Исследование биопленок энтеробактерий при контроле критических точек технологии животноводства и пищевых производств

Актуальность исследования и наличие пробелов в существующем знании на тему. Мониторинговые исследования биологической безопасности пищевого сырья  по микробиологическим  показателям – актуальная проблема,  в связи с увеличением числа зарегистрированных болезней, передаваемых человеку через сырье и продукты животного происхождения. Наблюдается тенденция  статистически достоверного  возрастания эпидемиологических показателей во всем мире, доля указанных патологий  возрастает как в гуманной медицине, так и ветеринарии.

 Цель  работы – сравнительная оценка и подбор эффективных способов изучения формирования биопленок энтеробактерий, циркулирующих среди восприимчивых видов животных и выделенных из пищевого сырья.

Методы. Изучение роста и динамики развития биопленок энтеробактерий  проводили при культивировании на питательных средах, содержащих ростовые факторы для репарации клеточной стенки и реверсии жизнеспособных некультивируемых микроорганизмов. Для исследования морфофункциональных закономерностей развития популяции микроорганизмов in vitro и in vivo применяли общепринятые и разработанные нами способы подготовки препаратов для сканирующей, просвечивающей фазово-контрастной, оптической и люминисцентной микроскопии.

Результаты и их обсуждение. При микробиологическом контроле критических точек технологии животноводства и пищевых производств изучены морфофункциональные признаки биопленок, представляющих собой сообщества микроорганизмов, секретирующих полимерный матрикс и адгезированных к тканям восприимчивых видов животных и абиотическим поверхностям животноводческих помещений и пищевых производств. Разработанные способы культивирования биопленок позволили исследовать биопленки энтеробактерий in vitro и in vivo, без нарушения естественной архитектоники популяции микроорганизмов, определять компоненты экстрацеллюлярного матрикса.  Для исследований динамики морфофункциональных закономерностей развития популяций микроорганизмов перспективными признаны рутинные и технологические достижения современности, так, сканирующая  электронная микроскопия позволяет  оценить степень образования и морфологический состав биопленок. Фазово-контрастная  микроскопия выявлять процессы,  в зависимости от состава среды и содержания кислорода в среде культивирования.

Выводы. Способы культивирования биопленок in vitro и in vivo без нарушения естественной архитектоники биопленок  позволили   оптимизировать  подготовку образцов к исследованию и исключить рутинные стадии подсчета колоний, значительно увеличить число  проводимых анализов. За счет простоты операций и минимализации ручного труда, увеличивается производительность, повышается безопасность работы, снижается затраты рабочего времени персонала,  исключаются субъективные факторы. Для разработки комплекса противоэпизоотических и диагностических мероприятий приоритетным направлением является раскрытие научных познаний в области фундаментальных исследований экологической пластичности и адаптации потенциально-патогенных энтеробактерий к паразитированию в теплокровном организме птиц и млекопитающих. Это позволит решать прикладные задачи контроля критических точек технологии животноводства и пищевых производств, разрабатывать эффективные химиотерапевтические и дезинфицирующие препараты для снижения коагрегации клеток и детекции жизнеспособных некультивируемых микроорганизмов.

1. Джавадов Э.Д. Мониторинг генов антибиотикорезистентности патогенных микроорганизмов, выделенных от сельскохозяйственной птицы / Э.Д. Джавадов, М.Д. Кононина, В.П. Терлецкий, С.В. Щепеткина, О.Б. Новикова // Актуальные вопросы сельскохозяйственной биологии. – 2017. – № 4 (6). – С. 24-29.

2. Егоров И.А. Замещение кормовых антибиотиков в рационах. Микробиота кишечника и продуктивность мясных кур (Gallus gallus L.) На фоне энтеросорбента с фито- и пробиотическими свойствами // И.А. Егоров, Т.Н. Ленкова, В.А. Манукян, Т.А. Егорова, И.Н. Никонов, Л.А. Ильина, Г.Ю. Лаптев // Сельскохозяйственная биология. – 2019. – № 2. – С. 280-290.

3. Ленченко Е.М. Биология и экология иерсиний – возбудителей пищевых токсикоинфекций: дисс. ... д-ра вет. наук.: 06.02.02 – М: МГУПП, 2000. – 239 с.

4. Ленченко, Е.М. Морфофункциональные свойства и популяционная изменчивость иерсиний, поражающих сельскохозяйственных животных, в зависимости от температурного фактора // Сельскохозяйственная биология. –1996. – № 6. – С. 88-95.

5. Ленченко, Е. М. Характеристика токсигенности энтеробактерий, выделенных при желудочно-кишечных болезнях сельскохозяйственных животных / Е.М. Ленченко, Е.А. Мансурова, А.В. Моторыгин // Сельскохозяйственная биология. – 2014 – № 2. С. 94-104. // УДК 619:579.62:576.807.9