Більшості людей, не пов’язаних із тваринництвом, медициною чи ветеринарією, неодноразово доводилось чути такі назви як вакцина, сироватка, пробіотики та пребіотики. Проте точне значення цих термінів лишається невідомим для багатьох з них. Що собою являють ці препарати, чим різняться один від одного, яким є принцип дії кожного з них і як вони виробляються? Стаття присвячена саме цій темі.
У сучасному тваринництві біопрепарати використовуються досить часто. Але найбільш широке застосування знайшли вакцини. Для доступнішого розуміння можна сказати, що вакцина – це засіб, який навчає імунну систему здорової тварини протистояти конкретній інфекційній хворобі. У разі природного потрапляння збудника у вакцинований організм імунна система швидко нейтралізує його дію та попереджає всі клінічні прояви захворювання, окрім тих випадків, коли можлива поява мінімальних зовнішніх ознак хвороби.
Переважно вакцинами користуються для запобігання виникнення небезпечного захворювання, яке може виникнути внаслідок випадкового зараження. Винятком вважається антирабічна вакцина – її вводять у разі підозри зараження як лікувальний засіб – а також деякі інші, як, наприклад, вакцина проти трихофітозу (лишаю).
Першочергова мотивація проведення щеплень – це, безумовно ж, економічна складова питання: для господарства значно дешевше вакцинувати поголів’я, ніж лікувати кількасот тварин, зазнавати збитків від недоотримання продукції, а то й унаслідок падежу худоби. На даний час вакцини проти більшості небезпечних інфекційних хвороб (Тешена, сказу, бешихи, колібактеріозу, набрякової хвороби свиней тощо) вже створені та успішно застосовуються, але профілактика деяких з них (наприклад, африканської чуми свиней) поки що лишається неможливою.
Вакцини виробляються на спеціалізованих біофабриках з антигенів живих збудників, мертвих чи ослаблених у вірулентності до такої межі, що призвести до хвороби вони вже не здатні, але провокують специфічну імунну реакцію і формують стійкий імунітет, який може бути як тимчасовим (від грипу, міксоматозу, геморагічної хвороби кроликів, правцю), так і довічним (від віспи).
За своїм походженням вакцини бувають вірусними (від віспи, сказу) та бактеріальними (від чуми, сибірської виразки, бруцельозу). Це залежить від конкретного збудника хвороби.
За способом приготування розрізняють вакцини живі, інактивовані (вбиті чи послаблені до безпечного стану), молекулярні (анатоксини), генноінженерні, синтетичні.
Для виготовлення живої вакцини в лабораторіях застосовують добре вивчені чисті мікробні культури. Створення вакцини починають з посіву відповідної культури мікроорганізмів у живильне середовище, де мікроби оновлюються і розмножуються до необхідної кількості. Потім їх змивають звідти ізотонічним розчином (стерильний розчин кухонної солі 0,9%), після чого послаблюють з одночасним збереженням у них антигенних властивостей (здатності викликати імунну відповідь в організмі тварини).
Щоб цього досягти, отриману мікробну колонію збудника або нагрівають до температури +56…58°С, або обробляють 0,3–1%-вим розчином формаліну, або піддають їх дії ультразвуку. Іноді практикують одночасний вплив на збудника кількома з перерахованих способів.
Безпечність обробленої мікрофлори перевіряють шляхом контрольного посіву в живильне середовище, після чого мікробну масу висушують за мінусових температур, дозують з надзвичайною точністю і фасують у герметичну упаковку (ампули, флакони). У маркуванні завжди вказують назву вакцини, її кількість, серію, номер, термін придатності та дату виготовлення.
Інактивовану вакцину готують майже так само, але мікробів не просто послаблюють, а вбивають, для чого використовують зазначені вище способи. Інактивована вакцина не призводить до розвитку інфекційного процесу, тому вона безпечніша, але з цієї ж причини вона має меншу імуногенну здатність. Для формування імунітету за допомогою таких вакцин часто потрібно прищеплювати тварин не одноразово, а з кількома ревакцинаціями.
Для приготування профілактичних вакцин на основі токсинів збудника хвороби (анатоксинів) мікробів розмножують і виділяють їхні екзотоксини (білки, що мають антигенні властивості). Потім отримані речовини нагрівають до +40°С та обробляють 0,4%-вим розчином формаліну. У таких умовах майбутню вакцину витримують близько місяця. За цей час екзотоксин втрачає свою отруйність, але зберігає імуноформувальні властивості.
