Разработка системы для блокирования ферментативной активности патогенных и условно-патогенных микроорганизмов в условиях хронического иммунодефицита и трансмиссивной антибиотикорезистентности у животных и птиц

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 18-16-00040

НазваниеРазработка системы для блокирования ферментативной активности патогенных и условно-патогенных микроорганизмов в условиях хронического иммунодефицита и трансмиссивной антибиотикорезистентности у животных и птиц

Руководитель Донник Ирина Михайловна, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный аграрный университет" , Свердловская обл

Конкурс №28 - Конкурс 2018 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-203 - Ветеринария

Ключевые слова Антибиотикорезистентность микроорганизмов, иммунный статус, антибактериальные свойства растительного сырья, продуктивные животные

Код ГРНТИ68.41.35

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Вакцинация, санитария и антибиотики существенно повлияли на продолжительность жизни человека, в то же время необоснованное и избыточное применение антибиотиков в медицине и в сельском хозяйстве привело к повсеместному распространению антибиотикорезистентности, темпы роста которой превысили все прогнозы. Антибиотикорезистентность является неизбежным биологическим явлением и предотвратить ее очень сложно. Учитывая тот факт, что антибиотикам во многих случаях нет альтернативы, следует помнить, что это может привести к катастрофическим последствиям в случае развития пока управляемых инфекций. Ежегодно в результате неэффективного лечения бактериальных инфекций, вызываемых антибиотикорезистентными штаммами, погибает около 700 тыс. человек в мире. Финансовые потери по этой причине составляют 5 млрд. евро. Поэтому борьба с антибиотикорезистентностью в настоящее время приобрела глобальный масштаб, о чем свидетельствуют мировые статистические данные и кампании по борьбе с микробной устойчивостью Всемирной Организации Здравоохранения. Проблему возрастающей устойчивости бактерий к антибиотикам невозможно решить только с помощью разработки препаратов, являющихся по сути лишь модификациями традиционных. Проблема приобретенной резистентности декларируется как угроза национальной безопасности. В связи с увеличением числа штаммов бактерий, устойчивых к антибиотикам, постоянно появляющимися новыми патогенами назрела необходимость создания принципиально новых антибактериальных препаратов, имеющих кардинально иные механизмы действия, отличные от уже существующих. Однако, разработка новых антибиотиков является очень дорогостоящей и занимает от 5 до 10 лет в то время как резистентность к новому антибиотику микроорганизмы способны вырабатывать в период от нескольких месяцев до года. Появление высоко резистентных микроорганизмов происходит, в том числе, по причине широкомасштабного применения антибиотиков в сельском хозяйстве, в частности, в животноводстве в связи с необходимостью стимуляции роста животных и профилактики их заболеваемости. Это вызывает естественный процесс приспособления микроорганизмов к химическому веществу антибиотика. В промышленном животноводстве за счет большого скопления животных происходит многократный пассаж микроорганизмов, что приводит к потере их чувствительности ко многим антибактериальным препаратам. Как результат наблюдаем потери веса, снижение продуктивности, качества продукции, увеличение процента падежа и расходов на лечение животных. Кроме того с молоком и мясом, которые являются незаменимой частью рациона человека, особенно детей, антибиотики попадают в наш организм усугубляя резистентность микроорганизмов к противомикробным препаратам. В целях реализации проекта, направленного на снижение антибиотикорезистентности микроорганизмов нами будут использованы методы целенаправленного изучения типов лекарственной устойчивости патогенных и условнопатогенных бактерий, циркулирующих в пределах нашего региона, отказ от использования антибиотиков в качестве кормовых добавок, проведение эпидемиологического надзора за заражением лекарственно - устойчивыми бактериями объектов агропроизводства, разработка новых препаратов растительного происхождения с защищёнными активными группами, отличающихся от существующих механизмом антибактериального действия, устойчивых к бактериальным ферментам, изыскание ингибиторов, подавляющих активность бактериальных ферментов. Одновременно с этим необходимо организовать мониторинг распространённости резистентных штаммов микроорганизмов, выявить возбудителей и определить их свойства, в том числе чувствительности или резистентности к антибиотикам, обобщить результаты исследований по каждому району, области и т.д., создать паспорт резистентности объекта и оповестить ветеринарные службы. Это позволит правильно выбрать при лечении бактериальных инфекций тот препарат, к которому большинство штаммов чувствительно, и не назначать тот, к которому в данном районе или хозяйстве большинство штаммов резистентно. Поэтому крайне важным является определение чувствительности выделенных возбудителей бактериальных болезней сельскохозяйственных животных к используемым в регионе антимикробным препаратам и создание системы эффективной терапии, позволяющей уничтожить возбудителя, а не выработать у него резистентность к назначаемым препаратам. Предлагаемая система преодоления устойчивости бактерий к антимикробным препаратам позволит снять проблему низкой эффективности антибиотикотерапии при лечении основных заболеваний у сельскохозяйственных животных, а также снизить ее выраженность у населения, повысить количество биопродукции животноводства высокого качества в условиях импортозамещения, что способствует повышению здоровья нации. С этой целью впервые будут проведены мониторинговые исследования штаммов микроорганизмов, являющихся возбудителями основных инфекционных заболеваний сельскохозяйственных животных в отдельных организациях Уральского региона, будут изучены свойства и устойчивость выявленных бактерий к используемым антимикробным препаратам. Впервые будут созданы паспорта резистентности микроорганизмов к основным группам антибиотиков для отдельных сельскохозяйственных предприятий региона. Впервые будет проведена трансформация известных природных структур растительного происхождения, изучена эффективность их внутреннего и внешнего воздействия на бактериальную клетку с целью ингибирования её ферментов и разрушения морфологической структуры. Впервые будет определена целесообразность самостоятельного использования антибактериального комплекса на основе растительного сырья с новыми химической структурой и механизмом действия, не подверженных или устойчивых к действию бактериальных ингибирующих ферментов, или в сочетании с химически синтезированными субстанциями при полном отказе от антибиотикотерапии. Также будет изучено действие антибактериальных комплексов растительного происхождения при лечении инфекционных заболеваний продуктивных животных в условиях сельскохозяйственных предприятий региона.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Донник И.М., Кривоногова А.С., Исаева А.Г., Лоретц А.Г., Быкова О.А., Моисеева К.В., Мусихина Н.Б. Resistance of pathogenic and opportunistic microorganisms of animal production units to antimicrobial agents LX. Georgikon Napok 60th Georgikon Scientific Conference (год публикации - 2018)

2. Донник И.М., Кривоногова А.С., Исаева А.Г., Быкова О.А., Лоретц О.Г., Моисеева К.В. Formation of antibiotic resistance of microflora in commercial dairy farms in the regions with technogenic contamination of environment Foodconf. Science, technology and innovation (год публикации - 2018)

3. Донник И.М., Кривоногова А.С., Исаева А.Г., Мусихина Н.Б., Моисеева К.В., Гордеев А.А. Структура условно-патогенной микрофлоры на животноводческих предприятиях различного профиля Ветеринария Кубани (год публикации - 2018)

4. Донник И.М., Кривоногова А.С., Исаева А.Г., Быкова О.А., Лысова Я.Ю., Моисеева К.В. Динамика антибиотикочувствительности штаммов Еnterococcus faecium на молочно-товарных фермах в районах с разным уровнем загрязнения агробиоценозов Ветеринария Кубани (год публикации - 2018)

5. Донник И.М., Кривоногова А.С., Шкуратова И.А., Моисеева К.В. Distribution features of resistant strains of Staphylococcus aureus on dairy farms Atlantis press. Proceedings of the International Scientific and Practical Conference “Digital agriculture - development strategy” (ISPC 2019), Advances in Intelligent Systems Research, volume 167, pp. 550-555 (год публикации - 2019)
10.2991/ispc-19.2019.123

6. Кривоногова А.С., Исаева А.Г., Лоретц О.Г., Ченцова А.Е. Composition and antibiotic susceptibility of opportunistic pathogenic microflora in poultry farms aimed at egg or meat farming Atlantis press. Proceedings of the International Scientific and Practical Conference “Digital agriculture - development strategy” (ISPC 2019), Advances in Intelligent Systems Research, volume 167, pp. 542-549 (год публикации - 2019)
10.2991/ispc-19.2019.121

7. Донник И.М., Исаева А.Г., Лысова Я.Ю., Мусихина Н.Б. Profile of antibiotic susceptibility of enterococcus in pig farms Atlantis press. Proceedings of the International Scientific and Practical Conference “Digital agriculture - development strategy” (ISPC 2019), Advances in Intelligent Systems Research, volume 167, pp. 546-549 (год публикации - 2019)
10.2991/ispc-19.2019.122

8. Донник И.М., Кривоногова А.С., Исаева А.Г., Быкова О.А., Мусихина Н.Б., Романова А.С., Лоретц О.Г. Interconnection between profile of antibiotic resistance of opportunistic microbiocenosis and milk quality at dairy farms in environmentally unfriendly areas Szent Istvan University, University Publisher, Szent Istvan University Faculty of Agricultural and Environmental Sciences, Godollo, pp. 66 (год публикации - 2019)

9. Кривоногова А.С., Исаева А.Г., Моисеева К.В., Романова А.С., Мусихина Н.Б. Перспективы применения фитобиотиков в молочном животноводстве Труды Кубанского государственного аграрного универститета (год публикации - 2019)

10. Исаева А.Г., Кривоногова А.С., Донник И.М., Моисеева К.В., Мусихина Н.Б. Особенности оценки микробной резистентности на свиноводческих предприятиях Аграрный вестник Урала (год публикации - 2019)

11. Кривоногова А.С., Быкова О.А., Исаева А.Г., Моисеева К.В., Романова А.С. Бактерицидная активность препаратов из растительного сырья против оппортунистической микрофлоры, резистентной к антибиотикам Труды Кубанского государственного аграрного университета (год публикации - 2019)

12. Кривоногова А.С., Донник И.М., Исаева А.Г., Моисеева К.В., Романова А.С. Методика составления паспорта микробной резистентности для молочно-товарных ферм Аграрный вестник Урала (год публикации - 2019)

13. Донник И.М., Кривоногова А.С., Исаева А.Г., Шкуратова И.А., Моисеева К.В., Мусихина Н.Б. Special features of Pseudomonas aeruginosa strains in animal and poultry farms in the regions with various levels of man-made pollution Agronomy Research, 18(4), 2365–2373, 2020 (год публикации - 2020)
10.15159/AR.20.170

14. Донник И.М., Исаева А.Г., Мусихина Н.Б., Беспамятных Е.Н., Петропавловский М.В. The influence of phytobiotics based on essential oils of Salvia sclarea, Mentha canadensis, Mentha piperita and Coriandrum sativum on pathogenic microorganisms of lactating cow udder E3S Web of Conference. Fundamental and applied research in biology and agriculture: current issues, achievements and innovations (год публикации - 2020)

15. Кривоногова А.С., Донник И.М., Исаева А.Г., Порываева А.П., Моисеева К.В., Беспамятных Е.Н. Inhibitory effect of plant metabolites of Nigella sativa on conditionally pathogenic microflora of productive animals E3S Web of Conference. Fundamental and applied research in biology and agriculture: current issues, achievements and innovations (год публикации - 2020)

16. Кривоногова А.С., Моисеева К.В., Петропавловский М.В., Мусихина Н.Б., Лысова Я.Ю. Analysis of the condition of microbiocenosis and antibiotic resistance on a dairy farm in three-year dynamics E3S Web of Conference. Fundamental and applied research in biology and agriculture: current issues, achievements and innovations (год публикации - 2020)

17. Кривоногова А.С., Донник И.М., Исаева А.Г., Шкуратова И.А., Петропавловский М.В.,Лоретц О.Г. Comparative analysis of phytobiotics effectiveness for the correction of mucous membranes dysbiosis in cattle IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (EES). Development of the agro-industrial complex in the context of robotization and digitalization of production in Russia and abroad (год публикации - 2020)

18. Кривоногова А.С., Донник И.М., Исаева А.Г., Шкуратова И.А., Петропавловский М.В. Dynamics of the immune status of cows against the background of combined use of local and alimentary-mediated phytobiotics IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (EES). Development of the agro-industrial complex in the context of robotization and digitalization of production in Russia and abroad (год публикации - 2020)

Публикации