RU2797383C1 - Polyresistant escherichia coli bacterial strain for determining the bactericidal effect of antibacterial drugs in veterinary medicine - Google Patents

Polyresistant escherichia coli bacterial strain for determining the bactericidal effect of antibacterial drugs in veterinary medicine Download PDF

Info

Publication number
RU2797383C1
RU2797383C1 RU2022127817A RU2022127817A RU2797383C1 RU 2797383 C1 RU2797383 C1 RU 2797383C1 RU 2022127817 A RU2022127817 A RU 2022127817A RU 2022127817 A RU2022127817 A RU 2022127817A RU 2797383 C1 RU2797383 C1 RU 2797383C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strain
escherichia coli
resistance
veterinary medicine
polyresistant
Prior art date
Application number
RU2022127817A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Владимировна Прасолова
Михаил Константинович Пирожков
Ольга Евгеньевна Иванова
Сеидфатима Мировна Борунова
Ирина Александровна Тимофеева
Дмитрий Алексеевич Макаров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов" (ФГБУ "ВГНКИ")
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов" (ФГБУ "ВГНКИ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов" (ФГБУ "ВГНКИ")
Application granted granted Critical
Publication of RU2797383C1 publication Critical patent/RU2797383C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: strain of Escherichia coli is proposed, isolated from biological material of poultry (litter) when monitoring antibiotic resistance in the Central Federal District of the Russian Federation, deposited in the All-Russian Collection of Microorganism Strains Used in Veterinary Medicine and Animal Husbandry under the following number: VKShM-B-891M.
EFFECT: strain is characterized by phenotypic resistance to ampicillin, amoxicillin, ciprofloxacin, enrofloxacin, tetracycline, gentamycin, streptomycin, chloramphenicol, sulfamethoxazole, trimethoprim and colistin, contains genetic determinants of resistance to the same antimicrobial agents: blaTEM-1, gyrA_D87N, S83L, parC_S80I, parE_S458A , tetB , aadA1, aadA2, aac(3)-IIa, aph(3')-Ia, cmlA1, dfrA14, sul3, mcr-1 and can be used as a control strain to assess the effectiveness of the bactericidal action of the developed therapeutic antibacterial agents in veterinary medicine.
1 cl, 1 dwg, 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к ветеринарной микробиологии и биотехнологии, касается нового штамма Escherichia coli, имеющего фенотипическую устойчивость к ампициллину, амоксициллину, ципрофлоксацину, энрофлоксацину, тетрациклину, гентамицину, стрептомицину, хлорамфениколу, сульфаметоксазолу, триметоприму, колистину и содержащего генетические детерминаты резистентности к тем же антимикробным препаратам: blaTEM-1, gyrA_D87N, S83L, parC_S80I, parE_S458A , tetB, aadA1, aadA2, aac(3)-IIa, aph(3')-Ia, cmlA1, dfrA14, sul3, mcr-1, который может быть использован в качестве контрольного штамма для определения эффективности бактерицидного действия разрабатываемых лечебных антибактериальных препаратов в ветеринарии.The invention relates to veterinary microbiology and biotechnology, concerns a new strain of Escherichia coli having phenotypic resistance to ampicillin, amoxicillin, ciprofloxacin, enrofloxacin, tetracycline, gentamicin, streptomycin, chloramphenicol, sulfamethoxazole, trimethoprim, colistin and containing genetic determinants of resistance to the same antimicrobials: bla TEM-1 , gyrA_D87N, S83L, parC_S80I, parE_S458A , tetB, aadA1, aadA2, aac(3)-IIa, aph(3')-Ia, cmlA1, dfrA14, sul3, mcr-1, which can be used as control strain to determine the effectiveness of the bactericidal action of the developed therapeutic antibacterial drugs in veterinary medicine.

Причина возникновения микробной антибиотикорезистентности, лежащая на стыке медицинской и ветеринарной науки - применение антибиотиков в животноводстве и передача устойчивых микроорганизмов человеку при непосредственном его контакте с животными-носителями и/или через продукты питания. К этой категории микроорганизмов относятся возбудители пищевых токсикоинфекций (сальмонеллы, кампилобактерии и листерии) и зооантропонозов (болезней, общих для человека и животных), вызванных поли- либо панрезистентными энтерококками, синегнойной палочкой, кишечными палочками различных типов и пр. The reason for the emergence of microbial antibiotic resistance, which lies at the intersection of medical and veterinary science, is the use of antibiotics in animal husbandry and the transfer of resistant microorganisms to humans through direct contact with animal carriers and / or through food. This category of microorganisms includes pathogens of food toxic infections (Salmonella, Campylobacter and Listeria) and zooanthroponoses (diseases common to humans and animals) caused by poly- or pan-resistant enterococci, Pseudomonas aeruginosa, E. coli of various types, etc.

Устойчивость изолятов кишечной палочки к антибактериальным препаратам обусловлена как природной резистентностью микроорганизма к основным клинически значимым антимикробным веществам, так и реализацией генетически детерминированных молекулярных механизмов устойчивости и вирулентности, приобретенных главным образом за счет горизонтального переноса кодирующих их носителей генетической информации [1-4]. При этом для проведения рациональной антибактериальной терапии у сельскохозяйственных животных необходимо изучение устойчивости кишечной палочки к антимикробным препаратам.The resistance of Escherichia coli isolates to antibacterial drugs is due to both the natural resistance of the microorganism to the main clinically significant antimicrobial substances and the implementation of genetically determined molecular mechanisms of resistance and virulence, acquired mainly due to the horizontal transfer of the carriers of genetic information encoding them [1–4]. At the same time, in order to conduct rational antibacterial therapy in farm animals, it is necessary to study the resistance of Escherichia coli to antimicrobial drugs.

