Сухой иммунопробиотический препарат для птицеводства
Изобретение относится к биотехнологии и медицинской ветеринарии, а именно к получению сухих лекарственных форм для перорального или интраназального применения, обладающих пробиотической, иммуномодулирующей и противовирусной активностью, и может быть использовано для неспецифической профилактики инфекционных заболеваний, связанных с нарушениями в иммунокомпетентных зонах кишечника и печени, способствующих вследствие этого развитию вторичных дисбактериозов птицы, находящейся в условиях промышленного птицеводства. Иммунопробиотический препарат содержит бактериальную массу лиофильно высушенных живых клеток бифидобактерий и непатогенных стрептококков, обладающих антагонистической активностью по отношению к энтеропатогенным микроорганизмам кишечника птицы, сухую смесь интерферонов альфа 2 и гамма и сухую гидроокись алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: сухая бактериальная масса 4-5, смесь интерферонов альфа 2 и гамма 0,2-0,4, сухая гидроокись алюминия остальное. Препарат позволяет повысить сохранность поголовья птиц. 7 табл.
Изобретение относится к биотехнологии и медицинской ветеринарии, а именно к получению сухих лекарственных форм для перорального или интраназального применения, обладающих пробиотической, иммуномодулирующей и противовирусной активностью, и может быть использовано для неспецифической профилактики инфекционных заболеваний, связанных с нарушениями в иммунокомпетентных зонах кишечника и печени, способствующих вследствие этого развитию вторичных дисбактериозов птицы, находящейся в условиях промышленного содержания.
Бифидобактерии являются представителями нормофлоры желудочно-кишечного тракта птицы с момента их рождения. Формирование нормальной кишечной флоры в организме зависит от их способности конкурировать за экологическую нишу в микробиоценозе организма. Это определяется как свойствами микроорганизмов, так и особенностями макроорганизма, его иммунокомпетентностью /1/. Известны препараты на основе штаммов Bifidobacterium, обладающих высокой антагонистической активностью, используемые для восстановления нормальной кишечной микрофлоры /2/. Недостатком этих препаратов является незначительная эффективность при лечении и профилактике заболеваний вирусной природы и нарушений иммунного статуса организма, связанных с нарушением функций Пейеровых бляшек кишечника и В-зависимой зоны печени /3/. Известны рекомбинантные интерфероны альфа 2 и гамма, обладающие противовирусной активностью и способностью стимулировать клеточное и гуморальное звено иммунитета, поглотительную функцию макрофагов и активность естественных киллерных клеток /4/. Основным недостатком их является то, что при использовании инъекционной формы проявляется их пирогенная активность и другие побочные действия /5/. Важным является и то, что парентеральное введение их в лечебных целях может стимулировать выработку в основном сывороточных иммуноглобулинов класса M и G, которые участвуют в образовании иммунных комплексов и стимуляции зависимой от антител клеточной цитотоксичности. Это может приводить к аутоаллергическим реакциям и развитию иммунопатологического процесса. Введение интерферонов энтерально и интраназально может стимулировать выработку в основном секреторного иммуноглобулина класса А, который не формирует повреждающих иммунных комплексов и не связывает C3 фактор комплемента, играющий основную роль в повреждении клеток, мембраны которых модифицированы вирусным антигеном. При этом он участвует в связывании и выведении вирусных частиц через ретикуло-эндотелиальную систему, что способствует клиренсу от вирусных частиц. Кроме того, энтеральное и интраназальное введение интерферонов стимулирует местную защитную иммунную реакцию организма, связанную с лимфоидной тканью кишечника и дыхательной системы, что создает основной барьер проникновению патогена в региональные лимфатические узлы и развитию системной инфекции /6/. Задача изобретения - разработка сухой формы препарата для перорального и интраназального применения в птицеводстве, сочетающего противобактериальное, иммуномодулирующее и противовирусное действие при профилактике заболеваний вирусной и бактериальной этиологии. Поставленная задача решается тем, что предложен иммунопробиотический препарат для птицеводства для перорального и интраназального применения, обладающий пробиотическими, иммуномодулирующими и противовирусными свойствами, содержащий бактериальную массу лиофильно высушенных живых клеток бифидобактерий и непатогенных стрептококков, обладающих антагонистической активностью по отношению к энтеропатогенным микроорганизмам кишечника птицы, и смесь интерферонов альфа 2 и гамма, стимулирующих общую и противовирусную резистентность, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Сухая бактериальная масса бифидобактерий и стрептококков - 4-5 Смесь интерферонов альфа 2 и гамма - 0,2-0,4 Сухая гидроокись алюминия - До 100 Пример 1. Способ получения сухого препарата Получение рекомбинантного белка интерферон альфа 2. Для наработки биомассы штамма-продуцента интерферона альфа 2 E.coli pTT
Натрий фосфорнокислый однозамещенный - 3
Глюкоза - 10
Лактоза - 5*
Магний сернокислый 7-водный - 0,25
Канамицин - 0,04
* - добавляется в логарифмической фазе. Посевной материал асептически вносят в лабораторный ферментер, содержащий 6,25 дм3 стерильной среды. Выращивание в ферментере проводят при температуре 37oC, pH 7,0 поддерживают путем автоматической подтитровки 40% раствором гидроокиси натрия. Концентрацию растворенного кислорода (40

