RU2101351C1 - Method of differentiation of anthrax microbe strains by virulence in vitro - Google Patents

Method of differentiation of anthrax microbe strains by virulence in vitro Download PDF

Info

Publication number
RU2101351C1
RU2101351C1 RU95101339A RU95101339A RU2101351C1 RU 2101351 C1 RU2101351 C1 RU 2101351C1 RU 95101339 A RU95101339 A RU 95101339A RU 95101339 A RU95101339 A RU 95101339A RU 2101351 C1 RU2101351 C1 RU 2101351C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strains
capsule
agar
differentiation
formation
Prior art date
Application number
RU95101339A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95101339A (en
Inventor
Е.И. Еременко
Н.П. Буравцева
Т.Н. Фунтикова
Original Assignee
Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт filed Critical Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт
Priority to RU95101339A priority Critical patent/RU2101351C1/en
Publication of RU95101339A publication Critical patent/RU95101339A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2101351C1 publication Critical patent/RU2101351C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: medicinal microbiology. SUBSTANCE: invention relates to intraspecies taxonomy of Bacillus anthracis. Method involves the use capsule-formation in vitro and additionally toxin production. Both parameters were determined simultaneously on agar for immunological investigation. This ensures to differentiate strains for the following 5 groups: high virulent, moderate virulent, weak virulent, avirulent and apathogenic while the known method ensures to detect only two groups: virulent and avirulent. EFFECT: improved method of differentiation. 3 tbl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской микробиологии, и в частности, к определению вирулентности и дифференциации штаммов Bacillus anthracis по этому признаку in vitro. The invention relates to medical microbiology, and in particular, to the determination of virulence and differentiation of strains of Bacillus anthracis on this basis in vitro.

Патогенность сибиреязвенного микроба определяется двумя факторами - капсулой и экзотоксином. Эти два основных фактора патогенности продуцируются микроорганизмом in vivo в ходе патологического инфекционного процесса в организме чувствительного к сибирской язве животного или человека, а также in vitro при культивировании на искусственных питательных средах в условиях, моделирующих внутреннюю среду макроорганизма. Штаммы сибиреязвенного микроба различаются по продукции этих факторов, что в результате определяет их разную вирулентность. Поэтому вирулентность штаммов можно оценить in vivo по величине дозы клеток B.anthracis, вызывающей гибель половины при всех взятых в опыт животных, либо in vitro по наличию и характеру продукции капсулы и экзотоксина. The pathogenicity of the anthrax microbe is determined by two factors - the capsule and exotoxin. These two main pathogenicity factors are produced by the microorganism in vivo during the pathological infectious process in the body of an animal or person sensitive to anthrax, as well as in vitro when cultured on artificial nutrient media under conditions that simulate the internal environment of the macroorganism. The strains of the anthrax microbe differ in the production of these factors, which as a result determines their different virulence. Therefore, the virulence of the strains can be estimated in vivo by the dose of B.anthracis cells, causing the death of half in all animals taken in the experiment, or in vitro by the presence and nature of the capsule and exotoxin production.

Известен способ дифференциации штаммов сибиреязвенного микроба по вирулентности in vivo [1] заключающийся в приготовлении взвеси спор сибиреязвенного микроба с концентрацией 1, 10, 100, 1000 и 10000 спор в заражающей дозе, каждой из которых заражают по 6 белых беспородных мышей или по 3 кролика либо морской свинке каждой из последних трех доз. Затем регистрируют гибель животных от сибирской язвы в течение 10 дней после заражения, вычисляют DCL для кроликов или морских свинок, либо LD50 для белых мышей. Штаммы относят к вирулентным, если DCL для морских свинок или кроликов либо LD50 для белых мышей не превышает 10000 спор.There is a method of differentiating strains of anthrax microbe by virulence in vivo [1] consisting in preparing a suspension of spores of anthrax microbe with a concentration of 1, 10, 100, 1000 and 10,000 spores in an infectious dose, each of which infects 6 outbred mice or 3 rabbits or guinea pig of each of the last three doses. Then, the death of animals from anthrax is recorded within 10 days after infection, DCL for rabbits or guinea pigs, or LD 50 for white mice is calculated. Strains are virulent if DCL for guinea pigs or rabbits or LD 50 for white mice does not exceed 10,000 spores.

Недостатками этого способа являются использование большого количества лабораторных животных (30 белых мышей или 9 морских свинок либо кроликов), зависимость получаемых результатов от физиологического состояния животных, неоднозначность определения вирулентности на разных видах лабораторных животных, низкая степень дифференцированности штаммов с выделением только двух групп вирулентные и авирулентные. The disadvantages of this method are the use of a large number of laboratory animals (30 white mice or 9 guinea pigs or rabbits), the dependence of the results on the physiological state of animals, the ambiguity of determining virulence in different types of laboratory animals, the low degree of differentiation of strains with the release of only two groups of virulent and avirulent .

Наиболее близким к предлагаемому является способ дифференциации штаммов сибиреязвенного микроба по вирулентности in vitro [2] который включает параллельный высев штаммов на питательный агар и среду капсулообразования, культивирование посевов на питательном агаре в воздушной атмосфере, а на среде капсулообразования в атмосфере CO2 с последующим учетом капсулообразования и дифференциацией штаммов на 3 группы в зависимости от способности к капсулообразованию и его характера. I образующие капсулу в атмосфере CO2, II образующие капсулу в атмосфере CO2 и на воздухе, III не образующие капсулу, при этом I группу составляют вирулентные штаммы, а II и III авирулентные.Closest to the proposed is a method for differentiating strains of anthrax microbe by virulence in vitro [2] which involves the parallel seeding of strains on nutrient agar and capsule formation medium, cultivation of crops on nutrient agar in an air atmosphere, and capsule formation in a CO 2 atmosphere followed by capsule formation and differentiation of strains into 3 groups depending on the ability to capsule formation and its nature. I forming a capsule in an atmosphere of CO 2 , II forming a capsule in an atmosphere of CO 2 and in air, III not forming a capsule, while group I are virulent strains, and II and III are avirulent.