Предлагаемый нами штамм Escherichia coli содержит все актуальные маркеры резистентности к антимикробным препаратам: бета-лактамам, фторхинолонам, тетрациклинам, аминогликозидам, фениколам, триметоприму, сульфаниламидам, полимиксинам, поэтому может быть эффективным для стандартизации оценки разрабатываемых перспективных антимикробных препаратов в ветеринарии.The strain of Escherichia coli proposed by us contains all relevant markers of resistance to antimicrobial drugs: beta-lactams, fluoroquinolones, tetracyclines, aminoglycosides, fenicols, trimethoprim, sulfonamides, polymyxins, therefore, it can be effective for standardizing the evaluation of promising antimicrobial drugs in veterinary medicine.

Наиболее близким по сущности к заявляемому изобретению является штамм бактерий Acinetobacter baumannii для стандартизации оценки эффективности разрабатываемых антимикробных препаратов и дезинфицирующих средств, однако он не имеет устойчивости к важным для ветеринарии антимикробным средствам класса фторхинолонов (энрофлоксацин, ципрофлоксацин) и фениколов (хлорамфеникол), как предлагаемый штамм Escherichia coli ВКШМ-Б-891М [5].The closest in essence to the claimed invention is a bacterial strain Acinetobacter baumannii to standardize the evaluation of the effectiveness of developed antimicrobials and disinfectants, however, it does not have resistance to important for veterinary antimicrobial agents of the class of fluoroquinolones (enrofloxacin, ciprofloxacin) and fenicols (chloramphenicol), as the proposed strain Escherichia coli VKShM-B-891M [5].

Известно изобретение Штамм бактерий Salmonella infantis, используемый в качестве положительного контроля для молекулярно-генетических, а также микробиологических исследований, связанных с определением чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам, однако он не имеет устойчивости к полимиксинам и не содержит генетической детерминанты mcr-1, как предлагаемое изобретение [6].The invention is known The bacterial strain of Salmonella infantis, used as a positive control for molecular genetic and microbiological studies related to the determination of the sensitivity of microorganisms to antibacterial drugs, however, it does not have resistance to polymyxins and does not contain the genetic determinant mcr-1, as the present invention [6].

Известно изобретение «Штамм бактерий SALMONELLA ENTERICA SBSP. ENTERICA SEROVAR KENTUCKY B-9045 международного полирезистентного клона SALMONELLA KENTUCKY ST198, используемый в качестве контрольного штамма для фенотипических и молекулярных исследований при диагностике сальмонеллезов» по патенту на изобретение 2744203 C1. В патенте описан штамм, который может быть использован в качестве контрольного штамма для контроля качества при диагностике брюшного тифа: на этапах фенотипических исследований (определение чувствительности к антибиотикам: выявление устойчивости высокого уровня к фторхинолонам) и молекулярных исследований (определение механизма устойчивости к фторхинолонам путем детекции мутаций в генах gyrA и parC; филогенетические исследования методом MLST (от анг. Multi Locus Sequence Typing, мультилокусное сиквенстипирование), однако предлагаемое изобретение более универсально, т.к. как имеет устойчивость к более широкому спектру антибактериальных препаратов и идентичных генетических детерминант устойчивости [7].Known invention "Strain of bacteria SALMONELLA ENTERICA SBSP. ENTERICA SEROVAR KENTUCKY B-9045 of the international multidrug-resistant clone SALMONELLA KENTUCKY ST198, used as a control strain for phenotypic and molecular studies in the diagnosis of salmonellosis" according to the patent for invention 2744203 C1. The patent describes a strain that can be used as a control strain for quality control in the diagnosis of typhoid fever: at the stages of phenotypic studies (determination of sensitivity to antibiotics: detection of high-level resistance to fluoroquinolones) and molecular studies (determination of the mechanism of resistance to fluoroquinolones by detecting mutations in the gyrA and parC genes, phylogenetic studies using the MLST method (from the English. Multi Locus Sequence Typing, multilocus sequencing), however, the proposed invention is more universal, because it has resistance to a wider range of antibacterial drugs and identical genetic determinants of resistance [7] .

Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение ассортимента штаммов Escherichia coli, пригодных для разработки эффективных антимикробных препаратов.The technical result of the invention is the expansion of the range of Escherichia coli strains suitable for the development of effective antimicrobial drugs.

