Shaposhnikov I.T., Shcherbakov A.A., Chusova G.G., Morgunova V.I.

All-Russian scientific research Institute of veterinary pathology, pharmacology and therapy, Voronezh, Russia

 

УДК 619:579:612.336.3:616-001.8:636.2-053.31:616.33/.34

ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОБНОГО ПЕЙЗАЖА У
НОВОРОЖДЕННЫХ ТЕЛЯТ С СИНДРОМОМ ИНТРАНАТАЛЬНОЙ АСФИКСИИ И ВЛИЯНИЕ ЕГО НА ВОЗНИКНОВЕНИЕ
ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНЫХ БОЛЕЗНЕЙ

Шахов А.Г., Сашнина Л.Ю., Федосов Д.В., Овчинникова М.Г.,
Ерина Т.А., Алехин Ю.Н.

ГНУ Всероссийский НИВИ патологии, фармакологии и терапии,
Воронеж, Россия, e-mail: [e-mail]

Одной из наиболее острых проблем современного животноводства являются желудочно-кишечные болезни молодняка, особенно новорожденных телят с признаками морфофункциональной недостаточности внутриутробного и неонатального происхождения, которых следует относить в группу риска. К приобретенным патологическим состояниям у телят относится интранатальная асфиксия.

В настоящее время недостаточно изучены особенности становления функций органов и систем и, в частности, формирования микробного пейзажа кишечника у новорожденных из группы риска.

Учитывая, что нормальная микрофлора желудочно-кишечного тракта выполняет широкий спектр функций, принимая участие в формировании колонизационной резистентности организма, активации иммунной системы, биосинтетической деятельности, пищеварении, детоксикации экзогенных и эндогенных субстратов или метаболитов и др. (Панин А.Н. с соавт., 1998, 2006; Сидоров М.А. с соавт., 2000; Янковский Д.С., 2005; Крамарев С.А. с соавт., 2008), нами поставлена цель – изучить формирование микробного пейзажа у новорожденных телят с синдромом интранатальной асфиксии и его влияние на возникновение желудочно-кишечных болезней.

Материал и методы исследования. Исследования проведены в условиях комплекса по производству молока СХА им. Мичурина Терновского района Воронежской области, укомплектованного животными черно-пестрой породы отечественной селекции и голштино-фризской породы немецкой селекции.

Для бактериологических и молекулярно-генетических исследований отбирали фекалии от телят с синдромом асфиксии и без интранатальной патологии на 1, 2, 4, 6 и 8 сутки. Бактериологические исследования, изучение культурально-морфологических и биохимических свойств выделенных микроорганизмов проводили общепринятыми методами (Сидоров М.А. с соавт., 1995), молекулярно-генетические – методом ПЦР с применением соответствующих утвержденных тест-систем. Для выделения анаэробной, факультативно-анаэробной и аэробной микрофлоры из фекалий готовили десятикратные разведения от 1:10 до 1:10¹⁰ на физиологическом растворе. Из полученных разведений делали посевы на питательные среды: мясо-пептонный агар, Эндо, солевой агар, кровяной агар (мясо-пептонный агар с 5% содержанием эритроцитов барана), Китта-Тароцци, Блаурокка и МРС (для выделения лактобацилл). После инкубирования в течение 18-24 часов подсчитывали колонии микроорганизмов каждого вида. Пересчет вели на 1 г фекалий с учетом степени разведения (Горковенко Н.Е. с соавт., 2009).

Результаты исследований. Для опыта было подобрано 2 группы животных. В первую группу вошли телята-нормотрофики с синдромом асфиксии средней степени (n=8), во вторую – нормально развитые телята без интранатальной патологии (n=8).

У новорожденных телят первой группы регистрировали наличие синюшной или бледной окраски конъюнктивы, слизистой десен, языка, носовых зеркала и ходов, снижение мышечного тонуса, слабость физиологических рефлексов и нарушение внешнего дыхания. Параметры температуры, пульса и дыхания у них в первые 3 дня жизни были несколько выше, чем у животных второй группы, у которых они находились в пределах нормы. Постоянными симптомами, указывающими на наличие асфиксии, являлись тахикардия (до 3-4 дня) и одышка (до 6-7 дня).

Заболеваемость телят первой группы, проявляющаяся диарейным синдромом, составила 62,5%, а во второй – 37,5%. Первые клинические признаки болезни у животных регистрировали соответственно на 3 и 6-7 сутки.

Результаты бактериологических и молекулярно-генетических исследований фекалий представлены в таблице.

Из таблицы видно, что в толстокишечном биоценозе у перенесших асфиксию телят в первые сутки жизни было ниже, чем у животных без интранатальной патологии содержание бифидобактерий (в 2,4 раза) и лактобацилл (в 1,5 раза), но выше уровень лактозоположительных и лактозоотрицательных эшерихий в 11,9 и 19,4 раза, гемолитических (в 16,3 раза) и негемолитических (в 6,4 раза) стрептококков и стафилококков в 1,6 раза. Кроме того у них обнаружены бактерии рода Citrobacter.

Полученные данные свидетельствуют о том, что вследствие асфиксии у телят, сопровождающейся развитием респираторно-метаболического ацидоза, угнетением сосательного рефлекса и более поздним потреблением молозива, сдерживается (в первые сутки) заселение кишечника индигенной микрофлорой (лактобацилл, бифидобактерий) и создаются условия для преимущественного формирования в нем эшерихий, стрептококков (особенно гемолитических), стафилококков и бактерий рода Citrobacter. Последние при низкой популяции и ослаблении протекторных свойств сахаролитических анаэробов (лактобацилл, бифидумбактерий и др.) могут проявлять патогенные свойства.

У телят перенесших асфиксию, отмечено также более низкое (7,6:1) соотношение лактозопозитивных и лактозонегативных эшерихий (в группе сравнения 12,4:1). Снижение этого показателя свидетельствует об ухудшении микроэкологической ситуации в кишечнике из-за относительного низкого уровня лактозопозитивных вариантов эшерихий, сбраживающих углеводы с образованием органических кислот.

У 2-х дневных телят, перенесших асфиксию, по сравнению с животными без интранатальной патологии было ниже содержание бифидумбактерий в 3,0 и лактобацилл в 9,5 раза, но выше уровень лактозоположительных и лактозоотрицательных эшерихий в 27,1 и 47,4 раза соответственно с соотношением их 6,4:1 (в группе сравнения 11,2:1).

Значительное превышение содержания эшерихий у телят, перенесших асфиксию, связано с тем, что респираторно-метаболический ацидоз, обусловленный недостатком кислорода, приводил к накоплению в эпителии кишечника продуктов неполного окисления, в частности лактата. Накопление его большого количества тормозит метаболические реакции в клетках бифидумбактерий и лактобацилл, конечным продуктом которых является молочная кислота, вследствие чего нарушается энергетический обмен и угнетается их размножение. При этом увеличивается количество эшерихий, для которых лактат и другие продукты неполного окисления являются субстратом для их размножения.

На фоне общей тенденции увеличения количества стрептококков в фекалиях животных обеих групп, у телят с синдромом асфиксии содержание их гемолитических вариантов было значительно выше (в 19,3 раза).

От животных обеих групп выделяли также бактерии родов Citrobacter и Enterobacter, однако их количество у перенесших асфиксию телят было в 8,3 и 5,2 раза выше.

Обнаруженные клостридии у животных молекулярно-генетическими исследованиями были дифференцированы как Clostridium difficile, которые при снижении защитной функции индигенной микрофлоры оказывают патогенное действие.

