Мониторинг эндопаразитофауны крупного рогатого скота и механизмы циркуляции основных инвазий на территории Ульяновской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

Мониторинг эндопаразитофауны крупного рогатого скота и механизмы циркуляции основных инвазий на территории Ульяновской области

03.00.16 - экология

кандидата биологических наук

Катков Александр Евгеньевич

Ульяновск - 2007

Работа выполнена на кафедре биологии, ветеринарной генетики, паразитологии и экологии Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Романова Елена Михайловна

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Потатуркина-Нестерова Наталия Иосифовна

кандидат биологических наук, профессор Назаренко Владимир Александрович

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита состоится «10» ноября 2007 года в _____ часов на заседании диссертационного совета Д 212.278.07 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновский государственный университет» по адресу: 432000, г. Ульяновск, Набережная р. Свияги, 106, корпус 1, аудитория 703.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ульяновского государственного университета и на сайте www.uni.ulsu.ru

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 432000, ул. Л. Толстого, 42, Ульяновский государственный университет, Управление научных исследований.

Автореферат разослан «____»_________________2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат биологических наук, доцент С.В. Пантелеев

гельминтофауна скот инвазия выживаемость

Общая характеристика работы

Диссертационные исследования выполнялись в соответствии с планом НИР Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии по теме «Система экологического мониторинга и санитарного прогнозирования (№ 01.200.203527)».

По характеру изучаемых процессов и явлений диссертационная работа относится к области экологии сообществ, в частности - паразитоценозов. В работе изложены результаты исследований видового многообразия региональной паразитофауны крупного рогатого скота, расшифрованы звенья механизмов, обеспечивающих циркуляцию основных инвазий, охарактеризован характер биотических взаимоотношений между гельминтофауной и компонентами микробиоценоза кишечника, обоснована актуальность проблемы биобезопасности аграрных территорий Ульяновской области.

Актуальность темы

Решение важной народохозяйственной проблемы обеспечения населения продуктами питания напрямую связано с развитием животноводства, продуктивность которого на 70% определяется факторами среды обитания, в том числе и уровнем ее биобезопасности. Гельминтозы крупного рогатого скота причиняют значительный экономический ущерб животноводству, снижая уровень продуктивности в среднем на 20-30% (К.И. Скрябин, Р.С. Шульц (1937), Х.В. Аюпов (1953), М.И. Кузнецов (1972), И.С. Сайфуллов (1972), В.Ф. Никитин (1986), С.Д. Дурдусов (1999) и др.).

Проблемы паразитарных систем и биобезопасности Постановлением Президиума Российской академии наук (1 июля 2003 г) отнесены к числу приоритетных направлений фундаментальных исследований в области биологии (п.5.2 и 5.32).

Ульяновская область, согласно данным официальной статистики, относится к территориям с наиболее высоким уровнем инфекционной и инвазионной заболеваемости в Российской Федерации. За последние десятилетия резко ухудшилась экономическая ситуации в скотоводстве, что негативно сказалось на условиях содержания и кормления животных. Значительные изменения произошли в породном составе региона за счет импорта новых пород и скрещивания их с местным поголовьем. Такие разительные перемены не могли не отразиться на паразитофауне крупного рогатого скота. Паразитарные системы чутко реагируют на изменения окружающей среды комплексом реакций, которые в настоящее время мало изучены.

Комплексные исследования видового разнообразия паразитофауны крупного рогатого скота на территории Ульяновской области ранее не проводились. Отсутствуют сведения о структуре паразитоценозов, интенсивности и экстенсивности инвазии, их сезонной динамике, доминантных инвазиях, о механизмах, обеспечивающих циркуляцию инвазий на территории Ульяновской области. Круг этих вопросов имеют не только общетеоретическую ценность, но и прикладное значение, поскольку их решение позволит снизить падеж, повысить продуктивность, качество животноводческой продукции и снизить уровень биологической опасности среды обитания человека и животных.

Цели и задачи исследования

Цель исследования - выявить видовое разнообразие, доминантные виды гельминтофауны крупного рогатого скота и звенья биологических механизмов, ответственных за ее распространение и циркуляцию на территории Ульяновской области.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

· Выявить видовое многообразие региональной гельминтофауны крупного рогатого скота

· Определить наиболее распространенные инвазии в скотоводстве области за последнее десятилетие

· Охарактеризовать половозрастную и сезонную динамику экстенсивности и интенсивности основных инвазий

· Выявить факторы, способствующие циркуляции основных инвазий и выживаемость гельминтофауны

· Исследовать характер биотических взаимоотношений между гельминтофауной и компонентами микробиоценоза кишечника в организме хозяина

· Провести картографирование территорий, зараженных стронгилоидозом, и ранжировать их по уровню биологической опасности для человека и животных

Научная новизна

Установлено, что видовой состав региональной гельминтофауны крупного рогатого скота представлен 9 видами, относящихся к классам цестод, трематод и нематод. Установлено, что основная гельминтофауна на территории Ульяновской области за истекшее десятилетие была представлена видами, относящимися к классу нематод. Доминантной инвазией, поражающей свыше 70% поголовья крупного рогатого скота, на протяжении последнего десятилетия являлся стронгилоидоз.

