Водная биология является критически важным, но часто упускаемым из виду компонентом биобезопасности свиней. Хотя очистка и дезинфекция воды традиционно не являются приоритетными в планах биобезопасности, реальность такова, что свиньи потребляют почти в два раза больше воды, чем корма, что приводит к ежедневному потреблению больших объемов потенциально неочищенной воды, пишут в статье ветеринарные исследователи Габриэль Э. Дуган и Локк А. Каррикер из Университета Айовы.
Неочищенная вода может вносить патогены и способствовать образованию биопленок, которые представляют собой сложные сообщества микроорганизмов, прилипающих к поверхностям внутри водопроводов. Такие биопленки - прямой риск для биобезопасности, выступая в качестве резервуаров для патогенов, потенциально облегчая их передачу на свиноводческих фермах.
Понимание и снижение рисков, связанных с водой и биопленками водопроводов, имеет важное значение для улучшения общей биобезопасности фермы и обеспечения здоровья свиней.
Доказательства загрязнения источника воды
Вода может служить вектором и резервуаром для многих бактериальных, вирусных и простейших патогенов. Многие фермы снабжаются водой из таких источников, как колодезная вода или источники поверхностных вод, в обоих случаях они более уязвимы к загрязнению патогенами и другими загрязняющими веществами из-за их взаимодействия с окружающей средой (и прохождения через макропоры в почве) и влияния сельскохозяйственной деятельности.
В нескольких отчетах предполагалась передача через воду или демонстрировалось присутствие патогенов в источниках воды, снабжающих животноводческие фермы, например, предполагаемый случай заражения африканской чумой свиней румынского племенного стада свиней через забор воды в реке Дунай. Кроме того, в 2015 году в колодцах с пораженных птицеводческих ферм на Среднем Западе США был обнаружен птичий грипп.
Другие исследования обнаружили патогены домашнего скота или связанные с фекалиями бактерии в колодцах или поверхностных водах, такие как цирковирус свиней 2 (PCV2), ротавирусы, Escherichia coli, Salmonella, Cryptosporidium spp.
Патогены не только обнаруживаются в водных источниках, но при определенных обстоятельствах вода может сохранять их жизнеспособность в окружающей среде и в водоносных горизонтах.
Например, репродуктивно-респираторный синдром свиней является оболочечным вирусом и теоретически должен легче инактивироваться в окружающей среде. Однако было несколько сообщений о том, что PRRSV выживает в воде до девяти-одиннадцати дней в зависимости от источника воды. Другие задокументировали его восстановление из почвы, продемонстрировав правдоподобность просачивания через почву и сохранения жизнеспособности. Необходимы дополнительные исследования по оценке частоты и жизнеспособности патогенов, специфичных для домашнего скота, в водных источниках.
Текущие знания о биопленках на водопроводах свиноферм
Потенциальная инокуляция патогенов в свиные водопроводы может быть получена из двух источников: через внешние источники воды через загрязненную воду (как обсуждалось ранее) или через точки доступа в системе распределения воды внутри свинарника.
Системы распределения воды для свиней представляют собой открытые системы низкого давления с конечными водопроводами или водопроводами с «тупиками», которые обеспечивают среду, оптимальную для развития биопленки. Организмы могут быть введены в систему через водный медикатор, из плохо очищенных ведер для скота, потенциально от самих свиней, когда они используют устройства для питьевой воды (чашечные поилки, кормушки с влажной на сухую и т. д.), или из-за загрязнения окружающей среды.
Изображение накопления минералов и биопленки на внутренней стороне водопровода, идущего от скважины. Источник: Iowa State University.
Характеристики системы распределения воды в сочетании с параметрами качества воды на фермах, которые часто включают жесткую воду, которая представляет собой повышенное содержание кальция и магния, повышенное содержание железа, сульфатов, нитратов и других питательных веществ, позволяют биопленкам образовываться и расти.
Кроме того, водные процедуры, такие как электролиты, пробиотики, живые ослабленные оральные вакцины и другие, обеспечивают дополнительные источники питательных веществ для развития биопленок внутри водопроводов. Эти факторы могут влиять на микробное качество воды, когда она попадает на ферму, поскольку зрелая биопленка может попасть в воду, протекающую через систему.
Недавнее исследование, проведенное группой Центра образования в области медицины свиней Университета штата Айова, показало, что качество воды ухудшилось от воды, взятой из источника воды (скважины), до образцов воды, взятых в комнатах на шести фермах от отъема до откорма в Айове.
Ветеринарные исследователи оценили наличие колиформ и E. coli в каждой пробе воды. Хотя не все колиформы являются патогенами, они указывают на условия жизнеспособности потенциальных патогенов.
Предварительные результаты по воде показали, что образцы воды, взятые из стойл на объектах, имели гораздо более высокое среднее количество колиформ, чем те, которые присутствовали в образцах, взятых из источника воды (скважины).
Это указывает на то, что биопленки выделяют организмы в источники воды для поения свиней. Таким образом, взятие только образцов из скважин для определения качества воды не дает реальную картину патогенной нагрузки, которую действительно испытывают. Среднее количество E. coli в образцах воды было более изменчивым и во многих случаях зависело от места. При прямом анализе биопленки по крайней мере в одном месте была культивирована гемолитическая E. coli F18 с токсинами PAA и EAST1.
Заключение
Биопленки воды и водопровода представляют угрозу здоровью свиней на фермах и должны более тщательно учитываться при планировании биобезопасности.
Патогены могут не только проникать на свиноводческие фермы из источника воды, но и конструкция современных систем распределения воды для свиней предусматривает области потенциального заражения на ферме, что приводит к образованию биопленок.
Биопленки ухудшают качество воды и могут содержать опасные для здоровья свиней патогены. Без внедрения дезинфекции водопровода биобезопасность на свиноферме будет ограниченной.
Источник: Iowa State University. Авторы: Габриэль Э. Дуган, Локк А. Каррикер.
На заглавном фото вы видите образцы воды, собранные на участке исследования в один день. Крайний левый образец взят из колодца. Средний и правый образцы воды были взяты из чистого смывного клапана в стойлах. Очевидный признак ухудшения качества воды на этой ферме легко определяется путем визуализации изменения цвета и увеличения мутности. Источник фото: Iowa State University.
