Способ получения сыворотки, антиадгезивной и антитоксической против эшерихиоза сельскохозяйственных животных
Использование: ветеринарная микробиология, биотехнология, антиадгезивная и антитоксичная сыворотка против эшерихиоза сельскохозяйственных животных, способ ее получения и применения. Сущность изобретения: сыворотка содержит комплекс антител против соматических 09, 078, 0141, белковых адгезивных К88, К99, 987Р, F41 и полисахаридных капсульных К30, К80, К87 антигенов, обеспечивающий нейтрализацию патогенного действия эшерихий у животных различных видов. Способ получения сыворотки включает получение поливалентного антигена, гипериммунизацию волов-продуцентов, взятие крови, отделение и консервирование сыворотки. Сыворотку применяют для лечения и профилактики эшерихиоза новорожденных телят, поросят, ягнят и жеребят. 6 табл.
Изобретение относится к области ветеринарной микробиологии и биотехнологии, в частности к способам получения гипериммунной сыворотки, содержащей специфические антитела к энтеропатогенным эшерихиям возбудителям эшерихиоза животных, и их адгезивным антигенам К88, К99, 987Р, F41 и к термолабильному и термостабильному энтеротоксинам. Предназначается сыворотка для лечения и специфической профилактики эшерихиоза телят, поросят, ягнят и жеребят.
Эшерихиоз широко распространенная инфекционная болезнь молодняка сельскохозяйственных животных, вызывающая высокую смертность, а также задержку роста и снижение продуктивности у переболевших особей. Возбудителями болезни являются представили рода эшерихий, объединяющего 170 серогрупп и более 10000 серологических вариантов. Однако эшерихиоз сельскохозяйственных животных вызывают сравнительно немногие серовары. Большинство из этих сероваров эшерихий обладают общими факторами патогенности, такими как адгезивные антигены К88, К99, 987Р, F41, термолабильный (ТЛ) и термостабильный (ТС) энтеротоксины. Широкая вариабельность и изменчивость эшерихий, а главное быстрое возникновение у них устойчивости к применяемым антибиотикам и другим лечебным препаратам делает актуальным создание средств специфической профилактики и лечения эшерихиоза. Для специфической профилактики и лечения эшерихиоза в pазличных странах применяют сыворотку, полученную из крови животных продуцентов (волов, свиней), гипериммунизированных возрастающими дозами энтеропатогенных штаммов эшерихий различных серогрупп, являющихся возбудителями болезни на территории данной страны. Например, в Чехословакии фирма Биовета изготавливает сыворотку против колибациллеза, содержащую антитела к эшерихиям серогрупп 08, 078, 0138, 0139 и 0141; в Германии 08, 09, 015, 026, 055, 078, 086, 0111, 0115, 0117; в Болгарии 08, 020, 045, 0138, 0139, 0147; во Франции 09, 015, 0,78, 086, 0115 и 0117 (проспекты фирм Биовета, Рон-Мерье, института Дессау и др. ). Эффективность полученных гипериммунных сывороток проявляется в основном к эшерихиям тех серогрупп, которые входят в состав антигена. В Pоссии применяется поливалентная сыворотка против колибактериоза (эшерихиоза) сельскохозяйственных животных, изготавливаемая путем гипериммунизации волов-продуцентов поливалентным антигеном, включающим энтеропатогенные эшерихии следующих серогрупп и сероваров: 08:K43; 09:K30; 015:K14: H30; 020;026:K60: 041; 055; 078:K80; 086; K61:H32; 0115; 0117: K62:H4; 0119: K69: H4; 0101:K99; 0138:K81; 0139:K82; 0141:K87:K88; 0147:K89:K88; 0149:K91: K88. Основным недостатком сыворотки является недостаточная лечебная и профилактическая