Было выявлено, что в циркуляции инвазии важную роль играет ее экстенсивность, половозрастные и сезонные особенности паразитоценоза в организме хозяина и интенсивность инвазии. Охарактеризованы звенья механизма, обеспечивающего циркуляцию инвазии во внешней среде. Установлено, что природно-климатические условия региона обеспечивают круглогодичную циркуляцию инвазионного начала во внешней среде и выживаемость 5-6% гельминтов после зимовки на пастбищах. Исследован характер биотических взаимоотношений в системе гельминтофауна - микробиоценоз кишечника. Установлено, что гельминтофауна подавляет рост основной микрофлоры - бифидобактерий, бактероидов и лактобацилл, и создает благоприятную среду для наращивания биомассы стрептококков, стафилококков и эшерихий. На территории Ульяновской области выявлены районы с постоянно высоким уровнем стронгилоидной инвазии, проведено их картографирование и ранжирование по уровню биологической опасности.

Практическая ценность работы

Нами выявлен видовой состав региональной гельминтофауны, ее выживаемость и специфика реализации циклов развития; сезонная периодичность наибольшей опасности заражения; структурные особенности ассоциативных инвазий, частота их встречаемости. Эти данные являются базовыми и стали основой для разработки и реализации целенаправленных профилактических мероприятий в оптимальные сроки. Результаты исследований автора переданы в Министерство сельского хозяйства Ульяновской области и легли в основу методических рекомендаций производству: «Мероприятия по срокам диагностики и лечебно-профилактическим мероприятиям против паразитоценозов».

Анализ среднемноголетних наблюдений экстенсивности и интенсивности инвазий позволил выявить территории с высоким уровнем их биологической опасности в отношении гельминтозов.

Результаты исследований имеют общеэкологическую значимость и могут быть использованы в системах экологического мониторинга и прогнозирования.

Полученные данные используются в учебном процессе на факультете ветеринарной медицины ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия».

На защиту выносится:

· Видовое разнообразие региональной гельминтофауны крупного рогатого скота

· Средовые факторы, способствующие выживаемости гельминтофауны и циркуляции инвазии

· Характер биотических взаимоотношений между гельминтофауной и компонентами микробиоценоза кишечника

· Ранжирование территорий Ульяновской области по уровню их биологической опасности в отношении стронгилоидоза

Апробация и публикации

Материалы диссертационной работы были доложены и обсуждались на конференциях различного уровня: на ежемесячных научных семинарах кафедры, ежегодных конференциях Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии, на Всероссийской научно-практической конференции в рамках XVI Международной специализированной выставки «АгроКомплекс-2006» (Уфа, 2006), на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы экологии и охраны природы. Пути их решения» (Ульяновск, 2006), на Международной научно-практической конференции «Молодежь и наука XXI века».

Публикации

По материалам исследований опубликовано 5 статей, в которых изложены основные положения и выводы диссертационной работы.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 133 страницах машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических предложений и списка литературы, содержащего 171 отечественный и 66 зарубежных источников. Работа иллюстрирована 11 таблицами и 21 рисунком.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи исследования, сформулирована научная новизна и практическая значимость работы, изложены основные положения, выносимые на защиту, приведена структура диссертации.

Глава I содержит обзор литературы по изучаемой проблеме. В ней отражено состояние изученности проблемы, обсуждаются результаты исследований, отражен круг вопросов, связанных с изучением поставленной проблемы. Анализируется многогранность научных подходов и их основные составляющие. Рассматриваются теоретические и прикладные аспекты изучаемой проблемы. Первая глава включает 5 разделов, изложена на 24 страницах.

Глава II посвящена материалам и методам исследований. Первый ее подраздел посвящен характеристике природно-климатических условий Ульяновской области. Второй подраздел - методикам исследования. Даны характеристики районов исследований, объектов исследований. Всего в ходе работы было обследовано свыше 600 голов крупного рогатого скота. Гельминтоовоскопия проводилась комбинированным методом флотации по Дарлингу, Фюллеборну. Содержание яиц в 1 г пробы и суточной массе определяли по методу Стола. Гельминтоларвоскопию проводили по методу Бермана-Орлова. Цикл развития S. papillosus in vivo и in vitro изучали по методу Т.И. Поповой. При исследовании эндомикрофлоры у здоровых и инвазированных животных учитывали количество микроорганизмов; проводили родовую и видовую идентификацию выделенных культур бактерий по общепринятым тестам и дифференциальным схемам.