Недостатком этого способа является невозможность отдифференцировать по вирулентности штаммы I и III группы, хотя в опытах на белых мышах in vivo штаммы II группы оказываются вирулентными, а III группы авирулентными. Этот недостаток определяется невозможностью учитывать токсинообразование штаммов. The disadvantage of this method is the inability to differentiate strains of groups I and III by virulence, although in experiments on white mice in vivo strains of group II are virulent and group III avirulent. This disadvantage is determined by the inability to take into account the toxin formation of the strains.

Было экспериментально показано, что при одновременном определении in vitro продукции капсулы в атмосфере CO2 и на воздухе и продукции токсина в атмосфере CO2 все штаммы можно разделить на 5 групп, имеющих разную вирулентность, определенную в эксперименте на животных.It was experimentally shown that while simultaneously determining in vitro capsule production in a CO 2 atmosphere and in air and toxin production in a CO 2 atmosphere, all strains can be divided into 5 groups having different virulence determined in an animal experiment.

Целью изобретения является повышение точности способа дифференциации штаммов по вирулентности in vitro. The aim of the invention is to improve the accuracy of the method of differentiation of strains by virulence in vitro.

Цель достигается тем, что способ дифференциации штаммов сибиреязвенного микроба по вирулентности in vitro включает параллельный высев клеток испытуемых штаммов на поверхность питательного агара и плотной среды капсулообразования, культивирование посевов на питательном агаре в воздушной атмосфере, а на среде капсулообразования в атмосфере CO2 с последующим учетом образования капсулы, причем в качестве питательного агара используют агар Хоттингера, а в качестве среды капсулообразования агар для иммунологического исследования, содержащий антитоксические антитела (RYE), посевы на нем культивируют в течение 40-48 ч при 35-37oC, затем выдерживают при 4-10oC в течение 48-72 ч и проводят дополнительно учет образования штаммами токсина.The goal is achieved in that the method of differentiating strains of the anthrax microbe by virulence in vitro involves the parallel plating of the cells of the tested strains on the surface of nutrient agar and a dense capsule-forming medium, cultivation of crops on nutrient agar in an air atmosphere, and on the capsule-forming medium in an atmosphere of CO 2 , followed by the formation of CO 2 capsules, moreover, Hottinger agar is used as nutrient agar, and agar for immunological research containing antitoxic antibodies (RYE), crops thereon cultured for 40-48 hours at 35-37 o C, then kept at 4-10 o C for 48-72 hours and further keeping carried formation toxin strains.

По отношению к прототипу у заявляемого способа имеются отличительные признаки использование в качестве питательного агара Хоттингера, в качестве среды капсулообразования RYE, культивирование на RYE в атмосфере CO2 в течение 40-48 ч при 35-37oC с последующим выдерживанием при 4-10oC в течение 48-72 ч и учет образования токсина.In relation to the prototype of the proposed method has distinctive features using Hottinger as nutrient agar, as an RYE capsule formation medium, culturing on RYE in a CO 2 atmosphere for 40-48 hours at 35-37 o C, followed by aging at 4-10 o C for 48-72 hours and accounting for the formation of toxin.

Этим достигается поставленная цель повышение точности дифференциации штаммов по вирулентности in vitro. This achieves the goal of increasing the accuracy of differentiation of strains by virulence in vitro.

Предлагаемый способ позволяет выделить вместо 2 степеней 5 степеней вирулентности штаммов с соответствующим фенотипом:
1. Высоковирулентные, образующие капсулу и токсин в атмосфере CO2 и не образующие капсулу на воздухе.
The proposed method allows to select instead of 2 degrees 5 degrees of virulence of strains with the corresponding phenotype:
1. Highly virulent, forming a capsule and toxin in an atmosphere of CO 2 and not forming a capsule in air.

2. Умеренновирулентные, образующие капсулу и не образующие токсин в атмосфере CO2 и не образующие капсулу на воздухе.2. Moderately virulent, forming a capsule and not forming a toxin in the atmosphere of CO 2 and not forming a capsule in the air.

3. Слабовирулентные, образующие капсулу в атмосфере CO2 и на воздухе и не образующие токсин в атмосфере CO2.3. Weakly virulent, forming a capsule in an atmosphere of CO 2 and in air and not forming a toxin in an atmosphere of CO 2 .

4. Авирулентные не образующие капсулу в любых условиях и образующие токсин в атмосфере CO2;
5. Апатогенные не образующие капсулу и токсин. Кроме более высокой точности дифференциации способ имеет преимущество также перед известным способом дифференциации штаммов по вирулентности in vivo, так как не требует использования лабораторных животных, сокращает время исследования (с 10 до 6 сут) и материальные затраты, позволяя использовать для дифференциации 50 штаммов вместо 300 кроликов или морских свинок или 1500 белых мышей 4 чашки с питательными средами.
4. Avirulent not forming a capsule in any conditions and forming a toxin in an atmosphere of CO 2 ;
5. Apatogenic not forming a capsule and toxin. In addition to higher accuracy of differentiation, the method also has an advantage over the known method of differentiation of strains by virulence in vivo, since it does not require the use of laboratory animals, reduces the study time (from 10 to 6 days) and material costs, allowing the use of 50 strains instead of 300 rabbits for differentiation or guinea pigs or 1,500 white mice 4 cups with culture media.

Изобретение осуществляется следующим образом. RYE [3] готовят путем растворения в 358 мл дистиллированной воды ингредиентов, которые берут в соотношении, г:
1-Аргинин•HCl 0,125
1-Аспарагиновая кислота 0,184
1-Валин 0,137
1-Гистидин•HCl 0,055
Глицин 0,065
1-Глутамат натрия 0,612
1-Изолейцин 0,170
1-Лейцин 0,230
1-Лизин 0,230
1-Метионин 0,073
1-Пролин 0,043
1-Серин 0,235
1-Треонин 0,120
1-Тирозин 0,144
1-Триптофан 0,035
1-Фенилаланин 0,125
1-Цистин 0,025
Аденин 0,0021
Урацил 0,0014
Тиамин•HCl 0,001
CaCl2•2H2O 0,012
MgSO4•H2O 0,0099
MnSO4•H2O 0,0009
K2HPO4 3,000
NaHCO3 8,000
d(+)глюкоза 2,500
Дрожжевой экстракт 8,000
Контролируют pH среды и при необходимости доводят его до 8,0. Полученный раствор питательной основы среды стерилизуют путем фильтрации через мембранный фильтр с диаметром пор 0,22-0,45 мкм. Навеску агарозы 15 г расплавляют в 500 мл дистиллированной воды и стерилизуют автоклавированием при 121oC в течение 20 мин. К расплавленной и охлажденной до 50oC агарозе добавляют стерильно раствор питательной основы в объеме 358 мл и баранью антисыворотку против спор сибиреязвенного вакцинного штамма 34F2 в объеме 142 мл, перемешивают и разливают в чашки Петри по 10-12 мл. Готовят суспензии спор исследуемых штаммов с оптической плотностью, соответствующей ОСО мутности ГИСК 10 ед. Посевной материал наносят петлей бляшками диаметром 3-4 мм или репликатором от 5 до 25 инокулятов параллельно на одну чашку с RYE и одну чашку с агаром Хоттингера. Для контроля качества среды засевают культуру заведомо вирулентного штамма. Чашки с RYE помещают в микроанаэростат или CO2-инкубатор. Из микроанаэростата вакуумным насосом откачивают 25% воздуха, ориентируясь на показания мановакуумметра, и замещают его углекислым газом. В CO2-инкубаторе чашки культивируют с 10% углекислого газа. Посевы на RYE выращивают при 35-37oC в течение 40-48 ч, затем переносят чашки из микроанаэростата или CO2-инкубатора в холодильник и выдерживают там 48-72 ч при 4-10oC. Чашки с агаром Хоттингера инкубируют при 37oC в обычной воздушной атмосфере 24 ч.
The invention is as follows. RYE [3] is prepared by dissolving in 358 ml of distilled water the ingredients, which are taken in the ratio, g:
1-Arginine • HCl 0.125
1-Aspartic acid 0.184
1-Valine 0.137
1-Histidine • HCl 0.055
Glycine 0.065
1-monosodium glutamate 0.612
1-Isoleucine 0.170
1-Leucine 0.230
1-Lysine 0.230
1-Methionine 0.073
1-Proline 0.043
1-Serine 0.235
1-Threonine 0.120
1-tyrosine 0.144
1-Tryptophan 0.035
1-Phenylalanine 0.125
1-Cystine 0.025
Adenine 0.0021
Uracil 0.0014
Thiamine • HCl 0.001
CaCl 2 • 2H 2 O 0.012
MgSO 4 • H 2 O 0.0099
MnSO 4 • H 2 O 0,0009
K 2 HPO 4 3,000
NaHCO 3 8,000
d (+) glucose 2,500
Yeast Extract 8,000
The pH of the medium is monitored and, if necessary, adjusted to 8.0. The resulting solution of the nutrient base of the medium is sterilized by filtration through a membrane filter with a pore diameter of 0.22-0.45 μm. A portion of agarose 15 g is melted in 500 ml of distilled water and sterilized by autoclaving at 121 o C for 20 minutes A 358 ml sterile nutrient base solution and lamb antiserum against spores of anthrax vaccine strain 34F 2 in a 142 ml volume are added to molten and cooled to 50 ° C agarose, mixed and poured into 10-12 ml Petri dishes. Prepare suspensions of spores of the studied strains with an optical density corresponding to a CCA turbidity GISK 10 units. Inoculum is applied by loop with plaques with a diameter of 3-4 mm or a replicator of 5 to 25 inoculum in parallel on one cup with RYE and one cup with Hottinger agar. To control the quality of the medium, a culture of a known virulent strain is sown. RYE plates are placed in a microaerostat or CO 2 incubator. 25% of the air is pumped out of the microaerostat by a vacuum pump, focusing on the readings of the manovacuum meter, and replaced with carbon dioxide. In a CO 2 incubator, plates are cultured with 10% carbon dioxide. RYE crops were grown at 35-37 ° C for 40-48 hours, then transferred to a refrigerator from a microaerostat or a CO 2 incubator, and kept there for 48-72 hours at 4-10 ° C. Cups with Hottinger agar were incubated at 37 o C in a normal air atmosphere for 24 hours

По окончании указанных сроков инкубации просматривают чашки, регистрируя морфологию колоний. Продуцирующие капсулу культуру формируют колонии в SM-форме округлые, гладкие, блестящие, со слизистым капсульным веществом на поверхности. Не продуцирующие капсулу культуры растут в R-форме в виде шероховатых с волокнистым краем матовых тусклых сухих колоний. Для подтверждения факта образования капсулы с колоний приготовляют мазки для микроскопии. На обезжиренных предметных стеклах делают мазки, подсушивают на воздухе и фиксируют в 96o этаноле с 6% перекиси водорода в течение 20 мин. Мазки окрашивают раствором Ребигера в течение 15-20 с, промывают и высушивают. Микроскопируют мазки, пользуясь объективом 90 с масляной иммерсией. Капсулы окрашиваются в розовый цвет или остаются неокрашенными, бактерии в темно-фиолетовый.At the end of the indicated incubation periods, the plates are scanned, recording the colony morphology. The capsule producing culture form colonies in the SM form rounded, smooth, shiny, with a mucous capsule substance on the surface. Non-capsule-producing cultures grow in the R-form in the form of dull, dull, dry, rough colonies with a fibrous edge. To confirm the formation of capsules from the colonies, smears for microscopy are prepared. Smears are made on fat-free glass slides, dried in air and fixed in 96 ° ethanol with 6% hydrogen peroxide for 20 minutes. Smears are stained with a Rebiger solution for 15-20 s, washed and dried. Microscopy smears using a lens 90 with oil immersion. Capsules turn pink or remain unpainted, bacteria in dark purple.

Токсинообразование выявляют по методу [3] Для этого чашки с RYE просматривают при естественном освещении на черном фоне, пользуясь листом черной бумаги. Вокруг продуцирующих токсин колоний в среде формируются концентрические ореолы иммунопреципитации в виде белых тонких колец. На продуцирующие токсин колонии лишены таких ореолов. Toxin formation is detected by the method [3]. For this, RYE cups are viewed under natural light on a black background using a sheet of black paper. Around the toxin-producing colonies in the medium, concentric halos of immunoprecipitation are formed in the form of white thin rings. The toxin producing colonies lack such halos.

Культуры относят к:
1) высоковирулентным, если они продуцируют капсулу и токсин в атмосфере CO2 и не продуцируют капсулу на воздухе;
2) умеренновирулентным, если они не продуцируют токсин, продуцируют капсулу в атмосфере CO2 и не продуцируют ее на воздухе;
3) cлабовирулентным, если они не продуцируют токсин и продуцируют капсулу в атмосфере cO2 и на воздухе;
4) авирулентным, если они продуцируют токсин, но не продуцируют капсулу;
5) апатогенным, если они не продуцируют ни капсулу, ни токсин.
Cultures relate to:
1) highly virulent if they produce a capsule and toxin in a CO 2 atmosphere and do not produce a capsule in air;
2) moderately virulent, if they do not produce a toxin, produce a capsule in an atmosphere of CO 2 and do not produce it in air;
3) weakly virulent if they do not produce a toxin and produce a capsule in an atmosphere of CO 2 and in air;
4) avirulent if they produce a toxin but do not produce a capsule;
5) pathogenic if they do not produce either a capsule or a toxin.

Результаты экспериментальных испытаний изобретения иллюстрируются сравнительными таблицами и графическими материалами. The results of experimental tests of the invention are illustrated by comparative tables and graphic materials.

В табл.1 представлены сравнительные результаты дифференциации штаммов B. anthracis предлагаемым способом и способом-аналогом; в табл.2 - сравнительные результаты дифференциации штаммов B.anthracis in vitro предлагаемым способом и способом-прототипом; в табл.3 результаты дифференциации штаммов B.anthracis по вирулентности in vitro предлагаемым способом с использованием репликатора. Table 1 presents the comparative results of the differentiation of B. anthracis strains by the proposed method and the analogue method; table 2 - comparative results of the differentiation of strains of B.anthracis in vitro by the proposed method and the prototype method; in table 3 the results of differentiation of B.anthracis strains by virulence in vitro by the proposed method using a replicator.

На фиг.1 представлены рисунки колоний на чашках Петри для дифференциации штаммов B. anthracis по вирулентности предлагаемым способом и способом-прототипом, где A чашка с RYE, B чашка с агаром Хоттингера, C - чашка с бикарбонатным агаром. Номера секторов соответствуют порядковым номерам штаммов, приведенных в табл. 2. На чашках Петри A и B учет роста колоний изучаемых штаммов по предлагаемому способу. На чашках B и C учет роста колоний тех же штаммов по способу-прототипу. Figure 1 presents the drawings of colonies on Petri dishes for differentiation of B. anthracis strains by virulence by the proposed method and prototype method, where A is a cup with RYE, B is a cup with Hottinger agar, C is a cup with bicarbonate agar. Sector numbers correspond to the sequence numbers of the strains given in table. 2. On Petri dishes A and B, accounting for the growth of colonies of the studied strains by the proposed method. On plates B and C, accounting for the growth of colonies of the same strains by the prototype method.

На фиг. 2 представлены рисунки колоний штаммов на чашках Петри, дифференцируемых по предлагаемому способу с использованием репликатора, где A чашка с RYE, B чашка с агаром Хоттингера, C схема расположений колоний штаммов на чашках A и B. Номера колоний на рисунке C соответствуют порядковым номерам штаммов, приведенных в табл.3. In FIG. 2 presents drawings of strain colonies on Petri dishes, differentiated by the proposed method using a replicator, where A is a cup with RYE, B is a cup with Hottinger agar, C is a diagram of the locations of strain colonies on plates A and B. The colony numbers in Figure C correspond to the sequence numbers of the strains, given in table 3.

