Способ определения таксономической принадлежности нематод надсемейства Trichostrongyloidea-паразитов пищеварительного тракта жвачных по комплексу морфологических признаков Российский патент 2023 года по МПК A61B10/00 G01N1/00 

Изобретение относится к области ветеринарной медицины, а более конкретно - к паразитологии, и может быть использовано для диагностики нематодозов жвачных животных.

Паразитические нематоды встречаются у домашних и диких жвачных животных повсеместно - как в России, так и в других странах. Ущерб от заражения нематодами складывается из ухудшения усвояемости корма, снижения темпов развития молодняка, повышения восприимчивости к инфекционным заболеваниям, снижения продуктивности [1, 5, 6]. Наиболее часто в пищеварительном тракте жвачных животных паразитируют нематоды из надсемейства Trichostrongyloidea, насчитывающего более десяти родов, объединенных в три семейства [8]. Как правило, у животного наблюдается смешанная инвазия представителями нескольких родов трихостронгилоидей. Многие нематоды из надсемейства Trichostrongyloidea весьма схожи морфологически и, в то же время, отличаются, как по особенностям биологии, так и по устойчивости к противопаразитарным лекарственным средствам [9, 10]. Применение для таксономической дифференциации нематод методов, основанных на ДНК-исследованиях, не всегда целесообразно из-за высокой стоимости. Таким образом, усовершенствование морфологических способов определения таксономической принадлежности нематод надсемейства Trichostrongyloidea актуально, как в фундаментальном (уточнение таксономического состава паразитов жвачных животных), так и в прикладном аспектах (усовершенствование методов борьбы с нематодозами).

В настоящее время для определения таксономической принадлежности нематод, паразитирующих у жвачных животных, используются таблицы, предлагающие устанавливать таксономическую принадлежность по различным особенностям морфологии [2-4]. Недостатком этого способа является то, что обнаружение и сравнительное исследование под микроскопом многих морфологических структур нематод, предлагаемых как основа для таксономической дифференциации, далеко не всегда возможны: ряд из этих структур имеют низкую оптическую плотность (полупрозрачны), состоят из нескольких подвижных элементов, для них характерна высокая морфологическая изменчивость, а для некоторых из этих структур отсутствуют точные описания, рисунки и фотографии.

В связи с этим, в задачу данной работы входило создание способа определения таксономической принадлежности паразитирующих у жвачных нематод надсемейства Trichostrongyloidea, основанного на сравнительном изучении особенностей морфологии наиболее распространенных в России и сопредельных странах представителей этого надсемейства, обеспечивающего точное определение таксономической принадлежности обнаруженных нематод до уровня рода.

Предлагаемый способ определения включает в себя трехэтапное определение таксономической принадлежности нематод. На первом этапе определятся принадлежность обнаруженной нематоды к семейству. В пищеварительном тракте жвачных животных паразитируют представители трех семейств надсемейства Trichostrongyloidea: Trichostrongylidae, Cooperiidae и Haemonchidae [8]. Для точного определения принадлежности к одному из трех семейств трихостронгилоидей достаточно учитывать наличие или отсутствие головной везикулы и наличие или отсутствие продольных гребней на поверхности тела нематоды. Нематоды из семейства Trichostrongylidae отличаются отсутствием продольных гребней на поверхности тела. Характерный признак нематод из семейства Cooperiidae - наличие головной везикулы (утолщения на головном конце, отделенного поперечной исчерченностью). Принадлежность обнаруженной нематоды к семейству Haemonchidae может быть определена по сочетанию двух признаков - наличию продольных гребней на поверхности тела и отсутствию головной везикулы. Так как из семейств Trichostrongylidae и Cooperiidae у жвачных в России и сопредельных странах паразитируют представители только одного рода (Trichostrongylus и Cooperia, соответственно), то следующие этапы определения таксономической принадлежности затрагивают только нематод из семейства Haemonchidae.