Культуральные свойства выделенных культур изучали по характеру роста на питательных средах. На плотных средах - вид, форму, величину, края, поверхность, цвет и консистенцию колоний, а в жидких средах - степень прозрачности жидкости, наличие или отсутствие осадка и его характер.

Морфологические и тинкториальные свойства выделенных культур изучали в мазках, окрашенных по Грамму.

Оценку тенденций циркуляций инвазий, выравнивание динамических рядов проводили методом наименьших квадратов с определением среднемноголетних показателей зараженности (СМПЗ) с использованием ПЭВМ. По материалам сигнальной оценки проводили качественную градацию показателей заболеваемости по шкале, в которой: низкий уровень - 0 - 4,7%, средний - 4,8 - 25%, выше среднего - 26 - 47% и высокий - > 48%.

Глава III включает 7 разделов и посвящена изложению и обсуждению собственных результатов, полученных в ходе исследования.

В разделе 3.1 изложены результаты исследований видового многообразия эндопаразитофауны крупного рогатого скота на территории Ульяновской области за истекшее десятилетие. Был выявлен видовой состав и охарактеризована региональная гельминтофауна крупного рогатого скота. С этой целью были проанализированы и статистически обработаны архивные материалы Ульяновской областной ветеринарной лаборатории за последнее десятилетие. Нами было установлено, что у крупного рогатого скота на территории области паразитируют представители 3 классов гельминтов: Trematoda, Cestoda, Nematoda. Результаты исследования видового многообразия паразитофауны представлены в таблице 1.

Полученные результаты свидетельствовали о повсеместном распространении гельминтофауны крупного рогатого скота на всей территории Ульяновской области. Важно было установить, какие средовые факторы территории и технологические особенности содержания крупного рогатого скота благоприятны для циркуляции инвазий.

Таблица 1. Видовое разнообразие гельминтофауны крупного рогатого скота на территории Ульяновской области

Видовое название гельминта
TREMATODA (Rudolphi, 1808) Fasciola hepatica, L., 1758 Dicrocoelium lanceatum, Stiles et Hassall, 1896 Paramfistomum cervi, Zeder, 1790
CESTODA (Rudolphi, 1808) Moniezia expansa, Rudolphi, 1891 Moniezia benedeni, Moniez, 1879
NEMATODA (Rudolphi, 1808) Strongyloides papillosus, Wedl, 1856 Trichocephalus ovis, Abildgaard, 1795 Neoascaris vitulorum, Gorze, 1782 Chabertia ovina, Fabricius, 1788

За последнее десятилетие на территории Ульяновской области у крупного рогатого скота постоянно регистрировались представители 7 семейств паразитарных гельминтов (Fasciolidae, Dicrocoeliidae, Anoplocephalidae, Dictyocaulidae, Trichocephalidae, Strongylidae, Trichonematidae), включавших 9 видов.

Класс Trematoda был представлен 3 видами: Fasciola hepatica, Dicrocoelium lanceatum и Paramfistomum cervi. Класс Cestoda был представлен 2 видами: Moniezia expansa и Moniezia benedeni.

Доминирующим являлся класс Nematoda, представленный широкораспространенными видами Strongyloides papillosus, Trichocephalus ovis, Neoascaris vitulorum и Chabertia ovina..

Статистическому анализу были подвергнуты сводные архивные материалы за период с 1997 по 2006 г. Так были получены динамические кривые инвазированности крупного рогатого скота гельминтофауной разной видовой принадлежности.

В популяциях крупного рогатого скота на территории Ульяновской области наиболее широко распространенным являлся вид - Strongyloides papillosus, относящийся к классу нематод. Представители этого вида регистрировались повсеместно, в хозяйствах всех районов Ульяновской области. По данным многолетних наблюдений сформировалась четко выраженная тенденция роста заболеваемости крупного рогатого скота стронгилоидозом.

За последнее десятилетие экстенсивность строингилоидной инвазии (Strongyloides papillosus) возросла на 50% (рис. 1). Наибольший рост зараженности поголовья стронгилоидозом был отмечен в 2000-2002 гг., когда за короткий промежуток времени доля инвазированных животных достоверно возросла более чем на 25%. В последующие годы тенденция нарастания экстенсивности инвазии сохранялась вплоть до 2006 года, когда доля инвазированных животных превысила 70% уровень.

Рис. 1. Динамика основных гельминтозов крупного рогатого скота (1997 - 2006 гг.)

Было выявлено, что наиболее распространенные на территории области инвазии, вызваны гельминтами класса нематод (Nematoda). На следующем этапе исследований была охарактеризована структуры нематодофауны и выявлены доминантные виды нематодозов крупного рогатого скота.

