Самарская область, Россия
п.г.т. Усть-Кинельский, Самарская область, Россия
аспирант
, Россия
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
ГРНТИ 68.41 Ветеринария
Цель исследования – нормализация микрофлоры кишечника служебных собак в структуре ГУ МВД России путем применения синбиотика БЛЭД-1 и дигидрокверцетина. Работа проводилась в условиях ГУ МВД России по Самарской области. Лабораторные исследования проводились на базе ФГБОУ ВО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» в 2018 г. Объект исследований – служебные собаки породы немецкая и бельгийская овчарка. Пробы фекалий от животных отбирали до утреннего кормления и начала тренировок. Из проб фекалий готовили баксуспензию в последовательных десятикратных разведениях. Инокулят высевали в чашки Петри и пробирки на дифференциально-диагностические и элективно-селективные среды. Видовой состав микробиоценоза желудочно-кишечного тракта служебных собак, содержащихся в условиях ГУ МВД России по Самарской области, центра кинологической службы г. Самары состоял из резидентных и транзиторных микроорганизмов. Доля представителей Lactobacillus delbrueckii и Bifidobacterium bifidum в микробиоценозе желудочно-кишечного тракта собак контрольной группы составляла 96,00%, а доля условно-патогенных и пато-генных микроорганизмов – 4,00%. Доля представителей Lactobacillus delbrueckii и Bifidobacterium bifidum в микробиоценозе желудочно-кишечного тракта собак опытной группы составляла 97,42%, а доля условно-патогенных и патогенных микроорганизмов – 2,58%. Это обусловлено действием синбиотика БЛЭД-1 и дигидрокверцетина при одинаковых условиях содержания и режима тренинга служебных собак. Способность к образованию биоплёнок была наиболее высокой у Bifidobacterium bifidum и Lactobacillus delbrueckii. При этом способность к образованию биоплёнок в результате применения синбиотика БЛЭД-1 и дигидрокверцетина была выше у собак опытной группы: Bifidobacterium bifidum – 80,34±2,18 и Lactobacillus delbrueckii − 86,12±3,73, у собак контрольной группы: Bifidobacterium bifidum – 67,38±2,64 и Lactobacillus delbrueckii − 73,62±3,18.
собаки, синбиотик, дигидрокверцетин, микрофлора, кишечник
Увеличение срока службы собак является актуальной темой, поскольку на ветеринарное обслуживание, воспитание и обучение только одной собаки тратится огромное количество времени, средств и задействуется целый ряд специалистов. При этом у каждого животного своя узкая специализация. Это обуславливает использование большого человеческого и экономического ресурса. Необходимо задействовать эффективные, апробированные и экономически оправданные средства различного происхождения. Одним из таких средств является дигидрокверцетин. Биофлавоноид оказывает бактерицидное воздействие на патогенную и условно-патогенную микрофлору бактерии группы кишечной палочки, сальмонеллы, иерсинии и другие энтеробактерии, стафилококки и стрептококки, листерии и многих других представителей транзиторной микрофлоры, включая микрогрибы [3, 4, 5]. Биофлавоноид дигидрокверцетин (ДГК, DHQ) с химической формулой C15H12O7 в мире известен как Taxifolin (Таксифолин) и считается уникальным антиоксидантом, природным акцептором свободных радикалов кислорода. Дигидрокверцетин является своего рода мощным гепатопротектором, радиопротектором, обладает противовоспалительным, обезболивающим и, самое главное, иммунокоррегирующим свойствами [4, 5].
Пробиотики и синбиотики повышают концентрацию бифидобактерий и лактобацилл в микробиоценозе организма животных и человека [6, 7].
Важным является активация биологических свойств антагонистически активных микроорганизмов, например, энтерококков кишечной микрофлоры животных [10].
Цель исследований – нормализация микрофлоры кишечника служебных собак в структуре ГУ МВД России путем применения синбиотика БЛЭД-1 и дигидрокверцетина.
Задачи исследований ‒ выделение и идентификация у собак микрофлоры желудочно-кишечного тракта; изучение морфологических, тинкториальных, культуральных, биохимических, серологических свойств микроорганизмов; определение факторов патогенности и персистенции микроорганизмов при использовании комплекса препаратов экспериментального синбиотика БЛЭД-1 и дигидрокверцетина.
Материал и методы исследований. Работа проводилась в условиях ГУ МВД России по Самарской области. В Центре кинологической службы г. Самары 30 животных. Лабораторные исследования проводились на базе ФГБОУ ВО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» в 2018 г.
Объект исследований – служебные собаки породы немецкая и бельгийская овчарка. Первую группу (контрольную) сформировали из животных, имеющих основной рацион и режим тренировок. Всего в группе было 15 собак (10 голов породы немецкая овчарка, 5 голов породы бельгийская овчарка). Вторую группу (опытную) сформировали из собак, имеющих основной рацион с дополнением дачи экспериментального синбиотика БЛЭД-1 и препарата дигидрокверцетина. Всего в группе
15 собак (10 голов породы немецкая овчарка, 5 голов породы бельгийская овчарка). Условия кормления, содержания и режим тренировок у собак контрольной и опытной групп были одинаковыми. Материал для исследований – пробы фекалий собак.
Экспериментальный синбиотик с инулином и антиоксидантами (дигидрокверцетином и селеном) БЛЭД-1 представляет собой концентрированную взвесь живых микроорганизмов-продуцентов, антиоксиданта и селена. Синбиотик производится согласно ТУ.
Пробы фекалий от животных отбирали до утреннего кормления и начала тренировок. Из проб фекалий готовили баксуспензию в последовательных десятикратных разведениях. Инокулят высевали в чашки Петри и пробирки на дифференциально-диагностические и элективно-селективные среды. Посевы культивировали при 25-37оС в течение 48-72 ч с использованием одноразового стерильного микробиологического г-образного шпателя [9]. Чистые культуры микроорганизмов идентифицировали по морфологическим, тинкториальным, культуральным, биохимическим и серологическим свойствам с использованием штатива для уленгутовских и микроцентрифужных пробирок [8]. Биохимические свойства микроорганизмов изучали постановкой пёстрого ряда со средами Гисса, в пластинах ПБДЭ (пластина для биохимической дифференциации энтеробактерий) и в других специфических тестах, по общепринятым методикам. Определение факторов патогенности микроорганизмов проводили общепринятыми методами.
Статистическая обработка полученных результатов осуществлялась с помощью программ «Биостатистика» и Microsoft Office Excel 2007.
Результаты исследований. Установлено, что общее число микроорганизмов в 1 г фекалий у собак контрольной группы составляло 11,19х1010±0,16. Среди них количество транзиторных микроорганизмов составляло 1,24х106±0,08. Видовой состав микробиоценоза желудочно-кишечного тракта собак контрольной группы состоял из резидентных и транзиторных видов микроорганизмов (табл. 1, 2).
Таблица 1
Резидентные микроорганизмы в микробиоценозе желудочно-кишечного тракта
собак контрольной группы
|
Культура микроорганизмов |
Количество микроорганизмов, 10n |
|
Enterococcus faecium |
5,13х108±0,21 |
|
Enterococcus faecalis |
2,87х108±0,08 |
|
Enterococcus hirae |
0,82х108±0,06 |
|
Enterococcus flavescens |
0,52х108±0,04 |
|
Enterococcus casseliflavus |
0,22х108±0,03 |
|
Bacteroides fragilis |
3,82х106±0,12 |
|
Bifidobacterium bifidum |
6,58х1010±0,24 |
|
Lactobacillus delbrueckii |
3,98х1010±0,72 |
|
Micrococcus luteus |
6,28х104±0,46 |
|
Streptococcus canis |
7,42х104±0,36 |
|
Prevotella oralis |
5,38х105±0,28 |
|
Escherichia coli |
5,64х104±0,44 |
|
Serratia marcescens |
3,74х105±0,12 |
Таблица 2
Транзиторные микроорганизмы в микробиоценозе желудочно-кишечного тракта
собак контрольной группы
|
Культура микроорганизмов |
Количество микроорганизмов, 10n |
|
1 |
2 |
|
Citrobacter freundii |
2,48х104±0,42 |
|
Kluyvera cryocrescens |
2,86х104±0,12 |
|
Providencia alcallifaciens |
3,88х104±0,15 |
|
Proteus vulgaris |
4,02х103±0,40 |
|
Morganella morganii |
5,04х103±0,18 |
|
Hafnia alvei |
5,32х104±0,36 |
|
Окончание табл. 2 |
|
|
1 |
2 |
|
Erwinia amylovora |
3,42х104±0,08 |
|
Enterobacter cloacae |
5,14х104±0,28 |
|
Klebsiella oxytoca |
4,06х104±0,42 |
|
Yersinia enterocolitica |
0,22х103±0,02 |
|
Salmonella enteritidis |
1,24х103±0,06 |
|
Helicobacter pylori |
5,26х104±0,32 |
|
Staphylococcus aureus |
2,74х105±0,12 |
|
Streptococcus pneumoniae |
6,38х105±0,16 |
В контрольной группе в ходе изучения микрофлоры кишечника у двух собак была выделена культура патогенных стафилококков Staphylococcus aureus, сапрофитная культура микрококков Micrococcus luteus, условно-патогенная культура превотелл Prevotellaoralis. В ходе изучения у всех собак была выделена условно-патогенная культура стрептококков Streptococcus pneumoniae и условно-патогенная культура Streptococcus canis. В ходе исследования фекалий у четырёх собак контрольной группы выделена условно-патогенная культура Helicobacter pylori, у всех собак выявлены условно-патогенные энтеробактерии Escherichia coli, Klebsiella oxytoca, Enterobacter cloacae, а также энтерококки, сапрофиты лактобациллы Lactobacillus delbrueckii, бифидобактерий Bifidobacterium bifidum. Данные культуры микроорганизмов также выявлялись авторами ранее в ходе исследования резидентной и транзиторной микрофлоры собак в условиях Самарской области [1, 2].
В опытной группе собак общее число микроорганизмов в 1 г фекалий было на уровне 16,69х1010±0,23. Среди них количество транзиторных микроорганизмов составляло 2,51х105±0,08. Видовой состав микробиоценоза желудочно-кишечного тракта собак опытной группы представлен в таблицах 3 и 4.
Таблица 3
Резидентные культуры микроорганизмов в видовом составе микробиоценоза
желудочно-кишечного тракта служебных собак опытной группы
|
Культура микроорганизмов |
Количество микроорганизмов, 10n |
|
Enterococcus faecium |
5,72х108±0,58 |
|
Enterococcus faecalis |
3,08х108±0,12 |
|
Enterococcus hirae |
1,52х108±0,04 |
|
Enterococcus flavescens |
0,74х108±0,02 |
|
Enterococcus casseliflavus |
0,44х108±0,04 |
|
Bacteroides fragilis |
3,82х106±0,26 |
|
Bifidobacterium bifidum |
9,52х1010±0,64 |
|
Lactobacillus delbrueckii |
6,74х1010±0,26 |
|
Micrococcus luteus |
7,16х105±0,32 |
|
Prevotella oralis |
3,14х103±0,52 |
|
Escherichia coli |
5,22х104±0,23 |
|
Serratia marcescens |
4,62х105±0,18 |
|
Leptotrichia buccalis |
4,16х104±0,22 |
Таблица 4
Транзиторные микроорганизмы в микробиоценозе желудочно-кишечного тракта
собак опытной группы
|
Культура микроорганизмов |
Количество микроорганизмов, 10n |
|
Citrobacter freundii |
3,02х104±0,12 |
|
Kluyvera cryocrescens |
2,82х104±0,24 |
|
Providencia alcallifaciens |
3,44х104±0,28 |
|
Proteus vulgaris |
4,26х103±0,38 |
|
Morganella morganii |
4,12х103±0,12 |
|
Hafnia alvei |
3,74х104±0,38 |
|
Erwinia amylovora |
3,54х104±0,20 |
|
Enterobacter cloacae |
5,06х104±0,18 |
|
Klebsiella oxytoca |
2,63х104±0,08 |
|
Yersinia enterocolitica |
0,26х103±0,02 |
|
Salmonella enteritidis |
0,45х103±0,08 |
В опытной группе у собак в ходе изучения микрофлоры кишечника была выделена сапрофитная культура микрококков Micrococcus luteus, условно-патогенная культура превотелл Prevotella oralis,условно-патогенная культура лептотрихий Leptotrichia buccalis. Культура патогенных стафилококков Staphylococcus aureus выделена не была.
У собак опытной группы в пробах фекалий условно-патогенная культура Helicobacter pylori отсутствовала, были выделены условно-патогенные энтеробактерии Escherichia coli, Enterobacter cloacae, энтерококки, сапрофиты лактобациллы Lactobacillus delbrueckii и бифидобактерии Bifidobacterium bifidum.
В ходе исследования биохимических и серологических свойств у культур энтерококков, выделенных авторами от служебных собак, желатиназная активность и гемолитическая активность не выявлена. Это свидетельствует об отсутствии данных факторов патогенности (вирулентности) у выделенных энтерококков. К факторам патогенности (вирулентности) относят определённую группу протеолитических ферментов, продуцируемыми энтерококками. Высокая активность протеолитических ферментов у представителей рода Enterococcus является важнейшим инструментом антагонистической способности по отношению к патогенным микроорганизмам. В ходе исследования установлено, что все выделенные и идентифицированные культуры энтерококков обладали протеолитической активностью (табл. 5, 6). При этом у собак опытной группы протеолитическая активность энтерококков была менее выражена, чем у энтерококков собак контрольной группы.
Таблица 5
Протеолитическая активность культур энтерококков у собак контрольной группы
|
Культура Enterococcus sp. |
Протеолитическая активность, мг∙мл/мин |
|
Enterococcus faecium |
0,96±0,016 |
|
Enterococcus hirae |
0,58±0,012 |
|
Enterococcusfaecalis |
0,74±0,014 |
|
Enterococcus flavescens |
0,68±0,012 |
|
Enterococcus casseliflavus |
0,42±0,024 |
Таблица 6
Протеолитическая активность культур энтерококков у собак опытной группы
|
Культура Enterococcus sp. |
Протеолитическая активность, мг∙мл/мин |
|
Enterococcus faecium |
0,62±0,004 |
|
Enterococcus hirae |
0,34±0,008 |
|
Enterococcus faecalis |
0,56±0,006 |
|
Enterococcus flavescens |
0,45±0,005 |
|
Enterococcus casseliflavus |
0,27±0,003 |
Среди факторов персистенции антилизоцимная и антикарнозиновая активность выявлены только у культур энтерококков. Основными показателями, определяющими персистентные свойства микроорганизмов, являются антилизоцимная активность, антикарнозиновая активность и способность к образованию биоплёнок.
В результате исследования антилизоцимной активности у представителей рода Enterococcus выявлено, что данный признак встречался у 100% изолятов, выделенных от служебных собак. Уровень проявления антилизоцимной активности был более высоким у изолятов Enterococcus hirae, а наименьшим – у изолятов Enterococcus casseliflavus (табл. 7, 8). При этом у собак опытной группы антилизоцимная активность энтерококков была меньше по сравнению с антилизоцимной активностью энтерококков собак контрольной группы.
Таблица 7
Антилизоцимная активность энтерококков, выделенных от собак контрольной группы
|
Культура Enterococcus sp. |
Антилизоцимная активность, мкг/мл∙ед |
|
Enterococcus faecium |
2,37±0,018 |
|
Enterococcus hirae |
3,46±0,004 |
|
Enterococcus faecalis |
2,16±0,008 |
|
Enterococcus flavescens |
1,68±0,012 |
|
Enterococcus casseliflavus |
1,25±0,007 |
Таблица 8
Антилизоцимная активность энтерококков, выделенных от собак опытной группы
|
Культура Enterococcus sp. |
Антилизоцимная активность мкг/мл∙ед |
|
Enterococcus faecium |
1,85±0,012 |
|
Enterococcus hirae |
2,58±0,010 |
|
Enterococcus faecalis |
1,63±0,009 |
|
Enterococcus flavescens |
1,22±0,008 |
|
Enterococcus casseliflavus |
0,54±0,002 |
Выживание условно-патогенных бактерий реализуется через их способность к адаптации и инактивации защитных свойств макроорганизма. Дипептид природного происхождения карнозин
(β-аланил L-гистидин) является одним из основных факторов неспецифической реактивности организма человека и животных. Все изоляты энтерококков, выделенные от служебных собак, обладали антикарнозиновой активностью. Уровень проявления антикарнозиновой активности был более высоким у изолятов Enterococcus hirae, а наименьшим – у изолятов Enterococcus casseliflavus
(табл. 9, 10). Антикарнозиновая активность энтерококков собак опытной группы была менее выраженной по сравнению с антикарнозиновой активностью энтерококков собак контрольной группы.
Таблица 9
Антикарнозиновая активность культур энтерококков у собак контрольной группы
|
Культура Enterococcus sp. |
Антикарнозиновая активность, мг/мл |
|
Enterococcus faecium |
2,76±0,015 |
|
Enterococcus hirae |
3,42±0,014 |
|
Enterococcus faecalis |
2,47±0,013 |
|
Enterococcus flavescens |
1,36±0,010 |
|
Enterococcus casseliflavus |
1,28±0,008 |
Таблица 10
Антикарнозиновая активность культур энтерококков у собак опытной группы
|
Культура Enterococcus sp. |
Антикарнозиновая активность мг/мл |
|
Enterococcus faecium |
1,43±0,012 |
|
Enterococcus hirae |
2,38±0,016 |
|
Enterococcus faecalis |
1,56±0,015 |
|
Enterococcus flavescens |
1,08±0,012 |
|
Enterococcus casseliflavus |
0,32±0,002 |
Одним из важнейших биологических свойств микроорганизмов, способствующих их адаптации и переживаемости в микробиоценозе желудочно-кишечного тракта животных и человека, является способность к образованию биоплёнок. Способность к образованию биоплёнок выявлена у всех резидентных микроорганизмов, идентифицированных у собак. При этом способность к образованию биоплёнок у микроорганизмов собак опытной группы была значительно выше, чем у микробов собак контрольной группы (табл. 11, 12).
Таблица 11
Способность образовывать биоплёнки микробами у собак контрольной группы
|
Микроорганизмы |
Способность образовывать биоплёнки, % |
|
Enterococcus faecium |
25,34±1,38 |
|
Enterococcus hirae |
41,48±1,55 |
|
Enterococcus faecalis |
21,44±1,46 |
|
Enterococcus flavescens |
19,82±1,16 |
|
Enterococcus casseliflavus |
18,22±1,08 |
|
Bacteroides fragilis |
15,24±1,06 |
|
Bifidobacterium bifidum |
67,38±2,64 |
|
Lactobacillus delbrueckii |
73,62±3,18 |
|
Micrococcus luteus |
31,15±2,83 |
|
Streptococcus canis |
18,27±1,52 |
|
Prevotella oralis |
16,38±1,04 |
|
Escherichia coli |
48,77±2,59 |
|
Serratia marcescens |
28,45±1,72 |
Таблица 12
Способность образовывать биоплёнки микроорганизмами у собак опытной группы
|
Микроорганизмы |
Способность образовывать биоплёнки, % |
|
Enterococcus faecium |
37,12±1,45 |
|
Enterococcus hirae |
63,74±3,63 |
|
Enterococcus faecalis |
42,78±2,33 |
|
Enterococcus flavescens |
30,58±1,68 |
|
Enterococcus casseliflavus |
33,67±1,92 |
|
Bacteroides fragilis |
20,13±1,34 |
|
Bifidobacterium bifidum |
80,34±2,18 |
|
Lactobacillus delbrueckii |
86,12±3,73 |
|
Micrococcus luteus |
38,45±2,13 |
|
Streptococcus canis |
22,64±1,33 |
|
Prevotella oralis |
20,19±1,59 |
|
Escherichia coli |
57,13±2,44 |
|
Serratia marcescens |
35,62±1,98 |
|
Leptotrichia buccalis |
29,43±1,75 |
Способность к образованию биоплёнок была наиболее высокой у Bifidobacterium bifidum
и Lactobacillus delbrueckii. Способность к образованию биоплёнок в результате применения дигидрокверцетина и синбиотика БЛЭД-1 у собак опытной группы у культуры Bifidobacterium bifidum составила 80,34±2,18 и Lactobacillus delbrueckii − 86,12±3,73, у собак контрольной группы была ниже:
у культуры Bifidobacterium bifidum – 67,38±2,64 и Lactobacillus delbrueckii − 73,62±3,18.
