Влияние наночастиц серебра препарата арговит на антибиотикорезистентность бактерий при лечении мастита коров
Шкиль Николай Николаевич, к.в.н., доцент
Нефедова Екатерина Владимировна, к.в.н., научный сотрудник
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук, г. Новосибирск, Россия
Бурмистров Василий Александрович, к.х.н., научный сотрудник
НПЦ «Вектор-Вита», г. Новосибирск, Россия
При диагностике субклинического, серозного и катарального мастита коров выделен широкий круг микроорганизмов, включающий роды Streptococcus (Str. disgalactiae, Str. agalactiae, Str. pyogenes), Staphylococcus (St. aureus, St. epidermidis) и E.coli. При терапии маститов коров препаратом арговит средний срок лечения животных составил 2,9+0,1, 3,3+0,3, 4,1+0,2 суток, что в 1,6, 1,9, 1,8 раза меньше по сравнению с препаратом спектромаст в контрольной группе. Изучено влияние препарата арговит содержащего наночастицы серебра на антибиотикочувствительность у выделенной микрофлоры при лечении субклинического, серозного и катарального мастита коров. Проведенные исследования по определению антибиотикочувствительности выделенных микроорганизмов после лечения мастита коров показали зависимость результатов, как от применяемого препарата, так и от клинической формы течения болезни. Установлено, что применение спектромаста вызывает выраженное снижение к 19 (76%) препаратам при субклиническом, 24 (96 %) серозном и 23 (92 %) при катаральном маститах. Также отмечено, что с развитием патологического процесса наблюдали рост появления ранее отсутствующей резистентности к антибактериальным препаратам при субклиническом 6 (24 %), серозном 7 (28%), катаральном 8 (32 %) маститах коров. В то время как, при использовании арговита, выявлен рост антибиотикочувствительности к 21 препарату (84 %) при субклиническом 24 (96 %) при серозном и 23 (92%) катаральном маститах. При терапии субклинического мастита в опытной группе установлено незначительное снижение к 4(16 %) препаратам
Ключевые слова: микроорганизм, наночастицы серебра, антибиотикочувствительность, антибиотикорезистентность, молоко, мастит
Введение. Маститы наносят большой ущерб молочному скотоводству, который складывается из снижения продуктивности коров и ухудшения технологических свойств молока, вынужденной выбраковки животных по причине гипо - и агалактии, а также заболеваемости телят вследствие потребления ими молозива, содержащего условно-патогенную микрофлору, затрат на ветеринарные мероприятия [1, 2].
Широкое применение антибактериальных препаратов в ветеринарии и медицине обусловило появление к ним полирезистентности у патогенной и условно-патогенной микрофлоры. Установлено, что на уровень антибиотикочувствительности микроорганизмов могут влиять широкий круг химических и лекарственных веществ (гормоны, витамины, минеральные соли, органические и неорганические соединения) [3, 4].
Общими недостатками лечения коров при маститах антибиотиками являются браковка молока после лечения, стихийная селекция антибиотикоустойчивых штаммов микроорганизмов, снижение молочной продуктивности вследствие дистрофии ткани вымени в результате переболевания маститом [5, 6]. арговит лечение мастит корова
В соответствии с Техническим регламентом Таможенного союза 033/2013 о «Безопасности молока и молочной продукции» от 09.10.2013 № 67, повышает требование безопасности к санитарному качеству молока и ограничивает остаточное содержание антибактериальных веществ в получаемой продукции, что обусловливает поиск новых методов лечения и профилактики маститов коров [7].
Использование нанотехнологий в фармакологии позволяет изменить свойства исходных веществ, повысить их специфическую активность, биодоступность, растворимость и ряд других показателей, однако их терапевтические свойства и влияние на персистентные характеристики микрофлоры, такие как антибиотикочувствительность и антибиотикорезистентность ещё мало изучены.
Цель исследования - изучить видовой состав микроорганизмов, изменение их антибиотикочувствительности при терапии мастита коров препаратом содержащий наночастицы серебра в сравнении с антибактериальным препаратом.
Материалы и методы исследований. Для изучения роли условно-патогенной микрофлоры в этиологии маститов проведено клиническое обследования 150 коров в условиях хозяйства Новосибирской области. Диагностику мастита, лечение, типирование и определение антибиотикочувствительности выделенных микроорганизмов проводили в соответствии с «Методическими указаниями по диагностике, терапии и профилактике мастита у коров» (2005 г.).