На фиг. 3 представлены рисунки колоний штаммов на чашках Петри с RYE, дифференцируемых по предлагаемому способу, с разным временем культивирования в атмосфере CO2 при 37oC, где A время культивирования 24 ч, B - время культивирования 40 ч, C время культивирования 48 ч, D время культивирования 72 ч. Номера секторов на чашках соответствуют порядковым номерам штаммов, приведенных в табл.2.In FIG. 3 presents drawings of colony strains on Petri dishes with RYE, differentiated by the proposed method, with different cultivation times in an atmosphere of CO 2 at 37 ° C, where A is the cultivation time 24 hours, B is the cultivation time 40 hours, C the cultivation time 48 hours, D the cultivation time is 72 hours. The sector numbers on the plates correspond to the serial numbers of the strains shown in Table 2.

Возможность практического осуществления изобретения с использованием полной совокупности заявляемых признаков показана на конкретных примерах выполнения. The possibility of practical implementation of the invention using the full totality of the claimed features is shown in specific examples.

Пример 1. Готовили в соответствии с прописью одну чашку RYE и одну чашку агара Хоттингера. Готовили взвеси спор с оптической плотностью, соответствующей ОСО ГИСК 10 ед. следующих штаммов сибиреязвенного микроба: 81/1, 228, 140П, СТИ-1, 12/16-1. На поверхность одной чашки с каждой из сред, предварительно расчертив обратную сторону дна чашки на секторы или квадраты, засевали бляшкой бактериологической петлей в соответствующие секторы взвеси спор перечисленных штаммов. Чашку с агаром Хоттингера помещали в термостат с температурой 37oC и обычной воздушной атмосферой, выдерживали в течение 24 ч, после чего учитывали капсулообразование. Чашку с RYE помещали в микроанаэростат, из которого откачивали 25% воздуха и замещали углекислым газом, выдерживали при 37oC в течение 48 ч, после чего учитывали капсулообразование, а затем переносили в холодильник и выдерживали при 4oC в течение 72 ч. По окончании этого срока учитывали токсинообразование на RYE и проводили дифференциацию штаммов в соответствии с приведенной схемой.Example 1. Prepared in accordance with the prescription, one cup of RYE and one cup of Hottinger agar. Prepared suspensions of spores with optical density corresponding to CCO GISK 10 units. the following strains of anthrax microbe: 81/1, 228, 140P, STI-1, 12 / 16-1. On the surface of one cup with each of the media, having previously drawn the reverse side of the bottom of the cup into sectors or squares, a plaque of a bacteriological loop was inoculated into the corresponding sectors of the spore suspension of the listed strains. A Cup with Hottinger agar was placed in a thermostat with a temperature of 37 o C and a normal air atmosphere, kept for 24 hours, after which capsule formation was taken into account. The RYE cup was placed in a microaerostat, from which 25% of the air was pumped out and replaced with carbon dioxide, kept at 37 ° C for 48 hours, then capsule formation was taken into account, and then transferred to a refrigerator and kept at 4 ° C for 72 hours. at the end of this period, toxin formation at RYE was taken into account and differentiation of the strains was carried out in accordance with the given scheme.

Готовили взвеси спор этих же штаммов с таким расчетом, чтобы в 0,2 мл содержалось по 1, 10, 100, 1000 и 10000 спор для каждого штамма. Этими дозами заражали белых беспородных мышей (по 6 животных на одну дозу), а дозами 100, 1000 и 10000 спор заражали по 3 кролика. Регистрировали гибель животных от сибирской язвы в течение 10 дней после заражения и определяли LD50 для белых мышей и DCL для кроликов в соответствии с [1] Если LD50 для белых мышей или DCL для кроликов не превышали 10000 спор, штаммы относили к вирулентным, если они были выше 10000 считали авирулентными.Spore suspensions of the same strains were prepared so that 0.2 ml contained 1, 10, 100, 1000 and 10000 spores for each strain. White doses of outbred mice (6 animals per dose) were infected with these doses, and 3 rabbits were infected with doses of 100, 1000 and 10,000 spores. The death of animals from anthrax within 10 days after infection was recorded and LD 50 for white mice and DCL for rabbits were determined in accordance with [1] If LD 50 for white mice or DCL for rabbits did not exceed 10,000 spores, the strains were virulent if they were above 10,000 considered avirulent.

