vestiagИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian Series1817-72041817-7239The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1817-7204-2020-58-4-472-482vestiag-527Research ArticleЖЫВЁЛАГАДОЎЛЯ І ВЕТЭРЫНАРНАЯ МЕДЫЦЫНАANIMAL HUSBANDRY AND VETERINARY MEDICINEАллергическая активность и специфичность препаратов туберкулина с 30–50 % слабосекретирующихся антигенов микобактерий туберкулезаAllergic activity and specificity of tuberculin preparations with 30-50% of weakly secreted mycobacterial antigens of tuberculosisПритыченкоА. Н.PrytychenkoA. A.

Притыченко Андрей Николаевич – кандидат ветеринарных наук, доцент, директор филиала

ул. Брикета, 28, 220063, Минск

Andrei N. Prytychenko – Ph. D. (Veterinary), Associate Professor

28 Briketa Str., Minsk 220003, Republic of Belarus

bievmvitebsk@gmail.comЛысенкоА. П.LysenkoA. P.

Лысенко Александр Павлович – доктор ветеринарных наук, профессор, заведующий отделом молекулярной биологии

ул. Брикета, 28, 220063, Минск

Aleksandr P. Lysenko – D. Sc. (Veterinary), Professor

28 Briketa Str., Minsk 220003, Republic of Belarus

lysenkoap@tut.byКучвальскийМ. В.KuchvalskiM. V.

Кучвальский Максим Владимирович – аспирант

ул. Брикета, 28, 220063, Минск

Maxim V. Kuchvalski – M. S. (Veterinary), PhD Student

28 Briketa Str., Minsk 220003, Republic of Belarus

kuchvalskimv@gmail.comКрасниковаЕ. Л.KrasnikovaE. L.

Красникова Елена Леонидовна – научный сотрудник отдела молекулярной биологии

ул. Брикета, 28, 220063, Минск

Elena L. Krasnikova

28 Briketa Str., Minsk 220003, Republic of Belarus

krasnikovy@tut.byИнститут экспериментальной ветеринарии им. С. Н. Вышелесского, Национальная академия наук БеларусиInstitute of Experimental Veterinary Medicine named of S. N. Vyshelessky, National Academy of Sciences of Belarus202003112020584472482Copyright © Притыченко А.Н., Лысенко А.П., Кучвальский М.В., Красникова Е.Л., 20202020Притыченко А.Н., Лысенко А.П., Кучвальский М.В., Красникова Е.Л.Prytychenko A.A., Lysenko A.P., Kuchvalski M.V., Krasnikova E.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestiagr.belnauka.by/jour/article/view/527

Туберкулёз крупного рогатого скота остается глобальной мировой проблемой. Внутрикожная проба с туберкулином – основной метод определения статуса стад, что предъявляет особые требования к активности и специфичности диагностикума. Основу современных туберкулинов составляют антигены микобактерий туберкулёза, которые легко секретируются в жидкую синтетическую среду в процессе роста, но целый ряд антигенов с низким показателем секретируемости находится в составе туберкулинов в незначительных количествах. Цель работы – получение слабосекретирующихся антигенов из отхода производства – автоклавированной бактериальной массы производственного штамма микобактерий туберкулёза (МБТ) с использованием ультразвука и неионного детергента, исследование диагностических свойств туберкулина с 30–50 % таких антигенов. Установлено, что автоклавированная бактериальная масса производственного штамма МБТ, являющаяся отходом производства туберкулина, может быть дополнительным источником туберкулопротеинов, представляющих собой слабосекретирующиеся (СС) антигены МБТ, которые в эквивалентной дозе примерно на 30 % активнее, чем стандартный туберкулин на основе легкосекретирующихся антигенов, и не уступает ему по видовой специфичности. При этом в состав туберкулина можно включать до 50 % очищенных СС туберкулопротеинов из бактериальной массы. Получаемый препарат не реактогенен, в эквивалентной дозе не отличается по активности от международного стандарта ППД туберкулина, но превосходит его по видовой специфичности. Показано, что в стадах с неопределённым статусом по туберкулёзу на туберкулины с 30–50 % очищенных СС туберкулопротеинов реагирует в 2,2 раза больше коров, чем на стандартные препараты на основе легкосекретирующихся антигенов микобактерий туберкулёза. Углубленные исследования реагировавших коров с применением методов детекции генома микобактерий туберкулёза и бактериологических маркеров туберкулёзной инфекции подтвердили наличие у них латентной туберкулёзной инфекции. Включение в состав туберкулина до 50 % туберкулопротеинов из бактериальной массы повышает диагностические свойства целевого продукта и существенно снижает его себестоимость.

Bovine tuberculosis remains a global problem. An intracutaneous test with tuberculin is the main method for determining the status of herds, which poses special requirements for the activity and specificity. The basis of cotemporal tuberculins are antigens of tuberculosis mycobacteria easily secreted to the liquid synthetic medium during growth, but a range of antigens with a low secretion index are in composition of tuberculins in small quantities. The purpose of the research is to obtain weakly secreted antigens from a production waste – autoclaved bacterial mass of production strain of tuberculosis mycobacteria (MTB) using ultrasound and nonionic detergent, to study the diagnostic properties of tuberculosis with 30-50% of such antigens. It has been determined that autoclaved bacterial mass of industrial MBT strain, which is a waste of tuberculin production, can be an additional source of tuberculoproteins, which are low-secreting (LS) MBT antigens, which in an equivalent dose are about 30% more active compared to standard tuberculin based on easily secreted antigens and is not inferior in terms of species specificity. Whereas, up to 50% of purified LS of tuberculoproteins from the bacterial mass can be included in tuberculin composition. The obtained preparation is not reactogenic, in an equivalent dose it does not differ in terms of activity from the international standard for PPD of tuberculin, but surpasses it in terms of species specificity. It has been shown that in herds with an undetermined tuberculosis status, 2.2 times more cows respond to tuberculins with 30-50% of purified LS tuberculoproteins compared to standard preparations based on easily secreted antigens of tuberculosis mycobacterium. Profound studies of reacting cows using methods for detecting the genome of tuberculosis mycobacterium and bacteriological markers of tuberculosis infection have confirmed the presence of latent tuberculosis infection in cow body. The inclusion of up to 50% of tuberculoproteins from the bacterial mass in tuberculin increases the diagnostic properties of the target product and significantly reduces its price cost. 

