Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.03) на тему:Биологическая характеристика бактерий микроценоза Восточного побережья озера Байкал



/

Министерство просвещения Монголии Монгольский ордена полярной звезды Сельскохозяйственный университет Институт ветеринарной медицины

Бурятская государственная сельскохозяйственная академия

На правах рукописи

ХАНДАЖАПОВА БАЯРМА БАТОЕВНА

УДК:619:579.25(571.54)

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАКТЕРИЙ МИКРОЦЕНОЗА ВОСТОЧНОГО ПОБЕРЕЖЬЯ ОЗЕРА БАЙКАЛ

16.00.03 - микробиология ДИССЕРТАЦИЯ

искание ученой степени кандидата V...........Iт лч В К. ¿еФёрййарньгх наук

1 пре .....~ ^.'/Г

Научные руководители: "Заслуженный деятель науки

,, р

л-4 ' Республики Бурятия

доктор ветеринарных наук, профессор Цыдыпов В.Ц. кандидат биологических наук снс. БНЦ СО РАН Абидуева Е.Ю.

Улаан-баатар, 1997 г.

СОДЕРЖАНИЕ

I. ВВЕДЕНИЕ З-б

II. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7-45

2.1. Биологические связи промысловых животных, гидробионтов и птиц в микроценозе природно-очаговых инфекции

2.2. Экологические аспекты водной микробиологии 3 9

III. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 46-110 3.1. Материалы и методы исследования

3.2.1. Вопросы эпизоотологического мониторинга по инфекционным болезням сельскохозяйственных животных Восточного побережья озера Байкал 54

3.2.2. Микробный пейзаж, выявляемые у диких промысловых животных, гидробионтов и птиц Байкальского региона 5 9

3.2.3. Биологическая характеристика микробных изолятов бб

а) Морфологические и тинкториальные свойства

б) Культуральные свойства

в) Биохимические свойства

г) Чувствительность к антибиотикам

д) Патогенные свойства

е) Экологическая характеристика выделенных штаммов и их устойчивость к некоторым химическим препаратам

ж) Определение таксономического положения по определителям

IV. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 111-125

V. ВЫВОДЫ 12 6-12 7

VI. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ 128

VII. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 129-144

I.ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Сегодня становится весьма актуальным экологический подход к проблемам микробиологии, в том числе исследования посвященные взаимосвязи между живыми организмами и окружающей средой в современных условиях.

Прибрежная зона озера Байкал подвергается интенсивному антропогенному влиянию, что является безусловно доказанным явлением. В связи с этим большое значение приобретает необходимость формирования экологического мониторинга.

Немаловажным является при формировании вопросов экологического мониторинга выяснение спектра распространенности эпизоотически значимых микробов среди диких промысловых животных, гидробионтов и птиц, формирующих природный очаг болезни.

Изучение природных очагов болезней, выявление их связей с определенными ландшафтами, условий активизации видового состава источников возбудителя и путей его передачи имеют большое значение для своевременной организации и проведения общих и специфических мероприятий, основанных на научном прогнозе эпизоотической ситуации.

Постоянно расширяющиеся урбанизация и индустриализация обусловливают иногда антропогенную трансформацию природных очагов заразных болезней животных и человека.

Изменения состава биоценозов в антропогенных ландшафтах приводят в одних случаях к исчезновению отдельных видов возбудителей, в других - к значительному рас-

ширению их ареала.

Загрязнение окружающей среды значительно влияют на состояние животного и растительного мира, изменяются характер и перспективы природно-очаговых заразных болезней животных и человека.

Сохранность и обеспечение оптимальных условий ведения животноводства домашней и дикой фауны требуют тщательного изучения антропогенного воздействия на состояние животного мира.

Важно предвидеть реакцию природных очагов на радикальные антропогенные преобразования природных условий, в частности возможные пути обмена паразитами между домашними и дикими животными при организации крупных специализированных животноводческих комплексов. Важна эпи-зоотологическая разведка территории.