Начиная с 2004, по 2007 годы проводились собственные экспедиционные обследования хозяйств разных районов области для выявления видового состава региональной гельминтофауны. Было установлено, что в последние три года видовой состав гельминтофауны не претерпел изменений, а у крупного рогатого скота Ульяновской области доминантной инвазией являлся стронгилоидоз.

Стронгилоидоз на территории области распространен неоднородно. Были выявлены территории с наиболее высоким уровнем заболеваемости стронгилоидозом, к их числу относятся центральные районы области. В Цильнинском районе показатель экстенсивности инвазии Strongyloides papillosus за 2006 год составлял 90,2%, в Тереньгульском - 92,7%.

В качестве базового хозяйства при проведении исследований было выбрано учебное хозяйство УГСХА. На протяжении трех лет проводился мониторинг основного стада из 600 животных, которые обследовались ежемесячно. Проведенные исследования показали, что основными инвазиями, выявленными на массиве стада учебного хозяйства, являлись нематодозы, а доминантной инвазией стронгилоидоз. Полученные результаты свидетельствуют, что на массиве стада учебного хозяйства как в зеркале отражается картина региональных инвазий. Результаты исследований представлены на рис. 2. По результатам наших исследований, экстенсивность стронгилоидной инвазии ежегодно возрастала в среднем на 9% и составила в 2006 году 84,4%.

Рис. 2. Динамика нематодозов у коров учебного хозяйства УГСХА (2004- 2006 гг.)

В разделе 3.2. изложены результаты исследований сложных многочленных паразитарных систем, которые также называют смешанными и ассоциативными инвазиями. Известно, что паразитарные заболевания нередко протекают в смешанной и ассоциативной форме. В ходе собственных исследований было отмечено, что у крупного рогатого скота в Ульяновской области преобладали моноинвазии, реже регистрировались - двух, трех, и четырехчленные гельминтофаунистические комплексы, образовывавшие в организме хозяина сложные паразитоценозы, т.е. ассоциативные инвазии.

По результатам нашей работы, из 600 обследованных животных, смешанная инвазия, в которой обязательным компонентом являлся вид Strongyloides papillosus, была зарегистрирована у 182 особей. Соотношение выявленных инвазий представлено на рисунке 3.

В стаде учебного хозяйства стронгилоидоз в виде моноинвазии был зарегистрирован у 328 животных, что составляло 54,7% от обследованного поголовья. У 112 животных был выявлен двухчленный паразитоценоз, состоящий из стронгилоид и трихоцефал (18,7%). Он наиболее часто встречался среди смешанных паразитоценозов.

Стоит отметить, что выявленный нами четырехчленный паразитоценоз, встречался в единичных случаях, (0,7 %). Он включал представителей четырех видов нематод: Strongyloides papillosus, Trichocephalus ovis, Neoascaris vitulorum и Chabertia ovina.

Таким образом, моноинвазии были выявлены более чем у 54% поголовья. Полиинвазии также были распространенным явлением, ими были поражены 30,4% всего массива коров. Во всем стаде было выявлено всего лишь 90 неинвазированных животных.

Структура паразитоценозов в обследованном нами массиве была неодородной, что определялось характером биотических взаимоотношений между его отдельными сочленами и организмом хозяина в целом, а также последовательностью проникновения, особенностями биологических циклов и продолжительностью развития паразита в организме хозяина.

Рис. 3. Соотношение моно- и полиинвазий у животных учебного хозяйства (n=600)

В разделе 3.3 изложены результаты исследования половозрастных особенностей сезонной динамики гельминтофауны. В ходе исследований было установлено, что показатели интенсивности и экстенсивности инвазии имеют половозрастную специфику, реализующуюся посезонно.

В частности, экстенсивность инвазии Strongyloides papillosus в группе молодняка была максимальной, у телят до 3-х мес. она составила 92,4±4,76%. Столь высокий уровень экстенсивности инвазии в постэмбриональный период может быть обусловлен во-первых - внутриутробным заражением, и во-вторых - заражением через материнское молоко (рис. 4).

Среди взрослого поголовья максимальное число инвазированных животных отмечалось в группе коров после отела (78,4±3,99%). Такой высокий уровень инвазии объясняются тем, что коровы во второй половине беременности, согласно действующим инструкциям, не подлежат дегельминтизации.

Рис.4. Экстенсивность стронгилоидной инвазии в разных половозрастных группах

Интенсивность инвазии также является важным показателем распространения нематодозов. На интенсивность инвазии влияет технология содержания, рационы кормления животных, а также организация лечебно-профилактических мероприятий.