ЭДТА 0,1 М
Тритон Х-100 1 г/100 см3
ТрисHCl 0,1 М
pH 7,2
Буфер для снятия вязкости:
вода 8 см3
лизирующий буфер 1 см3
1 М раствор сульфата магния 1 см3
ДНК-аза с концентрацией 1 мг/см3 0,25 см3
Осадок ресуспендируют, добавляя в каждый стакан по 20 см3 раствора лизирующего буфера с 8 М мочевины в соотношении 1:1. Инкубируют 30 мин при температуре 6oC и центрифугируют 60 мин при 18000 об/мин. Осадок в каждом стакане ресуспендируют в 20 см3 буфера, содержащего Тритон Х-100 2%, 0,5 ТрисHCl, pH 7,2. Инкубируют 30 мин при 6oC и центрифугируют в том же режиме. Осадок ресуспендируют в 20 см3 4 М мочевины pH 7,2, инкубируют 30 мин при 6oC, затем центрифугируют в тех же условиях. Повторный осадок в каждом стакане ресуспендируют в 20 см3 2% Тритон Х-100, 0,5 М ТрисHCl pH 7,2, центрифугируют и либо передают на очистку, либо хранят полученную суспензию телец включения при температуре минус 6 или минус 20oC до использования. Наличие альфа 2 интерферона проверяют электрофорезом в полиакриламидном геле, используя в качестве стандарта аффинно-очищенный аналог. Для выделения интерферона альфа 2 из суспензии телец включения к ней добавляют порциями сухой гуанидин-гидрохлорид до конечной концентрации 8 М и инкубируют при перемешивании в течении 3 ч при температуре 6oC. Полученный экстракт осветляют с помощью центрифугирования при 18000 об/мин в течение 60 мин. Для ренатурации супернатант разводят в 20 раз 0,1 М ТрисHCl pH 7,2 с 0,1%-ным Тритоном Х-100. По данным иммуноферментного анализа и ПААГ электрофореза полученная субстанция альфа 2 интерферона содержит его в виде мономера до 70%. Общий выход при очистке составляет до 80 мг с 10 г биомассы. В субстанцию после ренатурации добавляют равный объем 0,1 М цитратного буфера pH 4,75 и доводят pH раствора раствором лимонной кислоты (раствор В) до 4,75. Полученную суспензию в количестве по белку не более 100 мг фронтально наносят на колонку с сорбентом объемом 100 см3, уравновешенную 0,1 М цитратным буфером pH 4,75 со скоростью не более 1 см3/мин. По окончании сорбции колонку промывают 5 объемами 0,1 М цитратного буфера pH 4,75 и 5 объемами 0,02 М фосфатного буфера pH 6,0. Элюцию препарата производят 0,02 М фосфатным буфером pH 7,0, содержащим 0,15 М натрия хлористого под контролем абсорбциометра. Наблюдают острый пик интерферона альфа 2, который собирают для дальнейшей очистки. Колонку К26/100 заполняют гелем Биохром H100 и уравновешивают 0,02 М фосфатным буфером pH 7,0, содержащим 0,15 М натрия хлористого. Суспензию пика с предыдущей колонки (20-25) см3 фронтально наносят на колонку и проводят элюцию тем же буфером со скоростью 20 см3/час. Собирают мажорный белковый пик, представляющий собой субстанцию альфа 2 интерферона. Выход на этой стадии 80%, суммарный выход по процессу 65%. 0,1 М цитратный буфер:
раствор А
натрий лимоннокислый двузамещенный 2-водный 26,7