Таким образом, анализируя экологическую и эпизоото-логическую ситуации по разным инфекционным болезням, все чаще встречающихся среди диких животных, можно предсказать неблагоприятный прогноз в недалеком будущем относительно сохранения видового состава дикой фауны и возможного появления новых вариантов возбудителей инфекции .

В эпизоотологическом плане первостепенное значение приобретают вопросы изучения закономерностей экологической взаимосвязи возбудителей заразных болезней и дикой фауны, сохранения возбудителей к человеку от синантроп-ных и диких животных и наоборот. Учитывая, что многие дикие животные, являясь восприимчивыми к ряду возбуди-

телей опасных заразных болезней, имеют большое значение в их распространении и в значительной мере способствуют длительному сохранению в природе, в связи с чем требуется эпизоотологический контроль над ним, в целях их ближайшего прогнозирования.

Цель исследования. Изучить выяснение роли носитель-ства эпизоотически значимых микроорганизмов в органах диких промысловых животных, гидробионтов и птиц, обитающих в регионе озера Байкал и их экологическую характеристику .

Задачи исследования:

1. Выделение микробных изолятов из органов диких промысловых животных, гидробионтов и птиц озера Байкал.

2. Изучить их биологические свойства.

3. Выявить некоторые экологические параметры выделенных штаммов и их устойчивость к химическим препаратам.

4. Провести идентификацию и таксономическую диагностику выделенных микроорганизмов.

Научная новизна. Впервые как объект ветеринарной науки изучены патогенные микроорганизмы из различных органов диких промысловых животных-носителей, гидробионтов (нерпа) , птиц и Байкальской воды с изучением их биологических свойств и эпизоотической ситуации по инфекционным болезням в регионе озера Байкал.

Практическая значимость работы. При изучении биологических свойств бактерий в экосистеме озера Байкал выявлено циркуляция патогенных и условно - патогенных

бактерий в организме диких промысловых животных, гидро-бионтов и птиц. Данная работа имеет практическую значимость при разработке методов и средств микробиологического мониторинга в регионе озера Байкал.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены:

- на научно-производственной конференции ветеринарного факультета Бурятского СХИ (Улан-Удэ, 1994);

- на юбилейной конференции, факультета ветеринарной медицины Бурятской государственной сельскохозяйственной академии (Улан-Удэ, 1995);

- на международной конференции "Экологические проблемы микробиологии", БНЦ СО РАН (Улан-Удэ, 1995);

- на международной конференции "Актуальные проблемы ветеринарии" (Барнаул, 1995);

- на научно-производственной конференции факультета ветеринарной медицины БГСХА (Улан-Удэ, 1996) .

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 7 статьях и 1 работа находится в печати.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 14 4 страницах машинописного текста и состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, обсуждение результатов, выводы, практические предложения, список использованной литературы. Работа иллюстрирована 13 таблицами и 2 диаграммами.

II. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 2.1. Биологические связи промысловых животных,

гидробионтов и птиц в микроценозе природно-очаговых инфекций

Животные и птицы в эволюционном плане являются одним из древнейших резервуаров возбудителей болезней вирусной, бактериальной, грибковой, протозойной природы. Плотность населения популяций многих видов животных и птиц очень высока, что является одним из условий развития эпизоотий (Д.К. Львов, В.Д. Ильичев, 1979).

К.А. Дорофеев (1970) отмечает, что подвижность и перекочевка животных - один из эколого-эпизоотологи-ческих факторов, способствующих широкому распространению возбудителей инфекционных заболеваний во внешней среде.

Также Д.К. Львов, В.Д. Ильичев (197 9) заметили, что миграцию многих миллионов птиц можно сравнить с гигантским насосом, дважды в год перекачивающим адаптированных к птицам возбудителей с континента на континент. В период миграции может происходить распространение популяции возбудителей среди птиц, относящихся к различным экосистемам. Перенос возбудителей реализуется за счет хронических и латентных форм инфекций.

Ряд видов птиц и диких животных относится к числу синантропных и тесно контактирует с человеческим жильем и домашними животными. Это создает предпосылки для заноса возбудителей болезней птиц в синантропные биоценозы и развития эпидемических вспышек тех болезней, ко-

торые являются общим с человеком.

