Биологические науки/6. Микробиология

Д. ветерин. н. Тимченко Л.Д., к б.н. Гандрабурова Н.И.

Ставропольский государственный университет, Ставрополь, Россия

Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону, Россия

Состав, особенности сукцессии кишечной микрофлоры и их взаимосвязь с лабораторно-клиническими показателями у собак различных возрастных групп

В последние годы проблемы дисбактериоза достаточно широко освещаются в медицинской литературе. Все чаще появляются сообщения на эту тему и в ветеринарии, раскрывающие, преимущественно, сущность лечебных мероприятий при дисбактериозах у сельскохозяйственных животных и птицы. Необходимо отметить, что далеко не у всех видов животных определен экологический баланс между патогенными и условно-патогенными микроорганизмами кишечника, позволяющий дифференцировать состояние эубиоза и дисбиоза и обусловливающий достаточную эффективность коррекционных мероприятий.

Существенный интерес представляет вопрос изучения микробного состава кишечника у собак, в том числе в условиях города, где их число ежегодно возрастает (Поярков А.Д. и др., 1992; Колесниченко Б.О., 1997; Кубышко О.В., 2000). Условия содержания и кормления этих животных наиболее приближены к условиям жизни человека (проживание под одной крышей, кормление отходами продуктов питания хозяина, общее экологическое окружение, использование одинаковых антибактериальных препаратов при лечении, иногда общие заболевания и пр.). Поэтому причины, приводящие к нарушению микробиоценоза кишечника сходны, а собака может рассматриваться не только, как ценное декоративное и служебное животное, но и как биологическая модель для изучения механизма развития дисбактериоза и испытания новых биопрепаратов для коррекции микробиоценоза кишечника. Решение таких задач невозможно без знания нормативных показателей качественного и количественного состава микробиоценоза кишечника у этого вида животных.

Однако, анализ доступной литературы свидетельствует о малочисленности и спорности сведений о критериях эубиотического состояния кишечника собак, в том числе в конкретной причинно-следственной взаимосвязи с возрастом.

В связи с вышеизложенным целью работы явилось: изучить состав микрофлоры кишечника и особенности ее сукцессии в постнатальном онтогенезе во взаимосвязи с морфофункциональными показателями организма у здоровых собак различных возрастных групп при стабилизированном полнорационном кормлении.

Материалы и методы.

Работа выполнена в период с 2003 по 2009 гг. на кафедре общей биологии, в проблемной научно-исследовательской лаборатории «Экспериментальной иммуноморфологии, иммунопатологии и иммунобиотехнологии» Ставропольского государственного университета, на базовой кафедре иммунологии и микробиологии Южного научного центра Российской академии наук при Ставропольском государственном университете.

В процессе работы обследованы 130 здоровых собак различного возраста. Из них в процессе исследования формировали 6 рабочих подгрупп, согласно возрастной принадлежности: 30 новорожденных щенков от здоровых матерей; эти же щенки в возрасте 3-7 суток; эти же щенки в возрасте 20 суток; 30 щенков в возрасте 6 месяцев; 50 взрослых собак в возрасте от 1 года до 5 лет; 20 старых собак в возрасте от 8 до 11 лет. Для установления состояния микробиоценоза кишечника собак в каждой возрастной группе и определения закономерностей микробной сукцессии определяли количество бифидобактерий, лактобактерий, бактероидов, эшерихий, энтерококков.

На основании полученных результатов и после сопоставления их с гематологическими и биохимическими показателями животных каждой возрастной группы, судили об индигенности обнаруженных микроорганизмов. Оценивали также присутствие транзиторной и факультативной микрофлоры.

Количество эритроцитов, содержание и морфологический состав лейкоцитов, уровень гемоглобина, МСН и гематокрит определяли на гематологическом анализаторе (CD 1700) фирмы ABBOT (США, Япония). Биохимический анализ крови проводился на автоматическом биохимическом анализаторе ARCHITECT (с 8000) фирмы ABBOT (США, Япония), с помощью биотестов системы AEROSET. В процессе исследований определяли: количество общего белка, альбуминов, глобулинов, общего билирубина, мочевины, креатинина, глюкозы, холестерина, триглицеридов; ферментов (АсАТ, АлАТ, амилазы, ГГТ, ЩФ, ЛДГ, КФК); электролитов (K+, Na+, Cl-, Ca2+, P3+).

Результаты исследований.

Бактериологическое исследование содержимого толстого кишечника собак разного возраста позволило установить усредненные границы качественного и количественного состава микрофлоры и особенности ее возрастной сукцессии у здоровых животных.

Установили, что до первого кормления у новорожденных щенков при бактериологическом исследовании фекалий микрофлора не обнаруживается. Первыми желудочно-кишечный тракт заселяют лактобактерии, энтерококки и полноценная кишечная палочка. Количество лактобактерий увеличивается быстро в течение первой недели жизни, и остается на высоком уровне до 8-11 лет, включительно. Число эшерихий с нормальной ферментативной активностью резко возрастает в течение первой недели жизни и незначительно уменьшается к 20 дню, к 6-месячному возрасту снова возрастает, к 1-5 годам достигает максимальных значений и закономерно уменьшается к старости. Содержание энтерококков стабилизируется к 6 месяцам и незначительно уменьшается 8-11 годам. Бифидобактерии и бактероиды появляются с 3-7-дневного возраста. В последующих возрастных группах количество бифидобактерий нарастает, незначительно понижается у старых. Количество бактероидов достоверно увеличивается до возраста 1-5 лет, содержится у старых собак не менее 10⁶-10⁸ КОЕ /г.