вода 1000 см3
раствор B
кислота лимонная 2-водная 22,1

вода 1000 см3
Для получения цитратного буфера смешивают 60 см3 раствора A и 940 см3 раствора B. pH должно быть 4,75. 0,02 М фосфатный буфер:
Раствор A
натрий фосфорнокислый однозамещенный 2-водный 156 г
вода 5000 см3
Раствор B
натрий фосфорнокислый двузамещенный 2-водный 178 г
вода 5000 см3
Для получения фосфатного буфера смешивают 1950 см3 раствора A и 3050 см3 раствора B. Для приготовления фосфатного буфера с хлористым натрием в 4000 мл фосфатного буфера вносят 43,5 натрия хлористого и раствор доводят фосфатным буфером до 5000 см3. Полученный белок представляет собой субстанцию альфа 2 интерферона 95% хроматографической чистоты с концентрацией 400 - 500 мкг/см3 и противовирусной активностью не менее 2






отсутствие посторонней микрофлоры;
отсутствие спор и капсул;
колонии - округлые, слабо матовые, белого цвета, однородной структуры. Состав среды выращивания (казеиново-дрожжевой) на 1 дм3 раствора, г:
Гидролизат казеина медицинский - 100
Гидролизат пекарских дрожжей - 5
Натрий хлористый - 0,5
Аммоний хлористый - 1
Натрий фосфорнокислый двузамещенный - 6
Калий фосфорнокислый однозамещенный - 3
Глюкоза - 10
Магний сернокислый семиводный - 0,25
Кальций хлористый - 0,011
Канамицина сульфат - 0,02
Среду выращивания применяют для приготовления культуры штамма-продуцента в лабораторном ферментере перед лиофилизацией рабочих культур и для получения посевного материала. Для работы с оживленной культурой готовят косяки с штаммом Escherichia coli MC 106, содержащего плазмиду (pTT








1) температура среды (37,0

2) pH среды (6,9

3) pO2 40-70% от насыщения;
4) пеногашение на уровне датчика пенообразования с использованием силиконового пеногасителя. В ферментере культуру выращивают до логарифмической фазы, т.е. до (10




натрий фосфорнокислый двузамещенный 12-водный 90 г
натрий хлористый 120 г
0,5 М раствор Тритона Б 10 см3
вода дистиллированная до 1000 см3
Раствор 0,5 М Тритона Б
Тритон Б 37,2 г
вода 250 см3
В центрифужные стаканы вносят по (12





Тритон Х-100 30 г
Отмывочный раствор (620

Растворение ДНК-азы:
Флакон с лиофиольно высушенной ДНК-азой (25 мг) вскрывают и пипеткой приливают (10

магний сернокислый семиводный 37 г
вода до 100 см3
Раствор лизоцима
Лизоцим 110 мг
Отмывочный раствор 55 см3
К осадку в центрифужные стаканы приливают 25 см3 0,05 М раствора Тритона Б, перемешивают и добавляют по (12,5



0,5 моль/дм3 Тритона Б 10 см3
вода 100 см3
Щелочной раствор
натрий фосфорнокислый двузамещенный 12-водный 143,2 г
натрия гидроокись 4 г
вода 5 дм3
Раствор перемешивают, затем в него добавляют 20 см3 0,5 моль/дм3 раствора Тритона Б и объем раствора доводят до 2 дм3. К осадку в центрифужных стаканах приливают по (25









