Россия
Россия
Россия
Цель исследования – определить резистентность микроорганизмов, выделенных из проб молока от коров с маститом, к антибактериальным препаратам. Задачи: провести анализ и выявить наиболее распространенные микроорганизмы, участвующие в патологии молочных желез у коров, и определить устойчивость выделенных из проб молока культур бактерий к антибактериальным препаратам. Исследование выполнено в 2014–2021 гг. в лаборатории биотехнологии – диагностическом центре ИЭВСиДВ СФНЦА РАН. Для исследования было отобрано 442 пробы молока от коров, больных клинической формой мастита, из крупных молочных комплексов 5 областей (Новосибирской, Тюменской, Томской, Омской и Амурской), Алтайского и Красноярского края Российской Федерации, а также – Республики Казахстан. Представлены данные о резистентности микрофлоры, которая определена к 17 антибактериальным препаратам 9 фармакологических групп. Выделенная микрофлора была представлена в основном бактериями родов Staphylococcus – 45,7 %; Clostridium – 35,3; Streptococcus – 32; Salmonella – 9,5 %. Бактерии рода Staphylococcus были наиболее резистентны к полимиксину, цефалониуму, цефтониту, линкомицину, цефапирину и ампициллину, а наименее – к амоксициллину с клавулановой кислотой. Бактерии рода Streptococcus наиболее резистентны к цефалониуму и полимиксину, наименее – к амоксициллину с клавулановой кислотой. Представители рода Clostridium устойчивы к линкомицину и полимиксину, рода Salmonella – к энрофлоксацину, цефтониту и цефалониуму, Proteus vulgaris – к ампициллину, линкомицину, рифампицину, цефапирину, цефалониуму и полимиксину, Escherichia coli – к максимальному количеству исследованных антибактериальных препаратов. Представлены данные, свидетельствующие о необходимости своевременной диагностики мастита, выявления спектра противомаститных препаратов для повышения эффективности терапии.
крупный рогатый скот, молочные комплексы, антибактериальные препараты, резистентность, бактерии
Введение. В условиях интенсификации животноводства одной из основных причин снижения молочной продуктивности коров является мастит, распространение которого среди лактирующих коров может достигать 73,4 %. Молоко от больных коров теряет питательные свойства и становится непригодным для технологической переработки. Кроме того, выпойка маститного молока телятам нередко приводит к возникновению и распространению у них различных болезней, отставанию в развитии и нередко к падежу [1–4]. Молоко является благоприятной питательной средой для развития разнообразных микроорганизмов, продуцирующих токсины. К настоящему времени в нем обнаружено 256 видов бактерий [5, 6].
Установлено, что основным этиологическим агентом мастита у крупного рогатого скота во всем мире признана бактерия S. aureus [1, 2, 4, 7]. В молоке от коров с маститом также выявлены бактерии: Klebsiella оzenae, Klebsiella oxytoca, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa, а также: Escherichia coli, M ycoplasma spp., Corynebacterium spp. [8], Clostridium spp. [9].
Массовое бесконтрольное применение антибактериальных препаратов для лечения мастита у коров нередко приводит к формированию резистентных штаммов бактерий, снижению эффективности проводимой терапии. При интенсификация животноводства повышение молочной продуктивности коров часто сопровождается нарушениями рубцового пищеварения, развитием ацидозов и кетозов, ростом заболевания коров маститом. При этом отмечают изменения в особенностях клинического проявления и течения мастита, видовом составе микроорганизмов, вызывающих заболевание у коров, и их резистентности к применяемым для лечения антибактериальным препаратам [6, 7, 10].
Цель исследования – определить резистентность микроорганизмов, выделенных из проб молока от коров с маститом, к антибактериальным препаратам.
Задачи: провести анализ и выявить наиболее распространенные микроорганизмы, участвующие в патологии молочных желез у коров; определить устойчивость выделенных из проб молока культур бактерий к антибактериальным препаратам.
Материалы и методы. Исследование выполнено в 2014–2021 гг. в лаборатории биотехнологии – диагностическом центре ИЭВСиДВ СФНЦА РАН. Для исследования отбирали пробы молока от коров из крупных молочных комплексов 5 областей (Новосибирской, Тюменской, Томской, Омской и Амурской), Алтайского и Красноярского края Российской Федерации, а также – Республики Казахстан. Всего исследовали 442 пробы молока от коров, больных клинической формой мастита.
