного рогатого скота за 2016–2020 гг. были исследованы пробы от животных в возрасте от 2–3 дней до 6 месяцев, а также содержимое ЖКТ абортированных плодов. Было выделено 11 видов энтеробактерий (рис. 1). Чаще всего встречались случаи выделения Escherichia coli – 49 % (n=390), из них значительное количество составляли патогенные энтеробактерии (n=251). На втором месте по частоте выделения располагался Proteus vulgaris – 29 % (n=232). Далее Citrobacter freundii – 10 % (n=84), Klebsiella pneumoniae – 6 % (n=46), Proteus mirabilis – 4 % (n=30). Остальные культуры (2 %) составляли Citrobacter diversus, Enterobacter aerogenes, Enterobacter cloaceae, Salmonella dublin, Shigella flexneri и Yersinia enterocolitica.
Рис.1. Видовой состав энтеробактерий, выделенных у КРС с патологией ЖКТ (2016–2020 гг.)
У свиней было выделено 7 видов энтеробактерий, среди которых чаще всего регистрировали Escherichia coli – 51 % (n=75), из них патогенных серотипов 44 культуры. Также выделяли Proteus vulgaris – 24 % (n=36) и Citrobacter freundii – 18 % случаев (n=26). Остальные культуры (7 %) составляли Citrobacter diversus, Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneumoniae и Proteus mirabilis (рис. 2).
У лошадей выделяли 4 вида энтеробактерий: Escherichia coli – 67 % (n=8, только патогенные серотипы), а также 2 случая выделения Hafnia alvei и по одному случаю – Citrobacter freundii и Enterobacter cloaceae.
У мелкого рогатого скота в Омской области за данный период выделяли только Escherichia coli (n=12), из них 7 серотипов были патогенными.
Материал от птиц подвергался исследованиям на колибактериоз и сальмонеллез. В качестве патологического материала исследовали трупы, эмбрионы, инкубированное яйцо и помет. Количество положительных находок возбудителей колибактериоза и сальмонеллеза за 2016–2020 гг. приведено в таблице 2.
Рис. 2. Видовой состав энтеробактерий, выделенных у свиней с патологией ЖКТ (2016–2020 гг.)
Таблица 2
Выделение энтеробактерий у птиц (2016–2020 гг.)
|
Возбудитель |
2016 |
2017 |
2018 |
2019 |
2020 |
Итого |
|
Escherichia coli |
127 |
88 |
114 |
125 |
89 |
543 |
|
Salmonella spp. |
2 |
1 |
1 |
– |
– |
4 |
Таким образом, наибольшее количество культур эшерихий от птиц было выделено в 2016 и 2019 гг., всего 543 культуры в период с 2016 по 2020 г. Сальмонеллы выделяли только с 2016 по 2018 г., всего 4 культуры.
Принадлежность эшерихий к энтеропатогенным серотипам определяли с помощью диагностических О-коли сывороток. У крупного рогатого скота наиболее часто регистрировали E.coli следующих серотипов: О8, О78, О20, О86, О141 и О2; у свиней – О26, О8, О33 и О20. Патогенность данных культур определяли путем постановки биопробы, в случае гибели лабораторных животных в течение 5 суток после введения бактериальной суспензии подтверждали этиологическую роль возбудителя в заболевании животных.
В результате проведенных исследований установили, что 59 % культур эшерихий чувствительны к левомицетину, 74 – к ципрофлоксацину, 62 – к стрептомицину и 68 % – к фосфомицину. Большинство культур Proteus spp. чувствительно к перечисленным антибактериальным препаратам, а также к гентамицину. Большая часть культур Citrobacter spp. чувствительна к гентамицину, доксициклину, ципрофлоксацину и стрептомицину, Klebsiella spp. – к гентамицину, доксициклину, тетрациклину, ципрофлоксацину и цефазолину. Выделенные бактерии рода Enterobacter обладали чувствительностью к доксициклину, канамицину, левомицетину, тетрациклину, ципрофлоксацину, стрептомицину, цефуроксиму и пефлоксацину. Наибольшую резистентность энтеробактерии всех родов проявили к азитромицину, линкомицину и энрофлоксацину.