туберкулёз крупного рогатого скотаантигенытуберкулинавтоклавированная бактериальная масса производственного штамма микобактерий туберкулёзаультразвукнеионный детергенатдиагностические свойства туберкулина со слабосекретирующимися антигенами микобактерий туберкулёзаbovine tuberculosisantigenstuberculinautoclaved bacterial mass of industrial strain of tuberculosis mycobacteriumultrasoundnon-ionic detergentdiagnostic properties of tuberculin with weakly secreted antigens of tuberculosis mycobacteriaИсследования выполнены в рамках научно-технической программы «Агропромкомплекс – устойчивое развитие» на 2019–2020 годы.The research was carried out as part of the Research and Technical Program “Agropromkompleks – sustainable development” for 2019-2020.ReferencesTerrestrial animal health code / World Organisation for Animal Health. – 28th ed. – Paris : OIE, 2019. – 2 vol.World Organisation for Animal Health. Terrestrial animal health code. 28th ed. Paris, OIE, 2019. 2 vol.The tuberculin test / M. L. [et al.] // Veterinary Microbiology. – 1994. – Vol. 40, N 1. –2. – P. 111–124. https://doi. org/10.1016/0378-1135(94)90050-7Monaghan M. L., Doherty M. L., Collins J. D., Kazda J. F., Quinn P. J. The tuberculin test. Veterinary Microbiology, 1994, vol. 40, no. 1-2, pp. 111-124. https://doi.org/10.1016/0378-1135(94)90050-7Cousins, D. V. Mycobacterium bovis infection and control in domestic livestock / D. V. Cousins // Rev. Sci. et Techn. de l’OIE. – 2001. – Vol. 20, N 1. – P. 71–85. https://doi.org/10.20506/rst.20.1.1263Cousins D. V. Mycobacterium bovis infection and control in domestic livestock. Revue Scientifique et Technique de l’OIE, 2001, vol. 20, no. 1, pp. 71-85. https://doi.org/10.20506/rst.20.1.1263Manual of diagnostic tests and vaccines for terrestrial animals 2012: OIE Terrestrial manual 2012 / World Organisation for Animal Health. – 7th ed. – Paris, 2012. – 2 vol.World Organisation for Animal Health. Manual of diagnostic tests and vaccines for terrestrial animals 2012: OIE Terrestrial manual 2012. 7th ed. Paris, 2012. 2 vol.Seibert, F. B. Tuberculin purified protein derivative: preparation and analyses of a large quantity for standard / F. B. Seibert, J. T. Glenn // Amer. Rev. of Tuberculosis. – 1941. – Vol. 44, N 1. – P. 9–25.Seibert F. B., Glenn J. T. Tuberculin purified protein derivative: preparation and analyses of a large quantity for standard. American Review of Tuberculosis, 1941, vol. 44, no. 1, pp. 9-25.Pemberton, J. R. Chemical, physical, and immunological characteristics of purified protein derivatives from Mycobacterium bovis : dissertations / J. R. Pemberton ; Iowa State Univ. – Ames, Iowa, 1971. – 115 p. https://doi.org/10.31274/ rtd-180813-2247Pemberton J. R. Chemical, physical, and immunological characteristics of purified protein derivatives from Mycobacterium bovis: dissertations. Ames, Iowa, 1971. 115 p. https://doi.org/10.31274/rtd-180813-2247Получение высокоактивного и специфичного аллергена для массовой диагностики туберкулеза у крупного рогатого скота с помощью ультрафильтрации / А. П. Лысенко [и др.] // Ветеринар. медицина Беларуси. – 2001. – № 4–№ 1. – 2002. – С. 12–14.Lysenko A. P., Bezgin V. M., Kozlov V. E., Pritychenko A. N. Obtaining a highly active and specific allergen for the mass diagnosis of tuberculosis in cattle using ultrafiltration. Veterinarnaya meditsina Belarusi [Veterinary Medicine of Belarus], 2001, no. 4–1 (2002), pp. 12-14 (in Russian).Лысенко, А. П. Антигенный состав ППД туберкулина для млекопитающих / А. П. Лысенко // Ветеринария. – 1989. – № 5. – С. 30–32.Lysenko A. P. Antigenic composition of PPD tuberculin for mammals. Veterinariya [Veterinary], 1989, no. 5, pp. 3032 (in Russian).Honda, J. R. Global environmental nontuberculous mycobacteria and their contemporaneous man-made and natural niches / J. R. Honda, R. Virdi, E. D. Chan // Frontiers in Microbiology. – 2018. – Vol. 9. – Art. 2029. https://doi.org/10.3389/ fmicb.2018.02029Honda J. R., Virdi R., Chan E. D. Global environmental nontuberculous mycobacteria and their contemporaneous man-made and natural niches. Frontiers in Microbiology, 2018, vol. 9, art. 2029. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02029Шаров, А. Н. Аллергическая диагностика туберкулеза у животных и повышение ее эффективности : автореф. дис. … д-ра ветеринар. наук : 16.00.03 / А. Н. Шаров. – М., 1989. – 37 с.Sharov A. N. Allergic tuberculosis diagnosis of animals and increasing of its effectiveness. Abstract of Ph.D. diss. Moscow, 1989. 37 p. (in Russian).Выявление больного туберкулезом крупного рогатого скота в состоянии анергии к туберкулину / А. Х. Найманов [и др.] // Ветеринария, зоотехния и биотехнология. – 2019. – № 1. – С. 17–21. https://doi.org/10.26155/vet.zoo.bio.201901003Naimanov A. Kh., Kalmykov V.M., Kalmykova M.S., Mukovnin A. A. Identification of cattle indected with tuberculosis in the state of anergy to ruberculin. Veterinariya, zootekhniya i biotekhnologiya = Veterinary Medicine, Zootechnics and Biotechnology, 2019, no. 1, pp. 17-21 (in Russian). https://doi.org/10.26155/vet.zoo.bio.201901003Козлов, В. Е. Аллергены для диагностики туберкулеза: совершенствование производства и стандартизация : автореф. дис. ... д-ра биол. наук : 03.00.23, 16.00.03 / В. Е. Козлов ; Центр качества и стандартизации лекарств. средств для животных и кормов. – М., 2007. – 43 с.Kozlov V. E. Allergens for tuberculosis diagnosis: production improvement and standardization. Abstract of Ph.D. diss. Мoscow, 2007. 43 p. (in Russian).Characterization of fibronectin-binding antigens released by Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium bovis BCG / C. Abou-Zeid [et al.] // Infection a. Immunity. – 1988. – Vol. 56, N 12. – P. 3046–3051. https://doi.org/10.1128/IAI.56.12.3046-3051.1988Abou-Zeid C., Ratliff T. L., Wiker H. G., Harboe M., Bennedsen J., Rook G. A. Characterization of fibronectin-binding antigens released by Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium bovis BCG. Infection and Immunity, 1988, vol. 56, no. 12, pp. 3046-3051. https://doi.org/10.1128/IAI.56.12.3046-3051.1988Wiker, H. A localization index for distinction between extracellular and intracellular antigens of Mycobacterium tuberculosis / H. Wiker, M. Harboe, S. Nagai // J. of General Microbiology. – 1991. – Vol. 137, N 4. – P. 875–884. https://doi.org/10.1099/00221287-137-4-8751991Wiker H. G., Harboe M., Nagai S. A localization index for distinction between extracellular and intracellular antigens of Mycobacterium tuberculosis. Journal of General Microbiology, 1991, vol. 137, no. 4, pp. 875–884. https://doi. org/10.1099/00221287-137-4-875MPB70 and MPB83 as indicators of protein localization in mycobacterial cells / M. Harboe [et al.] // Infection a. Immunity. – 1998. – Vol. 66, N 1. – P. 289–296. https://doi.org/10.1128/iai.66.1.289-296.1998Harboe M., Wiker H. G., Ulvund G., Lund-Pedersen B., Andersen Å. B., Hewinson R. G., Nagai S. MPB70 and MPB83 as indicators of protein localization in mycobacterial cells. Infection and Immunity, 1998, vol. 66, no. 1, pp. 289–296. https://doi.org/10.1128/iai.66.1.289-296.1998Olds, G. R. Characterization of Mycobacterium tuberculosis antigen 5 epitopes by using a panel of 19 monoclonal antibodies / G. R. Olds, A. J. Sanson, T. M. Daniel // J. of Clinical Microbiology. – 1987. – Vol. 25, N 3. – P. 471–475. https:// doi.org/10.1128/jcm.25.3.471-475.1987Olds G. R., Sanson A. J., Daniel T. M. Characterization of Mycobacterium tuberculosis antigen 5 epitopes by using a panel of 19 monoclonal antibodies. Journal of Clinical Microbiology, 1987, vol. 25, no. 3, pp. 471–475. https://doi.org/10.1128/ jcm.25.3.471-475.1987Wiker, H. G. MPB 70 and MPB 83 – major antigens of Mycobacterium bovis / H. G. Wiker // Scand. J. of Immunology. – 2009. – Vol. 69, N 6. – P. 492–499. https://doi.org/10.1111/j.1365-3083.2009.02256.xWiker H. G. MPB 70 and MPB 83 – major antigens of Mycobacterium bovis. Scandinavian Journal of Immunology, 2009, vol. 69, no. 6, pp. 492–499. https://doi.org/10.1111/j.1365-3083.2009.02256.xHall, M. R. Preparation of biologically active components of Mycobacterium bovis using Triton X-100 or potassium chloride / M. R. Hall, C. O. Thoen // Amer. J. of Veterinary Research. – 1983. – Vol. 44, N 8. – P. 1602–1604.Hall M. R., Thoen C. O. Preparation of biologically active components of Mycobacterium bovis using Triton X-100 or potassium chloride. American Journal of Veterinary Research, 1983, vol. 44, no. 8, pp. 1602-1604.