Пример 2. Готовили в соответствии с прописями по одной чашке питательных сред: 1) RYE, 2) 1%-ный бикарбонатный агар, 3) агар Хоттингера. Для приготовления 1% -ного бикарбонатного агара 10 г питьевой соды растворяли в 100 мл стерильной дистиллированной воды при легком подогревании на пламени спиртовки, затем в 100 мл расплавленного и охлажденного до 50oC агара Хоттингера добавляли 10 мл полученного 10%-ного содового раствора и разливали в чашки Петри. Готовили взвеси спор с оптической плотностью, соответствующей ОСО ГИСК 10 ед. следующих штаммов сибиреязвенного микроба: 81/1, 228, 140П, СТИ-1, 12/16-1. На поверхность одной чашки с каждой из сред, предварительно расчертив обратную сторону дна чашки на секторы или квадраты, засевали бляшкой бактериологической петлей в соответствующие секторы взвеси спор перечисленных штаммов. Чашку с агаром Хоттингера помещали в термостат с температурой 37oC и обычной воздушной атмосферой, выдерживали в течение 24 ч, после чего учитывали капсулообразование. Чашки с RYE и бикарбонатным агаром помещали в микроанаэростат, из которого откачивали 25% воздуха и замещали углекислым газом, выдерживали при 35oC в течение 48 ч, после чего учитывали капсулообразование, а затем чашку с RYE переносили в холодильник и выдерживали при 10oC в течение 48 ч. По окончании этого срока учитывали токсинообразование на RYE. Дифференциацию штаммов в соответствии с предлагаемым способом проводили, учитывая результаты роста на RYE и агаре Хоттингера, а по способу-прототипу учитывая рост на бикарбонатном агаре и агаре Хоттингера.Example 2. Prepared in accordance with the prescriptions for one cup of culture media: 1) RYE, 2) 1% bicarbonate agar, 3) Hottinger agar. To prepare 1% bicarbonate agar, 10 g of baking soda was dissolved in 100 ml of sterile distilled water with light heating on a flame of an alcohol lamp, then 10 ml of the obtained 10% soda solution was added to 100 ml of Hottinger agar melted and cooled to 50 ° C and poured into Petri dishes. Prepared suspensions of spores with optical density corresponding to CCO GISK 10 units. the following strains of anthrax microbe: 81/1, 228, 140P, STI-1, 12 / 16-1. On the surface of one cup with each of the media, having previously drawn the reverse side of the bottom of the cup into sectors or squares, a plaque of a bacteriological loop was inoculated into the corresponding sectors of the spore suspension of the listed strains. A Cup with Hottinger agar was placed in a thermostat with a temperature of 37 o C and a normal air atmosphere, kept for 24 hours, after which capsule formation was taken into account. RYE cups and bicarbonate agar were placed in a microaerostat, from which 25% of the air was pumped out and replaced with carbon dioxide, kept at 35 ° C for 48 hours, then capsule formation was taken into account, and then the RYE cup was transferred to a refrigerator and kept at 10 ° C within 48 hours. At the end of this period, toxin formation at RYE was taken into account. Differentiation of the strains in accordance with the proposed method was carried out, taking into account the growth results on RYE and Hottinger agar, and according to the prototype method, considering the growth on bicarbonate agar and Hottinger agar.

Пример 3. Готовили чашку с RYE по прописи и технологии, приведенным выше, а также чашку с агаром Хоттингера. Аналогично примеру 1 готовили взвеси спор 25 штаммов сибиреязвенного микроба. На пару чашек агар Хоттингера-RYE засевали параллельно 25 штаммов с использованием репликатора с 25 штырьками, для чего в каждую из лунок матрицы репликатора вносили по 0,1 мл взвеси спор одного из штаммов, затем опускали в матрицу репликатор и переносили его на поверхность плотной среды RYE. Эту же операцию повторяли с чашкой агара Хоттингера. Инкубировали чашки и учитывали результаты, как описано в предыдущем примере. Example 3. A cup was prepared with RYE according to the recipe and technology described above, as well as a cup with Hottinger agar. Analogously to example 1, suspension of spores of 25 strains of anthrax microbe was prepared. 25 strains were sown in parallel on a pair of Hottinger-RYE agar plates using a 25-pin replicator, for which 0.1 ml of the spore suspension of one of the strains was added to each well of the replicator matrix, then the replicator was lowered into the matrix and transferred to a dense medium RYE. The same operation was repeated with a cup of Hottinger agar. The plates were incubated and the results taken into account as described in the previous example.

Пример 4. Готовили, как описано выше, 4 чашки RYE и одну чашку агара Хоттингера. Засевали на сектора чашек петлей бляшками те же штаммы, что и в примере 1. Одну чашку RYE выращивали в анаэростате в течение 24 ч, вторую 40 ч, третью 48 ч и четвертую 72 ч. По окончании этих сроков учитывали капсулообразование, а после выдерживания чашек в течение 72 ч в холодильнике - токсинообразование. Дифференциацию штаммов проводили, как описано в предыдущих примерах. Example 4. Prepared, as described above, 4 cups of RYE and one cup of Hottinger agar. The same strains were seeded onto the sectors of the cups with loop plaques as in Example 1. One RYE cup was grown in an anaerostat for 24 hours, the second 40 hours, the third 48 hours and the fourth 72 hours. At the end of these periods, capsule formation was taken into account, and after holding the cups for 72 hours in the refrigerator - toxin formation. Differentiation of the strains was performed as described in the previous examples.

Как видно из табл.1, дифференциация предлагаемым способом позволяет выделить 5 групп штаммов вместо 2, выделяемых при дифференциации по способу-аналогу. Различия в вирулентности первых трех групп, выявляемые при использовании предлагаемого способа, подтверждаются количественными различиями в величине ЛД50 для белых мышей. В предлагаемом способе устраняется неоднозначность трактовки вирулентности штаммов 3 группы, свойственная способу-аналогу при использовании разных лабораторных животных, при которой штамм 140П может быть расценен как вирулентный (для белых мышей) и как авирулентный (для кроликов). Таким образом, предлагаемый способ повышает точность определения и объективность получаемых результатов по сравнению со способом-аналогом.As can be seen from table 1, the differentiation of the proposed method allows you to select 5 groups of strains instead of 2, allocated during differentiation according to the similar method. Differences in the virulence of the first three groups, identified using the proposed method, are confirmed by quantitative differences in the LD 50 value for white mice. The proposed method eliminates the ambiguity in the interpretation of the virulence of group 3 strains, which is characteristic of the analogous method using different laboratory animals, in which strain 140P can be regarded as virulent (for white mice) and avirulent (for rabbits). Thus, the proposed method improves the accuracy of determination and objectivity of the results compared with the analogue method.

Сравнительные результаты дифференциации предлагаемым способом и способом-прототипом, отраженные в табл.2 и на фиг.1, показывают, что в способе-прототипе (B и C, фиг.1) не учитывается продукция токсина штаммами, и дифференциация ведется только на основании различий в продукции капсулы. Продуцирующие капсулу штаммы (1, 2 и 3) формируют на RYE (C) и агаре Хоттингера (B) округлые слизистые блестящие колонии, покрытые слоем капсульного вещества. В отличие от способа-прототипа в предлагаемом способе (A и B, фиг.1) на RYE (A), кроме капсулообразования у штаммов 1,2 и 3, регистрируется еще и токсинообразование у штаммов 1 и 4 в виде хорошо заметных на темном фоне белых колец иммунопреципитации вокруг колоний в среде в чашке Петри. Учет токсинообразования позволяет выделить вместо 2-х групп вирулентности в способе-прототипе 5 групп (табл.2) и тем самым повысить точность дифференциации штаммов in vitro. Comparative results of differentiation by the proposed method and the prototype method, shown in table 2 and figure 1, show that the prototype method (B and C, figure 1) does not take into account the production of toxin by strains, and differentiation is only based on differences in capsule production. Capsule-producing strains (1, 2, and 3) form on RYE (C) and Hottinger agar (B) rounded mucous shiny colonies coated with a capsule layer. In contrast to the prototype method in the proposed method (A and B, Fig. 1) on RYE (A), in addition to capsule formation in strains 1, 2 and 3, toxin formation in strains 1 and 4 is also recorded as clearly visible on a dark background white rings of immunoprecipitation around colonies in medium in a Petri dish. Accounting for toxin formation allows to select 5 groups instead of 2 virulence groups in the prototype method (Table 2) and thereby increase the accuracy of differentiation of strains in vitro.

Использование репликатора с 25 штырьками позволяет одновременно проводить дифференциацию до 25 штаммов на одной чашке Петри с RYE и одной с агаром Хоттингера. На фиг.2 видно, что близкорасположенные колонии, продуцирующие токсин, окружены слившимися ореолами иммунопреципитации, что позволяет сразу же выделить их среди остальных колоний. Учет капсуло- и токсинообразования позволяет одновременно дифференцировать все 25 штаммов с разделением их на 5 групп, что отражено в табл.3. Using a replicator with 25 pins allows the simultaneous differentiation of up to 25 strains on one Petri dish with RYE and one with Hottinger agar. Figure 2 shows that the nearby colonies producing toxin are surrounded by merged halos of immunoprecipitation, which allows you to immediately distinguish them from the rest of the colonies. Accounting for capsule and toxin formation allows us to simultaneously differentiate all 25 strains with their division into 5 groups, which is reflected in Table 3.

Результаты экспериментов показали, что заявленный интервал времени культивирования на RYE прт 37oC в атмосфере CO2 необходим и достаточен для получения нужного результата. На фиг.3 видно, что культивирование в течение 24 ч недостаточно, так как колонии малы, а иммунопреципитация не отмечается (A). Культивирование в течение 40 (B) и 48 (C) ч обеспечивает хорошо заметное глазом токсинообразование (1 и 4) и капсулообразование (1,2 и 3). При культивировании в течение 72 ч колонии "перерастают" и учет токсинообразования становится невозможным (D).The results of the experiments showed that the claimed time interval of cultivation at RYE prt 37 o C in an atmosphere of CO 2 is necessary and sufficient to obtain the desired result. Figure 3 shows that cultivation for 24 hours is not enough, since the colonies are small, and immunoprecipitation is not observed (A). Cultivation for 40 (B) and 48 (C) h provides toxin formation (1 and 4) and capsule formation (1,2 and 3) that are clearly visible to the eye. When cultured for 72 hours, the colonies “outgrow” and toxin formation becomes impossible (D).

Результаты экспериментов показали, что заявленные интервалы температур культивирования 35oC(пример 2)- 37oC(пример 1) и выдерживания на холоде чашек с посевами на RYE 4oC(пример 1)- 10oC(пример 2), а также времени выдерживания их на холоде 48 ч(пример 1)- 72 ч(пример 2) необходимы и достаточны для получения необходимого положительного результата.The results of the experiments showed that the claimed culture temperature ranges of 35 o C (example 2) - 37 o C (example 1) and keeping in the cold cups with crops on RYE 4 o C (example 1) - 10 o C (example 2), and also the time of keeping them in the cold 48 hours (example 1) - 72 hours (example 2) are necessary and sufficient to obtain the necessary positive result.

Таким образом, предлагаемый способ дифференциации штаммов B.anthracis по вирулентности in vitro повышает точность дифференциации. В отличие от известных способов, он позволяет выделить вместо 2-х 5 групп штаммов с отличающейся вирулентностью. Способ требует значительно меньших затрат времени и средств, не связан с использованием лабораторных животных и поэтому лишен недостатков способа in vivo, определяемых различиями в чувствительности к инфекции у разных видов лабораторных животных и физиологическом состоянии животных одного вида. Thus, the proposed method for differentiation of B.anthracis strains by virulence in vitro increases the accuracy of differentiation. Unlike the known methods, it allows you to select instead of 2 5 groups of strains with different virulence. The method requires significantly less time and money, is not associated with the use of laboratory animals and therefore is devoid of the disadvantages of the in vivo method, determined by differences in sensitivity to infection in different types of laboratory animals and the physiological state of animals of the same species.

Источники информации
1. Бургасов П.Н. Рожков Г.И. Сибиреязвенная инфекция. М. Медицина, 1984. -208 с.
Sources of information
1. Burgasov P.N. Rozhkov G.I. Siberian ulcer infection. M. Medicine, 1984. -208 p.

2. Thorne C.B. Biochemical properties of virulent and avirulent strains of Bacillus anthracis//Ann. Met.N.-Y.Acad.Sci.-1960.-Vol.88.-N 6.-P.1024-1033. 2. Thorne C. B. Biochemical properties of virulent and avirulent strains of Bacillus anthracis // Ann. Met.N.-Y. Acad.Sci.-1960.-Vol.88.-N 6.-P.1024-1033.