Останніми роками з розвитком генної інженерії у вільному доступі з’явились генноінженерні вакцини. Їхнє виробництво ще не стало масовим, проте воно має значні перспективи. Цей спосіб виготовлення полягає в тому, що в патогенного мікроорганізму видаляють ту частину генів, які кодують його вірулентність (здатність спричинювати хворобу). Введення такої вакцини не становить реальної небезпеки для організму щепленої тварини, але змушує її імунну систему активізуватись і сформувати захисні механізми протидії справжньому, немодифікованому збуднику.
Іноді діють навпаки – у непатогенний мікроорганізм вмонтовують ген, що кодує продукування токсину збудника обраної хвороби. Далі з отриманих генномодифікованих мікроорганізмів отримують живу вакцину (описаним вище методом) і вводять її тваринам. Як наслідок, початково непатогенний модифікований штам виробляє антиген патогенного мікроорганізму, чим і забезпечує формування у тварин специфічного (до певної конкретної хвороби) імунітету.
Синтетичні вакцини готують з особливих сполук – нуклеїнових кислот і поліпептидів, за своєю структурою дуже наближених до антигенів мікроорганізму-збудника хвороби. Потрапивши в кров, ці речовини розпізнаються та нейтралізуються антитілами щепленого організму, що й формує його імунітет.
Вакцини можуть складатися з одного діючого компонента (моновакцини) і формувати імунітет до однієї хвороби, як, наприклад, антирабічна вакцина формує імунітет виключно до сказу. А можуть містити в собі кілька складових (асоційовані вакцини) і формувати імунітет одразу до кількох захворювань. Прикладом є вакцина «Сердосан», яка профілактує прояв у свиней одразу декількох інфекцій: набрякової хвороби, колібактеріозу, анаеробної ентеротоксемії та пастерельозу.
Сироватки використовуються у тваринництві значно менше ніж вакцини. Сироватка – це засіб для специфічного лікування лише однієї певної хвороби, який є продуктом роботи імунної системи лабораторної тварини з сильним імунітетом саме до цього інфекційного захворювання. Сироватка складається з сироватки крові тварини, у якій присутні готові антитіла (це спеціальні білки, які знешкоджують збудника хвороби або його токсини). Біологічною основою сироваток є антитіла, що належать до імуноглобулінів. Здебільшого сироватку вводять як превентивний засіб вже захворілій тварині або в разі підозри про зараження. Але іноді такі препарати застосовують з метою профілактики та діагностики. Для виготовлення діагностичних сироваток найчастіше використовують імунізованих лабораторних кроликів. Їхнє призначення – швидка діагностика заразних хвороб методом флюоресценції.
Для виробництва лікувальних сироваток використовують тварин-реконвалесцентів. Найчастіше для цього використовують коней, оскільки їхня імунна система легко накопичує в крові значну кількість антитіл. Реконвалесцент – це тварина, що перенесла захворювання або багаторазову вакцинацію, після чого вона має напруженість імунітету до перенесеної інфекції.
На біофабриках реконвалесцентів гіперімунізують умисно: через певні проміжки часу їм багаторазово вводять антигени (речовини, які організм розпізнає як чужі та потенційно небезпечні) тієї інфекції, до якої планують отримати сироватку. Внаслідок цього у тваринному організмі через деякий час виробляється значна кількість потрібних антитіл.
Після завершення процедури гіперімунізації у гіперімунізованих тварин беруть кров і шляхом діалізу чи ферментації вилучають з неї зайві складові. Потім отриману сироватку оцінюють за концентрацією у ній антитіл і фасують із суворим дотриманням стерильності. Якісною вважається сироватка, в одному мілілітрі якої присутні не менше ніж 1000 МО.
Сироватка – це надзвичайно точна «зброя», спрямована виключно на конкретну хворобу. Проти решти інфекцій вона безсила. Сироватки бувають двох типів: ті, які призначені для боротьби з мікроорганізмом-збудником – антимікробні (проти колібактеріозу, чуми) та ті, які нейтралізують його токсини – антитоксичні (проти правцю, сальмонельозу, ботулізму).
Залежно від виду використаного реконвалесценту сироватка є гомологічною (якщо види тварини-пацієнта та тварини-реконвалесцента ідентичні) або гетерологічною (якщо реконвалесцент за видом різниться від тварини-пацієнта). Застосовувати гетерологічні сироватки слід дуже обережно, оскільки іноді вони можуть призводити до серйозних ускладнень і побічних ефектів. Один з них – анафілактичний шок (сироваткова хвороба), спричинений тим, що чужорідний білок сам є повноцінним антигеном і може спровокувати бурхливу алергічну реакцію.
Застосування сироватки не завжди забезпечує швидке інгібування збудника в організмі інфікованої тварини, але істотно полегшує перебіг інфекційної хвороби та скорочує тривалість прояву її клінічних ознак. Гарний результат досягається в разі введення антимікробної сироватки якнайраніше, одразу після передбачуваного зараження, ще до появи симптомів. Дуже ефективними, а часто й незамінними є антитоксичні сироватки в разі укусів змій.
Пробіотики – це непатогенні мікроорганізми, які є антагоністами патогенної та умовно патогенної мікрофлори. У разі потрапляння разом із кормом до кишківника тварини, вони конкурують із патогенними й умовно патогенними мікроорганізмами і в підсумку витісняють їх, чим покращують фінкціонування імунної системи та благотворно впливають на загальний стан здоров’я організму-господаря. У якості пробіотичної мікрофлори найчастіше використовують культури біфідобактерій, термофільні стрептококи, ентерококи, лактобацили, пропіоновокислі бактерії, лактококи. Дорослим тваринам пробіотичні препарати частіше дають у сухій формі, разом із кормом. Молодняку краще давати їх рідкими, у підготовленому вигляді.
Пробіотики, які застосовують у тваринництві, мають відповідати кільком вимогам, серед яких: безпека для ослабленої тварини; кислотостійкість, щоб не зазнати впливу травних рідин у шлунку та кишківнику; швидке розмноження і здатність за найкоротший поміжок часу заселити кишківник; висока життєздатність, оскільки до початку використання вони мають добре зберегтися.
Застосовують пробіотики в разі кишкових і респіраторних інфекцій, загального ослаблення організму та зниження резистентності, запальних процесів у шлунково-кишковому тракті, для ліквідації негативних наслідків від застосування антибіотиків з метою відновлення нормальної мікрофлори. Пробіотичні препарати можуть містити один мікробний компонент або декілька.
Пребіотики – це речовини немікробного походження, які чинять вибірковий позитивний вплив на деякі види здорової мікрофлори кишківника тварини шляхом стимулювання їхнього розвитку та активності.
Пребіотиками можна вважати багатоатомні спирти, моно- та полісахариди, ненасичені жирні кислоти, пептиди, амінокислоти, чимало ферментів, деякі антиоксиданти. Існує значна кількість речовин з пребіотичною дією. Так, наприклад, параамінобензойна кислота стимулює ріст колоній лактобактерій і біфідобактерій кишківника; лізоцим – пригнічує патогенну мікрофлору та активізує розвиток замість неї біфідобактерій; пантотенат кальцію бере участь у багатьох біохімічних процесах в організмі (зокрема, в обміні жирів і вуглеводів, в утворенні кортикостероїдів, у синтезі ацетилхоліну тощо), а після виконання своєї ролі утилізується біфідобактеріями, стимулюючи їхній розвиток і активність; галактоолігосахариди сприяють росту біфідобактерій.
З’єднавши пребіотики з пробіотиками, отримують високоактивні препарати – симбіотики. Симбіотики містять корисну мікрофлору та водночас створюють ідеальні умови для її розвитку у внутрішньому середовищі тваринного організму.
Опинившись у таких нерівних умовах, пробіотична мікрофлора успішно конкурує з присутньою патогенною і витісняє її. Врешті це призводить до зміцнення загального імунітету та детоксикації організму-господаря. Прикладом є препарат «Біфідобак», що містить культуру біфідо- й лактобактерій, а також вилучені з топінамбура фруктоолігосахариди – для стимуляції їх активності та розвитку.
Пробіотики, пребіотики та симбіотики найчастіше використовують для профілактики розладів травлення, додаючи їх у склад замінників незбираного молока для молодняка свійських тварин.
Віталій Чугуєвець
Поділитись в соцмережах:
