Биоэкологические основы использования нематофаговых грибов рода arthrobotrys oligospora при стронгилятозах лошадей табунного содержания в условиях якутии

Актуальность темы. Одной из серьезных проблем табунного коневодства попрежнему является значительная зараженность животных паразитическими нематодами семейства Strongylidae. Нематодозы у лошадей табунного содержания на территории Якутии распространены повсеместно (Сафронов М.Г., 1994; Исаков С.И., 1973; Большакова В.А., 1998; Андреева М.В., 1996; Коколова Л.М., 1999, 2000, 2007, 2012; Коколова Л.М. и Гаврильева Л.Ю., 2013). По данным проведенных исследований насчитывается около 50 видов нематод, паразитирующих у лошадей, в том числе и относящие к подотряду стронгилят, наибольший экономический урон причиняют стронгилез, альфортиоз и деляфондиоз, которые регистрируют во всех коневодческих хозяйствах республики. В настоящее время в республике профилактика и лечение нематодозов лошадей табунного содержания ограничивается одноразовым проведением противогельминтозной обработки с применением антигельминтных препаратов на основе полусинтетических авермектинов и ивермектинов обладающими антипаразитарными свойствами, но имеющие сильное токсическое влияние на компоненты пастбищного биоценоза. В результате уничтожаются копробионты, насекомые и другие полезные компоненты почвы, происходит замедление процесса разложения органических отходов особенно на пастбищах мерзлотных почв Якутии, в результате из года в год происходит загрязнение окружающей среды. При этом инвазионные личинки остаются вне зоны действия применяемых в ветеринарной практике антигельминтных препаратов, а популяция нематод с каждым годом увеличивается. Происходит быстрая реинвазия, наблюдается кратковременное действие препаратов, что является причиной значимых экономических затрат в хозяйствах (Большакова В.А., 1998; Коколова Л.М., Гаврильева Л.Ю., 2013, 2015). Кроме того, массовое и продолжительное применение одного и того же препарата длительное время приводит к возникновению резистентности самих гельминтов, причем скорость формирование устойчивых видов превосходит возможность химической промышленности по разработке новых эффективных антигельминтных препаратов (Теплякова Т.В., 1991; Waller P.J., 1993). Еще в начале развития борьбы с гельминтозами животных наши соотечественники Тендетник Ю.Я., 1957; Сопрунов Ф.Ф., 1958; Шагалина С.Ф., 1960 проводили исследования по регулированию численности зоопаразитических нематод в их свободно движущих стадиях и обосновали возможность биологического контроля нематод и личинок при помощи их естественных врагов - почвенных микроскопических грибов – гифомицетов. Грибов-гифомицетов насчитывается около 160 видов. Они отличаются от других микроскопических грибов агрессивностью по отношению к нематодам и обладают способностью питаться ими. В настоящее время с учетом распространенности и степенью заболеваемости стронгилятозами лошадей табунного содержания, выделение из мерзлотных почв Якутии микроскопических грибов, обладающих агрессивностью против стронгилят и их личинок, изучение их нематофаговой активности является весьма актуальной проблемой. Изучение биоэкологических основ использования нематофаговых грибов рода Arthrobotrys oligospora для снижения численности инвазионных личинок и стронгилят лошадей является необходимым решением защиты лошадей табунного содержания в условиях Якутии.
Степень разработанности темы. Проанализирована научная литература по различным аспектам рассматриваемой проблемы по изучению распространения и динамики зараженности стронгилятозной инвазией лошадей, методов диагностики и профилактики на территории Якутии, России, на дальнем и ближнем зарубежье. Особое внимание уделено изучению научных работ по исследованию нематофаговых грибов наших и зарубежных исследователей (Сопрунова Ф.Ф., 1958; Шагалина С.Ф., 1960; Кондакова Е.И., 1960; Мехтиева Н.А., 1969; Теплякова Т.В., 1999; Duddington, 1959; Gray, 1987; Fritschand L., 1989; Waller P.J., 1993 и др.).
Цель исследований: изучить распространенность стронгилятозной инвазии и определить показатели инвазированности лошадей табунного содержания на разных типах конепастбищ в Центральной и Западной Якутии. Выделить из мерзлотных почв Якутии хищных нематофаговых грибов рода Arthrobotrys oligospora, разработать методику культивирования штаммов и получение биологически активного средства на основе биомицелиальной массы штаммов рода Arthrobotrys oligospora для контроля стронгилятозной инвазии лошадей табунного содержания.
Для решения были поставлены следующие задачи: 1. Выявить распространенность стронгилятозной инвазии лошадей табунного содержания в Центральной и Западной Якутии. 2. Изучить представителей микологического биоценоза конепастбищ Центральной и Западной Якутии, выделить из мерзлотных почв Якутии нематофаговых грибов рода Arthrobotrys oligospora. 3. Культивировать, изучить и определить морфо-физиологические характеристики штаммов L3-1 и L3-2 Arthrobotrys oligospora. 4. Изучить показатели нематофаговой активности выделенных штаммов L3-1 и L3-2 Arthrobotrys oligospora против стронгилят лошадей и их личинок. 5. Разработать методику и получить биологически активное средство на основе биомицелиальной массы штаммов L3-1 и L3-2 Arthrobotrys oligospora. 7. Провести экспериментальные опыты по применению биологически активного средства против стронгилят лошадей и их личинок.
