Использование микроорганизмов для борьбы с основным заболеванием в мясной отрасли

Микроорганизмы, живущие в носу телят, могут стать ключом к борьбе с респираторными заболеваниями крупного рогатого скота (BRD) — самой дорогостоящей болезнью в мясной отрасли.

Цзянчао Чжао, доцент зоотехнии, использует секвенирование нового поколения для идентификации микроорганизмов, населяющих носовые полости (респираторный микробиом). Он сопоставил эти данные с наличием или отсутствием BRD у телят, чтобы определить, какие микробиоты полезны для здоровья животных, а какие вредны.

Дорогостоящее заболевание

По словам Чжао, BRD обходится мясной отрасли до $2 млрд в год. Только откормочные площадки США несут ежегодные убытки до $900 млн. Более 90% крупных откормочных площадок в США сообщают, что BRD является самым частым заболеванием.

Наибольший риск заражения BRD — на откормочных площадках, особенно для телят, попадающих туда сразу после отъема. Первый месяц на откорме — период наибольшей уязвимости. Телёнок подхватывает вирус, а затем патогенная бактерия использует ослабленную иммунную систему животного.

Корреляция микробиома

Исследование проводится на 30 телятах в трёх научных центрах. Чжао сотрудничает с коллегами из Университета Арканзаса, Западного Техасского университета A&M и Техасского университета A&M.

Используя секвенирование нового поколения, Чжао наблюдает, какие гены транскрибируются во время инфекции BRD, включая гены как патогена, так и иммунной системы животного. Это сложная работа с большими данными.

Исследование сочетается с культуромикой для выделения как «хороших», так и «плохих» бактерий из дыхательной системы. Образцы микробиома высеваются на чашки Петри для идентификации и характеристики.

Лабораторная команда Чжао уже определила несколько потенциальных пробиотиков на основе анализа больших данных. В последующих исследованиях эти «хорошие» бактерии будут скармливаться телятам, чтобы проверить, могут ли они остановить или обратить вспять инфекцию BRD. Это может привести к разработке пробиотических продуктов для лечения или профилактики BRD.

Усовершенствования в обнаружении

Чжао разработал более простой метод обнаружения BRD. Стандартный метод — глубокий забор мазка из носоглотки — сложен и неприятен для животного.

Чжао исследовал использование более коротких тампонов для взятия проб из передней части носового прохода. Он показал, что этот более простой метод так же точен, как и стандартный, но причиняет животному гораздо меньше дискомфорта. Он разрабатывает набор для тестирования, который производители могут использовать в полевых условиях.

Во второй фазе исследований он хочет разработать самотестирующийся набор, подобный домашним тестам на COVID-19. Это позволит определить, имеет ли животное более высокую концентрацию «плохих» или «хороших» бактерий.

Возможность идентифицировать животных с более высоким или низким риском заражения позволит ветеринарам сосредоточить усилия на меньшем количестве животных, экономя средства и снижая риск развития устойчивости к антибиотикам.