Бактериологическое исследование проводили путем посева секрета молочной железы на 5% кровяной агар, МПА с 1% глюкозой, среду Эндо. Идентификацию изолированной микрофлоры выделенной из секрета от больных маститом коров, осуществляли с учетом культуральных, морфологических и биохимических свойств бактерий по общепринятым методикам (Сидоров М.А. 1982), «Определитель бактерий Берджи» (1980) и рекомендациям Михайловой Н.Н. (1983), Карташовой В.М. (1988). Изучение биохимических свойств бактерий проводили набором реагентов - пластины биохимические, дифференцирующие энтеробактерий, стафилококков, стрептококков ООО НПО «Диагностические системы» г. Нижний Новгород.
Препарат Арговит представляет собой комплекс высокодисперсных частиц кластерного серебра, поливинилпирролидона и водного раствора, полученного электролучевым способом (12 мг/мл). Препарат обладает широким спектром антимикробного действия в отношении грамположительных и грамотрицательных, аэробных и анаэробных, спорообразующих и аспорогенных бактерий в виде монокультур и микробных ассоциаций.
Спектромаст содержащий цефтиофур гидрохлорид (125 мг), который вводят интрацистернально 10 мл, 2-х кратно с интервалом 24 часа, в течение 2-8 дней согласно инструкции по применению.
Коровам контрольных групп с диагнозом субклинический (n = 10), серозный (n = 10) и катаральный мастит (n = 10) вводили спектромаст интрацистернально 10 мл 2 раз в день согласно наставлению по применению препарата. Животным опытных групп при субклиническом (n = 54), серозном (n = 47) и катаральном (n = 19) мастите препарат арговит вводили в виде водного раствора с концентрацией действующего вещества 20 мл/л интрацистернально 10-15 мл 1 раз в день в течение от 1 до 4 дней.
Результаты исследований. При микробиологических исследованиях проб молока коров с субклинической формой мастита выделили микроорганизмы родов Streptococcus (Str. disgalactiae, Str. agalactiae, Str. pyogenes) - в 78,1 % проб, Staphylococcus (St. aureus, St. epidermidis) - в 14,1 % и E. coli - в 7,8 % проб.
При серозной форме мастита коров изолировали микроорганизмы родов Streptococcus (Str. disgalactiae, Str. agalactiae, Str. pyogenes) - в 68,4 %, Staphylococcus (St. aureus, St. epidermidis) - 21,0 % и E. coli - в 10,6 % проб.
Бактериологическое исследование молока, при катаральной форме мастита, выявило изоляты родов Streptococcus (Str. disgalactiae, Str. agalactiae, Str. pyogenes) - в 48,3 %, Staphylococcus (St. aureus, St. epidermidis) - в 31,0%, E. coli - в 20,7 % проб (таблица 1).
Таблица 1 - Микроорганизмы, выделенные из молочного секрета при субклиническом, серозном и катаральном маститах коров
|
Микроорганизмы |
Мастит |
||||||
|
субклинический, n= 64 |
серозный, n= 57 |
катаральный, n= 29 |
|||||
|
количество изолятов |
% |
количество изолятов |
% |
количество изолятов |
% |
||
|
Streptococcus (Str. disgalactiae, Str. agalactiae, Str. pyogenes) |
50 |
78,1 |
39 |
68,4 |
14 |
48,3 |
|
|
Staphylococcus (St. aureus, St. epidermidis) |
9 |
14,1 |
12 |
21 |
9 |
31 |
|
|
E. coli |
5 |
7,8 |
6 |
10,6 |
6 |
20,7 |
Результаты научно-производственных опытов показали высокую лечебную эффективность серебросодержащего препарата арговит в сравнении с антибактериальным препаратом спектромаст. При терапии субклинического, серозного и катарального маститов коров препаратом арговит средний срок лечения животных составил 2,9+0,1, 3,3+0,3, 4,1+0,2 суток, что в 1,6, 1,9, 1,8 раза меньше по сравнению с препаратом спектромаст в контрольной группе (таблица 2).
Таблица 2 - Средний срок лечения маститов коров препаратами арговит и спектромаст, сут
|
Группа |
субклинический |
серозный |
катаральный |
|
|
контрольная (спектромаст) |
4,8+0,3 |
6,2+0,2 |
7,4+0,4 |
|
|
опытная (арговит) |
2,9+0,1* |
3,3+0,3* |
4,1+0,2* |
*- 0,05 < P
После лечения коров с субклиническим маститом препаратом спектромаст отмечено снижение антибиотикочувствительности у выделенной микрофлоры к 19 препаратам (76,0 %) от 1,75 до 100 %. При этом отмечен незначительный рост чувствительности к амикацину, офлоксацину, ампициллину, цефуроксиму от 3,1 до 19,1 %. Кроме того, установлена ранее отсутствующая антибиотикорезистентность к 6 (24,0 %) препаратам (стрептомицин, энрофлоксацин, тетрациклин, доксициклин, амоксициклин, цефалексин).