эффективность при эшерихиозе, протекающем в формах колидиареи и колиэнтеротоксемии, вследствие низкого титра антител и адгезивным антигенам К88 и К99, термолабильному и термостабильному энтеротоксинам и отсутствия антител и адгезивным антигенам 987Р и F41. Целью изобретения является разработка способа получения антиадгезивной и антитоксической сыворотки против эшерихиоза, обеспечивающей лечение и специфическую профилактику эшерихиоза сельскохозяйственных животных независимо от региона и серовариантной принадлежности возбудителя. Поставленная цель достигается гипериммунизацией волов-продуцентов поливалентным антигеном, содержащим соматические и полисахаридные капсульные антигены штаммов эшерихий различных серогрупп, адгезивные антигены К88, К99, 987Р, F41 в фосфатно-мочевинном буфере, термолабильный и термостабильный анатоксины в среде культивирования (бульон Хоттингера) и консервант, при следующем соотношении компонентов в 1 л: Cоматические и полисахаридные капсульные антигены эшерихий (микробные клетки) 9,0 х 1012-1013 Адгезивные антигены К88, К99, 987Р,F41 в фосфатно-мочевинном буфере (титр в РДП 1:8-1: 16) 240-320 см3 Формалин 2,8-3,5 см3 Культуральная жидкость (бульон Хоттингера) с термолабильным и термостабильным анатоксинами (титр в РДП 1:4-1:8) до 1 л Поливалентный антиген содержит бактериальные клетки эшерихий 3 серогрупп 09, 078 и 0141 основных возбудителей эшерихиоза сельскохозяйственных животных, полисахаридные капсульные антигены К30, К80 и К87, белковые адгезивные антигены К88, Е99, 987Р и F41, термолабильный и термостабильный анатоксины. Предлагаемый набор антигенов позволяет получить высокоэффективную сыворотку против эшерихиоза (коллидиареи, колисепсис, колиэнтеротоксемия) с широким спектром действия, пригодную для применения в различных регионах России и других стран СНГ. Штаммы депонированы в коллекции микроорганизмов Всероссийского научно-исследовательского института контроля, стандартизации и сертификации ветеринарных препаратов под номерами: 355-37/13 (09:К30); 305-37/11 (078: К80); 334-37/12 (0141:K87:K88); 453-37/17 (0115:K88); 454-37/17 (0141:K99); 397-37/14 (09:K103:987P); 398-37/14 (0101:F41). В качестве продуцентов адгезивных антигенов К88, К99, 987Р и F41 используются соответственно штаммы ВГНКИ N 453-37/17 (0115:K88); ВГНКИ N 454-37/17 (0141:К99); ВГНКИ N 397-37/14 (09:K103:987P) и ВГНКИ N 398-37/14 (0101:F41). Антигены К88, К99, 987Р и F41 представляют собой филаментозные образования на поверхности бактериальных клеток и выделение их из бактериальной массы штаммов-продуцентов осуществляют путем тепловой обработки как описано в примере 1. Антиген К88 имеет белковую природу и состоит из субъединиц с мол.м. 25000-26200 дальтон, определенной путем электрофореза в SDS 11% полиакриламидном геле (в качестве стандартов использованы бычий альбумин, пепсин, трипсин и лизоцим с молекулярными массами соответственно 68000, 35000, 34000 и 14600 дальтон). В лиофилизированном препарате содержится 95-96% белка; 2-3% липидов и 1-2% углеводов. Антиген К88 термолабилен и денатурируется при 70оС в течение 30 мин. Изоэлектрическая точка антигена К88 при рН 3,5. При электронно-микроскопическом исследовании антиген имеет палочковидную структуру следующих размеров: 4,5 нм в диаметре и до 120 нм в длину. Подлинность и серологическую активность адгезивного антигена К88 определяют в РДП с МкАт или моноспецифической анти-К88 сывороткой (титр 1:64). Титр антигена в этой реакции составляет 1:16-1:32. Антигенная активность описана в примере 5. Антиген К99 представляет собой белок и состоит из субъединиц с мол.