Санитария, гигиена, экология, ветеринарно-санитарная экспертиза и биобезопасность. Рекомендации по определению микробиома воздушной среды животноводческих помещений культуральным и молекулярно-генетическими методами

 
 
 
САНИТАРИЯ, ГИГИЕНА, ЭКОЛОГИЯ,  
ВЕТЕРИНАРНО-САНИТАРНАЯ ЭКСПЕРТИЗА  
И БИОБЕЗОПАСНОСТЬ 
 
 
 
Рекомендации по определению микробиома 
воздушной среды животноводческих помещений  
культуральным и молекулярно-генетическими 
методами 
 
 
У Ч Е Б Н О Е   П О С О Б И Е 
для аспирантов, обучающихся по специальности  
4.2.2. Санитария, гигиена, экология, ветеринарносанитарная экспертиза и биобезопасность 
 
 
 
 
 
 
 
 
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 
2022

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ 
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ 
УНИВЕРСИТЕТ» 
 
 
САНИТАРИЯ, ГИГИЕНА, ЭКОЛОГИЯ,  
ВЕТЕРИНАРНО-САНИТАРНАЯ ЭКСПЕРТИЗА  
И БИОБЕЗОПАСНОСТЬ 
 
 
 
Рекомендации по определению микробиома воздушной 
среды животноводческих помещений  
культуральным и молекулярно-генетическими 
методами 
 
У Ч Е Б Н О Е   П О С О Б И Е 
для аспирантов, обучающихся по специальности  
4.2.2. Санитария, гигиена, экология, ветеринарносанитарная экспертиза и биобезопасность 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 
2022 
 

УДК 631.22 
ББК 40.85я7+48.41я7  
         Р 362 
 
Рецензенты: 
доцент, заведующий кафедрой ветеринарно-санитарной экспертизы 
ФГБОУ ВО СПбГУВМ, д-р ветер. наук А.Н. Токарев, 
профессор кафедры крупного животноводства ФГБОУ ВО СПбГАУ, 
д-р биол. наук, Г.Ю. Лаптев, 
профессор кафедры крупного животноводства ФГБОУ ВО СПбГАУ, 
д-р биол. наук Е.А. Йылдырым, 
доцент кафедры крупного животноводства ФГБОУ ВО СПбГАУ, 
канд. биол. наук Л.А. Ильина 
 
 
Авторы: 
В. Ю. Морозов, В. И. Дорожкин, И. П. Салеева, Р. О. Колесников, 
К. А. Калиткина, А. Н. Черников, С. П. Скляров, М. С. Колесникова  
 
 
Рекомендации по определению микробиома воздушной среды 
животноводческих 
помещений 
культуральным 
и 
молекулярногенетическими методами / В.Ю. Морозов, В.И. Дорожкин, И.П. Салеева и др.;– 
СПб.: СПбГАУ, 2022. –  88 с. 
 
В учебном пособии описаны методы и способы проведения анализа по 
определению 
микробиома 
воздушной 
среды 
животноводческих 
и 
птицеводческих помещений. Предназначено для аспирантов, обучающихся по 
специальности 4.2.2. Санитария, гигиена, экология, ветеринарно-санитарная 
экспертиза и биобезопасность. 
 
 
Рекомендовано к изданию и публикации на электронном носителе для 
включения в информационные ресурсы университета согласно лицензионному 
договору Учебно-методическим советом СПбГАУ, протокол № 02 от «29» 
ноября  2022 г. 
 
 
 
 
© Коллектив авторов, 2022                       
ISBN: 9 785859 833870                                              © ФГБОУ ВО СПбГАУ, 2022 
3 

ОГЛАВЛЕНИЕ 
ВВЕДЕНИЕ 
................................................................................................................. 6 
ГЛАВА 1. ЗНАЧЕНИЕ МИКРОБНОЙ ОБСЕМЕНЕННОСТИ          
ВОЗДУХА ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ И ПТИЦЕВОДЧЕСКИХ 
ПОМЕЩЕНИЙ .......................................................................................................... 8 
1.1. Микрофлора атмосферного воздуха............................................................... 8 
1.2. Микрофлора воздуха закрытых помещений ................................................. 9 
1.3. Влияние микробной обсемененности воздушной среды   
животноводческих помещений на здоровье животных .................................... 13 
ГЛАВА 2. УСТРОЙСТВА, МЕТОДЫ И СПОСОБЫ                                      
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ОБСЕМЕНЕННОСТИ 
ВОЗДУХА ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ 
................................... 20 
ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ ЧИСЛЕННОСТИ РАЗЛИЧНЫХ 
ВИДОВ МИКРООРГАНИЗМОВ. ........................................................................ 43 
3.1. Определение сапрофитных бактерий 
........................................................... 43 
3.2. Определение патогенных микроорганизмов 
............................................... 44 
3.3. Определение стафилококков 
......................................................................... 45 
3.4. Определение стрептококков ......................................................................... 47 
3.5. Определение Escherichia coli ........................................................................ 50 
3.6. Определение БГКП ........................................................................................ 52 
3.7. Определение синегнойной палочки ............................................................. 54 
3.8. Определение грибковой микрофлоры 
.......................................................... 55 
3.9. Методика индикации количественного определения ................................ 58 
микроорганизмов в воздухе животноводческих помещений ........................... 58 
ГЛАВА 4. МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ 
ИССЛЕДОВАНИЯ .................................................................................................. 65 
4.1. Метод T-RFLP................................................................................................. 67 
4.2. Cеквенирование нового поколения .............................................................. 70 
4.3. Метод количественной ПЦР ......................................................................... 72 
ГЛОССАРИЙ ........................................................................................................... 75 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ..................................................................................... 79 
ПРИЛОЖЕНИЯ  
...................................................................................................... 80 
4 

