veterinaryВетеринария сегодняVeterinary Science Today2304-196X2658-6959"Veinard"10.29326/2304-196X-2019-2-29-12-16veterinary-410Research ArticleБОЛЕЗНИ ПТИЦAVIAN DISEASESПОДБОР ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ И ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМА ГЛУБИННОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ AVIBACTERIUM PARAGALLINARUMNUTRIENT MEDIUM SELECTION AND OPTIMIZATION OF AVIBACTERIUM PARAGALLINARUM DEEP CULTURE METHODhttps://orcid.org/0000-0002-1531-004XФирсоваМ. С.FirsovaM. S.

Аспирант

Владимир

Post-Graduate Student

Vladimir

firsova@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3053-6976ЕвграфоваВ. А.YevgrafovaV. A.

Ведущий ветеринарный врач

Владимир

Leading Veterinarian

Vladimir

evgrafova@arriah.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3529-4809ПотехинА. В.PotekhinA. V.

Заведующий сектором, кандидат ветеринарных наук

Владимир

Head of Sector, Candidate of Science (Veterinary Medicine)

Vladimir

potehin@arriah.ruФГБУ «ВНИИЗЖ», г. ВладимирРоссияFGBI "ARRIAH", VladimirRussian Federation201927062019021216Copyright © Фирсова М.С., Евграфова В.А., Потехин А.В., 20192019Фирсова М.С., Евграфова В.А., Потехин А.В.Firsova M.S., Yevgrafova V.A., Potekhin A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://veterinary.arriah.ru/jour/article/view/410

Проведена сравнительная оценка различных жидких питательных сред с добавлением ростовых факторов для культивирования штамма № 5111 Avibacterium paragallinarum. Самый высокий показатель удельной скорости роста (μ = 0,787 ± 0,041 ч-1) и наибольшее накопление биомассы возбудителя (Х = 9,52 ± 0,04 lg КОЕ/см3) наблюдали при культивировании на соево-казеиновом бульоне. При этом среднее время удвоения концентрации живых микробных клеток было минимальным (td = 0,88 ч), а экспоненциальная фаза роста продолжалась в те­чение 6 ч. На соево-казеиновом бульоне в лабораторном биореакторе Biotron LiFlus GX определен оптимальный режим культивирования Avibacterium paragallinarum, основанный на измерении и регуляции основных физико-химических параметров. Время выхода культуры на начало стационарной фазы роста было максимальным при аэрации 1,0 л/мин, при этом парциальное давление кислорода в питательной среде составляло не более 25%. Периоду интенсивного снижения величины рН питательной среды соответствовала экспоненциальная фаза роста бактерий. Значение рН питательной среды в диапазоне от 7,30 ± 0,02 до 7,90 ± 0,06 существенно не влияло на показатель удельной скорости штамма, продолжительность лаг-фазы при этом была минимальна – 0,36–0,45 ч. При культивировании штамма в питательной среде с рН 7,90 ± 0,06 наблюдали максимальное накопление бактерий (9,76 ± 0,04 lg КОЕ/см3). Добавление в процессе культивирования 0,6–0,8 г/л 40%-го раствора глюкозы способствовало снижению показателя рН суспензии. Минимальное значение окислительно-восстано­вительного потенциала (–75 мВ) соответствовало завершению экспоненциальной фазы роста штамма.  