м. 18500-22500 дальтон. В лиофилизированном препарате содержится 93-94% белка, 4-5% липидов и 1-2% углеводов. Антиген К99 термолабилен и денатурируется при температуре 70оС в течение 30 мин. Изоэлектрическая точка антигена К99 при рН 9,5. При электронно-микроскопическом исследовании антиген имеет палочковидную структуру 8,4 нм в диаметре и до 130 нм длиною с большой склонностью к агрегации. Титр адгезивного антигена К99 в РДП с МкАт или моноспецифической анти-К99 сывороткой (титр 1:64) составляет 1:8-1:16. Антигенная активность описана в примере 5. Штамм продуцент адгезивного антигена 987Р ВГНКИ N 397-37/14 с антигенной формулой С9:K103:987P выделен из поросенка 5-дневного возраста; агглютинируется гомологичный О-коли сывороткой до титра 1:9000, сывороткой 0137 1:200, с О-коли сыворотками других серогрупп не агглютинируется. Эшерихизная анти-987Р сыворотка агглютинирует штамм до титра 1:800; ЛД50 для белых мышей составляет 2,78 х 108 микробных клеток; активно продуцирует адгезивный антиген 987Р при культивировании в производственных условиях в реакторе на среде Хоттингера при аэрации и активном перемешивании. Антиген 987Р имеет белковую природу и состоит из субъединиц с мол.м. 19400-22500 дальтон. В лиофилизированном препарате содержится 97-98,5% белка; 2-2,5% липидов и 0,5-1% аминосахаров. Антиген 987Р термолабилен и денатурируется при температуре 70оС в течение 30 минут. Изоэлектрическая точка антигена 987Р при рН 3,7. При электронно-микроскопическом исследовании антиген имеет палочковидную структуру следующих размеров: 7 нм в диаметре и до 200 нм в длину. Титр адгезивного антигена 987Р в РДП с мкАт или моноспецифической анти-987Р сывороткой (титр 1:64) составляет 1:8-1:16. Антигенная активность описана в примере 5. Штамм продуцент адгезивного антигена F41 ВГНКИ N 398-37/14 с антигенной формулой 0101: F41 выделен от теленка 3-дневного возраста; агглютинируется гомологичной О-коли сывороткой до титра 1:3200 и гетерологичными сыворотками 02 1:100; 09, 015, 0138. 1:200; 04 1:400, 018 1:100 и 0117, 0142 1:50; анти- F41 сывороткой до титра 1:800 ЛД50 для белых мышей составляет 6,12 х 108 микробных тел; активно продуцирует адгезивный антиген F41 на среде Хоттингера при культивировании в производственных условиях в реакторе при аэрации и активном перемешивании. Адгезивный антиген F41 представляет собой белок и состоит из субъединиц с мол. м. 28000-29000 дальтон. В лиофилизированном препарате содержится 95,5-96% белка; 3-3,5% липидов и 0,5-1% углеводов. Антиген F41 термолабилен и денатурируется при температуре 70оС в течение 30 мин. Изоэлектрическая точка антигена F41 при рН 4,0. При электронно-микроскопическом исследовании антиген имеет палочковидную структуру 4 нм в диаметре и до 110 нм в длину. Титр адгезивного антигена F41 в РДП с МкАт или моноспецифической анти-F41 сывороткой (титр 1:10) составляет 1:8-1:16. Антигенная активность описана в примере 5. Адгезивные антигены К88, К99, 987Р и F41 входят в состав поливалентного антигена и обеспечивают выработку антиадгезивных антител, препятствующих прикреплению энтеропатогенных эшерехий к эпителию тонкого отдела кишечника животных, в сыворотке крови волов-продуцентов при гипериммунизации. Штамм Escherichia coli ВГНКИ N 334-37/12, ВГНКИ N 397-37/14, ВГНКИ N 453-37/17 и ВГНКИ N 454-37/17 являются активными продуцентами термолабильного токсина. Термолабильный токсин стабильно накапливается в бульоне Хоттингера при реакторном культивировании данных штаммов. Индекс дилятации на изолированной петле кишечника поросенка составляет: для штамма ВГНКИ N 334-37/12 1,6-2,0; ВГНКИ N 397-37/14 1,0-1,2; ВГНКИ N 453-37/17 1,8-2,4 и ВГНКИ N 454-37/17 1,0-1,6. Оптимальными условиями, при которых наблюдается максимальное накопление ТЛ токсина в культуральной жидкости, являются: рН среды в пределах от 7 до 8 и температура 36-38оС. ТЛ токсин представляет собой белок и состоит из субъединиц с мол.м. 22000-24000 дальтон. В лиофилизированном препарате содержится 97-98% белка; 0,5-1% липидов и 1,5-2% углеводов. ТЛ токсин термолабилен и полностью инактивируется при температуре 60оС в течение 15 мин. Изоэлектрическая точка ТЛ токсина при рН 4,0. Серологическую активность термолабильного токсина, содержащегося в среде культивирования, определяют в РДП с моноспецифической антисывороткой (титр 1:32). Титр ТЛ токсина в этой реакции составляет 1:4-1:8. Термостабильный токсин имеет антигенное родство с токсином холерного вибриона и дает перекрестные реакции с сыворотками, полученными к этому антигену. Штамм Escherichia coli ВГНКИ N 305-37/11, ВГНКИ N 355-37/13 и ВГНКИ N 398-37/14 являются активными продуцентами термостабильного токсина, который стабильно накапливается в бульоне Хоттингера при реакторном культивировании. Индекс дилятации на изолированной петле кишечника кролика составляет: для штамма ВГНКИ N 305-37/11 1,2-1,5; ВГНКИ N 355-37/13 -1,1-1,4 и ВГНКИ N 398-37/14 1,0-1,2. Оптимальными условиями, при которых наблюдается максимальное накопление ТС токсина в культуральной жидкости, являются: рН среды 8,0-8,5 и температура 36-36,5оС. ТС токсин представляет собой низкомолекулярный белок и состоит из субъединиц с мол.м 4400-5100 дальтон. В лиофилизированном препарате содержится 93-94% белка; 4-5% липидов и 1-2% углеводов. ТС токсин термостабилен и инактивируется при температуре 100оС в течение 15 мин. Изоэлектрическая точка ТС токсина при рН 10. Титр ТС токсина, содержащегося в среде культивирования, в РДП с моноспецифической антисывороткой (титр 1:16) составляет 1:4-1:8. Термолабильный и термостабильный анатоксины используются в поливалентном антигене для выработки в сыворотке крови гипериммунизироанных волов-продуцентов антитоксичных антител, нейтрализующих энтеротоксическое действие энтеропатогенных эшерихий. Штамм Eschetichia coli ВГНКИ N 305-37/11 с антигенной формулой 078:К80 выделен от теленка 2-дневного возраста; агглютинируется гомологичной сывороткой 078 до тира 1:10000 и гетерологичными сыворотками 08 1:500; 086 1: 100; 0103; 0127; 0137 1:400; 0139 1:200 и 0141 1:800; высоко вирулентен для белых мышей ЛД 50 составляет 1,2 х 107 микробных клеток при внутрибрюшинном введении. Соматический 078 и полисахаридный капсульный антиген К80 хорошо воспроизводятся в бульоне Хоттингера при реакторном культивировании штамма. Штамм Escherichia coli ВГНКИ N 355-37/13 с антигенной формулой 09:К30 выделен от теленка 5-дневного возраста; агглютинируется гомологичной сывороткой 09 до титра 1:9000 и гетерологичной сывороткой 0137 1:200; ЛД 50 для белых мышей составляет 4,5 х 108 микробных клеток при внутрибрюшинном введении. Соматический антиген 09 и полисахаридный капсульный К30 хорошо воспроизводятся в бульоне Хоттингера при реакторном культивировании штамма. Штамм Escherichia coli ВГНКИ N 334-37/12 с антигенной формулой 0141:K87: K88 выделен от поросенка 7-дневного возраста; агглютинируется гомологичной О-коли сывороткой до титра 1: 3200 и гетерологичными сыворотками 08, 09, 0142, 0147 1:100 и 0103 1:300; анти-К88 сывороткой до титра 1:800; ЛД50 для белых мышей составляет 5 х 108 микробных клеток при внутрибрюшинном введении; вызывает гемолиз типа