3. Ivins B. E. Welkos S.L. Cloning and expression of Bacillus anthracis protective antigen gene in Bacillus subtilis//Infect.and Immun.-1986.-Vol. 54.-N 2.-P.537-542. 3. Ivins B. E. Welkos S.L. Cloning and expression of Bacillus anthracis protective antigen gene in Bacillus subtilis // Infect.and Immun.-1986.-Vol. 54.-N 2.-P.537-542.

Claims (1)

Способ дифференциации штаммов сибиреязвенного микроба по вирулентности in vitro, включающий параллельный высев клеток испытуемых штаммов на поверхность питательного агара и плотной среды капсулообразования, культивирование посевов на питательном агаре в воздушной атмосфере, а на среде капсулообразования в атмосфере CO2 с последующим учетом образования капсулы, отличающийся тем, что в качестве питательного агара используют агар Хоттингера, а в качестве среды капсулообразования агар для иммунологического исследования, содержащий антитоксические антитела, посевы на нем культивируют в течение 40 48 ч при 35 37oС, затем выдерживают при 4 10oС в течение 48 72 ч и проводят дополнительно учет образования токсина.A method for differentiating strains of the anthrax microbe by in vitro virulence, including the parallel seeding of cells of the tested strains on the surface of nutrient agar and a dense capsule-forming medium, culturing crops on nutrient agar in an air atmosphere, and on capsule-forming medium in a CO 2 atmosphere, followed by capsule formation, characterized in that that Hottinger agar is used as nutrient agar, and an anti-Agar agar is used as a capsule formation medium for immunological studies classically antibody crops cultivated thereon at 48 for 40 hours at 35 37 o C, then held at April 10 o C for 48 72 hours and further keeping carried toxin formation.
RU95101339A 1995-01-31 1995-01-31 Method of differentiation of anthrax microbe strains by virulence in vitro RU2101351C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95101339A RU2101351C1 (en) 1995-01-31 1995-01-31 Method of differentiation of anthrax microbe strains by virulence in vitro

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95101339A RU2101351C1 (en) 1995-01-31 1995-01-31 Method of differentiation of anthrax microbe strains by virulence in vitro

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95101339A RU95101339A (en) 1997-03-20
RU2101351C1 true RU2101351C1 (en) 1998-01-10

Family

ID=20164402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95101339A RU2101351C1 (en) 1995-01-31 1995-01-31 Method of differentiation of anthrax microbe strains by virulence in vitro

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2101351C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Thorne C.B. Biochemical properties of virulent and avirulent strains of Bacillus anthracis//Ann. Met. N.-Y. Acad. Sci, 1960, v. 88, N 6, p. 1024 - 1033. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU95101339A (en) 1997-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shepard Nonacid-fast bacteria and HeLa cells: their uptake and subsequent intracellular growth
Oberhofer et al. Isolation and cultivation of Haemophilus ducreyi
CN107435034B (en) Vancomycin-resistant methicillin-resistant staphylococcus aureus and application thereof
SAKAZAKI et al. Studies on so-called paracolon C27 (Ferguson)
Amies et al. A description of Haemophilus vaginalis and its L forms
RU2101351C1 (en) Method of differentiation of anthrax microbe strains by virulence in vitro
Chu Variation of Bacillus anthracis with special reference to the non-capsulated avirulent variant
JP3675824B2 (en) Methods for culturing bacteria that produce proteins expressed in a temperature-controlled manner
Kroeger et al. Biochemical and serological reactions of an oral filamentous organism
RU2268942C1 (en) METHOD FOR INTRASPECIES DIFFERENTIATION OF Vibrio cholerae O139
RU2101355C1 (en) Method of selection of immunogenic strains and subcultures of live anthrax vaccines
RU2085584C1 (en) Method of preparing recombinant tularemia microorganisms - producers of virulence factors, recombinant strain of francisella tularensis subspecies, holarctica r5s - producer of virulence factor francisella tularensis nearctica shu, recombinant strain of francisella tularensis holarctica rn4 - a producer of virulence factor pseudomonas tularensis subspecies holarctica r1a - a producer of virulence factor francisella tularensis nearctica b 399 a cole
Zierdt Systems for typing Pseudomonas aeruginosa
RU2123532C1 (en) Method of selection of anthrax vaccine strain cultures and vaccines prepared of thereof
RU2711954C1 (en) Method for preliminary identification of non-tuberculosis mycobacteria using a universal chromogenic medium
SU1669980A1 (en) Strain of bacteria vibrio cholerae cholerae - a producer of dermonecrotic factor
SU1030410A1 (en) Method of ultraspecific differentiation of vibrio cholerae of the electric tor biotype
RU2133272C1 (en) Strain of bacterium lactobacillus fermentum 90-ts-4(21) used for preparing eubiotic preparation for using in gynecological practice
RU2332453C1 (en) Vibrio metschnikovii bacteria strain as indicator culture for specific phage detection
RU2102484C1 (en) Method of virulence recovery of anthrax microbe strains
RU2092550C1 (en) Medium for combined estimation of exotoxin and bacillus anthracitic capsule producing
Geronimus et al. Increased staphylococcal penicillinase activity accompanying penicillin treatment of experimentally infected mice
SU1636446A1 (en) Strain vibrio albensis - phage producer
SU988865A1 (en) Method for identifying y. pseudotuberculosis and y. enterocolitica
SU1701743A1 (en) Strain brucella abortus used for production of vaccine against brucellosis of cattle