АНАЛИЗ ПРИСУТСТВИЯ ТОКСИНОВ ESCHERICHIA COLI, CLOSTRIDIUM PERFRINGENS, C. DIFFICILE В ОБЪЕМИСТЫХ КОРМАХ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА И ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
Аннотация
Обоснование. Во время заготовки объемистых кормов нежелательная микрофлора может попадать на кормовые культуры во время уборки с почвой, которая может содержать различные патогенные микроорганизмы, в том числе клостридиии и энтеробактерии, попадающие в нее при внесении на поля навоза в качестве удобрения. В результате силос может становится непригодным для использования в качестве корма для животных.
Цель. Оценить наличие в консервированных кормах в хозяйствах Ленинградской области генов токсинов бактерий: шигатоксина (stx1, stx 2), интимина (eae), энтерогемолизина (ehxA) энтеробактерий; альфа токсина (cpa), бета токсина (cpb) и эпсилон токсина (etx) C. perfringens; бинарного токсина (cdtB), токсина А (tcdA) и В (tcdB) C. difficile.
Материалы и методы. В исследовании использованы методы молекулярной биологии: высокопроизводительное секвенирование фрагмента гена 16SрРНК для оценки микробного сообщества силоса и ПЦР для оценки присутсвия генов токсинов в силосном сообществе. На основании полученных данных проведен биоинформатический анализ.
Результаты. В результате анализа проб силосов из большинства районов Ленинградской области на присутствие генов шигатоксина (stx1, stx 2), интимина (eae), энтерогемолизина (ehxA) энтеробактерий; альфа токсина (cpa), бета токсина (cpb) и эпсилон токсина (etx) C. perfringens; бинарного токсина (cdtB), токсина А (tcdA) и В (tcdB) C. difficile при помощи метода ПЦР было показано, что образцы силоса загрязнены некоторыми генетическими детерминантами токсичности бактерий. Гены интимина, бета токсина и бинарного токсина не были выявлены ни в одном из исследованных образцов. Сильно загрязненными токсинами были около 32% исследованных кормов. Без присутствия токсинов было выявлено 23% силосов.
Заключение. Полученные данные свидетельствуют о том, что быстрое закисление лактобактериями силосуемой массы способствует снижению развития патогенных энтеробактерий и клостридий.
Информация о спонсорстве. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда №23-16-20007, https://rscf.ru/project/23-16-20007/ и за счет гранта Санкт-Петербургского научного фонда №23-16-20007.
Скачивания
Литература
Baker A.A., Davis E., Rehberger T., Rosener D. Prevalence and diversity of toxigenic Clostridium perfringens and Clostridium difficile among swine herds in the Midwest. Appl. Environm. Microbiol., 2010, vol. 76(9), pp. 2961–2967. https://doi.org/10.1128/AEM.02459-09
Beutin L., Geier D., Zimmermann S., Aleksic S., Gillespie H.A., Whittam T.S. Epidemiological relatedness and clonal types of natural populations of Escherichia coli strains producing Shiga toxins in separate populations of cattle and sheep. Appl Environ Microbiol., 1997, vol. 63, no. 6, pp. 2175-2180. https://doi.org/10.1128/aem.63.6.2175-2180.1997
Blanco M., Blanco J.E., Blanco J., Gonzalez E.A., Mora A., Prado C., Fernández L., Rio M., Ramos J., Alonso M.P. Prevalence and characteristics of Escherichia coli serotype O157:H7 and other verotoxin-producing E. coli in healthy cattle. Epidemiol Infect., 1996, vol. 117, no.2, pp. 251-257. https://doi.org/10.1017/s0950268800001424
Björkroth J. A., Dicks L. M. T. D., Endo A. The genus Weissella. Lactic Acid Bacteria, Biodiversity and Taxonomy, 2014, pp. 418–428. https://doi.org/10.1002/9781118655252
Cai Y., Ohmomo S., Kumai S. Distribution and lactate fermentation characteristics of lactic acid bacteria on forage crops and grasses. J Jpn Soc Grassl Sci., 1994, vol. 39(4), pp. 420–428. https://doi.org/10.14941/grass.39.420
Chakravorty A. The pore-forming α-toxin from clostridium septicum activates the MAPK pathway in a Ras-c-Raf-dependent and independent manner. Toxins (Basel), 2015, vol. 7(2), pр. 516–534. https://doi.org/10.3390/toxins7020516
Chapman P.A., Siddons C.A., Cerdan Malo A.T., Harkin M.A.A 1-year study of Escherichia coli O157 in cattle, sheep, pigs and poultry. Epidemiol. Infect., 1997, vol. 119(2), pp. 245-250. https://doi.org/10.1017/S0950268897007826
Cocolin L.,Innocente N., Biasutti M., Comi G. The late blowing in cheese: a new molecular approach based on PCR and DGGE to study the microbial ecology of the alteration process. International journal of food microbiology, 2004, vol. 90(1), pp. 83-91. https://doi.org/10.1016/s0168-1605(03)00296-4
Driehuis F. Silage and the safety and quality of dairy foods: A review. Agricultural and Food Science, 2013, vol. 22(1), pp. 16-34. https://doi.org/10.23986/afsci.6699
Driehuis F., Wilkinson J.M., Jiang Y., Ogunade I., Adesogan A.T. Silage review: Animal and human health risks from silage. J. Dairy Sci., 2018, vol. 101, pp. 4093-4110. https://doi.org/10.3168/10.316/jds.2017-13836
Fabiszewska A.U., Zielińska K.J., Wróbel B. Trends in designing microbial silage quality by biotechnological methods using lactic acid bacteria inoculants: a minireview. World J Microbiol Biotechnol., 2019, vol. 35(5). pp.76. https://doi.org/10.1007/s11274-019-2649-2
Fusco V., Quero G.M., Cho G.S., Kabisch J., Meske D., Neve H., Bockelmann W., Franz C.M. The genus Weissella: taxonomy, ecology and biotechnological potential. Front Microbiol., 2015, vol. 6, pp. 155. https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.00155.