Таким образом, большинство выделенных энтеробактерий чувствительны к гентамицину, левомицетину, ципрофлоксацину и стрептомицину.
Заключение. В период с 2016 по 2020 г. у сельскохозяйственных животных с патологией желудочно-кишечного тракта было выделено 12 видов энтеробактерий. Среди возбудителей желудочно-кишечной патологии наиболее часто выделяли энтеропатогенные серотипы Escherichia coli – 251 культура у крупного рогатого скота, 44 – у свиней, 8 – у лошадей и 7 – у мелкого рогатого скота. Наиболее часто регистрировали серотипы О2, О8, О20, О26, О33, О78, О86 и О141. На втором месте по количеству выделенных культур у животных Proteus vulgaris – 268, на третьем месте по частоте выделения Citrobacter freundii – 111 культур.
По результатам определения чувствительности к антибактериальным препаратам установили, что большинство энтеробактерий чувствительны к гентамицину, левомицетину, ципрофлоксацину и стрептомицину. Резистентность к азитромицину, линкомицину и энрофлоксацину выявили у более 50 % выделенных культур энтеробактерий.
1. Egorova S.A., Zabrovskaya A.V., Lavreneva I.S. Harakteristika mikroflory pri disbioze kishechnika i sposoby ee korrekcii // Sovremennye sredstva immunodiagnostiki, immuno- i ekstrennoy profilaktiki aktual'nyh infekciy: mat-ly nauch. konf. s mezhdunar. uchastiem. SPb., 2004. S. 179–181.
2. Makarova M.A., Kaftyreva L.A., Egorova S.A. Etiologicheskaya znachimost' uslovno patogennyh enterobakteriy pri ostryh kishechnyh zabolevaniyah i disbioticheskih sostoyaniyah kishechnika // Infekciya i immunitet. 2011. T. 1, № 2. S. 181–184. URL: https:// iimmun.ru/iimm/article/view/45?locale=ru_RU.
3. Gracheva N.M. Disbakteriozy i superinfekciya, prichiny ih vozniknoveniya, diagnostika, lechenie // Lechaschiy vrach. 1999. № 31. S.17–21. URL: https://lvrach.ru/1999/ 01/4527299.
4. Dansarunova O.S. Rol' mikroflory zheludochno-kishechnogo trakta zhivotnyh v vozniknovenii endogennyh bakterial'nyh infekciy i ih korrekciya: dis. … kand. veterinar. nauk / Buryat. gos. s.-h. akademiya. Ulan-Ude, 2017. 175 s.
5. Makavchik S.A. Bakterial'nye bolezni krupnogo rogatogo skota, vyzvannye polirezistentnymi mikroorganizmami (diagnostika, lechenie i profilaktika): avtoref. dis. … d-ra veterinar. nauk / Sankt-Peterburg. gos. un-t veterinar. mediciny. SPb., 2021.
6. Konischeva A.S., Pleshakova V.I., Lescheva N.A. Mikrobiom kishechnika telyat pri disbakterioze // Vestnik Omskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2021. № 3 (43). S. 70–76.
7. Terehov V.I. Etiologiya i epizootologiya zheludochno-kishechnyh bolezney novorozhdennyh telyat // Veterinariya sel'skohozyaystvennyh zhivotnyh. 2012. № 1. S. 15.
8. Shevchenko A.A. i dr. Laboratornaya diagnostika infekcionnyh bolezney zhivotnyh. Krasnodar, 2008. S. 55–65.
9. Vidyagina O.S. Izuchenie protektivnogo effekta parenteral'noy i peroral'noy immunizacii zhivotnyh protiv kolibakterioza // Agrarnye konferencii. 2018. № 2(8). S. 1–5. URL: https://elibrary.ru/item. asp?id=35120349.
10. Shepelin A.P., Polosenko O.V. Sravnitel'nyy analiz pitatel'nyh sred dlya vydeleniya proteev // Bakteriologiya. 2019. T. 4, № 3. S. 31–37. DOIhttps://doi.org/10.20953/2500-1027-2019-3-31-37. URL: https://elibrary.ru/ item.asp?id=42467908.
