Мікрофлора тіла та імунітет кролів за аерозольної дезінфекції кролятників препаратом із полігексаметиленгуанідином : дис. ... д-ра філос. галузі знань 21 – «Ветеринарія», спеціальність 211 – «Ветеринарна медицина»

Abstract

Ромазан І. В. Мікрофлора тіла та імунітет кролів за аерозольної дезінфекції кролятників препаратом із полігексаметиленгуанідином. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису Кваліфікаційна наукова праця на здобуття освітньо-наукового ступеня доктора філософії галузі знань 21 – «Ветеринарія» за спеціальністю 211 – «Ветеринарна медицина». – Львівський національний університет ветеринарної медицини та біотехнологій імені С. З. Ґжицького, Львів, 2025.

Дисертаційна робота присвячена вивченню мікрофлори тіла та імунітету кролів, а також об’єктів зовнішнього середовища за проведення аерозольної дезінфекції експериментальним деззасобом «РабітДез» у присутності кролів в приміщеннях для утримання тварин, обґрунтуванню складу та ефективності новоствореного дезінфектантата «РабітДез» на основі полігексаметиленгуанідину із використанням наноаквахелату Ag, Ge та димексиду з пролонгованою зависсю аерозолю та імуностимулюючою дією, а також розробці режиму його застосування. Згідно моніторингу сучасної наукової літератури стосовно деззасобів та імуномоделюючих речовин проведено підбір препаратів, які увійшли у склад новоствореного дезінфектанта «РабітДез», а саме: полігексаметиленгуанідин гідрохлорид, диметилсульфоксид (димексид) та наноаквахелат (цитрати) Ag і Ge. Встановлено, що 0,1 % розчин наноаквахелату Ag володіє вищою бактерицидною активністю стосовно тест-культур S. aureus ATCC 25923, E. coli ATCC 25922 (F-50) та B. subtilis ATCC 6633 в порівнянні з 10 % розчином колоїдного Ag. Саме тому, для подальших досліджень обрали наноаквахелат Ag. Для розробки експериментального деззасобу «РабітДез» було проведено оцінку бактерицидних властивостей підібраних компонентів,

3 визначено ефективну концентрацію димексиду для забезпечення стійкості аерозолю, встановлено можливі дослідні композиції дезінфікуючого засобу та досліджено їх бактерицидні властивості, вивчено вплив пропонованої дослідної композиції дезасобу на мікроорганізми в біоплівковій та планктоних формах, визначено протеїновий індекс та фенольний коефіцієнт розроблюваного дезінфектанту, досліджено бактерицидні властивості нового біоциду «РабітДез» стосовно індикаторних мікроорганізмів, нанесених на тест-матеріали. Визначенням мінімальної бактерицидної концентрації полігексаметиленгуанідину гідрохлориду стосовно тест-культур мікроорганізмів Staphylococcus aureus ATCC 25923, Escherichia coli ATCC 25922 (F-50), Candida albicans ATCC 885-653 у суспензійному методі за інкубації протягом 24 годин було встановлено відсутність росту мікроорганізмів за концентрації 0,003125 %. А мінімальна бактерицидна концентрація наноаквахелату Ag у суспензійному методі за інкубації протягом 24 годин на дані тест-культури мікроорганізмів становила 0,0025 %. З метою наближення до виробничих умов в плані часу застосування досліджували мінімальну бактерицидну активність полігексаметилен- гуанідину та наноаквахелату Ag за 20 та 40 хв експозиції. За цих умов не спостерігалось росту S. aureus уже за концентрації полігексаметиленгуанідину 0,00625 % впродовж 20 хв та 0,003125 % впродовж 40 хв, E. coli – за концентрації відповідно 0,003125 % та 0,001562 %, а C. albicans незалежно від часового режиму за концентрації 0,00625 %. Бактерицидна дія наноаквахелату Ag стосовно S. aureus проявлялась за концентрації 0,005 % впродовж 20 хв та 0,0025 % впродовж 40 хв, E. coli за концентрації відповідно 0,0025 % та 0,00125 %, а C. albicans незалежно від експозиції часу за концентрації 0,0025 %. Бактерицидна ефективність димексиду стосовно вказаних тест-культур досліджуваних мікроорганізмів спостерігали у значно вищій концентрації на