Для бактериологических исследований проводили посевы проб молока на питательные среды: ГРМ-агар, агар Эндо-ГРМ, висмут-сульфит-ГРМ-агар, агар МакКонки-ГРМ, агар Шедлера – и инкубировали их в термостате при 37 °C в аэробных и анаэробных условиях в течение 24–48 ч. Гемолитическую активность чистых культур бактерий определяли на МПА с добавлением 5 % свежей дефибринированной крови. Определение видового состава микрофлоры молока от больных маститом коров, идентификацию и изучение культурально-морфологических и биохимических свойств микроорганизмов проводили общепринятыми методами. Патогенность выделенных бактерий определяли на беспородных белых мышах массой 18–
Результаты и их обсуждение. В результате бактериологических исследований 442 проб молока от коров с клиническим маститом выделили 642 культуры микроорганизмов. Наибольшее количество культур бактерий, выделенных из молока, принадлежало роду Staphylococcus (45,7 %). Количество бактерий рода Clostridium составило 35,3 %; Streptococcus spp. – 32; Salmonella spp. – 9,5; бактерий других видов – 20,9 и микроскопических грибов – 2 %. Другие бактерии были представлены: Proteus vulgaris, Corynebacterium spp., Escherichia coli и др. Бактерии рода Staphylococcus были представлены тремя видами, из которых преобладал Staphylococcus aureus (89 %), что согласуется с данными других исследователей, полученных при изучении микробиоты молока у коров, в т. ч. с маститом [6, 10, 12–17]. Бактерии рода Streptococcus были представлены пятью видами, но наибольшее количество (89 %) из них было Streptococcus agalactiae, что соответствует данным литературы [2, 3, 12]. Большое количество выделенных культур бактерий из проб молока от коров с маститом принадлежало роду Clostridium (35,3 %), видам: Clostridium histolyticum, Clostridium septicum, Clostridium sporogenes и Clostridium perfringens. Присутствие бактерий этого рода в молоке связывают с нарушениями рубцового пищеварения у коров, развитием ацидозов, кетозов и скармливанием животным некачественного силоса [8]. Микроорганизмы, выделенные из молока коров с маститом, обладали токсигенными и патогенными свойствами для лабораторных животных. Штаммы Streptococcus agalactiae были патогенными для белых мышей в 100 % случаев. Количество патогенных штаммов Staphylococcus aureus составило 92,4 %; Streptococcus agalactiae – 96,3; Salmonella dublin – 60; Escherichia coli – 100; Proteus vulgaris – 88,6 %. Количество штаммов бактерий рода Clostridium, токсигенных для белых мышей, составило 91,7 %, в т. ч.: Clostridium histolyticum – 88,6 %; Clostridium septicum – 96,3; Clostridium sporogenes – 100 %.
Результаты изучения резистентности выделенных культур бактерий к антибактериальным препаратам свидетельствуют о том, что резистентность к антибактериальным препаратам имела различия в зависимости от их фармакологических групп. Установили, что бактерии рода Staphylococcus наиболее резистентные к полипепдидам (полимиксин), цефалоспоринам (цефалониум, цефтонит, цефапирин), пенициллинам (ампициллин) и линкозамидам (линкомицин), а наименее – к бета-лактамам (амоксициллин с клавулановой кислотой). Представители рода Clostridium были устойчивы к линкозамидам и полипепдидам (полимиксин), максимально – к цефалоспоринам (цефалониум, цефтонит, цефапирин, кобактан), пенициллинам (ампициллин), фторхинолонам (энрофлоксацин) и минимально – к бета-лактамам (амоксициллин с клавулановой кислотой). Бактерии рода Streptococcus наиболее резистентны к цефалоспоринам (цефалониум) и полипептидам (полимиксин), наименее – к бета-лактамам (амоксициллин с клавулановой кислотой). Все выделенные из проб молока культуры бактерий рода Salmonella были резистентные к фторхинолонам (энрофлоксацин), цефалоспоринам (цефтонит, цефалониум), а менее устойчивы – к тетрациклинам и аминогликозидам. Все культуры бактерии Proteus vulgaris были устойчивы к пенициллинам (ампициллин), линкозамидам (линкомицин), рифамицинам (рифампицин), цефалоспоринам (цефапирин, цефалониум) и полипептидам (полимиксин), максимально устойчивы к аминогликозидам (канамицин), пенициллинам (амоксициллин) и тетрациклинам (тетрациклин). Наименьшая резистентность была отмечена к бета-лактамам (амоксициллин с клавулановой кислотой). Устойчивость к большинству исследованных антибактериальных препаратов определена у бактерии Escherichia coli.
Заключение. Интенсификация молочного животноводства влечет за собой изменения состава микроорганизмов, вызывающих мастит у коров. Наряду с бактериями, описанными ранее в качестве основных возбудителей мастита, от коров на крупных молочных комплексах выделили представителей рода Clostridium и Salmonella. Высокая концентрация животных и интенсификация производства молока, нарушения в рационах кормления животных, наличие постоянного источника возбудителя во внешней среде, наличие бактерионосителей и факторов передачи, бессистемное использование антибактериальных препаратов создают условия для возникновения маститов, вызванных штаммами бактерий, устойчивыми к большинству антибактериальных препаратов. Полученные данные подчеркивают важную роль своевременной диагностики мастита и мониторинга спектра противомаститных препаратов для повышения эффективности терапии.
1. Абаимова А.Д. Резистентность организма коров и эффективность их лечения при мастите в лактационный период: автореф. дис. ... канд. ветеринар. наук. М., 1999. 24 с.
2. Климов Н.Т. Мастит коров. Симптомы, профилактика и лечение // БИО. 2020. № 4 (235). С. 16–19.
3. Патогенетическая и этиотропная терапия мастита у коров / С.В. Шабунин [и др.] // Ветеринария. 2014. № 6. С. 39–42.
4. Bovine mastitis: prevalence, risk factors and isolation of Staphylococcus aureus in dairy herds at Hawassa milk shed, South Ethiopia / R. Abebe [et al.] // BMC Vet. Res. 2016; 12: 270. DOI:https://doi.org/10.1186/s12917-016-0905-3.
5. Частота выделения бактерий рода Salmonella от крупного рогатого скота на молочных комплексах / Т.И. Глотова [и др.] // Ветеринария. 2021. № 1. С. 19–23. DOI:https://doi.org/10.30896/0042-4846.2021.24.1.19-24.
6. The fate of indigenous microbiota, starter cultures, Escherichia coli, Listeria innocua and Staphylococcus aureus in Danish raw milk and cheeses determined by pyrosequencing and quantitative real time (qRT)-PCR / W. Masoud [et al.] // Int J Food Microbiol. 2012; 153: 192–202. DOI:https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2011.11.014.
7. Holschbach C.L., Peek S.F. Salmonella in Dairy Cattle // Vet Clin North Am Food Anim Pract. 2018; 34(1): 133–154. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cvfa.2017.10.005.
8. Dairy farm management practices and the risk of contamination of tank milk from Clostridium spp. and Paenibacillus spp. spores in silage, total mixed ration, dairy cow feces, and raw milk / G. Borreani [et al.] // J Dairy Sci. 2019; 102(9): 8273-8289. DOI:https://doi.org/10.3168/jds.2019-16462.
9. Видовой спектр бактерий рода Clostridium, выделенных от крупного рогатого скота на молочных комплексах / Т.Е. Терентьева [и др.] // Российский ветеринарный журнал. Сельскохозяйственные животные. 2016. № 1. С. 5–8.
10. Bovine mastitis Staphylococcus aureus: antibiotic susceptibility profile, resistance genes and molecular typing of methicillin-resistant and methicillin-sensitive strains in China / D. Wang [et al.] // Infect Genet Evol. 2015;31:9-16. DOI:https://doi.org/10.1016/j.meegid.2014.12.039.
11. Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам: метод. указания / Федер. центр госсанэпиднадзора Минздрава России. М., 2004. 91 с.
12. Возбудители клинических маститов коров и их чувствительность к антибактериальным препаратам / А.В. Горбенко [и др.] // Ветеринарная медицина. 2013. № 97. С. 176–179.
13. Influence of pathogens causing clinical mastitis on reproductive variables of dairy cows / F.M. Dalanezi [et al.] // J Dairy Sci. 2020; 103(4):3648–3655. DOI:https://doi.org/10.3168/jds.2019-16841.
14. Dudziak W., Międzobrodzki J., Krukowski H. Short communication: Antimicrobial susceptibility profiling and genotyping of Staphylococcus aureus isolates from bovine mastitis in Poland // J Dairy Sci. 2014;97(10):6122-8. DOI:https://doi.org/10.3168/jds.2014-8321.
15. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus of lineage ST398 as cause of mastitis in cows / N.C. Silva [et al.] // Lett Appl Microbiol. 2014; 59(6):665-669. DOI:https://doi.org/10.1111/lam.12329.
16. Prevalence and characterization of extended-spectrum cephalosporin-resistant nontyphoidal Salmonella isolates in adults in Saint Petersburg, Russia (2002–2005) / S. Egorova [et al.] // Microbial Drug Resistance. 2007. Vol. 13, № 2. P. 102–107. DOI:https://doi.org/10.1089/mdr.2007.712.
17. Jamali H., Radmehr B., Ismail S. Short communication: prevalence and antibiotic resistance of Staphylococcus aureus isolated from bovine clinical mastitis // J. Dairy. Sci. 2014; 97: 2226–2230. DOI:https://doi.org/10.3168/jds.2013-7509.