Заключение. Комплекс препаратов синбиотик БЛЭД-1 и дигидрокверцетин оказал положительное влияние на микрофлору организма служебных собак. Это привело к подавлению жизнедеятельности транзиторных патогенных и условно-патогенных микроорганизмов в микробиоценозе животных. В результате у собак возросла численность полезной сапрофитной микрофлоры (Bifidobacterium bifidum и Lactobacillus delbrueckii), участвующей в процессе обмена энергии и веществ, а также оказывающей, в том числе, антиоксидантное и бактерицидное действие на стороннюю микрофлору.
1. Ермаков, В. В. Резидентная и транзиторная микрофлора бродячих кошек и собак в условиях Самарской области / В. В. Ермаков // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. − 2013. − № 1. − С. 15-19.
2. Ермаков, В. В. Эффективность действия пробиотика бактистатина в комплексе с дигидрокверцетином на микробиоценоз собак при трансмиссивной венерической саркомой / В. В. Ермаков, Ю. А. Курлыкова // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. − 2018. − № 2. − С. 40-46.
3. Батанов, А. Ю. Влияние антиоксидантов на рост и интерьерные показатели ремонтного молодняка крупного рогатого скота / А. Ю. Батанов, С. Д. Батанов, О. А. Краснов // Аграрная наука. − 2011. − № 10. − С. 23-24.
4. Бизюк, Л. А. Антиоксидант дигидрокверцетин – клинико-фармакологическая эффективность и пути син-теза / Л. А. Бизюк, М. П. Королевич // Лечебное дело: научно-практический терапевтический журнал. − 2013. − № 1 (29). − С. 13-19.
5. Бовкун, Г.Ф. Использование дигидрокверцетина флавит и его смеси с пробиотиком при выращивании бройлеров / Г. Ф. Бовкун, Ю. В. Овсеенков // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной ака-демии. − 2014. − № 2 (2014). − С. 22-27.
6. Калашникова, В. А. Мониторинг кишечных заболеваний и анализ спектра кишечной микрофлоры у обе-зьян / В. А. Калашникова, О. А. Султанова // Ветеринария и кормление. – 2018. – № 1. – С. 37-39.
7. Лукьянчикова, Е. Оптимизация микрофлоры кишечника – путь к повышению продуктивности / Е. Лукьян-чикова, С. Шеламова // Свиноводство. – 2016. – № 3. – С. 65-67.
8. Пат. 184921 Российская Федерация, МПК В01L 9/06, А 61В 10/02. Штатив для уленгутовских и микро-центрифужных пробирок / Ермаков В. В., Котов, Д. Н. – № 2018125607 ; заявл.12.07.18 ; опубл.14.11.18, Бюл. № 18.
9. Пат. 163081 Российская Федерация, МПК С12М 1/14, А 61В 10/02. Одноразовый стерильный микробио-логический г-образный шпатель / Ермаков В. В. – № 2016100537/14 ; заявл.11.01.16 ; опубл.10.07.16, Бюл. № 19.
10. Щепитова, Н. Е. Биологические свойства антагонистически активных энтерококков кишечной микро-флоры животных / Н. Е. Щепитова, М. В. Сычева, О. Л. Карташова // Вестник Оренбургского государствен-ного университета. − 2014. − № 13 (174). − С. 134-138.