Научная новизна. Получены новые данные по стронгилятозам лошадей табунного содержания, изучены сезонная и возрастная динамика инвазированности в Центральной и Западной Якутии. Впервые изучены представители микологического биоценоза конепастбищ и разработана методика выделения нематофаговых грибов рода Arthrobotrys oligospora из мерзлотных почв Якутии, изучены показатели их нематофаговой активности против стронгилят лошадей и их личинок. Разработана методика получения биологически активного средства на основе мицелиальной массы нематофагового гриба рода Arthrobotrys oligospora, как основа биологически активного средства борьбы со стронгилятозной инвазией лошадей табунного содержания. Впервые установлено сохранение нематофаговой активности штаммов L3-1 и L3-2 Arthrobotrys oligospora при прохождении через желудочно-кишечный тракт лошадей.
Теоретическая и практическая значимость работы. Получены новые данные о распространенности стронгилятозной инвазии лошадей табунного содержания в Центральной и Западной Якутии. Разработана методика выделения и культивирования нематофаговых грибов Arthrobotrys oligospora из мерзлотных почв Якутии, выделены штаммы L3-1 и L3- 2, изучены морфологические и физиологические характеристики штаммов, определена высокая степень хищничества против стронгилят и их личинок. Доказано возможность создания биологически активного средства на основе мицелиальной массы нематофагового гриба рода Arthrobotrys oligospora, как основа биологически активного средства борьбы со стронгилятозной инвазией лошадей табунного содержания. Для проведения исследования, разработаны и утверждены на заседании секции «Инвазионные болезни животных» ФГБНУ «ВНИИП имени К.И. Скрябина» (протокол №3 от 22.09.2014 г.) методические положения «Методика культивирования нематофаговых грибов в условиях Якутии». Разработаны и утверждены на ученом Совете ФГБНУ ЯНИИСХ имени М.Г. Сафронова (протокол № 18 от 19.05.2016 г.) методика получения биологически активного средства на основе мицелиальной массы нематофагового гриба «Способ получения биологически активного средства с биомицелиальной массой штаммов L3-1 и L3-2 нематофагового гриба рода Arthrobotrys oligospora». По результатам исследования подана заявка на патент «Способ культивирования нематофаговых грибов на различных питательных средах» № 2015109599 от 18.03.2015 г.
Степень достоверности. Результаты работы были получены при исследовании в лицензированной лаборатории гельминтологии ФГБНУ ЯНИИСХ имени М.Г. Сафронова на осуществление деятельности в области использования возбудителей инфекционных заболеваний человека и животных, и генно-инженерномодифицированных организмов III и IV степени потенциальной опасности для выполнения работ с микроорганизмами III и IV групп патогенности и гельминтами при использовании достаточного количества материалов и проведенных лабораторных и практических исследований. Экспериментальные данные обработаны методом статистического анализа.
Соответствие паспорту специальности. Диссертационная работа выполнена по исследованию распространенности стронгилятозной инвазии лошадей табунного содержания в Центральной и Западной Якутии и изучению представителей микологического биоценоза конепастбищ. Разработаны научно-методические основы выделения из мерзлотных почв Якутии нематофаговых грибов Arthrobotrys oligospora, культивированы и изучены морфо-физиологические характеристики и показатели нематофаговой активности штаммов L3-1 и L3-2 Arthrobotrys oligospora против стронгилят лошадей и их личинок. Разработана методика получения биологически активного средства из мицелиальной массы гриба рода Arthrobotrys oligospora для борьбы со стронгилятозной инвазией лошадей табунного содержания. Работа соответствует паспорту специальности 03.02.11 – Паразитология.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы достоверны, они доложены и обсуждены на: заседаниях Ученого совета Якутского НИИ сельского хозяйства (2013, 2014, 2015); ежегодных МНПК «Теория и практика борьбы с паразитарными болезнями» (Москва, 2014, 2015, 2016); в НПК «Чугуновские чтения», «Лаврентьевские чтения», «Сафроновские чтения» и «Интеллектуальный потенциал молодежи – селу XXI века» (Якутск, 2013, 2014, 2015, 2016); XVI МНПК «Аграрная наука – сельскохозяйственному производству Сибири, Монголии, Казахстана и Болгарии» (Петропавловск, 2013, 2016); МНПК посв. к 115- летию ВИЭВ «Состояние и перспективы развития ветеринарной науки России» (Москва, 2016); МНПК «Состояние и приоритеты научного обеспечения АПК Камчатского края» (Петропавловск-Камчатский, 2014); Х МНПК «Научный поиск в современном мире» (Махачкала, 2015); МНПК «Научные исследования и современное образование» (Чебоксары, 2017).
Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 25 научных работ, в том числе 3 научные статьи в журналах, рекомендованных ВАК, методические положения, утвержденные на заседании секции «Инвазионные болезни животных» ФГБНУ «ВНИИП имени К.И. Скрябина» и на ученом Совете ФГБНУ ЯНИИСХ имени М.Г. Сафронова.
Личный вклад соискателя. Автору принадлежит организация и непосредственное осуществление исследований по сбору материалов, изучению распространенности стронгилятозной инвазии лошадей табунного содержания, выделения из мерзлотных почв нематофаговых грибов, культивирование и изучение морфофизиологических характеристик и показателей нематофаговой активности штаммов, получение биологически активного средства из мицелиальной массы гриба рода Arthrobotrys oligospora для борьбы со стронгилятозной инвазией лошадей. В опубликованных работах использованы материалы, полученные лично автором, а также в соавторстве (справки представлены в диссертационный совет). Всем соавтором выражаю глубокую благодарность за помощь и поддержку.
Объём и структура диссертации. Материалы диссертации изложены на 124 страницах машинописного текста, включающее введение, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение результатов исследований, выводы, данные о практическом использовании научных результатов и методические положения, список использованной литературы (178 источника, из которых 128 отечественных и 50 иностранных). Работа иллюстрирована 10 таблицами и 21 рисунками.