При терапии субклинического мастита препаратом арговит выявлен рост антибиотикочувствительности изолированной микрофлоры к 21 препратам (84 %) от 1,3 до 100 %, при одновременном снижении чувствительности к цефуроксиму - на 0,6 %, эритромицину - на 3,0 %, цефотаксиму - на 8,7 % и амоксициллину на 9,3 %, при этом установлена ранее отсутствующая чувствительность к пенициллину и норфлоксацину (таблица 3).
Таблица 3 - Изменения уровня чувствительности выделенной микрофлоры к антибиотикам при лечении субклинического мастита, % (*- 0,05 < P)
|
Антибиотик |
Контрольная группа |
% |
Опытная группа |
% |
|||
|
до лечения |
после лечения |
до лечения |
после лечения |
||||
|
полимиксин |
14,6+0,7 |
12,1+0,3 |
-17,1 |
13,7+0,1 |
15,3+0,4* |
11,7 |
|
|
амикацин |
16,2+0,9 |
16,7+0,5 |
3,1 |
15,2+0,2 |
16,0+0,7* |
5,3 |
|
|
неомицин |
16,1+0,6 |
14,3+0,4 |
-11,2 |
16,8+0,8 |
17,2+0,3* |
2,4 |
|
|
стрептомицин |
15,2+0,1 |
- |
-100 |
15,3+0,4 |
19,1+0,6* |
24,8 |
|
|
ципрофлоксацин |
21,5+0,7 |
17,5+0,2 |
-18,6 |
20,7+0,6 |
25,3+0,8* |
22,2 |
|
|
гентамицин |
19,1+0,4 |
16,3+0,1 |
-14,7 |
17,6+0,3 |
20,1+0,9* |
14,2 |
|
|
энрофлоксацин |
20,3+0,1 |
- |
-100 |
19,9+0,8 |
27,7+0,4* |
39,2 |
|
|
рифампицин |
- |
- |
- |
15,4+0,1 |
16,3+0,8* |
5,8 |
|
|
норфлоксацин |
17,1+0,3 |
16,8+0,7 |
-1,75 |
- |
19,1+0,3* |
100 |
|
|
офлоксацин |
13,4+0,5 |
14,7+0,2 |
9,7 |
12,2+0,4 |
17,8+0,6* |
46 |
|
|
пенициллин |
- |
- |
- |
- |
12,7+0,7* |
100 |
|
|
канамицин |
17,2+0,4 |
15,8+0,6 |
-4,9 |
16,7+0,2 |
17,9+0,4* |
7,2 |
|
|
левомицетин |
14,7+0,2 |
11,7+0,4 |
-20,4 |
12,3+0,8 |
13,7+0,7* |
11,4 |
|
|
тетрациклин |
17,1+0,9 |
- |
-100 |
15,2+0,6 |
17,8+0,1* |
17,1 |
|
|
доксициклин |
16,3+0,1 |
- |
-100 |
15,7+0,2 |
16,6+0,7* |
5,7 |
|
|
ампициллин |
17,9+0,7 |
19,7+0,3 |
10,0 |
18,3+0,5 |
20,3+0,8* |
10,9 |
|
|
карбециллин |
22,4+0,3 |
17,4+0,6 |
-22,3 |
18,6+0,9 |
24,7+0,2* |
32,8 |
|
|
оксациллин |
16,7+0,6 |
14,2+0,8 |
-15 |
15,3+0,4 |
16,8+0,7* |
9,8 |
|
|
линкомицин |
16,3+0,4 |
15,1+0,6 |
-7,4 |
15,8+0,9 |
17,2+0,6* |
8,9 |
|
|
амоксициллин |
17,1+0,7 |
- |
-100 |
19,3+0,4 |
17,5+0,4* |
-9,3 |
|
|
цефалексин |
15,7+0,2 |
- |
-100 |
16+0,8 |
16,8+0,6* |
5 |
|
|
цефуроксимом |
14,1+0,5 |
16,8+0,2 |
19,1 |
16,3+0,7 |
16,2+0,4* |
-0,6 |
|
|
цефотаксимом |
16,2+0,8 |
15,4+0,1 |
-4,9 |
17,1+0,4 |
15,6+0,2* |
-8,7 |
|
|
цефтиофур |
24,1+0,4 |
16,1+0,4 |
-33,1 |
23,4+0,7 |
23,7+0,4* |
1,3 |
|
|
эритромицин |
20,3+0,2 |
16,7+0,6 |
-17,7 |
20,1+0,9 |
19,5+0,1 |
-3 |
При лечения коров с серозной формой мастита в контрольной группе отмечен рост чувствительности у выделенной микрофлоры только к амикацину - на 2,5 %, с одновременным снижение чувствительности выделенных изолятов к 24 препаратам (96 %) от 3,0 до 100 %, при этом к 7 (28 %) препаратам (пенициллин, канамицин, тетрациклин, доксициклин, линкомицин, амоксициллин, цефотаксимом) установлена ранее отсутствующая резистентность.