4 рівні 0,4 % стосовно S. aureus незалежно від часу дії, E. coli – за концентрації відповідно 0,3 % протягом 20 хв дії та 0,2 % протягом 40 хв дії, а C. albicans незалежно від експозиції часу за концентрації 0,3 %. Стосовно стійкості холодного туману у приміщенні найкращим виявився 0,3 % розчину димексиду за параметрами видимого туману, який тримався 24 хв, а відчутного туману – 46 хв. На підставі дослідження з визначення мінімальної бактерицидної дії компонентів та встановленого стабілізатора аерозолю нами було створено 4 дослідні композиції експериментального деззасобу «РабітДез», з яких оптимальну бактерицидну дію проявила композиція у складі: полігексаметиленгуанідин гідрохлорид – 20 %, димексид – 20 %, наноаквахелат Ag – 0,5 %, наноаквахелат Ge – 5 % і вода 54,5 % в робочому розведенні 2 %. На підставі досліджень фенольного коефіцієнту та протеїнового індексу деззасобу «РабітДез» встановлено, що бактерицидна дія дослідного біоциду була сильнішою у порівнянні з фенолом на S. aureus і C. albicans у 128 раз, а на E. coli – у 192 рази, а за наявності протеїну бактерицидна дія деззасобу на тест-культури S. aureus, E. coli і C. albicans протягом експозиції 20 хв знижувалася у 2, 4 і 4 рази, а за 40 хв – у 4, 8 і 8 разів відповідно. Мінімальна бактерицидна концентрація створеного деззасобу «РабітДез» в лабораторних умовах визначена на музейних штамах мікроорганізмів S. aureus, E. coli та C. albicans, які були нанесені у вигляді суспензії на різні будівельні матеріали за 20 хв експозиції, становила від 0,0625 % до 0,125 %. Для знищення мікроорганізмів у біоплівках необхідно підвищувати концентрацію дослідного варіанту деззасобу до 2 % і забезпечувати експозицію протягом 40 хв. Токсикологічні дослідження проводили на щурах лінії Вістар шляхом визначення гострої та хронічної токсичності експериментального деззасобу «РабітДез» і його робочого розчину в орієнтовному та розгорнутому дослідах та середньої летальної дози (ЛД 50 ). ЛД 50 нативного деззасобу «РабітДез» за

5 внутрішньошлункового введення білим щурам становила 15 833,33 мг/кг маси тіла, а 2 % розчину була більшою за 5 000 мг/кг маси тіла. На основі проведених дослідженнь встановлено, що згідно з системою GHS деззасіб «РабітДез» відноситься до 5 категорії – практично нетоксичні речовини, а згідно зі СОУ 85.2-37-736:2011 – до ІV класу токсичності – малотоксичні речовини. Під час виробничих випробувань проводились порівняльні дослідження дії біоциду «РабітДез» та прототипу «Зоодізін». Предметом досліджень були: змиви з шерсті та носових ходів тварин, змиви зі стін та вікон, підлоги кліток та годівниць у кролятнику. Частота виявлення Bacillus spp. з шерсті кролів знизилася на 71,5 % при застосуванні деззасобу «РабітДез» та на 64,3 % при обробці деззасобом «Зоодізін», Candida spp. – на 66,6 % і 58,4 % відповідно. При цьому бактерії групи кишкової палички (БГКП) не ідентифікувалась. Кількість мікроорганізмів у змивах із шерсті кролів теж знизилась, а саме: Bacillus spp. – на 42,6 % при застосуванні деззасобу «РабітДез» та на 39,1 % за дії прототипу «Зоодізін», Candida spp. – на 46,4 % та на 40,6 %, МАФАнМ – на 57,0 % та 55,6 % відповідно. На БГКП обидва біоциди чинили 100 % бактерицидну дію. Частота виділення Staphylococcus spp. із носових ходів зменшилася на 50,1 % за дії біоциду «РабітДез» та на 46,1 % за дії прототипу «Зоодізін», Bacillus spp. – на 80,8 % та на 76,9 %, Candida spp. – на 65,4 % та на 57,6 % відповідно. На БГКП обидва засоби чинили 100 % бактерицидну дію. Кількісно у змивах Staphylococcus spp. зменшилися за дії засобу «РабітДез» на 48,3 % та на 41,2 % за дії засобу «Зоодізін», Bacillus spp. – на 52,4 % та на 39,3 %, Candida spp. – на 58,3 % та 46,0 %, МАФАнМ –на 59,6 % та на –53,1 %. БГКП не ідентифікувались. Кількісний склад МАФАнМ, Staphylococcus spp. та Candida spp. у повітрі приміщення, де утримувалися кролі після застосування біоцидів «Зоодізін» та «Рабітдез» зменшився на 99%.