По данным К.А. Дорофеева (1970), экология животных изучает взаимоотношение живых организмов, образ их жизни в связи с условиями существования в окружающей среде, динамику численности видов и особенность биоценозов .

Учение о природных очагах трансмиссивных болезней дало возможность вскрыть сложные взаимоотношения возбудителей-переносчиков и "резервуара" (носителей возбудителей заболевания) между собой и окружающей средой.

Большой интерес представляют исследования по эко-лого-эпизоотической адаптации патогенных микроорганизмов к условиям существования, образованию внутривидовых вариантов, изменению возбудителей их в животном организме, вследствие чего они приобретают видовую специфичность .

Учет экологических принципов в изучении взаимоотношения между возбудителями и объектами среды позволяют установить два типа эпизоотологических очага: природный и антропоургический. Первый характеризуется преимущественно трансмиссивной передачей, второй -наличием циркуляции возбудителя, который чаще всего возникает алиментарным, аэрогенным или контактным путем. Эпизоотические очаги сложились исторически и способны под влиянием различных условий переходить один в другой - природный может стать антропоургическим и наоборот.

Межвидовые связи в биоценозах, где циркулируют различные возбудители, создают условия для распространения

болезней (вследствие общих мест обитания, кормовых связей, общих эктопаразитов), поэтому установление закономерностей в эколого-эпизоотических связях имеют большое значение. Наиболее полно раскрываются эти закономерности при увеличении численности диких животных (мышевидные, белки, суслики, насекомоядные и другие), миграции млекопитающих и птиц, способствующих распро-страненёю эндо- и эктопаразитов и повышающих эпизоото-логическою активность членистоногих.

Некоторые инфекционные болезни человека и животных по экологическим условиям циркуляции возбудителя связаны с определенными географическими зонами (тундрой, тайгой, степью, горными районами), в которых постоянно обитают основные хозяева возбудителя. При других инфекционных болезнях границы их распространения могут выходить за пределы соприкасающихся или переходящих этих зон.

Автор отмечает, что в настоящее время известно свыше ста инфекционных болезней, присущих человеку и животным (антропозоонозы), которые в различной географической среде имеют особенности как по степени распространения, интенсивности, сезонности, так и по частоте регистрации в отдельные годы. Возбудители антропозоонозов резервируются сельскохозяйственными животными (коровы, овцы, козы и др.), синантропными (собаки, кошки, мыши, крысы) и дикими животными (плотоядные, грызуны, птицы, членистоногие) . Распространение возбудителя во внешней среде происходит посредством выделений животных (мочи, мясом,

кожей, шерстью и пр.) и эктопаразитами (паукообразными и насекомыми)

Пути перехода возбудителя от источника к восприимчивому животному или человеку зависят от эколого-эпизо-отологических связей. Возбудители болезней, входящие в состав биоценоза природного очага экваториальных стран, способны адаптироваться в широтах континентального климата, а возбудители болезней Дальнего Востока имеют генетическую связь с возбудителями болезней, встречающихся в европейских странах, странах Африки и Америки (энцефалиты, передающиеся членистоногими).

Наиболее существенными внешними факторами, обусловливающими колебания численности грызунов, нужно считать пищевой, климатический, биоценотический (межвидовая конкуренция, паразитизм, хищничество), инфекционные и инвазионные болезни и наконец деятельность человека, направленная на истребление вредных грызунов. Значение трансмиссии "резервации" и патогенность кровососущих членистоногих определяется экологическими условиями обитания эктопаразитов в той или иной географической среде, адаптационными способностями и межвидовыми связями, которые носят преимущественно алиментарный характер. В различные годы и сезоны активность членистоногих варьирует, что связано с погодными условиями, фенологическими особенностями, следовательно, и с сезонной деятельностью, уменьшением или увеличением числа хозяев (грызунов, насекомоядных и хищников), численность которых тоже варьирует по сезонам и годам.