Таблица 4 - Изменения уровня чувствительности выделенной микрофлоры к антибиотикам при лечении серозного мастита, %
|
Антибиотик |
Контрольная группа |
% |
Опытная группа |
% |
|||
|
до лечения |
после лечения |
до лечения |
после лечения |
||||
|
полимиксин |
15,3+0,2 |
14,2+0,4 |
-7,2 |
14,7+0,8 |
17,3+0,1* |
17,7 |
|
|
амикацин |
15,7+0,1 |
16,1+0,7 |
2,5 |
16,2+0,6 |
17,3+0,3* |
6,8 |
|
|
неомицин |
18,3+0,6 |
17,2+0,1 |
-6,0 |
17,9+0, |
18,5+0,6* |
3,3 |
|
|
стрептомицин |
17,7+0,8 |
16,3+0,5 |
-8,0 |
16,8+0,1 |
17,5+0,9* |
4,2 |
|
|
ципрофлоксацин |
18,5+0,4 |
17,1+0,7 |
-7,6 |
19,1+0,1 |
25,8+0,3* |
35,1 |
|
|
гентамицин |
17,2+0,4 |
16,5+0,9 |
-4,1 |
18,2+0,7 |
18,9+0,1* |
3,8 |
|
|
энрофлоксацин |
19,5+0,7 |
18,6+0,3 |
-4,6 |
19,2+0,1 |
26,4+0,8* |
37,5 |
|
|
рифампицин |
18,3+0,4 |
17,1+0,6 |
-6,5 |
16,9+0,8 |
17,6+0,2* |
4,1 |
|
|
норфлоксацин |
17,8+0,7 |
16,7+0,3 |
-6,2 |
17,2+0,6 |
17,8+0,9* |
3,5 |
|
|
офлоксацин |
16,9+0,4 |
15,7+0,8 |
-7,1 |
17,5+0,4 |
18,4+0,6* |
5,1 |
|
|
пенициллин |
13,1+0,1 |
- |
-100 |
- |
14,6+0,8* |
100 |
|
|
канамицин |
18,7+0,5 |
- |
-100 |
17,3+0,6 |
19,1+0,3* |
10,4 |
|
|
левомицетин |
16,2+0,3 |
14,1+0,4 |
-3,0 |
15,2+0,7 |
17,1+0,2* |
12,5 |
|
|
тетрациклин |
17,2+0,6 |
- |
-100 |
17,3+0,4 |
18,7+0,1* |
8,1 |
|
|
доксициклин |
16,8+0,4 |
- |
-100 |
17,8+0,6 |
18,3+0,3* |
2,8 |
|
|
ампициллин |
17,4+0,7 |
16,9+0,4 |
-2,9 |
18,1+0,3 |
19,4+0,8* |
7,2 |
|
|
карбециллин |
19,3+0,4 |
17,5+0,9 |
-9,2 |
18,8+0,6 |
21,1+0,3* |
12,2 |
|
|
оксациллин |
17,3+0,2 |
16,5+0,7 |
-4,6 |
17,1+0,3 |
18,2+0,6* |
6,4 |
|
|
линкомицин |
18,3+0,7 |
- |
-100 |
- |
18,6+0,9 |
100 |
|
|
амоксициллин |
17,5+0,4 |
- |
-100 |
17,5+0,7 |
18,1+0,5 |
16,7 |
|
|
цефалексин |
16,8+0,6 |
16,1+0,1 |
-4,2 |
16,6+0,4 |
17,8+0,2 |
7,2 |
|
|
цефуроксином |
16,2+0,4 |
15,7+0,7 |
-3,1 |
- |
- |
- |
|
|
цефотаксимом |
15,6+0,2 |
- |
-100 |
16,3+0,7 |
16,8+0,4 |
3,1 |
|
|
цефтиофур |
23,7+0,4 |
16,8+0,2 |
-29,1 |
22+0,6 |
22,8+0,9 |
3,6 |
|
|
эритромицин |
19,5+0,1 |
18,2+0,4 |
-6,7 |
18,5+0,1 |
19,4+0,5 |
4,9 |