На втором этапе определяется принадлежность обнаруженной нематоды из семейства Haemonchidae к подсемейству. У жвачных в России и сопредельных государствах паразитируют представители двух подсемейств семейства Haemonchidae: Haemonchinae (включает три рода) и Ostertagiinae (включает 6 родов). Для точного определения принадлежности к одному из этих двух подсемейств достаточно учитывать размеры обнаруженной нематоды. Нематоды из подсемейства Haemonchinae отличаются от нематод из подсемейства Ostertagiinae более крупными размерами (длина тела 18,60-30,00 мм у Haemonchinae и 6,20-14,00 мм у Ostertagiinae) [7].

На третьем этапе определяется принадлежность нематод из подсемейств Haemonchinae и Ostertagiinae до уровня рода. Определение ведется по особенностям строения половой системы самцов. Из подсемейства Haemonchinae у жвачных паразитируют нематоды родов Haemonchus, Ashworthius и Mecistocirrus; принадлежность обнаруженной нематоды к одному из трех перечисленных родов может быть установлена по характерному строению спикул. Из подсемейства Ostertagiinae у жвачных в России и сопредельных государствах паразитируют нематоды родов Ostertagia, Marshallagia, Teladorsagia, Mazamastrongylus, Spiculopteragia и Orlofna. Для точного определения принадлежности к одному из перечисленных родов остертагиин необходимо учитывать наличие или отсутствие проконуса (выступа перед половой бурсой), длину дорсального ребра (в сравнении с другими ребрами половой бурсы), строение спикул. Характерный признак нематод из рода Ostertagia - наличие проконуса. Нематоды из других перечисленных родов подсемейства Ostertagiinae проконуса не имеют. Характерный признак нематод из рода Marshallagia - длинное дорсальное ребро, доходящее до края половой бурсы. Характерный признак нематод из рода Teladorsagia - длинные спикулы (0,40-0,42 мм, что вдвое превышает среднюю длину спикул у других нематод подсемейства Ostertagiinae) [7]. Нематоды родов Mazamastrongylus и Spiculopteragia имеют короткое дорсальное ребро и спикулы, заканчивающиеся двумя отростками, окруженными вееровидными мембранами. Принадлежность нематоды к роду Mazamastrongylus или Spiculopteragia может быть установлена по отличиям в строении спикул. Характерный признак нематод рода Mazamastrongylus -трубковидные спикулы. У жвачных в России и сопредельных государствах зарегистрирован лишь один вид из рода Mazamastrongylus (Mazamastrongylus dagestanica), характерным признаком которого являются короткие отростки спикул, составляющие не более одной четверти от общей длины спикул. Характерный признак нематод рода Spiculopteragia - длинные, сложного строения отростки спикул, составляющие не менее одной трети от общей длины спикул. Нематоды рода Orloffia зарегистрированы у жвачных в сопредельных с Россией государствах (Монголия, Казахстан). По строению половой системы самцов близки к нематодам рода Ostertagia, однако не имеют проконуса.

Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами:

1. Основан на использовании четко выраженных особенностей морфологии нематод, доступных для исследования в проходящем свете при малом и среднем увеличении светового микроскопа, без использования дополнительного дорогостоящего оборудования.

2. Основан на исследовании только тех структур нематод, для которых не характерна высокая морфологическая изменчивость.

3. Основан на исследовании только тех структур нематод, для которых в научной литературе имеются точные описания, рисунки и фотографии.

4. Разделение на этапы облегчает процесс идентификации обнаруженной нематоды и минимизирует ошибки при определении таксономической принадлежности.

Перечисленные положительные признаки предлагаемого способа, по сравнению с прототипом, обеспечивают соответствие технического решения критерию «новизна» и это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».