Указанный технический результат изобретения достигается выделением полирезистентного штамма Escherichia cоli для оценки эффективности бактерицидного действия разрабатываемых антибактериальных препаратов, депонированный во «Всероссийской коллекции штаммов микроорганизмов, используемых в ветеринарии и животноводстве» под номером ВКШМ-Б-891М, имеющий фенотипическую устойчивость к ампициллину, амоксициллину, ципрофлоксацину, энрофлоксацину, тетрациклину, гентамицину, стрептомицину, хлорамфениколу, сульфаметоксазолу, триметоприму, колистину и содержащего генетические детерминаты резистентности к тем тем же антимикробным препаратам: blaTEM-1 gyrA_D87N, S83L, parC_S80I, parE_S458A , tetB, aadA1, aadA2, aac(3)-IIa, aph(3')-Ia, cmlA1, dfrA14, sul3, mcr-1. Штамм Escherichia coli ВКШМ-Б-891М природный, выделен из биологического материала птицы (помет) при осуществлении мониторинга антибиотикорезистентности в Центральном федеральном округе Российской Федерации.The specified technical result of the invention is achieved by isolating a polyresistant strain of Escherichia coli for evaluating the effectiveness of the bactericidal action of the developed antibacterial drugs, deposited in the "All-Russian collection of microorganism strains used in veterinary medicine and animal husbandry" under the number VKShM-B-891M, having phenotypic resistance to ampicillin, amoxicillin, ciprofloxacin , enrofloxacin, tetracycline, gentamicin, streptomycin, chloramphenicol, sulfamethoxazole, trimethoprim, colistin and containing genetic determinants of resistance to the same antimicrobial drugs: bla TEM-1 gyrA_D87N, S83L, parC_S80I, parE_S458A , tetB, aad A1, aadA2, aac(3) -IIa, aph(3')-Ia, cmlA1, dfrA14, sul3, mcr-1. Escherichia coli strain VKShM-B-891M natural, isolated from the biological material of poultry (litter) when monitoring antibiotic resistance in the Central Federal District of the Russian Federation.

Полногеномное секвенирование штамма Escherichia coli ВКШМ-Б-891М осуществлено на платформе Illumina (MiSeq), тагментацию и индексирование проводили согласно инструкции Illumina «NexteraXT DNA Library Prep Kit. Reference Guide» с использованием набора реактивов NexteraXT. Нормализацию и денатурацию проводили согласно инструкции Illumina «Denature and Dilute Libraries Guide». Оценку качества тагментации ДНК и расчет молярной концентрации очищенных ПЦР продуктов осуществляли с использованием системы микрокассетного электрофореза TapeStation 4200. Подготовку образцов, электрофоретичекое разделение ПЦР продуктов проводили в соответствии с руководством по эксплуатации прибора и инструкциям G2991-90030 / G2991-90050. Анализ данных и расчет молярной концентрации очищенных ПЦР продуктов осуществляется автоматически с помощью встроенного программного обеспечения Agilent TapeStation Analisis.Whole genome sequencing of the Escherichia coli VKShM-B-891M strain was carried out on the Illumina platform (MiSeq), tagging and indexing were performed according to the Illumina instructions “NexteraXT DNA Library Prep Kit. Reference Guide" using the NexteraXT reagent kit. Normalization and denaturation were performed according to the Illumina Denature and Dilute Libraries Guide. The quality of DNA tagmentation and the calculation of the molar concentration of purified PCR products were assessed using a TapeStation 4200 microcassette electrophoresis system. Sample preparation, electrophoretic separation of PCR products were carried out in accordance with the instrument manual and instructions G2991-90030 / G2991-90050. Data analysis and calculation of the molar concentration of purified PCR products is performed automatically using the built-in Agilent TapeStation Analisis software.

Для биоинформатического анализа данных полногеномного секвенирования и сборки геномов de novo использовались следующие программы: FastQC 0.11.17, Trimmomatic v.0.36, SPAdes 2.11.1, QUAST 4.6.3, MAUVE v.20150226, IntegronFinder v5.For bioinformatic analysis of whole genome sequencing data and de novo genome assembly, the following programs were used: FastQC 0.11.17, Trimmomatic v.0.36, SPAdes 2.11.1, QUAST 4.6.3, MAUVE v.20150226, IntegronFinder v5.

Характеристика штамма:Strain characteristic:

По современным представлениям вид Escherichia coli относится к роду Escherichia, семейству Enterobacteriaceae, порядку Enterobacteriales, классу Gamma proteobacteria, типу Proteobacteria, царство- бактерии.According to modern concepts, the species Escherichia coli belongs to the genus Escherichia , family Enterobacteriaceae , order Enterobacteriales , class Gamma proteobacteria, phylum Proteobacteria, the kingdom of bacteria.

Морфологические, культуральные, антигенные, ферментативные свойства штамма изучали согласно методических указаний по бактериологической диагностике колибактериоза (эшерихиоза) животных (утверждены Министерством сельского хозяйства Российской Федерации 27.07.2000 № 13-7-2/2117).Morphological, cultural, antigenic, enzymatic properties of the strain were studied according to the guidelines for bacteriological diagnosis of colibacillosis (escherichiosis) in animals (approved by the Ministry of Agriculture of the Russian Federation on July 27, 2000 No. 13-7-2/2117).

Морфологические свойства штамма - мелкие полиморфные грамотрицательные палочки с закругленными концами, спор и капсул не образуют. Патогенные свойства: штамм патогенный для человека, 4 группа патогенности согласно СП 1.2.036-95 и СП 1.3.2322-08 (с изм. от 29.06.2011).Morphological properties of the strain - small polymorphic gram-negative rods with rounded ends, spores and capsules do not form. Pathogenic properties: pathogenic strain for humans, pathogenicity group 4 according to SP 1.2.036-95 and SP 1.3.2322-08 (as amended on 06/29/2011).

Культуральные свойства - на МПБ равномерное помутнение среды, небольшой легко разбивающийся аморфный осадок; на МПА в чашках Петри - формируют круглые выпуклые, с гладкой поверхностью колонии в «S» форме, диаметром 2-3 мм; в ПЖА - диффузный рост (подвижный).Cultural properties - uniform turbidity of the medium on the BCH, a small, easily breaking amorphous precipitate; on MPA in Petri dishes - they form round, convex, with a smooth surface colonies in the "S" shape, with a diameter of 2-3 mm; in pancreas - diffuse growth (mobile).

Антигенная структура: штамм полиагглютинабельный, агглютинируется поливалентными О-коли агглютинирующими сыворотками (группа 2 и 4)Antigenic structure: the strain is polyagglutinable, agglutinated by polyvalent O-coli agglutinating sera (group 2 and 4)

Ферментативные свойства: ферментирует с образованием кислоты и газа глюкозу, лактозу, маннит, арабинозу, сорбит, ксилозу, мальтозу, трегалозу, фруктозу. Образует индол, не образует сероводород, не разжижает желатин.Enzymatic properties: ferments with the formation of acid and gas glucose, lactose, mannitol, arabinose, sorbitol, xylose, maltose, trehalose, fructose. Forms indole, does not form hydrogen sulfide, does not liquefy gelatin.

Стабильность морфологических, культуральных и ферментативных свойств штамма Escherichia cоli ВКШМ-Б-891М проверяли путем трехкратного пассажа на питательных средах различных производителей: ФБУН ГНЦ ПМБ (Россия), НИЦФ (Россия), Oxoid (Великобритания), HiMedia Laboratories Pvt. Limited (Индия), BioMerieux (Франция), Merck (Германия). Установлено, что штамм давал стабильные результаты на питательных средах всех производителей.The stability of the morphological, cultural, and enzymatic properties of the Escherichia coli VKShM-B-891M strain was tested by a three-fold passage on nutrient media from various manufacturers: FBSI SRC PMB (Russia), NITsF (Russia), Oxoid (Great Britain), HiMedia Laboratories Pvt. Limited (India), BioMerieux (France), Merck (Germany). It was found that the strain gave stable results on nutrient media of all manufacturers.

Выросшие на плотной питательной среде колонии были исследованы с помощью масс-спектрометра MALDI-TOF Biotyper Microflex. Для этого проводили экстракцию белков посредством последовательной обработки микробной взвеси этиловым спиртом, 70% муравьиной кислотой с последующим добавлением ацетонитрила. На чистую MALDI-мишень наносили 1 мкл супернатанта с последующим подсушиванием образцов в ламинарном боксе при комнатной температуре и нанесением по 1 мкл масс-спектрометрической матрицы НССА (a-циано-4-гидроксикоричная кислота, 99%), также с подсушиванием. Анализ осуществлялся в автоматическом режиме. Полученные результаты были проанализированы с помощью программного обеспечения по величине логарифмического роста показатель подобия был больше 2,0 - что соответствует достоверному результату идентификации микроорганизма.The colonies grown on solid nutrient medium were examined using a MALDI-TOF Biotyper Microflex mass spectrometer. For this, proteins were extracted by sequential treatment of the microbial suspension with ethyl alcohol, 70% formic acid, followed by the addition of acetonitrile. A clean MALDI target was covered with 1 µl of the supernatant, followed by drying the samples in a laminar box at room temperature and applying 1 µl of the mass spectrometric matrix HCA (α-cyano-4-hydroxycinnamic acid, 99%), also with drying. The analysis was carried out automatically. The results obtained were analyzed using software by the value of the logarithmic growth, the similarity index was greater than 2.0 - which corresponds to a reliable result of the identification of the microorganism.

Проведенные исследования позволяют заключить, что исследуемый штамм был идентифицирован как Escherichia coli с высокой степенью достоверности и не содержит примеси других бактериальных культур.The conducted studies allow us to conclude that the studied strain was identified as Escherichia coli with a high degree of certainty and does not contain impurities of other bacterial cultures.

Аннотация геномов была выполнена с помощью сервера RAST на открытой платформе для сравнительного анализа геномов SEED. Система высокопроизводительного полногеномного секвенирования не выявила ни одного гена антибиотикорезистентности, который не имел бы соответствующего микробиологического признака антибиотикорезистентности (таблица 1). У штамма выявлены следующие биохимические механизмы устойчивости к антибиотикам различных классов:Annotation of genomes was performed using the RAST server on the open platform for comparative analysis of genomes SEED. The high-throughput whole genome sequencing system did not detect any antibiotic resistance gene that did not have the corresponding microbiological trait of antibiotic resistance (Table 1). The following biochemical mechanisms of resistance to antibiotics of various classes were revealed in the strain:

- модификация мишени действия - обусловливается генами dfrA14, mcr-1 или мутациями в генах gyrA_D87N, S83L, parC _S80I, parE_S458A;- modification of the target of action - due to the dfrA14, mcr-1 genes or mutations in the gyrA_D87N, S83L, parC _S80I, parE_S458A genes;

- инактивация антибиотика - обусловливается генами aadA1, aadA2, aac(3)-IIa, aph(3')-Ia, blaTEM. - antibiotic inactivation - is determined by the aadA1, aadA2, aac(3)-IIa, aph(3')-Ia, bla TEM genes.

- активное выведение антибиотика из микробной клетки (эффлюкс) - обусловливается генами tetВ, cmlA.- active removal of the antibiotic from the microbial cell (efflux) - is determined by the tetB, cmlA genes.

С помощью программы IntegronFinder обнаружен интегрон 1 класса (фиг.1) со следующим составом Int, attI, sat2, attC, aadA2b, attC, cmlA1, attC, aadA1, attC, qacE, attC. Выявлены факторы вирулентности - идентифицирован кластер fim с фимбриями 1 - и 2- типов B, C, D, E, F, G, I. Using the IntegronFinder program, a class 1 integron was found (Fig. 1) with the following composition Int, attI, sat2, attC, aadA2b, attC, cmlA1, attC, aadA1, attC, qacE, attC. Virulence factors were identified - a fim cluster with fimbriae 1- and 2- types B, C, D, E, F, G, I was identified.

Стабильность наличия генетических факторов устойчивости предлагаемого штамма подтверждалась повторным секвенированием и анализом нуклеотидный последовательности после хранения штамма в течение 6 месяцев в лиофилизированном виде в ампулах под вакуумом при температуре 2-8°С.The stability of the presence of genetic resistance factors of the proposed strain was confirmed by repeated sequencing and analysis of the nucleotide sequence after storage of the strain for 6 months in lyophilized form in ampoules under vacuum at a temperature of 2-8°C.

Изобретение реализуется следующим образом:The invention is implemented as follows:

Пример 1.Example 1

Контроль качества при определении чувствительности к антимикробным препаратам методом серийных разведений. Руководствовались следующими методическими рекомендациями: МУК 4.2.1890-04 «Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам»; VET01-A4 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals, Approved Standard - Fourth Edition.Quality control in the determination of sensitivity to antimicrobial drugs by the method of serial dilutions. Guided by the following guidelines: MUK 4.2.1890-04 "Determination of the sensitivity of microorganisms to antibacterial drugs"; VET01-A4 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals, Approved Standard - Fourth Edition.

Выбор референтных (контрольных) штаммов определяется видом микроорганизма. В качестве контрольного тест-штамма использовали типичный штамм с хорошо изученными фенотипическими характеристиками, включая чувствительность к АБП, отличающиеся генетической стабильностью Escherichia coli ВКШМ-Б-891М.The choice of reference (control) strains is determined by the type of microorganism. A typical strain with well-studied phenotypic characteristics, including sensitivity to ABP, characterized by genetic stability of Escherichia coli VKShM-B-891M, was used as a control test strain.

Тестирование проводили микрометодом с использованием 96-ти луночных планшетов. Для исследования готовили инокулюм мутностью 0,5 стандарта McFarland (108, затем разбавляли в 100 раз). Для этого использовали суточную культуру, отбирали 3-5 колоний и растворяли их в 0,9% физиологическом растворе, растворяли в бульоне и вносили в 96- луночные планшеты, в соотношении 1:1 с раствором антибиотика (итоговая концентрация 105). Затем планшеты инкубировали 24 часа при 37°С. Учет результатов проводили визуально. За минимальную подавляющую концентрацию антибактериального препарата принимали первую лунку, в которой не наблюдалось видимого роста микроорганизма (помутнение среды).Testing was performed by the micromethod using 96-well plates. An inoculum with a turbidity of 0.5 McFarland standard (10 8 , then diluted 100 times) was prepared for the study. For this, a daily culture was used, 3-5 colonies were selected and dissolved in 0.9% physiological saline, dissolved in broth and added to 96-well plates, in a ratio of 1:1 with an antibiotic solution (final concentration 10 5 ). The plates were then incubated for 24 hours at 37°C. The results were recorded visually. The first well, in which no visible growth of the microorganism was observed (turbidity of the medium), was taken as the minimum inhibitory concentration of the antibacterial drug.

Контрольный штамм проявил выраженную устойчивость к ампициллину, амоксициллину, ципрофлоксацину, энрофлоксацину, тетрациклину, гентамицину, стрептомицину, хлорамфениколу, сульфаметоксазолу, триметоприму, колистину.The control strain showed pronounced resistance to ampicillin, amoxicillin, ciprofloxacin, enrofloxacin, tetracycline, gentamicin, streptomycin, chloramphenicol, sulfamethoxazole, trimethoprim, colistin.

Пример 2.Example 2

Оценку эффективности бактерицидного действия коммерческих антибактериальных препаратов, используемых в ветеринарии, проводили с помощью инокулюма рефератного штамма Escherichia coli ВКШМ-Б-891М.Evaluation of the effectiveness of the bactericidal action of commercial antibacterial drugs used in veterinary medicine was carried out using the inoculum of the reference strain Escherichia coli VKShM-B-891M .

Для приготовления инокулюма использовали 5-6-часовую бульонную культуру микроорганизма. Для этого отбирали несколько однотипных изолированных колоний с суточной культуры микроорганизмов, выросших на МПА, петлей переносили незначительное количество материала в пробирку с 4,0-5,0 мл МПБ. Инкубировали при 37°С. Через 5-6 ч инкубации плотность микробной суспензии приблизительно соответствовало необходимой, и ее точно доводили до 0,5 по МакФарланду путем добавления стерильного МПБ с таким расчетом, чтобы ее концентрация составила 1,5⋅108 КОЕ/мл.To prepare the inoculum, a 5-6-hour broth culture of the microorganism was used. To do this, several single-type isolated colonies were selected from a daily culture of microorganisms grown on MPA, a small amount of material was transferred by a loop into a test tube with 4.0-5.0 ml of MBA. Incubated at 37°C. After 5-6 hours of incubation, the density of the microbial suspension approximately corresponded to the required one, and it was exactly adjusted to 0.5 according to McFarland by adding sterile MPB so that its concentration was 1.5⋅10 8 CFU/ml.