При исследовании интенсивности инвазии было установлено, что у разных половозрастных групп он сильно отличался (от 220 до 740 экз. яиц в 1г.). Результаты исследований представлены на рис. 5.

Рис. 5. Интенсивность стронгилоидной инвазии в разных половозрастных группах

Наиболее высокий уровень интенсивности стронгилоидной инвазии отмечался у телят 3-х месячного возраста, т.е. в группе, в которой более 94% животных заражены стронгилоидозом. В этой возрастной группе в 1г. фекалий содержалось 736,61±23,76 экз. яиц. Высокий уровень интенсивности инвазии (417,24±14,02 экз. яиц на 1г.) был выявлен в группе коров после отела, для которых также был характерен высокий уровень экстенсивности инвазии.

Важно было установить, какие механизмы обеспечивают высокие уровни экстенсивности и интенсивности инвазии. В первую очередь это происходит за счет запуска механизма реинвазий, при активной циркуляции инвазионного начала в окружающей среде. Во-вторых, сложившаяся ситуация может возникнуть при неправильном подборе препаратов или сроков дегельминтизации. Поскольку максимальная интенсивность инвазии регистрировалась при наибольшей экстенсивности и в тех же самых половозрастных группах, фактор реинвазий в циркуляции стронгилоидоза, очевидно, имел решающее значение.

На следующем этапе работы предстояло выявить, как проявляет себя инвазия в разные сезоны года и оценить ее по основным характеристическим параметрам - экстенсивности и интенсивности. В группах молодняка, находившегося на стойловом содержании, наблюдался высокий уровень зараженности стронгилоидозом в весенние и осенние месяцы. Двухвершинный характер кривой свидетельствовал в пользу реинвазии, которая может быть обусловлена постоянной циркуляцией инвазионного начала во внешней среде. При этом факторами, поддерживавшими циркуляцию инвазии, являлись не только высокая температура и влажность, но отсутствие мероприятий, направленных на обеззараживание помещений для содержания молодняка.

Первый пик экстенсивности инвазии (94,6%) отмечался в апреле, с приходом первого тепла, когда температура в коровнике поднялась выше 12⁰С, а гетерогония у стронгилоид сменилась прямым циклом развития. Второй пик пришелся на октябрь, когда экстенсивность инвазии составляла - 87,6%. Начиная с ноября и по март, с переходом на гетерогонию, экстенсивность инвазии достоверно снижалась, хотя в этой возрастной группе она была постоянно высокой и составляла 51-56%. (рис. 6).



Рис. 6. Сезонная динамика инвазированности молодняка стронгилоидозом

У взрослого поголовья пик экстенсивности инвазии (74,1%) приходился на конец лета, в частности на август месяц, когда животные находились на пастбищах. В условиях пастбищ возможность заражения удваивается, т.к. она реализуется и алиментарным и перкунтанным путями. С декабря по апрель инвазированность животных не превышала 28-36% (рис 7).

Рис. 7. Сезонная динамика инвазированности взрослого поголовья стронгилоидозом

Полученные нами результаты позволили полагать, что высокий уровень зараженности животных обусловлен высоким уровнем и непрерывной циркуляцией инвазионного начала в окружающей среде. Для поиска путей снижения экстенсивности и интенсивности инвазии необходимо было выявить факторы, с помощью которых можно было бы контролировать циркуляцию инвазии. С этой целью изучали циклы развития и проводили культивирование стронгилоид.

В разделе 3.4. представлены результаты исследований факторов роста и развития Strongyloides papillosus от яйца до инвазионной личинки. С этой целью проводили культивирование личинок в лабораторных условиях (in vitro) и в природной среде (in vivo). Варьируя температурными режимами культивирования, запускали или прямой цикл развития, или непрямой (гетерогонию).

Проведенные исследования показали, что лимитирующим фактором развития являлась температура среды, которая определяла скорость развития каждой из стадий. Минимальная температура, необходимая для развития личинок, составляла 12⁰С. Скорость развития прогрессивно нарастала в температурном интервале от 12⁰С до 28⁰С. Оптимальный температурный интервал находился в пределах +24-+28⁰С. Начиная с 32⁰С, отмечалось торможение развития, при 40⁰С резко нарастал процент гибели личинок. Необходимый для развития личинок температурный оптимум обеспечивается комплексом природных условий Ульяновской области практически в течение всего летнего периода. Именно эта объективная реальность является пусковым звеном механизма широкого распространения инвазии на ее территории. В сочетании с коротким периодом смены поколений циркуляция строгилоидной инвазии во внешней среде происходит быстро, и рабдитовидные личинки становятся филяревидными, превращаясь в инвазионные за 24-36 часов. Мы установили, что температурный режим культивирования личинок определяет не только на скорость созревания, но и на их размеры. При оптимальных температурах развития размеры личинок максимальные, в частности, личинки 3й инвазионной стадии в длину составляли 1,04±0,022 мм и в ширину 0,032±0,0019 мм.

Для запуска механизмов гетерогонии культивирование проводили в интервале температур от +12⁰С и +16⁰С. При гетерогонии рабдитовидные личинки через серию линек развиваются в самцов и самок свободноживущей генерации, которые во внешней среде откладывают яйца, из которых выходят личинки и через несколько линек они превращаются в филяревидные, способные к заражению, либо дают начало новой свободноживущей генерации самцов и самок. При культивировании личинки превращались в половозрелых самцов и самок на 3-4 сутки. Размеры самцов в среднем составляли 0,99±0,022 мм в длину при ширине 0,030±0,0018. Самки были крупнее, их длина составляла - 1,17±0,025 мм и ширина 0,036±0,0021 мм.

В разделе 3.5. изложены результаты исследований выживаемости личинок Strongyloides papillosus при культивировании в разных субстратах, потому что стронгилоидоз относится к инвазиям, передающимся через почву (и навоз). Для контроля за циркуляцией инвазии, важно было установить, как долго инвазионное начало сохраняется в почве и навозе, т.е. как долго существует опасность заражения животных и человека через эти субстраты. Также в этой части работы необходимо было определить периодичность безопасного использования пастбищ, факторы, обеспечивающие циркуляцию инвазии и развития эпидемического процесса.

Нами было установлено, что в течение 5 суток, в обоих субстратах личинки сохраняли свою численность и активное состояние, на 10-е сутки численность жизнеспособных личинок прогрессивно снижалась. На 15-е сутки в почве живыми оставались единичные экземпляры, на 20-е сутки живых личинок в почве не выявлялось, а в навозе сохранились единичные экземпляры (рис. 8).



Рис.8. Выживаемость личинок Strongyloides papillosus при культивировании в разных субстратах

По результатам наших исследований, для контроля за циркуляцией инвазии и биобезопасностью пастбищ их повторное использование можно проводить только по истечении трехнедельного периода, когда личинки гельминта погибают.

На следующем этапе мы исследовали сезонную динамику уровня биологической опасности почв, чтобы определить периоды реальной возможности заражения человека и животных. Исследования динамики выживаемости личинок S. papillosus проводили с мая по сентябрь по методу Поповой. По результатам наших исследований, почвы могут стать источником возможного заражения животных и человека стронгилоидозом с мая по сентябрь.

Следует отметить, что личинки Strongyloides papillosus имеют способность впадать в состояние анабиоза при неблагоприятных условиях, в частности, при низких температурах. Мы исследовали выживаемость личинок в холодное время года. Выяснилось, что в среднем 5-6% личинок способны перезимовывать на пастбище и оставаться жизнеспособными в апреле-мае, поэтому даже в самом начале пастбищного периода сохраняется вероятность заражения животных перезимовавшими личинками паразита.

Абиотические факторы среды в Ульяновской области являются благоприятными для циркуляции инвазий. Они способствуют развитию личинок, их созреванию, обеспечивают жизнеспособность и круглогодичное сохранение инвазивности.

В разделе 3.6. приведены результаты исследований влияния гельминтофауны на компоненты микробиоценоза кишечника и специфику их биотических взаимоотношений.

Микроорганизмы, населяющие желудочно-кишечный тракт млекопитающих, находятся друг с другом в сложных взаимоотношениях, между ними возникают индифферентные, симбиотические и антагонистические отношения.

По данным литературы и результатам собственных исследований, микробиоценоз кишечника здоровых коров включал облигатную микрофлору: бифидобактерии, бактероиды, лактобациллы, непатогенные кишечные палочки (все вместе они составляли от 95% до 97,5%). В микробиоценозе кишечника также выявлялась факультативная микрофлора: стафилококки, стрептококки, эшерихии, клостридии, протеи и грибы, в количестве, не превышающем от 2,5% до 5%. На фоне инвазии в организме хозяина можно ожидать развития между компонентами микробиоценоза и гельминтами разных по направленности и выраженности биотических отношений. Выявить характер биотических взаимоотношений важно для оценки развития патологического процесса. При исследовании микробиоценоза кишечника у телят было установлено, что в возрастном аспекте структурные компоненты микробиоценоза не менялись, но происходило их количественное перераспределение, которое зависело, в основном, от кормления.

У телят старше 6 месяцев общее количество микроорганизмов было выше почти в 2 раза, по сравнению с телятами 3-х месячного возраста. Очевидно, это связано с переходом животных на питание грубыми кормами, содержащими большое количество целлюлозы. Общеизвестно, что микробиоценоз кишечника - это динамичная структура, состав которой может изменяться под влиянием факторов внешней среде и внутренней среды самого организма. Нашей задачей было исследование характера изменений в микробиоценозе кишечника под влиянием гельминтофауны.