Эффективность предлагаемого способа демонстрируется следующими примерами:

Пример 1. При гельминтологическом вскрытии в сычуге и кишечнике европейской косули было обнаружено 62 экземпляра нематод. При исследовании под световым микроскопом было установлено, что у 42 нематод на поверхности тела имеются многочисленные продольные гребни, создающие характерную исчерченность (синлоф), а у 20 нематод такие продольные гребни отсутствуют. Это позволяет отнести 20 нематод, не имеющих продольных гребней на кутикуле, к семейству Trichostrongylidae и роду Trichostrongylus. Из 42 нематод, имеющих на поверхности тела продольные гребни, у 10 нематод на головном конце имеется утолщение, отделенное поперечной исчерченностью (головная везикула), что позволяет отнести их к семейству Cooperiidae и роду Cooperia. У 32 обнаруженных нематод головной везикулы нет, однако есть продольные гребни на поверхности тела, что позволяет отнести их к семейству Haemonchidae.

Пример 2. При дальнейшем исследовании 32 экземпляров нематод из семейства Haemonchidae, упомянутых в Примере 1, установлено, что по размерам (длине тела) их можно разделить на две группы. Длина тела у 12 экземпляров нематод составляет от 19,50 до 20,20 мм, что позволяет отнести их к подсемейству Haemonchinae. У 20 экземпляров нематод длина тела составила от 7,10 до 12,40 мм, что позволяет отнести их к подсемейству Ostertagiinae.

Пример 3. При дальнейшем исследовании нематод от европейской косули, упомянутых в Примерах 1,2, установлено, что 12 нематод, отнесенные к подсемейству Haemonchinae, имеют строение спикул, характерное для рода Ashworthius, что позволяет с уверенностью отнести их к этому роду.

Пример 4. При дальнейшем исследовании нематод от европейской косули, упомянутых в Примерах 1,2, установлено, что из 20 нематод, отнесенных к подсемейству Ostertagiinae, у 5 нематод имеется хорошо заметный выступ перед половой бурсой (проконус), что позволяет с уверенностью отнести их к роду Ostertagia. У 2 из 20 нематод дорсальное ребро длинное, доходит до края половой бурсы, что позволяет отнести их к роду Marshallagia. У 3 из 20 нематод - более длинные (от 0,40 до 0,42 мм), характерного строения спикулы, что позволяет отнести их роду Teladorsagia. У 5 из 20 нематод спикулы трубковидные, заканчиваются двумя короткими отростками, составляющими не более четверти от общей длины спикул, что позволяет с уверенностью отнести этих нематод к роду Mazamastrongylus. У 5 из 20 нематод отростки спикул сложного строения, гибкие, по длине составляют одну треть от общей длины спикул, окружены вееровидными мембранами, что позволяет с уверенностью отнести этих нематод к роду Spiculopteragia.

Полученные результаты показывают, что предлагаемый «Способ определения таксономической принадлежности нематод надсемейства Trichostrongyloidea - паразитов пищеварительного тракта жвачных по комплексу морфологических признаков», по сравнению с прототипом [2-4], является более простым в применении, обеспечивает высокую точность получаемых научных результатов.

Литература

1. Акбаев М.Ш., Водянов А.А., Косминков Н.Е., А.И. Ятусевич, Пашкин П.И., Василевич Ф.И. Паразитология и инвазионные болезни животных. - М.: Колос.- 1998. - 743 с.

2. Говорка Я., Маклакова Л.П., Митух Я., Пельгунов А.С., Рыковский А.С., Семенова М.К., Сонин М.Д., Эрхардова-Котрла Б., Юрашек В. Гельминты диких копытных Восточной Европы. - М.: Наука. - 1988. - 208 с.

3. Ивашкин В.М., Мухамадиев С.А. Определитель гельминтов крупного рогатого скота. - М.: Наука. - 1981. - 260 с.

4. Ивашкин В.М., Орипов А.О., Сонин М.Д. Определитель гельминтов мелкого рогатого скота. - М.: Наука. - 1989. - 256 с.

5. Колесников В.И. Анализ экономической эффективности противопаразитарных обработок в овцеводстве Ставропольского края // Российский паразитологический журнал. - 2020. - Т. 14 (4). - С. 104-109.

6. Сафиуллин Р.Т. Распространение и экономический ущерб от основных гельминтозов жвачных животных // Ветеринария. - 1997. - №6. - С. 28-32.