Для приготовления растворов АБП использовали субстанции АБП с известной активностью. Для взвешивания АБП использовали электронные лабораторные весы с точностью до 4 знака. В пробирки, содержащие 1,0 мл МПБ, вносили по 1,0 г антибактериального препарата, встряхивали до полного его растворения.For the preparation of ABP solutions, ABP substances with known activity were used. To weigh the ABP, an electronic laboratory balance was used with an accuracy of 4 digits. In test tubes containing 1.0 ml of MPB, 1.0 g of an antibacterial preparation was added, shaken until it was completely dissolved.

По 0,5 мл инокулюма вносили в каждую пробирку, содержащую по 1,0 мл соответствующего антибактериального препарата, и в одну пробирку с 1,0 мл МПБ без АБП ("отрицательный" контроль).0.5 ml of the inoculum was added to each tube containing 1.0 ml of the corresponding antibacterial drug, and to one tube with 1.0 ml of BCH without ABP ("negative" control).

Пробирки закрывали стерильными ватно-марлевыми пробками и инкубировали при температуре 37°С в течение 16-20 ч, кроме пробирки "отрицательный" контроль. Пробирку "отрицательный" контроль помещали в холодильник при 4°С, где хранили до учета результатов.The tubes were closed with sterile cotton-gauze stoppers and incubated at 37°C for 16-20 hours, except for the "negative" control tube. The "negative" control tube was placed in a refrigerator at 4°C, where it was stored until the results were recorded.

Для определения наличия роста микроорганизма пробирки с посевами просматривали визуально в проходящем свете. Рост культуры в присутствии АБП сравнивали с референтной пробиркой ("отрицательный" контроль), содержащей исходный инокулюм и хранившейся в холодильнике.To determine the presence of microorganism growth, tubes with cultures were viewed visually in transmitted light. Culture growth in the presence of ABP was compared with a reference tube ("negative" control) containing the original inoculum and stored in a refrigerator.

Результаты представлены в таблице 1.The results are presented in table 1.

Таблица 1
Эффективность бактерицидного действия коммерческих лечебных антибактериальных препаратов для ветеринарного применения.
Table 1
The effectiveness of the bactericidal action of commercial therapeutic antibacterial drugs for veterinary use.

п/п
No.
p/n
Наименование
Антибактериального препарата
Name
Antibacterial drug
Наименование
действующего вещества
Name
active ingredient
Количество
Действующего вещества
Quantity
Active ingredient
Штамм Escherichia coli ВКШМ-Б-891МEscherichia coli strain VKShM-B-891M ЧувствительностьSensitivity
1.1. Гентамицин 100 порошокGentamicin 100 powder Гентамицина сульфатGentamycin sulfate 100 мг/г100 mg/g Рост микроорганизмаmicroorganism growth RR 2.2. Терравитин-500Terravitin-500 Окситетрациклина гидрохлоридOxytetracycline hydrochloride 500 мг/г500 mg/g Рост микроорганизмаmicroorganism growth RR 3.3. Соламокс®Solamox® Амоксилин в форме тригидратаAmoxilin in the form of trihydrate 700 мг/г700 mg/g Рост микроорганизмаmicroorganism growth RR 4.4. Доксатиб®Doxatib® Доксицик-лина гиклатdoxycycline hyclate 500 мг/г500 mg/g Рост микроорганизмаmicroorganism growth RR 5.5. Колимиксол® 12 млн МЕColimixol® 12 million IU Колистина сульфатColistin sulfate 12000000 ME/г12000000 ME/g Рост микроорганизмаmicroorganism growth RR 6.6. Энрофлоксацин 100 порошокEnrofloxacin 100 powder ЭнрофлоксацинEnrofloxacin 100 мг/г100 mg/g Рост микроорганизмаmicroorganism growth RR 7.7. Амокси ВЛ80Amoxi VL80 Амоксициллина тригидратAmoxicillin trihydrate 800 мг/г800 mg/g Рост микроорганизмаmicroorganism growth RR 8.8. Тиоцефур®Thiocefur® Цефтиофур
(в форме натриевой соли)
Ceftiofur
(as sodium salt)
1 г1 g Роста нетNo growth SS
9.9. Амоксигор 80%Amoxigor 80% Амоксициллина тригидратAmoxicillin trihydrate 800 мг/г800 mg/g Рост микроорганизмаmicroorganism growth RR 10.10. Цефтиофур МЗCeftiofur MZ Цефтиофур натрияCeftiofur sodium 800 мг/г800 mg/g Роста нетNo growth SS Примечание: R (Resistance) - устойчив; S (sensitive) - чувствителен.Note: R (Resistance) - stable; S (sensitive) - sensitive.

Согласно указанным в таблице данным, исследуемый штамм обладал резистентными свойствами к препаратам групп: аминогликозидов, тетрациклинов, пенициллинов, полимиксинов, фторхинолонов и чувствителен к препаратам группы цефалоспоринов.According to the data indicated in the table, the studied strain had resistance to drugs of the following groups: aminoglycosides, tetracyclines, penicillins, polymyxins, fluoroquinolones and is sensitive to drugs of the cephalosporin group.