Different liquid nutrient media supplemented with growth factors intended for Avibacterium paragallinarum strain No. 5111 cultivation were com­pared. The highest specific growth rate (μ = 0.787 ± 0.041 h-1) and the maximal accumulation of the agent’s biomass (Х = 9.52 ± 0.04 lg CFU/ cm3) were reported when cultured in casein soybean broth. Herewith, the mean time of the live microbial cell concentration doubling was minimal (td = 0.88 h), and the exponential growth phase lasted for 6 hours. The optimal method for Avibacterium paragallinarum cultivation in casein soy­bean broth in laboratory bioreactor Biotron LiFlus GX was determined through the measurements and adjustment of basic physical and chemical parameters. The time period until the culture reached the stationary growth phase was maximal with aeration at 1.0 l/min; herewith, the O2 partial pressure in the nutrient medium did not exceed 25%. The period of the intense decrease of medium’s pH was accompanied with the exponential phase of the bacterial growth. The nutrient medium’s pH ranging from 7.30 ± 0.02 to 7.90 ± 0.06 had no significant impact on the specific growth rate of the strain and the lag phase duration was minimal – 0.36–0.45 h. The strain cultivation in the nutrient medium with pH 7.90 ± 0.06 demonstrated maximal aggregation of the bacteria (9.76 ± 0.04 lg CFU/cm3). 40% glucose solution added at 0.6-0.8 g/l during cultivation facilitated the decrease of the suspension’s pH. Minimal redox value (–75 mV) was indicative of the completion of the exponential phase of the strain growth.  

