Prototheca spp., environmentální patogen mléčných farem

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00027162%3A_____%2F21%3AN0000133" target="_blank" >RIV/00027162:_____/21:N0000133 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/26722861:_____/21:N0000076

Výsledek na webu

<a href="https://www.vuv.cz/files/pdf/aktuality/2021-02-09_MVAP_2021_info_pokyny.pdf" target="_blank" >https://www.vuv.cz/files/pdf/aktuality/2021-02-09_MVAP_2021_info_pokyny.pdf</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Prototheca spp., environmentální patogen mléčných farem

Popis výsledku v původním jazyce

Zástupci rodu Prototheca patří mezi jednobuněčné achlorofylní řasy vyskytující se ve vlhkém prostředí bohatém na organické látky. Jsou většinou detekováni ve vzorcích z řek, odpadních vod, vlhké půdě, krmivu, stelivu či výkalech, zejména prasat a skotu. Avšak některé druhy mohou vyvolat za určitých podmínek onemocnění lidí a zvířat. U zvířat nejzávažnější problémy prototéky způsobují v chovech mléčného skotu, kde se podílejí na vzniku mastitidního onemocnění. Hlavním rysem prototékové mastitidy je změna kvality mléka a snížení jeho produkce. V pozdějších fázích infekce může dojít k významnému a nenávratnému poškození mléčné žlázy. U infikovaných krav je prototéka vylučována zejména prostřednictvím mléka, případně výkaly do prostředí, čímž dochází k větší infekční zátěži a šíření prototék v chovu. V současné době neexistuje spolehlivá léčba. K ozdravení chovu jsou vytipována organizační opatření, která významně brání rozšiřovaní infekce, nicméně pozitivní dojnice musejí být vždy z chovu vyřazeny. Za účelem předběžného zjištění rozšíření prototékových infekcí v chovech mléčného skotu v České republice, bylo vyšetřeno pomocí kultivace a přímé multiplexní qPCR, vyvinuté a zavedené na jednom z podílejících se pracovišť, 120 bazénových vzorků mléka. Následně byla vytipována jedna farma s diagnostikovanou mastitidou způsobenou Prototheca sp. a na této farmě byla zjišťována kontaminace prostředí. Bylo odebráno 21 vzorků, které byly vyšetřeny jak kultivačně, tak pomocí multiplexní qPCR. Pro kultivační vyšetření byl použit Sabourad agar s chloramfenikolem. Pro molekulární detekci byla použita multiplexní qPCR umožnující detekovat, identifikovat a kvantifikovat rod P. bovis, P. wickerhamii, P. blaschkeae a P. ciferii. DNA byla izolována pomocí kitu Quick-DNA Fecal/Soil Microbe Microprep kit (Zymo Research). Pomocí multiplexni qPCR byla P. bovis případně P. blaschkeae detekována ve 14 % vzorcích bazénového mléka. Počet buněk prototék na mililitr mléka se pohyboval v rozmezí 100až 106. Kultivačně byla prototéka izolována pouze u tří vysoce qPCR pozitivních bazénových vzorků s hodnotami nad 104/ml mléka. V prostředí pozitivní farmy se zdroj nákazy prokázat nepodařilo, kultivačně byly všechny vzorky včetně vzorků krmiva, vody či biofilmu z napájecích zařízení negativní. qPCR analýza odhalila pouze dva pozitivní vzorky seškrabu z chodby a podestýlky ze stáje, kde byly ustájeny pozitivní kusy zvířat. Z výsledků předběžné studie vyplývá, že P. bovis případně P. blaschkeae se může vyskytovat ve více než deseti procentech mléčných farem, proto je potřeba podrobněji prošetřit dané chovy a zavést zásadní organizační opatření proti dalšímu šíření infekce. Ze studie též vyplývá, že qPCR metoda je vhodnou metodou, která může napomoci odhalit již nízké koncentrace prototék ve vzorcích, především těch, kde se vyskytují kvasinky, které kultivační vyšetření na prototéku značně komplikují.

Název v anglickém jazyce

Prototheca spp., an environmental pathogen of dairy farms

Popis výsledku anglicky

Representatives of the genus Prototheca belong to single-celled achlorophyllous algae occurring in a humid environment rich in organic substances. They are usually detected in samples from rivers, wastewater, moist soil, feed, litter or faeces, especially pigs and cattle. However, under certain conditions, some species can cause disease in humans and animals. In animals, the most serious problems of the protothecosis are observed on dairy farms, where they are involved in the development of mastitis. The main feature of mastitis caused by Prototheca spp. is a change in the quality of milk and a reduction in its production. Significant and irreversible damage to the mammary gland can occur in the later stages of the infection. In infected cows, Prototehca spp. are excreted mainly through milk or faeces into the environment, which leads to a greater infectious pressure and the spread of Prototheca spp. in breeding. There is currently no reliable treatment. Organizational measures are selected to improve the breeding, which significantly prevents the spread of infection, however, positive dairy cows must always be excluded from the breeding. In order to preliminarily determine the prevalence of Prototheca spp. on dairy farms in the Czech Republic, 120 pooled milk samples were examined using culture and direct multiplex qPCR, developed and implemented at one of the participating workplaces. Subsequently, one farm diagnosed with mastitis caused by Prototheca sp. was selected and the examination of the environment for Prototheca spp. was carried out. Twenty -one samples were collected and examined by both culture and by multiplex qPCR. Sabourad agar with chloramphenicol was used for culture examination. For molecular detection, multiplex qPCR was used to detect, identify and quantify the genera Prototheca, P. bovis, P. wickerhamii, P. blaschkeae and P. ciferii. DNA was isolated using the Quick-DNA Fecal / Soil Microbe Microprep kit (Zymo Research). Using multiplex qPCR, P. bovis or P. blaschkeae was detected in 14% of bulk tank milk samples. The number of Prototheca spp. cells per millilitre of milk ranged from 100 to 106. By culture, the Prototheca spp. were isolated from only three highly qPCR positive bulk tank milk samples with values above 104 / ml of milk. In the environment of a positive farm, the source of the infection could not be proven, all samples, including feed, water or biofilm samples from feeding facilities, were negative. qPCR analysis revealed only two positive scrap samples from the corridor and litter from the stable where the positive animals were housed. The results of the preliminary study show that P. bovis or P. blaschkeae may occur in more than ten percent of dairy farms, so it is necessary to investigate these farms in more detail and to implement major organizational measures against further spread of infection. The study also shows that the qPCR method is a suitable method that can help to detect already low concentrations of Prototheca spp. in samples, especially those with yeasts contamination, which greatly complicate the culture examination for the Prototheca spp.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

40201 - Animal and dairy science; (Animal biotechnology to be 4.4)

Projekt

<a href="/cs/project/QK1910092" target="_blank" >QK1910092: Nebakteriální původci mastitid a jejich vliv na kvalitu a technologické vlastnosti mléka</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2021

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů