Е. М. Ленченко, Е. A. Волкова
Московский государственный университет прикладной биотехнологии

Источник: материалы XVI Московского международного конгресса по болезням мелких домашних животных

При организации профилактических мероприятий и изыскании средств борьбы с инфекционными и паразитарными болезнями актуальным является проведение комплекса организационно-хозяйственных, ветеринарно-санитарных и зоогигиенических мероприятий, обеспечивающих: создание оптимальных условий содержания и кормления животных; повышение резистентности организма; контроль сырья и продукции животного происхождения на наличие возбудителей. Составной частью профилактических мероприятий является соблюдение ветеринарно-санитарных правил по сбору и использованию животноводческих стоков и навоза для удобрений, так как не исключена возможность контаминации патогенными агентами овощей на полях в зоне природных очагов. Для достижения эффективных практических результатов в указанной области необходимы исследования межпопуляционных взаимодействий возбудителей, относящихся к разным систематическим группам. Поэтому целью работы явилась сравнительная оценка лабораторных моделей для изучения взаимодействия простейших и бактерий.

В опытах по изучению межпопуляционных взаимодействий простейших и бактерий использовали культуры простейших Amoeba proteus, Tetrachimena pyriformis и Paramecium caudatum, культуры микроорганизмов Yersinia enterocolitica O3, флокулирующие бактерии Zoogloea ramigera, являющиеся составной частью микробиоценоза активного ила аэротенков при биологической очистке сточных вод.

В естественных биоценозах, в том числе и активном ила аэротенков, популяции различных таксономических групп взаимодействуют друг с другом, например, бактерии с грибами, простейшими, гельминтами и т.д., поэтому на первом этапе апробировали лабораторную модель взаимодействия иерсиний и простейших. Для приготовления препарата на предметное стекло помещали одну каплю среды, содержащую амебы и инфузории, и добавляли одну каплю среды, содержащую бактерии, окрашенные конго красным, затем капли перемешивали стеклянной палочкой. Псевдоподии амебы окружали бактерии, которые вместе с небольшим количеством воды оказывались в цитоплазме простейших. Образующийся при этом пузырек – пищеварительная вакуоль окружалась множеством мельчайших лизосом, которые сливались с мембраной и выделяли свое содержимое. В перистом инфузорий пищевые частицы (бактерии) поступали вместе с током жидкости. Краситель конго красный является индикатором в интервале рН от 3 до 5, и изменяет окраску следующим образом: при рН 5,1 –оранжевый цвет; рН 3-5 – пурпурно-красный; рН 3,1 синий цвет, поэтому в зависимости от рН цвет вакуолей изменялся. После завершения переваривания мембрана пищеварительной вакуоли расщеплялась с образованием множества тончайших канальцев. Растворимые продукты переваривания поступали в эти канальцы, а затем выводились из клетки путем экзоцитоза. Количественная оценка межпопуляционных взаимодействий выявила, что в опыте исходная концентрация иерсиний 108 микробных клеток снижалась через 5 суток на 3 порядка (105 микробных клеток); через 7 суток - на 4 порядка (104 микробных клеток) и поддерживалась на этом уровне в течение 10 суток (срок эксперимента). В контроле исходная концентрация иерсиний 108 микробных клеток снижалась через 5 суток на 2 порядка (106 микробных клеток) и поддерживалась на этом уровне в течение 10 суток (срок эксперимента). Внутриклеточный тип пищеварения простейших организмов способствует значительному снижению числа патогенных и потенциально-патогенных бактерий. Вместе с тем, за счет адгезии на поверхности и внутри простейших, гельминтов, расширяется диапазон адаптивных свойств возбудителей, обусловливающих смешанные паразитарных и бактериальных болезни.

Следующей задачей явилось изучение влияния инфузорий на численность популяций бактерий, что оценивалось по колониеобразующей активности бактериальных клеток. Установлено, что флокулирующие бактерии снижали численность иерсиний, включая их в структуру формирующихся флокул. В частности, в опыте через 24 ч количество КОЕ иерсиний уменьшилось на один порядок, через 48 и 72 ч – на два порядка, то есть за 48 и 72 ч взаимодействия происходило снижение КОЕ иерсиний с 1х107 до 1х105. Это свидетельствовало, что флокулирующие бактерии способны включать условно-патогенные и патогенные бактерии (в том числе иерсинии) в структуру формирующихся флокул, поэтому для повышения эффективности очистки сточных вод в биоценозе активного ила аэротенков можно использовать бактерии Z.ramigera.

Для исследования бактериологических и морфологических аспектов межпопуляционного взаимодействия нами разработана лабораторная модель, основанная на иммобилизации простейших и бактерий на покровных стеклах. Модель позволяет определять степень флокуляции микробиоценоза активного ила в аэротенках и позволяет изучать механизм взаимодействия бактерий с флокулирующими бактериями, грибами, микроводорослями, простейшими, гельминтами с использованием световой и электронной микроскопии.

Результаты исследований и анализ литературы позволяют заключить, что использование данной лабораторной модели в области познания паразитоценозов способствуют выявлению механизма взаимодействия прокариот и эукариот. Для отбора штаммов с высокой флокулирующей активностью рекомендуется использовать лабораторную модель, основанную на иммобилизации простейших и бактерий на покровных стеклах.

Summary
Lencenko E.M., Volkova E.A. Estimation of the laboratory models for investigation of population connections between protozoa and bacteries. Moscow State University of Applied Biotechnology (MGUPB)

The comparative estimation of laboratory models for investigation of connections between protozoa and bacteries was done. The optimal model for quantity cells control of bacteria and protozoa was choused and with this model it is possible to be used to investigate the mechanisms of thire connections in the light and electronic microscope.