инфекционный ринит (гемофилез) курAvibacterium paragallinarumштамм № 5111культивированиеavian infectious coryza (Glasser's disease)Avibacterium paragallinarumstrain No. 5111cultivationReferencesБаснакьян И. А. Культивирование микроорганизмов с заданными свойствами. – М.: Медицина, 1992. – 188 с.Basnakyan I. A. Cultivation of microorganisms with tailor-made properties [Kul’tivirovanie mikroorganizmov s zadannymi svojstvami]. М.: Medicina, 1992 (in Russian).Данилова В. А., Потехин А. В., Степанова И. А. Особенности выделения и идентификации возбудителя инфекционного ринита (гемофилеза) кур // Ветеринария сегодня. – 2016. – № 3 (18). – С. 65–70.Danilova V. A., Potekhin A. V., Stepanova I. A. Peculiarities of isolation and identification of avian infections coryza (Glasser’s disease) [Osobennos¬ti vydeleniya i identifikacii vozbuditelya infekcionnogo rinita (gemofileza) kur]. Veterinary Science Today. 2016; 3 (18):65–70 (in Russian).Динамика накопления бакмассы сальмонелл при их глубинном культивировании / А. П. Медведев, А. А. Вербицкий, Ю. О. Асташонок, К. А. Огурцова // Ветеринарный журнал Беларуси. – 2018. – № 1 (8). – С. 9–11.Salmonella yield aggregation dynamics at their deep culture [Dinamika nakopleniya bakmassy sal’monell pri ih glubinnom kul’tivirovanii]. A. P. Medvedev, А. А. Verbitsky, Yu. О. Astashyonok, К. А. Ogurtsova. Veterinarnyj zhurnal Belarusi. 2018; 1 (8): 9–11 (in Russian).Перт С. Дж. Основы культивирования микроорганизмов и клеток: пер. с англ. – М.: Мир, 1978. – 330 с.Pert S.J. Principles of Microbe and Cell Cultivation: translated from English [Osnovy kul’tivirovaniya mikroorganizmov i kletok]. М.: Mir, 1978 (in Russian).An update on avian infectious coryza: It’s reemerging trends on epidemiology, etiologic characterization, diagnostics, therapeutic and prophylactic advancements / S. M. Deshmukh, H. S. Banga, S. Sodhi, R. S. Brar // J. Dairy Vet. Anim. Res. – 2015. – Vol. 2 (3). – P. 86–92; DOI: 10.15406/jdvar.2015.02.00037.An update on avian infectious coryza: Its reemerging trends on epidemiology, etiologic characterization, diagnostics, therapeutic and prophylactic advancements. S. M. Deshmukh, H. S. Banga, S. Sodhi, R. S. Brar. J. Dairy Vet. Anim. Res. 2015; 2 (3): 86–92; DOI: 10.15406/jdvar.2015.02.00037.Blackall P. J., Soriano V. E. Infectious coryza and related bacterial infections // Diseases of Poultry / ed. Y. M. Saif [et al.]. – 12th ed. – Ames, Iowa, 2008. – P. 789–803.Blackall P. J., Soriano V. E. Infectious coryza and related bacterial infections. Diseases of Poultry. ed. Y. M. Saif [et al.]. 12th ed. Ames, Iowa, 2008; 789–803.Development of a recombinant vaccine against infectious coryza in chickens / R. Sakamoto, S. Baba, T. Ushijima [et al.] // Res. Vet. Sci. – 2013. – Vol. 94 (3). – P. 504–509; DOI: 10.1016/j.rvsc.2012.10.027.Development of a recombinant vaccine against infectious coryza in chickens. R. Sakamoto, S. Baba, T. Ushijima [et al.]. Res. Vet. Sci. 2013; 94 (3): 504–509; DOI: 10.1016/j.rvsc.2012.10.027.Fairbrotherd R. W. The cultivation of bacteria // A Text-Book of Medical Bacteriology. – 2014. – Chap. IV. – P. 33–48; DOI: 10.1016/b978-1-48320032-3.50008-4.Fairbrotherd R. W. The cultivation of bacteria. A Text-Book of Medi¬cal Bacteriology. 2014; Chap. IV: 33–48; DOI: 10.1016/b978-1-4832-00323.50008-4.Maizirwan M., Mohamad R. S., Ramlan A. A. The Growth rate of Haemophilus paragallinarum profile in shake flask fermentation; determination [Substrate]critical // J. Teknologi. – 2002. – Vol. 36 (F). – P. 55–60; DOI: 10.11113/jt.v.36.583.Maizirwan M., Mohamad R. S., Ramlan A. A. The Growth rate of Haemophilus paragallinarum profile in shake flask fermentation; determination [Substrate]critical. J. Teknologi. 2002; 36 (F): 55–60; DOI: 10.11113/jt.v36.583.Patil V. V., Mishra D., Mane D. V. 16S ribosomal RNA sequencing and molecular serotyping of Avibacterium paragallinarum isolated from Indian field conditions // Veterinary World. – 2017. – Vol. 10 (8). – P. 1004–1007; DOI: 10.14202/vetworld.2017.1004-1007.Patil V. V., Mishra D., Mane D. V. 16S ribosomal RNA sequencing and molecular serotyping of Avibacterium paragallinarum isolated from Indian field conditions. Veterinary World. 2017; 10 (8): 1004–1007; DOI: 10.14202/vetworld.2017.1004-1007.Reclassification of Pasteurella gallinarum, [Haemophilus] paragallinarum, Pasteurella avium and Pasteurella volantium as Avibacterium gallinarum gen. nov., comb. nov., Avibacterium paragallinarum comb. nov., Avibacterium avium comb. nov. and Avibacterium volantium comb. nov. / P. J. Blackall, H. Christensen, T. Beckenham [et al.] // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. – 2005. – Vol. 55 (Pt 1). – P. 353–362; DOI: 10.1099/ijs.0.63357-0.Reclassification of Pasteurella gallinarum, [Haemophilus] paragallinarum, Pasteurella avium and Pasteurella volantium as Avibacterium gallinarum gen. nov., comb. nov., Avibacterium paragallinarum comb. nov., Avibacterium avium comb. nov. and Avibacterium volantium comb. nov. P. J. Blackall, H. Christensen, T. Beckenham [et al.]. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2005; 55 (Pt 1): 353–362; DOI: 10.1099/ijs.0.63357-0.Selection of Avibacterium paragallinarum Page serovar B strains for an infectious coryza vaccine // H. Sun, S. Xia, X. Li [et al.] // Vet. Immunol. Immunopathol. – 2018. – Vol. 199. – P. 77–80; DOI: 10.1016/j.vetimm.2018.04.001.Selection of Avibacterium paragallinarum Page serovar B strains for an infectious coryza vaccine. H. Sun, S. Xia, X. Li [et al.]. Vet. Immunol. Immunopathol. 2018 ; 199 : 77–80; DOI: 10.1016/j.vetimm.2018.04.001.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.