7. Скрябин К.И., Шихобалова Н.П., Шульц Р.С.Основы нематодологии. Т. 3. Трихостронгилиды животных и человека. - М.: Изд. АН СССР. - 1954. - 684 с.

8. Durette-Desset М.С., Hugot J.P. A cladistic analysis of the Trichostrongyloidea (Nematoda) // Int. J. Parasitol. - 1999. - V. 29 (7). - P. 1065-1086.

9. Ramos F., Portella L., Rodrigues F., Reginato C., Cezar A., Sangioni L., Vogel F. Anthelminthic resistance of gastrointestinal nematodes in sheep to monepantel treatment in central region of Rio Grande do Sul, Brazil // Pesquisa Brasileira. - 2018. - V. 38 (1). - P. 48-52.

10. Ramos F., Marques G., Reginato C., P., Osmari V., Fagner F., Sangioni L., Vogel F. Field and molecular evaluation of anthelmintic resistance of nematode populations from cattle and sheep naturally infected pastured on mixed grazing areas at Rio Grande do Sul, Brazil // Acta Parasitologica. - 2019. - V. 65 (6). - P. 118-127.

Изобретение относится к ветеринарной медицине. Способ определения таксономической принадлежности нематод надсемейства Trichostrongyloidea характеризуется тем, что включает трехэтапное определение таксономической принадлежности нематод, паразитирующих в пищеварительном тракте жвачных животных, от уровня семейства до уровня рода, при этом на первом этапе определяют принадлежность обнаруженной нематоды к семейству, в пищеварительном тракте жвачных животных паразитируют представители трех семейств надсемейства Trichostrongyloidea: Trichostrongylidae, Cooperiidae и Haemonchidae, для точного определения принадлежности к одному из трех семейств надсемейства Trichostrongyloidea достаточно учитывать наличие или отсутствие головной везикулы и наличие или отсутствие продольных гребней на поверхности тела нематоды, нематоды из семейства Trichostrongylidae отличаются отсутствием продольных гребней на поверхности тела, характерный признак нематод из семейства Cooperiidae - наличие головной везикулы, принадлежность обнаруженной нематоды к семейству Haemonchidae может быть определена по сочетанию двух признаков - наличию продольных гребней на поверхности тела и отсутствию головной везикулы, на втором этапе определяют принадлежность обнаруженной нематоды из семейства Haemonchidae к подсемейству, для точного определения принадлежности к одному из подсемейств - Haemonchinae и Ostertagiinae - достаточно учитывать размеры обнаруженной нематоды, нематоды из подсемейства Haemonchinae отличаются от нематод из подсемейства Ostertagiinae более крупными размерами - длина тела 18,60-30,00 мм у Haemonchinae и 6,20-14,00 мм у Ostertagiinae, на третьем этапе определяют принадлежность нематод из подсемейств Haemonchinae и Ostertagiinae до уровня рода, определение ведется по особенностям строения половой системы самцов, из подсемейства Haemonchinae у жвачных паразитируют нематоды родов Haemonchus, Ashworthius и Mecistocirrus, принадлежность обнаруженной нематоды к одному из трех перечисленных родов может быть установлена по характерному строению спикул, для точного определения принадлежности к одному из родов Ostertagia, Marshallagia, Teladorsagia, Mazamastrongylus, Spiculopteragia и Orloffia подсемейства Ostertagiinae, необходимо учитывать наличие или отсутствие проконуса, длину дорсального ребра в сравнении с другими ребрами половой бурсы, строение спикул, характерный признак нематод из рода Ostertagia - наличие проконуса, нематоды из других перечисленных родов подсемейства Ostertagiinae проконуса не имеют, характерный признак нематод из рода Marshallagia - длинное дорсальное ребро, доходящее до края половой бурсы, характерный признак нематод из рода Teladorsagia - длинные спикулы 0,40-0,42 мм, что вдвое превышает среднюю длину спикул у других нематод подсемейства Ostertagiinae, нематоды родов Mazamastrongylus и Spiculopteragia имеют короткое дорсальное ребро и спикулы, заканчивающиеся двумя отростками, окруженными вееровидными мембранами, принадлежность нематоды к роду Mazamastrongylus или Spiculopteragia может быть установлена по отличиям в строении спикул, характерный признак нематод рода Mazamastrongylus - трубковидные спикулы, характерный признак нематод рода Spiculopteragia - длинные, сложного строения отростки спикул, составляющие не менее одной трети от общей длины спикул, нематоды рода Orloffia по строению половой системы самцов близки к нематодам рода Ostertagia, однако не имеют проконуса. Изобретение позволяет обеспечить точное определение таксономической принадлежности обнаруженных нематод до уровня рода. 4 пр.