Известно, что гельминтофауна влияет на организм хозяина, выделяя в его кишечник продукты собственного метаболизма, которые могут быть для него токсичны. При высокой интенсивности инвазии количество токсичных продуктов жизнедеятельности гельминтов может стать критическим для организма - хозяина. Гельминтофауна формирует присущую ей среду обитания (в физическом и химическом отношении), что не может не отразиться на компонентах микробиоценоза кишечника.

В ходе проведенных исследований было установлено, что у телят, инвазированных стронгилоидами, видовой состав микроорганизмов не изменялся, но отчетливо прослеживалось изменение их количественных соотношений. На фоне инвазии количество бифидобактерий и бактероидов у телят 3-х мес. возраста было снижено (в 3,25 раза), по сравнению с животными контрольной группы (рис. 9). Доля облигатной микрофлоры сократилась и составила 48,0±1,57%. У инвазированных телят количество лактобацилл не превышало 37,13±2,05 млн.м.к., что меньше, чем у здоровых, почти в 2 раза. На фоне инвазии возросла доля факультативной микрофлоры: стрептококков и стафилококков в 2,3 раза; эшерихий - в 5 раз. Доля клостридий на фоне инвазии также возрастала (рис. 9).



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 9. Компоненты микробиоценоза кишечника телят до 3-х мес.: А - агельминтных, Б - инвазированных

У инвазированных телят в возрасте от 6 месяцев до года характер изменений кишечной микрофлоры сохранил те же тенденции, что в предыдущей возрастной группе. Доля бифидобактерий и бактероидов на фоне инвазии сократились более чем в 2 раза (рис. 10).

Доля лактобацилл в кишечном микробиоценозе сократилась в 2,5 раза; доля стрептококков возросла в 3 раза, стафилококков в 2,5 раза, эшерихий - в 3,4 раза, клостридий - в 3 раза (рис. 10).



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 10. Микробиоценоз кишечника телят в возрасте от 6 месяцев до года: А - агельминтных, Б - инвазированных

Основываясь на полученных результатах, можно заключить, что гельминтофауна, выделяя продукты жизнедеятельности, подавляет рост облигатной кишечной микрофлоры - бифидобактерий, бактероидов и лактобацилл, и создает благоприятную среду для стрептококков, стафилококков, эшерихий и клостридий.

В разделе 3.7. изложены результаты исследований распространения строингилоидоза на территории Ульяновской области и ранжирования территорий по уровню их биологической опасности.

Анализ территориальной приуроченности заболеваний и его отражение на картографических моделях позволяют судить о динамике распространения инвазии, давать текущий и перспективный прогнозы развития эпизоотической ситуации, ранжировать территории по уровню их биологической опасности, научно-обоснованно планировать и проводить профилактические мероприятия, контролируя циркуляцию инвазии на региональном уровне.

На основании результатов среднемноголетних исследований, по специально разработанной компьтерной программе, было проведено картографирование зон распространения стронгилоидоза (рис. 11).

Было установлено, что к группе со стабильно высоким уровнем заболеваемости относятся территории 5 районов Ульяновской области: Барышский (52,4%), Сурский (68,2%), Тереньгульский (74,6%), Цильнинский (67,5%) и Чердаклинский (82,9%).

К районам с уровнем заболеваемости выше среднего и средним относятся: Вешкаймский (23,3%), Инзенский (38,6%), Карсунский (19,5%), Кузоватовский (11,7%), Майнский (39,2%), Мелекесский (46,3%), Николаевский (44,7%), Новоспасский (13,2%), Павловский (12,4%), Радищевский (20,8%), Сенгилеевский (30,8%), Старомайнский (5,4%) и Ульяновский (11,1%).

Низкий уровень заболеваемости был отмечен лишь в трех районах: в Барышском (3,7%), Новомалыклинском (4%) и Старокулаткинском (1,6%).



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1 - Базарно-Сызганский	8 - Мелекесский	15 - Старокулаткинский
2 - Барышский	9 - Николаевский	16 - Старомайнский
3 - Вешкаймский	10 - Новомалыклинский	17 - Сурский
4 - Инзенский	11 - Новоспасский	18 - Теренгульский
5 - Карсунский	12 - Павловский	19 - Ульяновский
6 - Кузоватовский	13 - Радищевский	20 - Цильнинский
7 - Майнский	14 - Сенгилеевский	21 - Чердаклинский

Рис. 11. Ранжирование территорий Ульяновской области по уровню биологической опасности в отношении стронгилоидоза

Полученные результаты свидетельствуют, что стронгилоидная инвазия является доминантной в скотоводстве Ульяновской области. Она широко распространена во всех районах с развитым скотоводством. Основываясь на прогнозе, можно ожидать осложнения эпизоотической ситуации в Ульяновской области по стронгилоидозу.

Выводы

1. Видовое разнообразие гельминтофауны желудочно-кишечного тракта крупного рогатого скота на территории Ульяновской области представлено гельминтами 9 видов, относящихся к 3 классам: Trematoda, Cestoda и Nematoda. Наиболее широко по видовому составу представлен класс Nematoda.

2. Доминирующей инвазией на территории Ульяновской области на протяжении последнего десятилетия являлся стронгилоидоз, который встречался как в виде моно - так и полиинвазий. Экстенсивность стронгилоидной инвазии на территории области за последние годы не опускалась ниже 70%.

3. Выявлена сезонная половозрастная специфика инвазированности крупного рогатого скота стронгилоидозом. Наиболее высокий уровень экстенсивности инвазии был выявлен у телят до 3-х месячного возраста, у коров после отела. Инвазия имела всесезонный характер, но в летний период экстенсивность инвазии была наиболее высокой (у телят -94,6%, у коров -74,1%); в зимний период - не опускалась ниже 28%.

4. Всесезонная циркуляция стронгилоидной инвазии на территории Ульяновской области обусловлена благоприятными абиотическими факторами внешней среды, обеспечивающими запуск механизма реинвазий. Пусковым моментом этого механизма является высокая интенсивность инвазии, приводящая к высокой концентрации возбудителя во внешней среде (на пастбищах, в животноводческих помещениях). Отсутствие системы ротации пастбищ способствует циркуляции инвазии в летний период. Половозрастная и сезонная специфичность максимумов инвазии должна учитываться при планировании лечебно-профилактических мероприятий.

5. На фоне инвазии происходит количественное перераспределение структурных компонентов микробиоценоза кишечника. Доля облигатной микрофлоры, представленной бифидобактериями, бактероидами и лактобациллами, резко снижалась (в 2,5-3,5 раз) под действием продуктов жизнедятельности гельминтов. Одновременно возрастала доля факультативной микрофлоры, представленной стафилококками, стрептококками, эшерихиями и клостридиями. По отношению к этим микроорганизмам гельминтофауна проявляла синергизм, а по отношению к основной микрофлоре кишечника - антагонизм.

6. Среднемноголетняя оценка экстенсивности и интенсивности инвазии позволила ранжировать территории Ульяновской области по уровню их биологической опасности. К числу территорий с высоким риском заражения стронгилоидрозом относятся следующие районы: Барышский, Сурский, Тереньгульский, Цильнинский и Чердаклинский.

Практические предложения

1. Схемы лечебно-профилактических мероприятий должны разрабатываться с учетом сезонной и половозрастной специфики максимумов инвазий.

2. Для естественного обеззараживания пастбищ от инвазионного начала их ротацию целесообразно проводить по трехнедельному циклу.

Список публикаций по теме диссертации

1. Катков А.Е. Эндэкологические проблемы организма при паразитарной экспансии / А.Е. Катков, Е.М. Романова, Л.Р. Дебердеева // Вестник РУДН: Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности», 2007 - №2. - С. 6-12.

2. Катков А.Е. Биоэкологическая характеристика основных гельминтозов крупного рогатого скота на территории хозяйств Ульяновской области / Г.М. Камалетдинова, А.Е. Катков // Перспективы агропромышленного производства регионов России в условиях реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК». Мат. Всероссийской науч.-практ. конф. (в рамках XVI международной специализированной выставки «АгроКомплекс-2006»). - Уфа, 2006 - С. 60-64.

3. Катков А.Е. Особенности нематодофауны представителей Bos taurus на территории Ульяновской области / А.Е. Катков // Проблемы экологии и охраны природы. Пути их решения: Мат. III Всеросс. научно-практ. конф. - Ульяновск, 2006. - С. 81-82.

4. Катков А.Е. Мониторинг стронгилоидоза крупного рогатого скота на территории Ульяновской области / А.Е. Катков // Аграрная наука и образование в реализации национального проекта «Развитие АПК»: Мат. Всеросс. научно-практ. конф. -- Ч. I. - Ульяновск, 2006. - С. 295-299.

5. Катков А.Е. Возрастная и сезонная динамика зараженности крупного рогатого скота Strongyloides papillosus / Е.М. Романова, А.Е. Катков // Молодежь и наука XXI века: Мат. II Открытой Всероссийской научно-практ. конф. молодых ученых - Ч. I. - Ульяновск, 2007. - С. 141-144.

Подписано в печать ____________ Формат 60х841/16

Бумага типографская. №1 Ризограф УГСХА

Усл. печ. л 1,0 Заказ ______ Тираж _____экз.

Размещено на Allbest.ru

...