Полученные результаты подтверждают возможность использования штамма Escherichia coli ВКШМ-Б-891М с целью определения бактерицидного действия антибактериальных препаратов в ветеринарии.The results obtained confirm the possibility of using the Escherichia coli VKShM-B-891M strain to determine the bactericidal effect of antibacterial drugs in veterinary medicine.

Литературные источники:Literary sources:

1. Reshadi P., Heydari F., Ghanbarpour R., Bagheri M., Jajarmi M., Amiri M., et al. Molecular characterization and antimicrobial resistance of potentially human-pathogenic Escherichia coli strains isolated from riding horses. BMC Vet. Res. 2021; 17 (1):131. DOI: 10.1186/s12917-021-02832-x.1. Reshadi P., Heydari F., Ghanbarpour R., Bagheri M., Jajarmi M., Amiri M., et al. Molecular characterization and antimicrobial resistance of potentially human-pathogenic Escherichia coli strains isolated from riding horses. BMC Vet. Res. 2021; 17(1):131. DOI: 10.1186/s12917-021-02832-x.

2. Poirel L., Madec J.Y., Lupo A., Schink A. K., Kieffer N., Nordmann P., SchwarzS. Antimicrobial resistance in Escherichia coli. Microbiol. Spectr. 2018; 6(4). DOI: 10.1128/microbiolspec.ARBA-0026-2017.2. Poirel L., Madec J.Y., Lupo A., Schink A. K., Kieffer N., Nordmann P., SchwarzS. Antimicrobial resistance in Escherichia coli. microbiol. Spectr. 2018; 6(4). DOI: 10.1128/microbiolspec.ARBA-0026-2017.

3. Al'-KhammashN. M., Ignatenko A.V. Analiz antibiotikorezistentnosti mikroorganizmov E. coli =ARM analysis of E. coli. Proceedings of BSTU. Chemistry, organic substances technology and biotechnology. 2012; 4(151):173-175. eLIBRARYID:22002362.3. Al'-KhammashN. M., Ignatenko A.V. Analiz antibiotikorezistentnosti mikroorganizmov E. coli =ARM analysis of E. coli. Proceedings of BSTU. Chemistry, organic substances technology and biotechnology. 2012; 4(151):173-175. eLIBRARYID:22002362.

4. Brettin T. [et al] RASTtk: a modular and extensible implementation of the RAST algorithm for building custom annotation pipelines and annotating batches of genomes / T. Brettin [et al] // Scientific reports. - 2015. - Т. 5. - С. 8365;4. Brettin T. [et al] RASTtk: a modular and extensible implementation of the RAST algorithm for building custom annotation pipelines and annotating batches of genomes / T. Brettin [et al] // Scientific reports. - 2015. - T. 5. - S. 8365;

5. Катаева Л.В., Колотова О.Н., Степанова Т.Ф., Богун А.Г., Кисличкина А. А. Мультирезистентный штамм бактерий Acinetobacter baumannii для стандартизации оценки эффективности разрабатываемых антимикробных препаратов и дезинфицирующих средств // Патент на изобретение 2711922 C1, 23.01.2020. Заявка № 2019119531 от 21.06.2019.5. Kataeva L.V., Kolotova O.N., Stepanova T.F., Bogun A.G., Kislichkina A.A. Multidrug-resistant strain of Acinetobacter baumannii bacteria for standardization of evaluation of the effectiveness of developed antimicrobials and disinfectants // Patent for invention 2711922 C1, 01/23/2020. Application No. 2019119531 dated 06/21/2019.

6. Киш Л.К., Иванова О.Е., Солтынская И.В., Ленев С.В., Прасолова О.В., Богомазова А.Н., «Штамм бактерий Salmonella infantis, используемый в качестве положительного контроля для молекулярно-генетических, а также микробиологических исследований, связанных с определением чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам».// Патент на изобретение 2782213 С1, 24.10.2022. Заявка 2021139600 от 29.12.2021.6. Kish L.K., Ivanova O.E., Soltynskaya I.V., Lenev S.V., Prasolova O.V., Bogomazova A.N., “Salmonella infantis bacterial strain used as a positive control for molecular genetic, as well as microbiological studies related to the determination of the sensitivity of microorganisms to antibacterial drugs. Application 2021139600 dated 12/29/2021.

7. Егорова С.А., Кафтырева Л.А. Штамм бактерий SALMONELLA ENTERICA SBSP. ENTERICA SEROVAR KENTUCKY B-9045 международного полирезистентного клона SALMONELLA KENTUCKY ST198, используемый в качестве контрольного штамма для фенотипических и молекулярных исследований при диагностике сальмонеллезов // Патент на изобретение 2744203 C1, 03.03.2021. Заявка № 2020122129 от 29.06.2020.7. Egorova S.A., Kaftyreva L.A. The bacterial strain SALMONELLA ENTERICA SBSP. ENTERICA SEROVAR KENTUCKY B-9045 of the international multi-resistant clone SALMONELLA KENTUCKY ST198, used as a control strain for phenotypic and molecular studies in the diagnosis of salmonellosis // Patent for invention 2744203 C1, 03.03.2021. Application No. 2020122129 dated 06/29/2020.