Способ определения таксономической принадлежности нематод надсемейства Trichostrongyloidea, характеризующийся тем, что включает трехэтапное определение таксономической принадлежности нематод, паразитирующих в пищеварительном тракте жвачных животных, от уровня семейства до уровня рода, при этом на первом этапе определяют принадлежность обнаруженной нематоды к семейству, в пищеварительном тракте жвачных животных паразитируют представители трех семейств надсемейства Trichostrongyloidea: Trichostrongylidae, Cooperiidae и Haemonchidae, для точного определения принадлежности к одному из трех семейств надсемейства Trichostrongyloidea достаточно учитывать наличие или отсутствие головной везикулы и наличие или отсутствие продольных гребней на поверхности тела нематоды, нематоды из семейства Trichostrongylidae отличаются отсутствием продольных гребней на поверхности тела, характерный признак нематод из семейства Cooperiidae - наличие головной везикулы, принадлежность обнаруженной нематоды к семейству Haemonchidae может быть определена по сочетанию двух признаков - наличию продольных гребней на поверхности тела и отсутствию головной везикулы, на втором этапе определяют принадлежность обнаруженной нематоды из семейства Haemonchidae к подсемейству, для точного определения принадлежности к одному из подсемейств - Haemonchinae и Ostertagiinae - достаточно учитывать размеры обнаруженной нематоды, нематоды из подсемейства Haemonchinae отличаются от нематод из подсемейства Ostertagiinae более крупными размерами - длина тела 18,60-30,00 мм у Haemonchinae и 6,20-14,00 мм у Ostertagiinae, на третьем этапе определяют принадлежность нематод из подсемейств Haemonchinae и Ostertagiinae до уровня рода, определение ведется по особенностям строения половой системы самцов, из подсемейства Haemonchinae у жвачных паразитируют нематоды родов Haemonchus, Ashworthius и Mecistocirrus, принадлежность обнаруженной нематоды к одному из трех перечисленных родов может быть установлена по характерному строению спикул, для точного определения принадлежности к одному из родов Ostertagia, Marshallagia, Teladorsagia, Mazamastrongylus, Spiculopteragia и Orloffia подсемейства Ostertagiinae, необходимо учитывать наличие или отсутствие проконуса, длину дорсального ребра в сравнении с другими ребрами половой бурсы, строение спикул, характерный признак нематод из рода Ostertagia - наличие проконуса, нематоды из других перечисленных родов подсемейства Ostertagiinae проконуса не имеют, характерный признак нематод из рода Marshallagia - длинное дорсальное ребро, доходящее до края половой бурсы, характерный признак нематод из рода Teladorsagia - длинные спикулы 0,40-0,42 мм, что вдвое превышает среднюю длину спикул у других нематод подсемейства Ostertagiinae, нематоды родов Mazamastrongylus и Spiculopteragia имеют короткое дорсальное ребро и спикулы, заканчивающиеся двумя отростками, окруженными вееровидными мембранами, принадлежность нематоды к роду Mazamastrongylus или Spiculopteragia может быть установлена по отличиям в строении спикул, характерный признак нематод рода Mazamastrongylus -трубковидные спикулы, характерный признак нематод рода Spiculopteragia - длинные, сложного строения отростки спикул, составляющие не менее одной трети от общей длины спикул, нематоды рода Orloffia по строению половой системы самцов близки к нематодам рода Ostertagia, однако не имеют проконуса.