McGuirk S.M. Disease management of dairy calves and heifers. Vet Clin North Am Food Anim Pract., 2008, vol. 24(1), pp.139-53. https://doi.org/10.1016/j.cvfa.2007.10.003
Muck R.E., Nadeau E.M.G., McAllister T.A., Contreras-Govea F.E., Santos M.C., Kung L. Jr. Silage review: Recent advances and future uses of silage additives. J Dairy Sci., 2018, vol. 101(5), pp. 3980-4000. https://doi.org/10.3168/jds.2017-13839
Ogunade I.M., Kim D.H., Jiang Y., Weinberg Z.G., Jeong K.C., Adesogan A.T. Control of Escherichia coli O157:H7 in contaminated alfalfa silage: Effects of silage additives. J. Dairy Sci., 2016, vol. 99(6), pp. 4427-4436. https://doi.org/10.3168/jds.2015-10766
Pahlow G., Muck R.E., Driehuis F., Elferink S., Spoelstra S.F. Microbiology of ensiling. Silage science and technology, 2003.
Pedroso A.F., Adesogan A.T., Queiroz O.C.M., Williams S. Control of Escherichia coli O157:H7 in corn silage with or without various inoculants: Efficacy and mode of action. J. Dairy Sci., 2010, vol. 93(3), pp. 1098-1104. https://doi.org/10.3168/jds.2009-2433
Reich L.J., Kung Jr., L. Effects of combining Lactobacillus buchneri 40788 with various lactic acid bacteria on the fermentation and aerobic stability of corn silage. Anim. Feed Sci. Technol., 2010, vol. 159(3-4), pp.105-109. https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2010.06.002
Russell J.B., Diez-Gonzalez F., Jarvis G.N. Potential effects of cattle diets on the transmission of pathogenic Escherichia coli to humans. Microbes Infect., 2000, vol. 2(1), pp. 45-53. https://doi.org/10.1016/S1286-4579(00)00286-0
Schlegel, B.J. Nowell V.J., Parreira V.R. Toxin-associated and other genes in Clostridium perfringens type A isolates from bovine clostridial abomasitis (BCA) and jejunal hemorrhage syndrome (JHS). Canadian journal of veterinary research, 2012, vol. 76(4), pр. 248–254.
Simpson K.M., Callan R.J., Van Metre D.C. Clostridial Abomasitis and Enteritis in Ruminants. The Veterinary clinics of North America. Food animal practice, 2018, vol. 34(1), pр. 155–184. https://doi.org/10.1016/j.cvfa.2017.10.010
Yin X., Fan Y., Tian R. Improving the quality and reducing harmful microbes of total mixed ration silage with dried soybean curd residue. Chem. Biol. Technol. Agric., 2023, vol. 10, pp. 86. https://doi.org/10.1186/s40538-023-00461-0
Vilar M.J., Yus E., Sanjuan M.L., Diequez F.J., Rodriquez-Otero J.L. Prevalence of and risk factors for Listeria species on dairy farms. J. Dairy Sci., 2007, vol. 90(11), pp. 5083-5088. https://doi.org/10.3168/jds.2007-0213
Wald R., Baumgartner M., Urbantke V., Wittek T., Stessl B. Detection of Weissella spp. in milk samples of two dairy cows with clinical mastitis. Tierarztl Prax Ausg G Grosstiere Nutztiere, 2016, vol. 44(5), pp. 307-312. https://doi.org/10.15653/TPG-160047
Wilkinson J.M. Silage and health. Silage production in relation to animal performance, animal health, meat and milk quality. Proceedings of the 12th International Silage Conference, July 5–7, Uppsala, Sweden. Swedish University of Agricultural Sciences, Uppsala, Sweden, 1999, pp. 67-81.
Copyright (c) 2024 Valentina A. Filippova, Elena A. Yildirim, Larisa A. Ilina, Georgy Yu. Laptev, Andrey V. Dubrovin, Vasily A. Zaikin, Ksenia A. Kalitkina, Alisa S. Dubrovina, Ivan G. Malakhov, Irina A. Klyuchnikova
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