Таблица

Количество бактерий в фекалиях телят (КОЕ/г) и положительных проб на
наличие геномов вирусов (%) у телят, перенесших интранатальную асфиксию (числитель) и животных без асфиксии (знаменатель)

Микроорганизмы	Возраст телят
1сутки	2 сутки	4 сутки	6-8 сутки
Лактобациллы	4,1±0,9*10^5 5,6±0,5*10^5	5,3±0,2*10^5 1,6±0,1*10^6	7,6±0,5*10^6 8,1±1,3*10^8	6,2±0,9*10^8 2,7±0,53*10^9
Бифидумбактерии	3,2±0,9*10^5 7,8±0,6*10^5	4,3±1,0*10^5 4,1±0,9*10^6	6,6±0,8*10^6 4,1±0,9*10^8	5,7±1,0*10^8 1,6±0,2*10^9
E. coli (лакт.+)	2,5±0,2*10^6 2,1±0,5*10^5	2,3±0,2*10^7 8,5±0,1*10^5	2,6±0,7*10^7 7,4±0,2*10^6	1,5±0,4*10^8 8,4±0,9*10^7
E. coli (лакт.-)	3,3±0,5*10^5 1,7±0,1*10^4	3,6±0,2*10^6 7,6±1,9*10^4	3,8±0,7*10^6 6,9±0,2*10^5	4,1±0,8*10^7 7,5±0,2*10^6
Соотношение E. coli (лакт.+) E. coli (лакт.-)	7,6:1 12,4:1	6,4:1 11,2:1	6,8:1 10,7:1	3,7:1 11,2:1
Citrobacter	4,3±0,5*10^3 н/в	3±0,7*10^4 3,6±0,9*10^3	2,5±0,9*10^5 7,1±0,9*10^3	6,9±0,05*10^5 3,1±0,4*10^4
Enterobacter	н/в н/в	1,7±0,2*10^4 3,3±0,5*10^3	3,2±0,3*10^5 7,6±1,0*10^3	8,5±0,7*10^5 5,9±1,5*10^4
Strept. (гем.+)	2,6±0,1*10^4 1,6±0,3*10^3	2,5±0,4*10^5 1,8±0,1*10^4	2,4±0,8*10^5 5,9±0,6*10^4	2,7±0,1*10^6 5,2±0,7*10^5
Strept. (гем.-)	3,7±0,5*10^4 5,8±0,2*10^3	6,6±0,6*10^5 8,9±0,5*10^5	4,3±1,0*10^6 2,3±0,2*10^5	1,5±0,3*10^7 7,3±0,8*10^6
Staphylococcus	3,5±0,4*10^3 2,2±0,6*10^3	4,4±1,0*10^3 1,9±0,9*10^4	2,4±1,0*10^4 6,1±0,9*10^4	2,5±0,2*10^5 7,8±0,8*10^5
Клостридии	н/в н/в	4,3±1,2*10^3 3,2±0,1*10^3	2,6±1,0*10^3 3,2±0,1*10^3	н/в н/в
Ротавирус	н/в 50%	н/в 50%	66,7% 50%	100% 50%
Коронавирус	н/в н/в	н/в н/в	н/в н/в	н/в 50%

Примечание: н/в – не выделяли.

На 4 сутки у телят, перенесших асфиксию, с развившимся диарейным синдромом количество бифидумбактерий и лактобацилл было значительно (в 62 и 106) ниже, по сравнению с животными без интранатальной патологии, а содержание бактерий родов Citrobacter и Enterobacter было выше в 35,2 и 42,1 раза, гемолитических стрептококков – в 18,7 раза, лактозоположительных и лактозонегативных эшерихий в 3,5 и 5,5 раза соответственно при их соотношении 6,8:1 (в группе сравнения 10,7:1).

Из приведенных данных видно, что на фоне пониженной колонизационной резистентности организма, обусловленной низким содержанием сахаролитических анаэробов (бифидумбактерий, лактобацилл и др.), происходит значительное увеличение содержания в кишечнике указанной патогенной микрофлоры и ее вирулентности (Янковский Д.С., 2005), явившейся одной из причин возникновения диарейного синдрома у телят в ранний постнатальный период.

