Державна дослідна станція птахівництва ІТ НААН

Завгородній Андрій,

Andrii.I.Zavgorodnii@gmail.com,

д.в.н., проф., член-кор. НААН, зав. від. вивчення туберкульозу та бруцельозу

Палій Анатолій,

paliy.dok@gmail.com,

д.в.н., проф., директор

Позмогова Світлана

к.в.н., провідний науковий співробітник лабораторії вивчення туберкульозу

Національний науковий центр «Інститут експериментальної і клінічної ветеринарної медицини» НААН, м. Харків

Проблема туберкульозу тварин і на сьогодні залишається актуальною у багатьох країнах світу [1]. З кожним роком все більшого загострення набуває проблема виникнення і розповсюдження стійких до антибіотиків і дезінфектантів мікобактерій [2, 3]. Тому для подолання цих викликів потрібні нові нетрадиційні рішення. У даному контексті інтерес викликають інноваційні розробки на основі нанотехнологій. Серед перспективних засобів з нових протимікробних агентів, одну з перших позицій посідають наночастки металів, які мають широкий спектр антибактеріальної, противірусної та протипаразитарної дії [4]. Нанотехнології інтенсивно впроваджуються в усьому світі, тим не менш багато важливих питань щодо дії наночасток на мікобактерії залишаються не до кінця з’ясовані. Метою роботи було вивчення бактерицидної дії суміші наночасток металів [5] на мікобактерії.
Перед проведенням досліджень, бактеріальну масу M. fortuitum та M. Phlei, вирощену на картопляному середовищі Павловського, перевіряли на відсутність контамінації іншою мікрофлорою шляхом мікроскопії. Після цього з бактеріальної маси кожної окремо тест-культури мікобактерій готували завись у концентрації 1,0 мг бактеріальних клітин у 1,0 см3 кожного окремо розчину наночасток суміші металів (Ag – 151,2 мг/л; Zn – 287,76 мг/л; Cu – 12,0 мг/л). Флакони з бактеріальною масою струшували на шутель-апараті протягом 30 хвилин до одержання однорідної зависі мікобактерій. Отриману таким чином завись у флаконах витримували за температури (20,0±2,0)°С у стерильному боксі.
Через 5, 24, 48 та 72 години із флаконів відбирали по 5,0 см3 зависі і центрифугували за 3000 об/хв протягом 30 хвилин. Після цього отриманий осад двічі відмивали стерильним ізотонічним розчином хлористого натрію шляхом центрифугування за 3000 об/хв протягом 30 хвилин. В подальшому осад ресуспендували в 1,0 см3 стерильного ізотонічного розчину та висівали на щільне яєчне середовище для культивування мікобактерій. Пробірки з висівами культивували у термостаті за температури (37,5±0,5)°С протягом 90 діб. Облік росту колоній проводили через кожні сім діб. Позитивним контролем були зависі тест-культур M. fortuitum та M.phlei, виготовлені на стерильному фізіологічному розчині, які не піддавали дії наночасток металів.
Результати проведених досліджень свідчать про те, що нанокомпозит розчину металів (Ag, Zn, Cu) у концентрації 10% та 25% за експозиції 5, 24 та 48 годин суттєво не впливав на життєздатність M. fortuitum та M. phlei, що було підтверджено наявністю росту колоній (#) на поверхні поживного середовища. За дії 50% концентрації розчину наночасток та нативного розчину ріст колоній відмічали за експозиції 5 годин та поодинокі колонії – за експозиції 24 години.
Разом з тим результати проведених досліджень показали, що бактерицидною дією володіли 50%-й та нативний розчини суміші наночасток за експозицією дії від 48 до 72 години, що було підтверджено відсутністю росту колоній мікобактерій на поверхні поживного середовища у дослідних пробірках та наявністю росту колоній атипових мікобактерій у контрольних пробірках, бактеріальна маса яких не піддавалась дії розчину наночасток.
Отже, за результатами проведених досліджень встановлено бактерицидні властивості розчину наночасток металів (Ag – 151,2 мг/л; Zn – 287,76 мг/л; Cu – 12,0 мг/л) у концентрації 50% та нативного розчину за експозиції 48 – 72 години щодо атипових мікобактерій.
Дослідження проведені у рамках виконання проєкту № 2021.01/0076 «Створення інноваційного дезінфекційного засобу на основі наночастинок металів для знешкодження збудників емерджентних інфекційних хвороб» за конкурсом «Наука для безпеки і сталого розвитку України» Національного фонду досліджень України.

Література

1. Etiological factors in triggering non-specific allergic reactions to tuberculin in cattle / A. I. Zavgorodnii et al. Regulatory Mechanisms in Biosystems. 2021. Vol. 12, no. 2. P. 228–233. URL: https://doi.org/10.15421/022131.
2. Resistance of different types of nontuberculos mycobacteria to aldehyde disinfectants / A. Paliy et al. Veterinarski Arhiv. 2024. Vol. 94, no. 6. Р. 499-512.
3. de Carvalho C. C. C. R., Teixeira R., Fernandes P. Mycobacterium vaccae Adaptation to Disinfectants and Hand Sanitisers, and Evaluation of Cross-Tolerance with Antimicrobials. Antibiotics. 2020. Vol. 9, no. 9. P. 544. URL: https://doi.org/10.3390/antibiotics9090544.
4. Biological properties of nanomaterials (literature review) / A. P. Paliy et al. Journal for Veterinary Medicine, Biotechnology and Biosafety. 2023. Vol. 9, no. 1-2. P. 20–30. URL: https://doi.org/10.36016/jvmbbs-2023-9-1-2-4.
5. Патент на корисну модель № 156095 Україна, МПК B22F 9/00. Спосіб отримання дезінфікуючого засобу / Палій А.П., Завгородній А.І., Коваленко Л.В. та ін. – № u 2023 04939; Заявл. 20.10.2023; Чинний 09.05.2024; Опубл. 08.05.2024 // Бюл. № 19.

Постер доповіді