где ОД280 - оптическая плотность при длине волны 280 нм;
ОД310 - оптическая плотность при длине волны 310 нм;

уксуснокислый аммоний 1 моль/дм3 200 см3
хлористый натрий 5 моль/дм3 40 см3
вода 2 дм3
pH 7,2
Элюирующий буферный раствор
уксуснокислый аммоний 1 моль/дм3 100 см3
хлористый натрий 5 моль/дм3 60 см3
вода 1 дм3
Следующую стадию очистки проводят методом хроматографии на КМ-52 целлюлозе. Уравновешивают колонку тем же раствором, наносят раствор гамма-интерферона и элюируют градиентом буферных растворов A и B. Элюирующий раствор А
уксуснокислый аммоний 1 моль/дм3 50 см3
хлористый натрий 5 моль/дм3 15 см3
вода 500 см3
pH 7,2
Элюирующий раствор B
уксуснокислый аммоний 1 моль/дм3 50 см3
хлористый натрий 5 моль/дм3 40 см3
вода 500 см3
pH 7,2
Фракции собирают в пробирки и проводят спектроскопический анализ. В этих фракциях отношение поглощений 280/310 должно быть не менее 2,3. Полученная хроматографически чистая субстанция (95% чистоты) содержит 0,8-1,0 мг/см3 гамма-интерферона с противовирусной активностью не менее 1

сухая бактериальная масса бифидобактерий и стрептококков 4%
смесь интерферонов альфа 2 и гамма 0,2%
сухая гидроокись алюминия до 100%
Пример 2. Показатели стабильности биологических свойств препарата при хранении в течение 3 мес. при комнатной температуре (20