Качественное разнообразие и количественные показатели отдельных видов условно-патогенных микроорганизмов, обнаруженных нами в возрасте шести месяцев минимальны (< 10³ КОЕ /г), увеличивается к 1 – 5 годам (10 – 10⁴ КОЕ /г), расширяется спектр микроорганизмов к возрасту 8-11 лет (≤ 10⁴ КОЕ /г), когда количество индигенной микрофлоры имеет тенденцию к уменьшению.

В целом, стабилизация облигатной микрофлоры у собак происходит в течение первых 20 дней после рождения. Число лактобактерий в кишечном микробиоценозе стабилизируется в первую очередь, и только на этом фоне позднее возрастает содержание бифидобактерий и бактероидов. Это подтверждает высокую антагонистическую активность, бифидогенную и пребиотическую роль метаболитов лактофлоры. При посеве на полужидкую среду МРС-агар наиболее интенсивный рост проявили представители видов Lactobacillus acidophilus и Lactobacillus plantarum.

До 6 месяцев лактозопозитивная Escherichia coli является единственным представителем семейства. К 1 году жизни показатели индигенной микрофлоры достигают максимального уровня, на котором удерживаются практически до 5 лет. Бифидобактерии и бактероиды численно превалируют в кишечнике собак над другими микроорганизмами.

Установленные у здоровых собак невысокие титры отдельных видов условно-патогенных микроорганизмов Staphylococcus epidermidis, Serratia marcescens, Clostridium perfringens, Clostridium septicum, грибов рода Candida, семейств Klebsiella, Enterobacter, Hafnia, Proteus, или их ассоциаций, считаем допустимыми в составе кишечного микробиоценоза. Их присутствие не отражается отрицательно на состоянии здоровья собак контрольной группы, что подтверждают гематологические и биохимические исследования.

Обращая внимание на частоту выделения микроорганизмов, можно отметить, что бифидобактерии, бактероиды, лактобактерии, лактозопозитивная кишечная палочка и энтерококки с возраста 20 суток выделяются у 100 % животных. Этот факт, в совокупности с динамикой данных микроорганизмов, позволяет причислить их к облигатной микрофлоре. Незначительный процент животных, у которых выделяются условно-патогенные микроорганизмы и отсутствие отклонений в состоянии здоровья собак позволяет нам рассматривать их как факультативную и транзиторную микрофлору.

Для подтверждения нормального уровня здоровья животных и с целью уточнения его взаимосвязи с состоянием микробиоценоза, исследованы гематологические и биохимические показатели, которые у собак во все периоды жизни находятся в пределах возрастной нормы (при достоверности по каждому показателю не менее Р< 0,05). Сопоставляя эти результаты с результатами бактериологического исследования содержимого толстого кишечника, мы выявили зависимость изученных физиологических показателей организма с содержанием представителей облигатной микрофлоры в различные возрастные периоды.

Установлено, что с возрастом изменяются большинство физиологических показателей. Например, повышается до максимальных границ нормы содержания мочевины, общего билирубина, холестерина, глюкозы, триглицеридов, ферментов АлАТ, АсАТ, ГГТ. Понижается до минимальных границ – уровень ионов калия, натрия, кальция. Это свидетельствует о напряженности адаптационных резервов организма и снижении интенсивности обмена веществ.

Даже у здоровых животных проявляется тенденция к снижению всех показателей, отражающих уровень иммунной реактивности, в молодом возрасте и, особенно, к старости. Например, количество лейкоцитов максимальное у новорожденных резко снижается уже в течение первой недели жизни, затем достоверно растет до 6 месяцев, а к старости понижается до нижнего порога нормы. В возрасте 1-5 и 8-11 лет регистрируется высокий уровень содержания эозинофилов и базофилов, что может являться признаком сенсибилизации организма. Содержание общего белка, альбуминов и глобулинов понижается до минимальных показателей нормы к старости.

Выявленные закономерности коррелятивно взаимосвязаны с динамикой облигатных микроорганизмов, что свидетельствуют о регуляторной роли микрофлоры в реализации широкого спектра компенсаторно-приспособительных реакций организма, в том числе иммунных, метаболических. Учитывая отсутствие метаболических и гематологических нарушений у подопытных собак, можно считать, что установленный состав и количественные показатели кишечной микрофлоры являются нормативными для данного вида животных в соответствующем возрасте.

Литература:

1. Поярков, А.Д. О собаке /А.Д. Поярков, В.С. Варлаков, А.Н. Гражданкина, Н.Г. Овсянников и др. – Москва – Ташкент: Фонд, 1992. – 233 с.

2. Колесниченко, Б.О. Мембранное пищеварение у собак: автореф. дис. … канд. вет. наук / Б.О. Колесниченко. – СПб., 1997. – 19 с.

3. Кубышко, О.В. Настольная книга собаковода / О.В. Кубышко. – Ростов н/Д: Феникс, 2000. – 448 с.