Формула изобретения
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЫВОРОТКИ, АНТИАДГЕЗИВНОЙ И АНТИТОКСИЧЕСКОЙ ПРОТИВ ЭШЕРИХИОЗА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ, включающий гипериммунизацию волов-продуцентов поливалентным антигеном эшерихий, последующее взятие крови, отделение и консервирование сыворотки, отличающийся тем, что для гипериммунизации используют поливалентный антиген, содержащий адгезивный антиген К88 в фосфатно-мочевинном буфере с титром в РДП 1 8 1 16, выделенный из штамма Escherichia coli ВГНКИ N 453-37/17, представляющий собой белок из субъединиц с мол.м. 25000 26200 Д, палочковидной структуры, 4,5 нм в диаметре и до 120 нм в длину и изоэлектрической точкой 3,5, адгезивный антиген К99 в фосфатно-мочевинном буфере с титром в РДП 1 8 1 16, выделенный из штамма Escherichia coli ВГНКИ N 454-37/17, представляющий собой белок из субъединиц с мол.м. 18500 22500 Д, палочковидной структуры, 8,4 нм в диаметре и до 130 нм в длину и изоэлектрической точкой 9,5, адгезивный антиген 987Р в фосфатно-мочевинном буфере с титром в РДП 1 8 1 16, выделенный из штамма Escherichia coli ВГНКИ N 397-37/14, представляющий собой белок из субъединиц с мол.м. 19400 22500 Д, палочковидной структуры, 7 нм в диаметре и до 200 нм в длину и изоэлектрической точкой 3,7, адгезивный антиген F41 в фосфатно-мочевинном буфере с титром в РДП 1 8 1 16, выделенный из штамма Escherichia coli ВГНКИ N 398-37/14, представляющий собой белок из субъединиц с мол.м. 28000 - 29000 Д палочковидной структуры, 4 нм в диаметре и до 110 нм в длину и изоэлектрической точкой 4,0, термолабильный анатоксин в культуральной среде с титром в РДП 1 4 1 8, полученный при культивировании штаммов Escherichia coli ВГНКИ N 334-37/12, ВГНКИ N 397-37/14, ВГНКИ 453-37/17 и ВГНКИ N 454-37/17, представляющий собой белок из субъединиц с мол.м. 22000 24000 Д и изоэлектрической точкой 4,0, термостабильный анатоксин в культуральной среде с титром в РДП 1 4 1 8, полученный при культивировании штаммов Escherichia coli ВГНКИ N 355-37/13, ВГНКИ N 305-37/11 и ВГНКИ N 398-37/14, представляющий собой белок из субъединиц с мол.м. 4400 5100 Д и изоэлектрической точкой 10,0, суспензию клеток штамма Escherichia coli ВГНКИ N 355-37/13 в культуральной среде, суспензию клеток штамма Escherichia coli ВГНКИ N 305-37/11 в культуральной среде и суспензию клеток штамма Escherichia coli ВГНКИ N 334-37/12 в культуральной среде при следующем соотношении компонентов на 1 л полиантигена: Суспензия штамма ВГНКИ N 355-37/13 в культуральной среде,
Суспензия штамма ВГНКИ N 305-37/11 в культуральной среде,

Суспензия штамма ВГНКИ N 334-37/12 в культуральной среде,

Адгезивный антиген К 88 в фосфатно-мочевинном буфере с титром в РДП 1 8 1 16, см3 60 80
Адгезивный антиген К 99 в фосфатно-мочевинном буфере с титром в РДП 1 8 1 16, см3 60 80
Адгезивный антиген 987Р в фосфатно-мочевинном буфере с титром в РДП 1 8 1 16, см3 60 80
Адгезивный антиген F41 в фосфатно-мочевинном буфере с титром в РДП 1 8 1 16, см3 60 80
Формалин, см3 2,8 3,5
Термолабильный и термостабильный анатоксины в культуральной среде с титром в РДП 1 4 1 8, л До 1
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4