Claims (1)

Полирезистентный штамм бактерий Escherichia coli, используемый в качестве контрольного штамма для определения эффективности бактерицидного действия разрабатываемых лечебных антибактериальных ветеринарных препаратов, депонированный во «Всероссийской коллекции штаммов микроорганизмов, используемых в ветеринарии и животноводстве» под номером ВКШМ-Б-891М.A polyresistant Escherichia coli bacterial strain used as a control strain to determine the effectiveness of the bactericidal action of the developed therapeutic antibacterial veterinary drugs, deposited in the All-Russian Collection of Microorganism Strains Used in Veterinary Medicine and Animal Husbandry under the number VKShM-B-891M.
RU2022127817A 2022-10-26 Polyresistant escherichia coli bacterial strain for determining the bactericidal effect of antibacterial drugs in veterinary medicine RU2797383C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2797383C1 true RU2797383C1 (en) 2023-06-05

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2711922C1 (en) * 2019-06-21 2020-01-23 Федеральное бюджетное учреждение науки "Тюменский научно-исследовательский институт краевой инфекционной патологии" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека Multiresistant strain of bacteria acinetobacter baumannii for standardization of efficiency evaluation of developed antimicrobial preparations and disinfectants
RU2744203C1 (en) * 2020-06-29 2021-03-03 Федеральное бюджетное учреждение науки "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Пастера Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека" (ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера) Strain of bacteria salmonella enterica sbsp_ enterica serovar kentucky b-9045 of the international multiresistant clone of salmonella kentucky st198 used as a control strain for phenotypic and molecular studies in diagnosing salmonellosis

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2711922C1 (en) * 2019-06-21 2020-01-23 Федеральное бюджетное учреждение науки "Тюменский научно-исследовательский институт краевой инфекционной патологии" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека Multiresistant strain of bacteria acinetobacter baumannii for standardization of efficiency evaluation of developed antimicrobial preparations and disinfectants
RU2744203C1 (en) * 2020-06-29 2021-03-03 Федеральное бюджетное учреждение науки "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Пастера Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека" (ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера) Strain of bacteria salmonella enterica sbsp_ enterica serovar kentucky b-9045 of the international multiresistant clone of salmonella kentucky st198 used as a control strain for phenotypic and molecular studies in diagnosing salmonellosis

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
POIREL L., et al, Antimicrobial resistance in Escherichia coli. Microbiol. Spectr. 2018; 6(4). DOI: 10.1128/microbiolspec.ARBA-0026-2017. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rudenko et al. Role of microorganisms isolated from cows with mastitis in Moscow region in biofilm formation
Hoque et al. Insights into the resistome of bovine clinical mastitis microbiome, a key factor in disease complication
Klein et al. New antimicrobial susceptibility data from monitoring of Mycoplasma bovis isolated in Europe
AU757653B2 (en) Bacteriophage assay
Yang et al. Occurrence and characterization of Salmonella isolated from large-scale breeder farms in Shandong Province, China
Trimpert et al. Elizabethkingia miricola infection in multiple anuran species
Zahra et al. Isolation and characterization of small-colony variants of Ornithobacterium rhinotracheale
Al-Hasan et al. The first isolation and detection of Ornithobacterium rhinotracheale from swollen head syndrome-infected broiler flocks in Iraq
Shalaby et al. Isolation, identification, and genetic characterization of antibiotic resistance of Salmonella species isolated from chicken farms
Alhamami et al. Antimicrobial susceptibility and genomic analysis of Histophilus somni isolated from cases of bovine respiratory disease in Autralian feedlot cattle
RU2797383C1 (en) Polyresistant escherichia coli bacterial strain for determining the bactericidal effect of antibacterial drugs in veterinary medicine
US11327079B2 (en) Direct detection of the active form of beta-lactam-hydrolysing enzymes by using mass spectrophotometry
Shaaban et al. Evaluation of a new antimicrobial agent production (RSMM C3) by using metagenomics approaches from Egyptian marine biota
Zhang et al. Providencia heimbachae associated with post-weaning diarrhea in piglets: identification, phenotype, and pathogenesis
Bekő et al. Biofilm formation and its impact on environmental survival and antibiotic resistance of Mycoplasma anserisalpingitidis strains
Guma et al. The pathogenic characterization of Citrobacter freundii and its activation on immune related genes in Macrobrachium nipponense
Agri et al. Stenotrophomonas maltophilia: An Overlooked Enemy Disguised as a Friend
Yang et al. Genomic and Phenotypic Analysis of Persistent Carbapenem-Resistant Klebsiella pneumoniae Isolates from a 5-Year Hospitalized Patient
Hu et al. Biological characteristics and genetic analysis of a highly pathogenic Proteus mirabilis strain isolated from dogs in China
Hoque et al. Resistome diversity in bovine clinical mastitis microbiome, a signature concurrence
Nwiyi et al. Detection of some resistance genes in Salmonella isolated from Poultry farms in Abia and Imo States, Southeastern Nigeria
RU2752895C1 (en) Salmonella enterica bacterial strain vgnki-11 (vkshm-b-848m) as control strain for phenotypic and molecular studies in diagnosis of salmonellosis
RU2782213C1 (en) Salmonella infantis bacterial strain used as a positive control for molecular genetic and microbiological studies related to the determination of sensitivity of microorganisms to antibacterial drugs
Basant et al. Antimicrobial resistance profile of Escherichia coli isolates from mastitic milk samples
RU2753412C1 (en) Strain of salmonella enterica bacteria as control strain for phenotypic and molecular studies in diagnosis of salmonellosis