Перспективы применения внеклеточной протеиназы микромицета Aspergillus ochraceus при комплексной терапии мастита у коров

Автор: Шабунин С.В., Востроилова Г.А., Хохлова Н.А., Шабанов Д.И., Близнецова Г.Н., Ермакова Т.И., Шапошников И.Т.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Морфометрические показатели и идентификация генотипов

Статья в выпуске: 4 т.57, 2022 года.

Бесплатный доступ

Мастит коров, этиологическими агентами которого служат патогенные и условно-патогенные микроорганизмы, считают одним из заболеваний, наносящих значимый экономический ущерб молочному животноводству с риском для здоровья потребителей молочной продукции. При бактериальных инфекциях молочной железы у коров происходит формирование белковых экссудатов. Протеиназы, снижающие выраженность воспалительной реакции, включают в схемы лечения разных патологий в медицине, однако в ветеринарии такая практика ограничена. В этой работе мы доказали, что препарат на основе протеиназы Aspergillus ochraceus повышает результативность антибиотикотерапии при мастите коров. Цель исследования заключалась в экспериментально-клинической оценке возможности применения протеиназы микромицета A. ochraceus BKM F-4104D в ветеринарии. Исследования были выполнены на лактирующих коровах ( Bos taurus ) черно-пестрой породы с молочной продуктивностью за предыдущую лактацию 6900-7110 кг, которых распределили в две группы ( n = 16 в каждой). Всем подопытным животным внутрицистернально вводили противомаститный препарат на основе бета-лактамного антибиотика амоксициллина, клавулоновой кислоты и преднизолона (АКП) в дозе 3,0 г (один шприц-дозатор) 1 раз в сутки на протяжения 3-4 сут до исчезновения клинических признаков мастита. Животным второй группы дополнительно за 12 ч до применения препарата АКП однократно интрацистернально вводили лекарственное средство с рабочим названием ПАО-1, представляющее собой масляную суспензию, содержащую в 4,0 г (шприц-дозатор) в качестве действующего вещества внеклеточную протеиназу микромицета A. ochraceus BKM F-4104D, которая способна расщеплять гетерогенные белковые субстраты в широком диапазоне условий окружающей среды, что может повысить эффективность лечения мастита коров этиотропными средствами. Состояние молочной железы, морфо-биохимический статус оценивали до лечения, после лечения и через 7-10 сут по окончании введения препаратов. Установлено, что комплексное применение антимикробного средства и препарата, полученного на основе протеиназы микромицета A. ochraceus BKM F-4104D, сопровождалось выздоровлением 93,8 % коров с клиническим маститом, что на 12,5 % выше (р function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }

Еще

Aspergillus ochraceus bkm f-4104d, протеиназы, препарат пао-1, мастит, крупный рогатый скот, ферментные препараты, комбинированная терапия

Короткий адрес: https://sciup.org/142236349

IDR: 142236349   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2022.4.706rus

Список литературы Перспективы применения внеклеточной протеиназы микромицета Aspergillus ochraceus при комплексной терапии мастита у коров