сухая бактериальная масса бифидобактерий и стрептококков 5%
смесь интерферонов альфа 2 и гамма 0,4%
сухая гидроокись алюминия до 100%
Берется навеска препарата 1 г и разводится в 10 см3 воды или физиологического раствора. Материал исследуется на активность бактериального компонента. Как следует из представленных в табл. 1 и 2 данных лиофилизированные культуры бифидобактерий и стрептококков в составе препарата Иммунобак сохраняли биологическую и антагонистическую активность в течение 3 месяцев при комнатной температуре на удовлетворительном уровне. Пример 3. Профилактическая эффективность препарата. Препарат готовят, как в примере 1, с использованием штаммов Bifidobacterium globosum БФ-4 и Streptococcus faecium ВГНКИ-27 при следующем соотношении компонентов:
сухая бактериальная масса бифидобактерий и стрептококков 4,5%
смесь интерферонов альфа 2 и гамма 0,3%
сухая гидроокись алюминия до 100%
В 1 г препарата Иммунобак содержится 1000 доз. Одна доза препарата соответствует содержанию живых стрептококков и бифидобактерий, а также суммарной противовирусной и иммуномодулирующей активности интерферонов, рассчитанной на 1 кг массы птицы. Препарат испытывался на ремонтном молодняке кур-несушек в смеси с кормом в течение 2 лет по следующей схеме:
молодняк кур-несушек до 10 дневного возраста по 0,5 дозы
молодняк кур-несушек до 30-40 дневного возраста по 1 дозе
молодняк кур-несушек до 60-70 дневного возраста по 2-3 дозы через день
С лечебной целью препарат применяли в удвоенной дозе 2 раза в сутки до исчезновения клинических признаков заболевания. При необходимости через 2 недели курс лечения повторяли. Полученные результаты в первый год испытания Иммунобака представлены в табл. 3 и 4. Полученные результаты свидетельствуют об эффективности препарата "Иммунобак" при комплексной профилактике молодняка кур несушек. Применение препарата позволило полностью отказаться от применения в хозяйстве антибиотиков при достоверном снижении падежа в 1,5-2 раза. Результаты испытаний препарата "Иммунобак" в этом же хозяйстве после второго года применения при отказе от использования препаратов тетрациклинового ряда, нитрофуранов, сульфаниламидов приведены в табл. 5 и 6. Полученные результаты свидетельствуют о том, что использование препарата "Иммунобак" в течение двух лет позволило обеспечить стабильные результаты по падежу среди кур молодок, не превышающие 3,5%. Изучение структуры падежа показало, что до применения препарата в хозяйстве 75% заболеваемости было связано с инфекционными заболеваниями. Из них 20% - болезни органов пищеварения, вызываемые в основном бактериями и 50% - заболевания вирусной природы, в том числе лейкоз (20%). Анализ структуры падежа после применения препарата в течение 2 лет позволил отметить, что количество заболеваний органов пищеварения бактериальной природы сократилось на 100% по сальмонеллезу и колибактериозу, что подтверждается результатами высевов, а количество заболеваний вирусной природы сократилось на 30%. Пример 4. Результаты применения препарата Иммунобак при выращивании цыплят-бройлеров. Препарат готовили, как в примере 1, с использованием культур Bifidobacterium adolescentis Ms-42 и Streptococcus faecium 27 ВГНКИ при следующем соотношении компонентов:
сухая бактериальная масса бифидобактерий и стрептококков 4%
смесь интерферонов альфа 2 и гамма 0,4%
сухая гидроокись алюминия до 100%
Перед применением Иммунобака готовили рабочий раствор препарата для аэрозольной обработки. Цыплят-бройлеров сразу после сортировки в инкубатории обрабатывали аэрозолем интраназально из расчета одна доза на голову в течение 20 мин. У цыплят контрольной и опытной групп (по 10 тыс. голов) определяли динамику содержания количества общего белка, бактерицидной активности крови по выявлению в гранулоцитах лизосомально-катионных белков (ЛКБ), уровня сывороточных иммуноглобулинов класса G по методу Манчини /9/. Результаты исследований представлены в табл. 7. Таким образом, за время наблюдения (60 сут.) у цыплят-бройлеров, обработанных препаратом в аэрозольном виде, достоверно (P<0,05) повысилось содержание общего белка и иммуноглобулинов класса G. Отмечено увеличение бактерицидной активности крови и показатель активности лизосомально-катионных белков гранулоцитов, что отразилось на сохраняемости поголовья, особенно на 30-60 сутки наблюдения. Источники информации
1. Панин А.Н., Серых Н.И., Малик Е.В. Пробиотические препараты в ветеринарии //Ветинформ.- 1993.- N 27 -c. 7-8. 2. Бовкун Г. Ф., Богдановская Ж.Н., Борисенкова А.Н. Результаты применения бифидобактерий при выращивании цыплят //Система мер обеспечения эпизоотического благополучия птицеводческих предприятий. Сборник научных трудов. Санкт-Петербург.- 1993. - стр. 75-78. 3. Смирнов Б.Ф., Гаврилов В.И. Иммунопатология при вирусных инфекциях. -М.: Медицина. - 1976. - 162. 4. Дебабов В. Г. , Козлов Ю.И. и др. Рекомбинантная плазмидная ДНК pPR IFN-alpha-F-2, обеспечивающая синтез лейкоцитарного интерферона альфа-F человека и штамм бактерий E. coli - продуцент интерферона альфа-F человека //Патент СССР 1586191. 29.12.88. 5. Лечение интерфероном //Доклад научной группы ВОЗ, 1984, 24 стр. 6. A simple, sensitive, dual mAb based elisa for murine gamma interferon determination; comparison with two common bioassays/Yang Xi, HayGlass Kent T.//J. Immunoassay/ -1994. - 14. N 3. - P. 129-148. 7. Вершинина И.Ю., Панин А.Н. и др. Антагонистические свойства бифидобактерий, выделенных от поросят //Сборник научных трудов ВГНКИ. - М.: изд. ВГНКИ, 1994, т. 55. с. 143-146. 8. Панин А.Н., Серых Н.И. Пробиотик - значит "для жизни" //Ветеринарная газета. - М., 1992, N 9, с. 4-5. 9. Клинико-диагностическое значение лабораторных показателей /Долгов В., Морозова В., Марцишевская Р. и др.// М., 1995, 208 с.
Формула изобретения
Сухая бактериальная масса - 4 - 5
Сухая смесь интерферонов альфа 2 и гамма - 0,2 - 0,4
Сухая гидроокись алюминия - Остальное
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5