Оценка эффективности термического обеззараживания молока туберкулинпозитивных коров с использованием методов детекции CWD форм микобактерий туберкулеза / А. П. Лысенко [и др.] // Экология и живот. мир. – 2017. – № 1. – С. 41–47.Lysenko A. P., Vlasenko V. V., Krasnikova E. L., Van Kh. Evaluation of the efficiency of thermal disinfection of milk from tuberculin-positive cows using methods for detecting CWD forms of mycobacterium tuberculosis. Ekologiya i zhivotnyi mir [Ecology and Fauna], 2017, no. 1, pp. 41-47 (in Russian).Феномен изменчивости микобактерий туберкулеза и его использование для обнаружения туберкулезной инфекции / А. П. Лысенко [и др.] // Туберкулез – глобальная катастрофа человечества: эпидемиологические, клинико-диагностические, медико-социальные и организационно-правовые аспекты противотуберкулезной помощи в странах СНГ : материалы I Междунар. заоч. науч.-практ. конф., 24 марта 2014 г. / Центр. науч.-исслед. ин-т туберкулеза, Рост. гос. мед. ун-т. – Ростов н/Д, 2014. – С. 176–198.Lysenko A. P., Vlasenko V. V., Broxmeyer L., Lemish A. P., Novik T. P., Bukova N. K., Mikhalevich E. A., Bogdanovich S. V. The phenomenon of variability of mycobacterium tuberculosis and its use for the detection of tuberculosis infection. Tuberkulez – global’naya katastrofa chelovechestva: epidemiologicheskie, kliniko-diagnosticheskie, mediko-sotsial’nye i organizatsionno-pravovye aspekty protivotuberkuleznoi pomoshchi v stranakh SNG: materialy I Mezhdunarodnoi zaochnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii, 24 marta 2014 g. [Tuberculosis as a global disaster of the mankind: epidemiological, clinic diagnostic, medico-social, organizational and legal aspects of anti-tuberculosis care in the CIS countries: proceedings of I International correspondence scientific and practical conference, March 24, 2014]. Rostov-on-Don, 2014, pp. 176-198 (in Russian).Вирус бычьего лейкоза – вирусоподобная форма микобактерий туберкулеза? / А. П. Лысенко [и др.] // Экология и живот. мир. – 2019. – № 1. – С. 15–24.Lysenko A. P., Vlasenko V. V., Krasnikova E. L., Lemish A. P., Aksenchik M. A., Pritychenko A. N. Is bovine leukemia virus a virus-like form of mycobacterium tuberculosis? Ekologiya i zhivotnyi mir [Ecology and Fauna], 2019, no. 1, pp. 15-24 (in Russian).Cwd tuberculosis found in spongiform fisease formerly attributed to prions: its implication towards mad cow disease, scrapie and Alzheimer’S / A. P. Lysenko [et al.] // J. of MPE Molecular Pathological Epidemiology. – 2017. – Vol. 3, N 3:3. – P. 1–13. https://doi.org/10.5281/zenodo.894183Lysenko A. P., Broxmeyer L., Vlasenko V. V, Krasochko P. A., Lemish A. P., Krasnikova E. L. Cwd tuberculosis found in spongiform disease formerly attributed to prions: its implication towards mad cow disease, scrapie and Alzheimer’S. Journal of MPE Molecular Pathological Epidemiology, 2017, vol. 3, no. 3:3, pр. 1–13. https://doi.org/10.5281/zenodo.894183Микобактерии туберкулеза после летального воздействия дезинфектантов могут восстанавливать жизнеспособность в виде микобактерий с дефектной клеточной стенкой / А. Э. Высоцкий [и др.] // Эпизоотология. Иммунобиология. Фармакология. Санитария. – 2019. – № 2. – С. 26–35.Vysotskii A. E., Lysenko A. P., Kuchval’skii M. V., Krasnikova E. L., Prokopenko T. M. Mycobacterium tuberculosis after lethal exposure to disinfectants can restore viability in the form of mycobacteria with a defective cell wall. Epizootologiya. Immunobiologiya. Farmakologiya. Sanitariya [Epizootology. Immunobiology. Pharmacology. Sanitation], 2019, no. 2, pp. 26-35 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.