Пропионовокислые бактерии против сальмонеллы

ПРОПИОНОВОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ ПРОТИВ САЛЬМОНЕЛЛЫ В ПТИЦЕВОДСТВЕ

Характеристика антимикробной функции молочного пробиотика Propionibacterium freudenreichii против мультирезистентной сальмонеллы enterica SerovarHeidelberg (S. Heidelberg) у индюшат.

Сальмонелла Гейдельберг (Salmonella Heidelberg) является основным серотипом сальмонеллы, который вызывает пищевые заболевания у людей. Индюки могут содержать патоген в слепой кишке, не проявляя явных клинических признаков, что может привести к инфицированию туш во время обработки. Поскольку люди могут заразиться сальмонеллезом, потребляя зараженную Salmonella Heidelberg продукцию из мяса индейки, необходимы целенаправленные меры контроля, сводящие к минимуму колонизацию возбудителя в индюках.

Пробиотики являются одним из широко используемых неантибиотических вмешательств, которые могут быть использованы для контроля пищевых патогенов в сельском хозяйстве у животных. В настоящем исследовании была изучена эффективность применения пробиотической бактерии молочного происхождения Propionibacterium freudenreichii против Salmonella Heidelberg в экспериментах in vitro и in vivo.

В экспериментах in vitro использовались два штамма подвидов P. freudenreichii: P. freudenreichii freudenreichii B3523 (PF) и P. freudenreichii shermanii B4327 (PS).

Эксперименты in vitro включали анализы на подвижность Salmonella Heidelberg, размножение, адгезию и инвазию в модифицированной среде подвижности, содержимом слепой кишки и линиях эпителиальных клеток птиц, соответственно.

Кроме того, пробиотические качества Propionibacterium freudenreichii были проверены путем воздействия на него низких значений рН и солей желчных кислот, а также проведения гемолиза, определения антимикробной активности, а также анализа адгезии и инвазии.

Последующие эксперименты in vivo проводились на 2-недельных, 7-недельных и 12-недельных коммерческих индюках для определения эффективности Propionibacterium freudenreichii против колонизации Salmonella Heidelberg.

Для всех анализов in vitro обработки были продублированы, а эксперименты были повторены по меньшей мере 3 раза. Для исследований in vivo в каждой группе обработки было не менее 12 птиц, и эксперименты повторяли. Данные были проанализированы с использованием процедуры PROC-MIXED SAS (P<0,05), определяющей статистическую значимость - это очень мощная процедура для широкого спектра статистических анализов, включая повторный дисперсионный анализ - обеспечивает легкий доступ к многочисленным смешанным линейным моделям, которые полезны во многих общих статистических анализах.

Результаты in vitro показали, что Propionibacterium freudenreichii (подвиды PF и PS) были эффективны в снижении подвижности Salmonella Heidelberg, размножения, адгезии и инвазии в эпителиальные клетки птиц (P <0,05). Propionibacterium freudenreichii обладали высокой выживаемостью при низких значениях рН (2,5)  и в присутствии солей желчи (0,3%). Propionibacterium freudenreichii не обладали гемолитической активностью и обеспечивали безопасность для применения у индеек.

Прим. ред.: здесь Гемолитическая активность - способность вызывать гемолиз. Т.е. лизис эритроцитов может быть обусловлен разрушением мембраны каким-либо микробным токсином:  бактериальные гемолизины - мембранотоксины, которые вызывают нарушение целостности мембраны эритроцитов и их лизис. Гемолитической активностью обладают многие патогенные бактерии: S.aureus, S.pyogenes, C.рerfringens, C. tetani,C. botulinum, C. diphtheriae и др.)

(A–C) Гемолитическая активность Streptococcus pyogenes, P. freudenreichii (PF) и P. shermanii (PS). Культуры PF или PS (10⁹ КОЕ/мл) высевали на кровяной агар из индейки Columbia. Кровяной агар из индейки Columbia с прожилками S. pyogenes с известной гемолитической активностью сохраняли в качестве положительного контроля (n = 6; P <0,05).

Кровяной агар - обобщённое название питательных сред, содержащих в составе кровь животных. Предназначен для выделения и культивирования прихотливых микроорганизмов, а также их первичной дифференциации по типу гемолиза. Кровяной агар готовят путём добавления к расплавленной и охлаждённой до 45-50°C стерильной плотной питательной среде от 5 до 10 % крови животных.

Кроме того, бесклеточные экстракты Propionibacterium freudenreichii обладали антимикробной активностью против патогенов, включая Salmonella Heidelberg (P <0,05). В экспериментах in vivo сокращение популяций Salmonella Heidelberg варьировало от 1,0 до 2,7 log10 КОЕ/г в слепой кишке в разных возрастных группах (P<0,05). Кроме того, добавление Propionibacterium freudenreichii значительно уменьшало инвазию Salmonella Heidelberg в печень и селезенку индеек (р<0,05). Propionibacterium freudenreichii колонизируется в больших количествах (~ 5,0 log10 КОЕ/г) в слепой кишке, что указывает на их высокий потенциал адгезии.

В заключение следует отметить, что Propionibacterium freudenreichii можно использовать в качестве эффективного пробиотика для индеек, чтобы предотвратить колонизацию и распространение Salmonella Heidelberg во внутренние органы.

Исследование финансировалось Миннесотским Проектом AES (State Special).

Источник: Nair DVT, Kollanoor Johny A. Characterizing the Antimicrobial Function of a Dairy-Originated Probiotic, Propionibacterium freudenreichii, Against Multidrug-Resistant Salmonella enterica Serovar Heidelberg in Turkey Poults. Front Microbiol. 2018 Jul 12;9:1475

См. дополнительно: Пробиотики в животноводстве (птицеводстве)

К РАЗДЕЛУ: ПРОБИОТИКИ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