На 6-8 сутки у животных, перенесших асфиксию, происходило существенное увеличение содержания бифидумбактерий и лактобацилл (в 86 и 81 раз), однако их количество оставалось в 2,8 и 4,4 раза ниже, чем у телят без интранатальной патологии. На фоне нормализации индигенной микрофлоры у них оставалось повышенным количество гемолитических стрептококков (в 5,2 раза), энтеробактерий (в 14,4 раза), цитробактерий (в 22,3 раза), лактозопозитивных и лактозонегативных эшерихий в 1,8 и 5,5 раз при их соотношении 3,7:1 (в группе сравнения 11,2:1)

От телят обеих групп выделяли энтеропатогенные эшерихии серовариантов О33, О103, О101, О117, О119, О20, а от животных, перенесших интранатальную асфиксию, кроме того, О147, О138, О137, О149. Обнаружение у телят геномов рота- и коронавирусов свидетельствовало о циркуляции их у животных хозяйства.

Заключение. Микробиценоз кишечника в молозивный период у перенесших интранатальную асфиксию телят по сравнению с таковым у новорожденных без указанного синдрома представлен низким содержанием лактобацилл и бифидумбактерий, учавствующих в пищеварительных и метаболических процессах, в синтезе витаминов и аминокислот, способствующих всасыванию витаминов, микро- и макроэлементов, а также синтезирующих летучие жирные кислоты и лактат, которые являются легкодоступным субстратом для энергетического и структурного метаболизма эпителиоцитов кишечника, что важно в период формирования его эпителия (Янковский Д.С.,2005; Крамарев С.А. с соавт.,2008). У них на фоне сниженного уровня бифидумбактерий и лактобацилл отмечено высокое содержание факультативных анаэробов и аэробов, представленных микроорганизмами родов Citrobacter, Enterobacter и Clostridium, гемолитическими стрептококками и стафилококками, которые при снижении защитной функции сахаролитических анаэробов проявляют патогенные свойства.

О нарушении формировании микробиоза кишечника у телят, перенесших интранатальную асфиксию, свидетельствует и высокий уровень эшерихий, особенно лактозонегативных представителей и энтеропатогенных серовариантов.

Таким образом, у телят, перенесших интранатальную асфиксию, отмечается нарушение формирования нормального микробиоценоза кишечника в молозивный период, проявляющееся относительно низким содержанием в нем бифидумбактерий и лактобацилл и высоким уровнем условно-патогенной микрофлоры. Для его коррекции и снижения риска возникновения желудочно-кишечной патологии телятам в этот период необходимо применение пре- и пробиотиков, способствующих своевременному формированию нормального микробного пейзажа кишечника, препятствующих размножению условно-патогенной микрофлоры и экзогенному инфицированию.

Литература. 1. Горковенко Н.Е. с соавт. Количественная оценка кишечного микробиоценоза телят // Труды ВИЭВ, 2009, т. 75,- С.176-177. 2. Крамарев С.А. с соавт. Защитные функции микрофлоры кишечника // Здоровье ребенка, 2008, № 2(11). 3. Панин А.Н., Малик Н.И. Пробиотики - неотъемлемый компонент рационального кормления животных// Ветеринария, 2006, №7.- С.3-6. 4. Панин А.Н., Малик Н.И, Малик Е.В. Иммунология и кишечная лактофлора.- М.: Аграрная наука, 1998.- 48 с. 5. Сидоров М.А. с соавт. Нормальная микрофлора животных и коррекция ее пробиотиками // Ветеринария, 2000, №11. -С.17-22. 6. Сидоров М.А. с соавт. Определитель зоопатогенных микроорганизмов.- М.:Колос, 1995.- 320 с. 7. Янковский Д.С. Микробная экология человека: современные возможности ее поддержания и восстановления.- К.: Эксперт ЛТД, 2005.- 362 с.