Veterinary medicine
Veterinary medicine
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.
The relevance of the study and the presence of gaps in the existing knowledge on the topic. Monitoring studies of the biological safety of food raw materials for microbiological indicators is an urgent problem due to the increase in the number registered diseases transmitted to humans through raw materials and products of animal origin. There is a tendency for a statistically significant increase in epidemiological indicators throughout the world, the proportion of these pathologies is increasing both in humane medicine and veterinary medicine.
The aim of the work is a comparative assessment and selection of effective methods for studying the formation biofilms enterobacteriaceae circulating among susceptible animal species and isolated from food raw materials.
Methods. Аnalysis of growth and dynamics development biofilms Enterobacteriaceae was carried out during cultivation on nutrient media containing growth factors for the repair of the cell wall and the reversal viable uncultured microorganisms. To study the morphological and functional patterns of the development a population microorganisms in vitro and in vivo, we used the conventional and developed methods for preparing preparations for scanning, transmission phase contrast, optical and luminescence microscopy.
Results and its discussion. During microbiological control critical points in the technology of animal husbandry and food production, the morphological and functional characteristics biofilms, which are communities microorganisms secreting a polymer matrix and adhered to the tissues of susceptible animal species and abiotic surfaces livestock buildings and food industries, were studied. The developed methods of biofilm cultivation made it possible to study enterobacteriaceae biofilms in vitro and in vivo, without disturbing the natural architectonics of the population microorganisms, to determine the components extracellular matrix. For the study dynamics morphological and functional patterns of the development populations microorganisms, routine and technological advances present are recognized as promising, for example, scanning electron microscopy makes it possible to assess the degree of formation and morphological composition biofilms. Phase contrast microscopy to reveal processes depending on the composition medium and the oxygen content in the culture medium.
Conclusions. Methods for cultivating biofilms in vitro and in vivo without disturbing the natural architectonics of biofilms made it possible to optimize the preparation samples for research and eliminate the routine stages of colony counting, and significantly increase the number of analyzes. Due to the simplicity of operations and minimization manual labor, productivity increases, safety of work is increased, cost of personnel working time is reduced, and subjective factors are excluded. For the development of a complex antiepizootic and diagnostic measures, a priority direction is the disclosure of scientific knowledge in the field fundamental studies of ecological plasticity and adaptation potentially pathogenic enterobacteria to parasitism in the warm-blooded organism of birds and mammals. This will allow solving applied problems controlling the critical points of livestock and food production technology, developing effective chemotherapeutic and disinfecting drugs to reduce cell coaggregation and detect viable uncultured microorganisms.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.