  • Babra C., Tiwari J.G., Pier G., Thein T.H., Sunagar R., Sundareshan S., Isloor S., Hegde N.R., de Wet S., Deighton M., Gibson J., Costantino P., Wetherall J., Mukkur T. The persistence of biofilm-associated antibiotic resistance of Staphylococcus aureus isolated from clinical bovine mastitis cases in Australia. Folia Microbiologica, 2013, 58(6): 469-474 (doi: 10.1007/s12223-013-0232-z).
  • Marama A., Mamu G., Birhanu T. Prevalence and antibiotic resistance of Staphylococcus aureus mastitis in Holeta area, Western Ethiopia. Global Veterinaria, 2016, 16(4): 365-370 (doi: 10.5829/idosi.gv.2016.16.04.10334).
  • Tanzin T., Nazir K.H.M.N.H., Zahan M.N., Parvej M.S., Zesmin K., Rahman M.T. Antibiotic resistance profile of bacteria isolated from raw milk samples of cattle and buffaloes. Journal of Advanced Veterinary and Animal Research, 2016, 3(1): 62-67 (doi: 10.5455/javar.2016.c133).
  • El-Ashker M., Gwida M., Monecke S., El-Gohary F., Ehricht R., Elsayed M., Akinduti P., El-Fateh M., Maurischat S. Antimicrobial resistance pattern and virulence profile of S. aureus isolated from household cattle and buffalo with mastitis in Egypt. Veterinary Microbiology, 2020, 240: 108535 (doi: 10.1016/j.vetmic.2019.108535).
  • Sharun K., Dhama K., Tiwari R., Gugjoo M.B., Yatoo M.I., Patel S.K., Pathak M., Karthik K., Khurana S.K., Singh R., Puvvala B., Amarpal, Singh R., Singh K.P., Chaicumpa W. Advances in therapeutic and managemental approaches of bovine mastitis: a comprehensive review. The Veterinary Quarterly, 2021, 41(1): 107-136 (doi: 10.1080/01652176.2021.1882713).
  • Brahmadathan N.K. Molecular biology of Group A Streptococcus and its implications in vaccine strategies. Indian Journal of Medical Microbiology, 2017, 35(2): 176-183 (doi: 10.4103/ijmm.IJMM_17_16).
  • Frost H.R., Sanderson-Smith M., Walker M., Botteaux A., Smeesters P.R. Group A streptococcal M-like proteins: from pathogenesis to vaccine potential. FEMS Microbiology Reviews, 2018, 42(2): 193-204 (doi: 10.1093/femsre/fux057).
  • Wald R., Hess C., Urbantke V., Wittek T., Baumgartner M. Characterization of Staphylococcus species isolated from bovine quarter milk samples. Animals, 2019, 9(5): 200 (doi: 10.3390/ani9050200).
  • Su Y., Yu C.Y., Tsai Y., Wang S.H., Lee C., Chu C. Fluoroquinolone-resistant and extended-spectrum р-lactamase-producing Escherichia coli from the milk of cows with clinical mastitis in Southern Taiwan. Journal of Microbiology, Immunology, and Infection, 2016, 49(6): 892-901 (doi: 10.1016/j.jmii.2014.10.003).
  • Shah M.S., Qureshi S., Kashoo Z., Farooq S., Wani S.A., Hussain M.I., Banday M.S., Khan A.A., Gull B., Habib B., Khan S.F., Dar B.A. Methicillin resistance genes and in vitro biofilm formation among Staphylococcus aureus isolates from bovine mastitis in India. Comparative Immunology, Microbiology and Infectious Diseases, 2019, 64: 117-124 (doi: 10.1016/j.cimid.2019.02.009).
  • Neuman H., Forsythe P., Uzan A., Avni O., Koren O. Antibiotics in early life: dysbiosis and the damage done. FEMS Microbiology Reviews, 2018, 42(4): 489-499 (doi: 10.1093/femsre/fuy018).
  • Зырянов С.К., Байбулатова Е.А. Использование новых лекарственных форм антибиотиков как путь повышения эффективности и безопасности антибактериальной терапии. Антибиотики и химиотерапия, 2019, 64(3-4): 81-91 (doi: 10.24411/0235-2990-2019-10020).
  • Wierup M. The control of microbial diseases in animals: alternatives to the use of antibiotics. International Journal of Antimicrobial Agents, 2000, 14(4): 315-319 (doi: 10.1016/s0924-8579(00)00143-6).
  • Reshi A.A, Husain I., Bhat S.A., Rehman M.U., Razak R., Bilal S., Manzoor R. Mir M.R., Bovine mastitis as an evolving disease and its impact on the dairy industry. International Journal of Current Research and Review, 2015, 7(15): 47-55.
  • Rosales E.B., Ametaj B.N. Reproductive tract infections in dairy cows: can probiotics curb down the incidence rate? Dairy, 2021, 2(1): 40-64 (doi: 10.3390/dairy2010004).
  • Wald M., Olejar T., Sebkova V., Zadinova M., Boubelik M., Pouckova P. Mixture of trypsin, chymotrypsin, and papain reduces formation of metastases and extends survival time of C57Bl6 mice with syngenic melanoma B16. Cancer Chemotherapy and Pharmacology, 2001, 47: 16-22 (doi: 10.1007/s002800170004).
  • Petushkova A.I., Zamyatnin A.A. Redox-mediated post-translational modifications of proteolytic enzymes and their role in protease functioning. Biomolecules, 2020, 10(4): 650 (doi: 10.3390/biom10040650).
  • Zanoelo F.F., Giannesi G.C., Cabral H. Proteolytic enzymes: biochemical properties, production and biotechnological application. Fungal enzymes /M.L.T.M. Polizeli, M. Rai (eds.). Boca Raton, CRC Press, London, 2013.
  • De Souza P.M., Bittencourt M.L., Caprara C.C., de Freitas M., de Almeida R.P., Silveira D., Fonseca Y.M., Ferreira Filho E.X., Pessoa Junior A., Magalhres P.O. A biotechnology perspective of fungal proteases. Brazilian Journal of Microbiology, 2015, 46(2): 337-346 (doi: 10.1590/S1517-838246220140359).