Членистоногие способны переносить возбудителей болезней вирусного и риккетсиозного происхождения, бактериозов, бациллезов и паразитарных болезней.

Эпизоотическая активность многих видов членистоногих определяется комплексом экологических факторов, обусловливающих передачу возбудителей болезней. Двукрылые насекомые способны переносить возбудителей по территориальной распространенности и по времени, а иксодо-вые клещи способны сохранять возбудителей на длительный срок при незначительном их распространений по территорий и, наконец блохи обусловливают циркуляцию возбудителя в замкнутом очаге, значительно не расширяя его границы.

Многие виды животных, восприимчивые к туляремии, лептоспирозу и другим болезням (белки, зайцы, водяные полевки, ондатры, лисицы), обладают плодовитостью, вследствие чего плотность их обитания периодически заметно возрастает. Возникновение энзоотий стоит в прямой связи с увеличением плотности данной популяции на сравнительно небольшой площади (К.А. Дорофеев, 1970).

Это же подтверждают в своих исследованиях Д.К. Львов, В.Д. Ильичев (1979), что в условиях северных островных биоценозов ограниченный видовой состав сочетается с высокой плотностью популяций. Наиболее оптимальные условия для возникновения эпизоотий среди птиц и ластоногих возникают в период вывода молодняка. Именно в этот период систематически отмечаются заболевания, часто сопровождающиеся гибелью животных. Вероятно во

время миграции животных происходит перемещение и возбудителей. При этом возникает эстафетная передача в результате контактов популяций разных видов животных.

Так же М. А. СгасЬеы (1989); В.Д. Пастухов (1993) отмечают, что большие скопления разновозрастного зверя (нерпы) во время линьки на льдах и на лежбищах могут способствовать возникновению инфекций и быстрому их распространению.

Осенью 1987 года зарегистрирована массовая гибель байкальских тюленей (нерпа - Р1гюса з1Ыг1са) отряд ластоногие. Нерпа единственный вид ластоногих и единственный из млекопитающих эндемик Байкала.

Основой питания нерпы служат голомянки и бычки, которых она поедает в среднем 3 кг/сутки. Максимальная масса байкальской нерпы может достигать 120 кг. (М.М. Кожов, 1947).

В настоящее время общая численность нерпы в Байкале 70 тыс. голов (Земский В.А., 1980), этот вид имеет большое биоценотическое и хозяйственное значение. С 1967 года нерпа - источник товарной продукции (шкуры, жир, мясо) и преимущественно добываются перелинявшие первогодки - от 2,5 до 4 тыс. в год (Швецов Ю.Г., Смирнов М. Н., Монахов Г.И., 1984).

Ареал байкальской нерпы, как самостоятельного вида, ограничивается Байкалом (Пастухов В.Д., 1993).

Восемь лет прошло после памятной эпизоотий, повлекшей за собой массовую гибель байкальских тюленей: в осенне - зимний сезон 198 7/1988 гг. из 7 0 тыс. животных

уцелело около 60 тыс. этого уникального эндемика.

Причиной гибели тюленей стал вирус чумы плотоядных. Этот диагноз был поставлен первоначально профессором Колесниковым B.C. в декабре 1987 года во время экспедиции, организованной Иркутским Лимнологическим институтом СО РАН (г. Иркутск)на Большой Ушканий остров.

В дальнейшем оказалось, что 8 0% проб сыворотки крови байкальских нерп, которые были собраны в 1988 и 198 9 г. г. содержали специфические вируснейтрализующие антитела к вирусу чумы плотоядных в титрах 1:20 - 1:540. В дальнейшем вирус был классифицирован как морбилливирус.

На второй международной Верещагинской конференции в октябре 1995 года был прочитан доклад, посвященный исследованию морбилливируса байкальских тюленей, подготовленной совместно с сотрудниками Лимнологического института и английскими учеными из института здоровья животных. Морбилливирусный изолят от байкальской нерпы имел наибольшее сходство с полевым изолятом вируса чумы плотоядных, выделенных в Германии от больных чумой собаки и хорька. Полученные результаты указывали на то, что поразивший байкальск