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 
 16S рРНК – РНК малой субъединицы бактериальной рибосомы;  
 а. с. – авторское свидетельство; 
 АПК – агропромышленный комплекс; 
 атм – атмосфер; 
 АФК – активные формы кислорода; 
 БГКП - бактерии группы кишечной палочки; 
 г. – год; 
 ДВ – действующее вещество; 
 ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота; 
 ЖСА - желточно-солевой агар; 
 КОЕ – колониеобразующая единица; 
 л – литр; 
 м – метр; 
 м/о – микроорганизмы; 
 м2 – метр квадратный; 
 м3 – метр кубический; 
 МБП - мясопептонный бульон; 
 МБС-агар - метабисульфит-натрий-агар; 
 мин. – минут; 
 мкм – микрометр; 
 мл – миллилитр; 
 МПА – мясопептонный агар; 
 НД – нормативный документ; 
 НТП – нормы технологического проектирования; 
 о – градус; 
 ОМЧ – общее микробное число; 
 п. н. – пара нуклеотидов; 
 Пат. – патент; 
 ПЦР - полимеразная цепная реакция; 
 Р – рекомендации; 
 РД – рекомендательные документы; 
 РНК – рибонуклеиновая кислота; 
 см –сантиметр; 
 СЭС – санитарно-эпидемиологическая станция; 
 УМ – улавливатель микроорганизмов; 
 ч – час;  
 t – температура. 
 
5 

ВВЕДЕНИЕ 
В современном мире продовольственная безопасность является сложной 
многофункциональной 
проблемой, 
охватывающей 
как 
политические, 
социальные, экономические, так и демографические аспекты общественной 
жизни. По оценкам экспертов, население нашей планеты к 2050 г. увеличится на 
36 %, или до 9,3 млрд человек. Чтобы обеспечить это количество людей 
сбалансированным протеиновым питанием, ежегодное производство мяса всех 
видов животных должно вырасти к 2050 г. до 505,4 млн т (или на 70,7 %). Если 
общий прирост мяса в ближайшие годы составит 70,7 %, то по говядине – 31 %, 
свинине – 59,3 %, птице – 122,5 %, баранине – 28,2 %, т. е. повысится, а по 
прочим видам мяса (конина, оленина и др.) валовый объем производства 
снизится на 24,9 %. 
Питание людей является важнейшим рычагом в системе обеспечения 
здоровья, работоспособности, творческого потенциала. В связи с этим 
обосновано 
выполнение 
показателей 
Доктрины 
продовольственной 
безопасности Российской Федерации по обеспечению населения страны 
качественными продуктами животного происхождения. Поступление на рынок 
некачественного продовольствия и потребление его населением является 
угрозой для всей нации. 
Наиболее важные для человека продукты, содержащие белки животного 
происхождения (молоко и молочные продукты, мясо, рыба, яйца), одновременно 
являются основными причинами пищевых отравлений и могут быть причиной 
возникновения заболеваний людей зооантропонозными болезнями. Известны 18 
видов бактерий, 26 видов паразитов (включая простейших), 9 групп вирусов, 
грибы и другие вещества, которые вызывают пищевую интоксикацию. 
Качество продуктов животноводства зависит от многих факторов: 
кормления животных, их содержания, санитарного состояния фермы или 
хозяйства, здоровья персонала, обеспечивающего уход за животными, а также от 
благополучия территории по бактериальным и инфекционным заболеваниям. 
6 

Получить высокие показатели качества и безопасности пищевых 
продуктов можно только от здоровых животных и птицы, поэтому в 
современном крупномасштабном производстве животноводческой продукции 
особая роль отводится средствам и технологиям ветеринарно-санитарной 
защиты животноводческих помещений. 
Высокая концентрация животных на ограниченных площадях, отсутствие 
активного моциона и ультрафиолетового облучения, низкий уровень санитарной 
культуры, несвоевременная организация и проведение ветеринарно-санитарных, 
профилактических и противоэпизоотических мероприятий практически всегда 
способствуют формированию в воздушной среде популяции микроорганизмов, 
которые в результате многочисленных пассажей изменяют свои биологические 
свойства. В результате этого повышаются их антигенные действия на животных, 
что обусловливает возникновение болезней, в первую очередь, у животных с 
ослабленной резистентностью. 
Своевременная индикация микроорганизмов в организме животных и в  
основных элементах внешней среды, количественная и качественная оценка 
популяций позволяют предвидеть возможность возникновения, развития и 
распространения болезней, поэтому применение современных и наиболее 
эффективных методов обнаружения микроорганизмов, знание динамики 
накопления их в воздухе закрытых помещений, а также степени влияния 
микрофлоры воздуха на животных представляют научный интерес и имеют 
высокую практическую значимость, что в свою очередь обусловливает 
необходимость создания и освоения новых высокоэффективных устройств и 
оригинальных методик по определению микроорганизмов в воздухе закрытых 
помещений и чувствительности организма животного к микробным антигенам 
биологического аэрозоля. 
Таким образом, научные изыскания современных, наиболее эффективных 
методов 
обнаружения, 
способов 
снижения 
микроорганизмов 
в 
животноводческих и птицеводческих помещениях отвечают практическим 
запросам производства. 
 
7 

ГЛАВА 1. ЗНАЧЕНИЕ МИКРОБНОЙ ОБСЕМЕНЕННОСТИ ВОЗДУХА 
ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ И ПТИЦЕВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ 
1.1. Микрофлора атмосферного воздуха 
Научно-технический прогресс, затрагивающий все стороны жизни 
общества, высокие темпы развития производства, рост городов, бурное развитие 
промышленности и транспорта, химизация и мелиорация сельского хозяйства 
вызывают интенсивное загрязнение окружающей среды. Негативное изменение 
качества воздушной среды отрицательно сказывается на здоровье населения, 
заболеваемости, физическом развитии и т. д., поэтому первостепенное значение 
имеет охрана атмосферного воздуха. 
Атмосферный воздух является одним из основных жизненно важных 
элементов окружающей среды и представляет собой естественную смесь газов 
атмосферы. Нормальное соотношение этих газов является оптимальным для 
жизнедеятельности человека и животных. Поступление в атмосферный воздух и 
образование в нем вредных веществ вызывают его загрязнение. 
Большую опасность для животных и человека представляет биологическое 
загрязнение (контаминация) воздуха. К его биологическим загрязнителям 
прежде всего следует отнести живые микроорганизмы. 
Микроорганизмы находятся в воздухе в виде капельного или пылевого 
микробного аэрозоля (аэрозолем называют коллоидные частицы, состоящие из 
воздуха и распыленных в нем твердых веществ или капелек жидкости). Бактерии 
находятся на пылинках (твердые аэрозоли) или включены в капельки (жидкие 
аэрозоли) и вместе с ними удерживаются в воздухе, оседают на поверхность 
предметов и переносятся воздушными потоками на значительные расстояния. 
Основную массу микробов воздуха составляют сапрофитные виды, состав 
которых формируется в основном за счет почвенных микробов. В естественных 
условиях в воздухе обнаружено около 1200 видов бактерий и актиномицетов, 
около 40 тыс. видов грибов, мхов, папоротников и др. Наибольшую опасность 
загрязнения воздушного бассейна представляет навоз (помет). При отсутствии 
8 

навозохранилищ (пометохранилищ) на территории ферм и птицефабрик, как 
правило, накапливается значительное количество необеззараженного и 
непереработанного навоза (помета). Из-за неблагополучия хозяйств по 
инфекционным заболеваниям навоз или помет оказывается контаминирован 
возбудителями этих заболеваний. Засушливая погода и сильные ветры 
способствуют 
загрязнению 
воздушного 
бассейна. 
Все 
это 
осложняет 
эпизоотическую и эпидемическую обстановку и создает предпосылки 
загрязнения окружающей воздушной среды биологическими отходами. 
Воздух, выбрасываемый из животноводческих и птицеводческих 
помещений, служит источником аэрогенного распространения микрофлоры и 
способен создавать постоянную угрозу возникновения болезней, обусловленных 
ассоциацией микроорганизмов. 
Главным 
источником 
загрязнения 
воздушного 
бассейна 
животноводческих комплексов являются органические вещества, пыль и 
микроорганизмы, 
выбрасываемые 
вытяжной 
вентиляцией 
крупных 
животноводческих комплексов и птицефабрик. 
Выбрасываемые в атмосферу вещества могут ощущаться в безветренную 
погоду на расстоянии 1,0–1,5 км от ферм, по направлению ветра – на 2–3 км и 
более. Известно, что различные возбудители выживают в атмосферном воздухе 
и в течение нескольких минут могут распространиться на большие расстояния 
(например, стафилококки - до 500 м). 
1.2. Микрофлора воздуха закрытых помещений 
Микрофлора воздуха закрытых помещений существенно отличается как в 
количественном, так и в качественном отношениях от микрофлоры 
атмосферного воздуха. Наличие значительного количества микроорганизмов в 
воздухе животноводческих помещений обусловлено жизнедеятельностью 
животных. 
Например, основным источником загрязнения воздушной среды в 
птичниках являются сами птицы и мучнистые корма. Птицы выделяют 
9