  • Осмоловский А.А., Звонарева Е.С., Крейер В.Г., Баранова Н.А., Егоров Н.С. Воздействие внеклеточных протеаз микромицетов рода Aspergillus на белки системы гемостаза. Биоорганическая химия, 2014, 40(6): 688-694 (doi: 10.7868/S0132342314060128).
  • Komarevtsev S.K., Evseev P.V., Shneider M.M., Popova E.A., Tupikin A.E., Stepanenko V.N., Kabilov M.R., Shabunin S.V., Osmolovskiy A.A., Miroshnikov K.A. Gene analysis, cloning, and heterologous expression of protease from a micromycete Aspergillus ochraceus capable of activating protein c of blood plasma. Microorganisms, 2021, 9(9): 1936 (doi: 10.3390/microorgan-isms9091936).
  • Смирнов А.М., Шабунин С.В., Рецкий М.И., Донник И.М., Скира В.Н., Суворов А.В., Бабышова Л.В. Новые методы исследований по проблемам ветеринарной медицины. Часть III. Методы исследований по проблемам незаразной патологии у продуктивных животных. М., 2007.
  • Рецкий М.И., Шабунин С.В., Близнецова Г.Н., Рогачева Т.Е., Ермолова Т.Г., Фоменко О.Ю., Братченко Э.В., Дубовцев В.Ю., Каверин Н.Н., Цебржинский О.И. Методические положения по изучению процессов свободнорадикального окисления и системы антиоксидантной защиты организма. Воронеж, 2010.
  • EMEA VICH Topic GL9 (GCP) (2000). Step 7 Consensus Guideline. CVMP/VICH/595/98-FINAL; https://www.ema.europa.eu/en/documents/scientific-guideline/vich-gl9-good-clinical-practices-step-7_en.pdf.
  • H2020-ISIB-2015-1/696367/4D4F. Data Driven Dairy Decisions For Farmers/WP4 Tailored Standard Operating Procedures Deliverable 4.1 Standard Operating Procedures/Ref. Ares (2017) 4284365-01/09/2017.
  • ГОСТ 23453-2014 «Молоко сырое. Методы определения соматических клеток (с Поправкой)». Дата введения 2016-01-01 [GOST 23453-2014 Raw milk. Methods for the determination of somatic cells (with Amendment). Introduction date 2016-01-01]. М., 2016.
  • Исакова М.Н., Ряпосова М.В., Опарина О.Ю. Изменения показателей иммунного статуса коров на фоне применения противомаститной вакцины. Ветеринарный фармакологический вестник, 2019, 1(6): 91-95 (doi: 10.17238/issn2541-8203.2019.1.91).
  • Akhtar N.M., Naseer R., Farooqi A.Z., Aziz W., Nazir M. Oral enzyme combination versus diclofenac in the treatment of osteoarthritis of the knee-a double-blind prospective randomized study. Clinical Rheumatology, 2004, 23(5): 410-415 (doi: 10.1007/s10067-004-0902-y).
  • Sinclair R.T., Ryan T.J. Proteolytic enzymes in wound healing: the role of enzymatic debridement. Australasian Journal of Dermatology, 1994, 35(1): 35-41 (doi: 10.1111/j.1440-0960.1994 .tb01799.x).
  • Osmolovskiy, A.A., Kreier, V.G., Baranova, N.A., Egorov N.S. Properties of extracellular plas-min-like proteases of Aspergillus ochraceus micromycete. Applied Biochemistry and Microbiology, 2017, 53 (4): 429--434 (doi: 10.1134/S000368381704010X).
  • Осмоловский А.А., Крейер В.Г., Баранова Н.А., Кураков А.В., Егоров Н.С. Свойства внеклеточной протеиназы — активатора протеина с плазмы крови, образуемой микромицетом Aspergillus ochraceus. Прикладная биохимия и микробиология, 2015, 51(1): 86-92 (doi: 10.7868/S0555109915010122).
  • Shabunin S.V., Vostroilova G.A., Khokhlova N.A., Komarevtsev S.K., Mikhalev V.I. Biological activity of extracellular protease preparations of Aspergillus ochraceus micromycete on the Paramecium caudatum model. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2021, 699: 012009 (doi: 10.1088/1755-1315/699/1/012009).
  • Indo H.P., Yen H., Nakanishi I., Matsumoto K., Tamura M., Nagano Y., Matsui H., Gusev O., Cornette R., Okuda T., Minamiyama Y., Ichikawa H., Suenaga S., Oki M., Sato T., Ozawa T., Clair D.K.S., Majima H.J. A mitochondrial superoxide theory for oxidative stress diseases and aging. Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition, 2015, 1(56): 1-7 (doi: 10.3164/jcbn.14-42).
  • Tovmasyan A., Reboucas J.S., Benov L. Simple biological systems for assessing the activity of superoxide dismutase mimics. Antioxidants & Redox Signaling, 2014, 20(15): 2416-2436 (doi: 10.1089/ars.2013.5576).
  • Noctor G., Lelarge-Trouverie C., Mhamdi A. The metabolomics of oxidative stress. Phytochemistry, 2015, 112: 33-53 (doi: 10.1016/j.phytochem.2014.09.002).
  • Betteridge D. What is oxidative stress? Metabolism, 2000, 49(2 suppl 1): 3-8 (doi: 10.1016/s0026-0495(00)80077-3).
  • Guichard C., Pedruzzi E., Fay M., Mkaddem S.B., Coant N., Daniel F., Ogier-Denis E. The Nox/Duox family of ROS-generating NADPH oxidases. Médecine Sciences, 2006, 22(11): 953959 (doi: 10.1051/medsci/20062211953) (in French).
  • Bolten W.W., Glade M.J., Raum S., Ritz B.W. The safety and efficacy of an enzyme combination in managing knee osteoarthritis pain in adults: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Arthritis, 2015, 251521 (doi: 10.1155/2015/251521).
Еще
Статья научная