6 Проведення аерозольної дезінфекції з біоцидами «Зоодізін» та «РабітДез» ефективно знезаражувало поверхні решітчастої підлоги кліток, стін, годівниць і вікон оскільки після змивів через 2 год від початку застосування препаратів на досліджуваних об’єктах виявлялось мезофільної мікробіоти не більше 10 1 КУО/см 2 площі. Реагування клітинної ланки імунітету у кролів за умов застосуванням експериментального деззасобу «РабітДез» з імунопротективними компонентами (наноаквахематами Ge та Ag) проявлялось вірогідним в межах фізіологічних величин збільшенням кількості лімфоцитів на 16,2 % (P< 0,01), Т-лімфоцитів на 10,0 % (P< 0,05), В-лімфоцитів на 16,5 % (P< 0,05), Т- хелперів на 10,2 % (P< 0,001), 0-клітин на 14,1 % (P< 0,01), фагоцитарної активності на 12,1 % (P< 0,05), фагоцитарного індексу на 10,0 % (P< 0,01) і зменшенням кількості Т-супресорів на 12,7 % (P< 0,01). Реагування гуморальної ланки імунітету за застосуванням експериментального деззасобу «РабітДез» з імунопротективними компонентами (наноаквахематами Ge та Ag) проявлялось вірогідним в межах фізіологічних величин зростанням рівня γ- і β-глобулінів відповідно на 13,6 % (P< 0,01) і 18,9 % (P< 0,05), загальної кількості імуноглобулінів на 11,0 % (P< 0,05), Ig G, М і А відповідно на 9,9 % (P< 0,05), 13,9 % (P< 0,05) і 13,7 % (P< 0,05) і відсутністю вірогідних змін у рівні ЦІК і серомукоїдів. При цьому зростає в межах норми рівень БАСК і ЛАСК відповідно на 11,3 % (P< 0,01) і 12,4 % (P< 0,05). За застосуванням 2 % розчину експериментального деззасобу «РабітДез» не встановлено статистично вірогідних відхилень вмісту глюкози, сечовини, креатиніну, лейкоцитів, а також активності лужної фосфатази (ЛФ), що вказує на відсутність негативного впливу на детоксикаційну функцію печінки та нирок кролів. Проте, встановлено зростання в межах норми кількості еритроцитів на 15,8 % (P< 0,05), вмісту гемоглобіну на 12,5 % (P< 0,05), загального протеїну на 14,0 % (P< 0,01) за рахунок альбумінів на 10,9 % (P< 0,05) та глобулінів на 19,2 % (P< 0,05), а

7 також підвищення активності АсАТ на 16,7 % (P< 0,05) і АлАТ на 14,1 % (P< 0,05), що вказує на покращення катаболічних процесів. Після проведення аерозольної дезінфекції в присутності тварин експериментальним деззасобом «РабітДез» в умовах виробництва через 24 год не встановлено ознак його кумулювання в печінці, нирках та м’язах кролів. Наукова новизна одержаних результатів. Вперше розроблено комплексний деззасіб «РабітДез» для аерозольної дезінфекції кролятників у складі діючих речовин полігексаметиленгуанідину гідрохлорид, наноаквахелату (цитратів) Ag і Ge та димексиду з пролонгованою зависсю аерозолю та імуномоделюючою дією. Встановлено бактерицидні властивості (стосовно планктонних та біоплівкових форм мікроорганізмів), як компонентів експериментального деззасобу полігексаметиленгуанідин-гідрохлориду, наноаквахелату (цитратів) Ag та димексиду, а також ролі димексиду в якості стабілізатора аерозолю, так і варіантів дослідних композицій розроблюваного біоциду, що дало змогу пропонувати оптимальний склад деззасобу «РабітДез». За результатами дослідження токсичності, фенольного коефіцієнта, протеїнового індексу та впливу на музейні штами мікроорганізмів, нанесених на тест-матеріали, а також бактерицидного сануючого впливу на мікробіоту шкіри і верхніх дихальних шляхів та імуномоделюючого впливу на організм кролів встановлено можливість застосування деззасобу «РабітДез» для аерозольної дезінфекції кролятників за присутності кролів. Теоретично обґрунтовано часовий та концентраційний режим застосування деззасобу, що містить біоцидну, пролонгуючу та імуномоделюючу складову. Практичне значення одержаних результатів. Отримані результати досліджень вказують на бактерицидну ефективність деззасобу «РабітДез» стосовно мікрофлори кролятників, сануючу – стосовно мікробіому шерсті та верхніх дихальних шляхів кролів та імуномоделюючу активність в їх

8 організмі, а також відсутність негативних проявів в т.ч. явища кумуляції в тканинах організму, що дає підстави рекомендувати його в якості ефективного дезінфектанта для аерозольної дезінфекції в присутності кролів. На основі експериментальних досліджень розроблено Технічні умови Дезінфікуючий засіб «РабітДез» ТУ У 20.2-00492990-001:2025. Затверджені ДНДКІ ветпрепаратів та кормових добавок від 10.01.2025. Наукова розробка впроваджена в кролегосподарстві ФОП Максимів Надія Михайлівна с. Загір’я Рогатинського району Івано-Франківського обл. з поголів’ям – 8 000 кролів Термонської білої породи. Результати дисертаційної роботи використовуються в освітньому процесі та науково-дослідницькій роботі студентів спеціальності 211 «Ветеринарна медицина» Львівського національного університету ветеринарної медицини та біотехнологій імені С.З. Ґжицького, Сумського національного аграрного університету, Подільського державного університету, Одеського державного аграрного університету, Полтавського державного аграрного університету. Ключові слова: аерозольна дезінфекція, деззасіб «РабітДез», полігексаметиленгуанідин, наноаквахелат Ge і Ag, димексид, кролі, бактерицидна дія, Staphylococcus spp., Bacillus spp., Candida spp., МАФАнМ, біоплівки, імунітет, гематологія, обмін речовин.