|
Основная цель проекта - поиск микробов-антагонистов и
лизирующих фагов, пригодных для профилактики носительства Campylobacter
jejuni (C.jejuni) у бройлерных цыплят.
Данная область исследований
имеет непосредственное отношение к производству продуктов питания на
основе мяса птицы. Известно, что мировой рынок ориентирован на
качественную и безвредную продукцию. Ограничивающими факторами для
продвижения на мировой рынок продуктов птицеводства из США и России
являются случаи контаминации птицы болезнетворными микроорганизмами, в
том числе кампилобактериями (C.jejuni), и использование для борьбы с
этим явлением хлорсодержащих соединений.
Контролем и обеспечением
безопасности пищевых продуктов в США и России занимаются
Сельскохозяйственная Исследовательская Служба (ARS) департамента
сельского хозяйства США и Департамент ветеринарии Министерства сельского
хозяйства и продовольствия РФ, которые также заинтересованы в
продвижении национальной продукции на мировой рынок и делают все
необходимое для поиска путей решения этой задачи. По мнению авторов
проекта, специалистов США и России, проблема контаминации птицы
бактериями C.jejuni в процессе воспроизводства и переработки может быть
решена путем использования новых альтернативных подходов, в частности,
целенаправленного применения микробов-антагонистов и бактериофагов,
угнетающих рост и размножение C.jejuni.
Как в США, так и в России
для профилактики и лечения инфекционных заболеваний птицы широко
используют препараты микробов-антагонистов. Авторы проекта имеют
определенный опыт в разработке пробиотических препаратов для нужд
птицеводства. Предпосылкой для успешной реализации проекта служат
экспериментальные данные сотрудников ARS департамента сельского
хозяйства США о возможности ограниченного контроля C.jejuni у бройлерных
цыплят путем введения им микрофлоры взрослой птицы (Mucosal Competitive
Exсlusion; MCE). Однако наблюдаемый эффект, как правило, непродолжителен
по времени и не всегда достижим. В связи с этим авторы проекта, намерены
осуществить направленный поиск микробов-антагонистов, активных в
отношении C.jejuni, у птицы, выращенной в разных условиях содержания.
Будет изучен широкий круг микроорганизмов кишечника здоровой птицы,
осуществлен поиск среди них бактерий-антагонистов, активных в отношении
штаммов C.jejuni, выделенных в хозяйствах России и США. Поиск
антагонистов будет проведен среди анаэробной группы микроорганизмов,
представителей родов Enterococcus, Bacillus, семейства
Enterobacteriaceae. Работа по выделению пробионтов, их идентификации,
изучению антагонистической активности против C. jejuni в опытах in vitro
будет выполнена российскими исследователями, эксперименты по испытанию
отобранных перспективных изолятов пробионтов в опытах на цыплятах
американскими коллабораторами - в Исследовательском Центре Рассела
(США,г.Атенс, штат Джорджия).
Второе направление научных исследований, которое будет
разрабатываться в проекте - это поиск бактериофагов, способных
лизировать культуры C. jejuni . Будет создана коллекция фагов, изучены
их физико-химические и биологические свойства, механизмы взаимодействия
с клетками C.jejuni. После идентификации in vitro фагов, лизирующих
C.jejuni, их эффективность будет испытана в экспериментах in vivo на
цыплятах американскими и российскими исследователями.
Получение
препаратов пробионтов и бактериофагов, активных в отношении
кампилобактерий, позволит предложить новый подход к контролю
носительства C.jejuni у бройлерных цыплят в промышленном птицеводстве.
Препараты можно будет использовать как для профилактики носительства
C.jejuni, так и для лечения инфицированной кампилобактериями птицы.
Существенное уменьшение численности кампилобактерий на всех стадиях
воспроизводства бройлеров и их переработки, благодаря применению
пробионтов и фагов, позволит снизить или совсем исключить использование
химических дезинфектантов в технологии обработки тушек и, в конечном
итоге, повысить качество продукции птицеводства. Появятся реальные
предпосылки для получения более конкурентоспособной продукции
птицеводства и снижения риска заболевания людей кампилобактериозом.
Предлагаемый американскими и российскими исследователями проект
имеет потенциальную коммерческую значимость, так как преследуется цель
получения экологически чистой, конкурентоспособной продукции
птицеводства в хозяйствах США и России.
О компетенции участников
проекта свидетельствует следующая информация:
- ГНЦ ПМ
(Государственный научный центр прикладной микробиологии) и ВГНКИ
(Всероссийский Государственный научно-контрольный институт
ветпрепаратов) имеют научные и практические разработки в области
изучения микробиологии и патогенеза кишечных инфекций, создания
вакцинных и пробиотических препаратов для профилактики и лечения
кишечных заболеваний.
- ARS (Сельскохозяйственная Исследовательская
Служба департамента сельского хозяйства США) располагает специалистами в
области контроля инфекционных заболеваний птицы, а также экспертами по
вопросам безопасности продукции птицеводства.
Основной объем работ
связан с решением главной задачи проекта - поиском бактерий-антагонистов
и лизирующих фагов для контроля носительства C.jejuni у бройлерных
цыплят. Предполагается выполнение, в основном, микробиологических
исследований по мониторингу штаммов C.jejuni в птицеводческих хозяйствах
России, их характеристике, в том числе генетической, по выделению и
идентификации среди основных представителей кишечной микрофлоры взрослой
птицы культур пробионтов, обладающих антагонистической активностью
против C.jejuni. У наиболее перспективных штаммов-пробионтов и
бактериофагов будут изучены биотехнологические свойства: способность
культивироваться, устойчивость к концентрированию, сушке и т.д.
В
работе по проекту будут использованы следующие технические подходы.
Культуры C.jejuni будут выделены из кишечного содержимого или соскобов
слизистой кишечника бройлерных цыплят различных птицефабрик Российской
Федерации общепринятыми для микроаэрофилов методами. Сходство и различие
между штаммами C.jejuni, выделенными в России и США, будут изучены путем
секвенирования вариабельных участков гена синтеза флагеллина.
Бактерии-антагонисты C. jejuni предполагается выделить со слизистых и из
содержимого кишечника свободной от C.jejuni сельскохозяйственной и,
возможно, дикой птицы. При этом источником такой птицы будут крупные
птицефабрики, фермерские и индивидуальные хозяйства, а также питомники,
где выращивают промысловую птицу (фазаны, тетерева, куропатки и др.).
Выделение и работа с анаэробами будет проводиться в соответствии с
инструкцией по лабораторным работам с анаэробами (VPI, Anaerobe
laboratory Manual, 1977). Для выделения и культивирования
бактерий-антагонистов из родов Enterococcus, Bacillus и семейства
Enterobacteriaceae будут использоваться стандартные плотные питательные
среды. Бактериальные вирусы, способные лизировать C.jejuni, будут
идентифицированы методами электронной микроскопии, спот-тестом и
титрованием штаммов, чувствительных к выделенным фагам. Для изучения
биологических свойств фагов, из физических и химических характеристик
будут применяться традиционные подходы. Методы электронной микроскопии и
флуорометрии, используемые для изучения взаимодействия между фагами и
клетками, подробно описаны в работах авторов проекта.
Взаимодействие с коллаборатором и партнером проекта в лице ARS -
PMSRU будет заключаться в обмене результатами исследований, штаммами,
препаратами, генетическими конструкциями и осуществлении совместных
экспериментальных работ, а также в организации и проведении рабочих
конференций и семинаров, в подготовке публикаций, патентных заявок.
В соответствии с целями МНТЦ при выполнении настоящего проекта будут в
полной мере реализованы такие задачи, как поддержание фундаментальных и
прикладных исследований, разработка биотехнологий в мирных целях,
отвечающих гражданским нуждам. |
