Pasteurellosis in farm animals

Abstract

The purpose of this study was to investigate the biological properties of Pasteurella multocida strains circulating among farm and wild animals in Kazakhstan, particularly saigas, to optimise the diagnostics and prevention of pasteurellosis. The study employed bacteriological, microscopic, and biochemical methods to analyse 20 samples of biomaterial collected from saigas and farm animals: 10 samples from specimens from Torgai village (Dzangeldy district, Kostanay region, Kazakhstan) and 10 samples from specimens from Kaztalov district (West Kazakhstan region, Kazakhstan). The study found that all isolates (100%, n = 60) belonged to Pasteurella multocida biovar ovis: greyish-white colonies 1–2 mm in diameter were formed on meat-peptone agar without haemolysis, gram-negative bipolar rods were detected in smears, and fermentation of glucose, sucrose, mannose, and trehalose was accompanied by the formation of acid without gas (in 100% of cases). Bioassays on 10 white mice (weight 16–20 g) showed 100% mortality within 48 hours after injection of 0.2 ml of culture, with haemorrhages in the heart, liver necrosis, and exudate in the abdominal cavity. Statistical analysis (Fisher's test) revealed no significant differences between the 2015 and 2023 isolates (p > 0.05), confirming the circulation of a stable clone. The findings reflect the key role of saigas as a reservoir of infection and the need for integrated measures: aerosol vaccination during migrations, introduction of polymerase chain reaction diagnostics, and antibiotic resistance monitoring. The data obtained are the basis for the development of regional antiepizootic strategies aimed at reducing risks to agriculture and conservation of wildlife populations in Kazakhstan.

Метою даного дослідження було вивчення біологічних властивостей штамів Pasteurella multocida, що циркулюють серед сільськогосподарських та диких тварин в Казахстані, зокрема сайгаків, з метою оптимізації діагностики та профілактики пастерельозу. У дослідженні використовувалися бактеріологічні, мікроскопічні та біохімічні методи для аналізу 20 зразків біоматеріалу, зібраного від сайгаків і сільськогосподарських тварин: 10 зразків від особин із села Торгай (Джангельдинський район, Костанайська область, Казахстан) і 10 зразків від особин із Казталовського району (Західно-Казахстанська область, Казахстан). Дослідження показало, що всі ізоляти (100 %, n = 60) належали до Pasteurella multocida biovar ovis: на м'ясо-пептоновому агарі утворилися сірувато-білі колонії діаметром 1–2 мм без гемолізу, у мазках виявлено грамнегативні біполярні палички, а ферментація глюкози, сахарози, манози та трегалози супроводжувалася утворенням кислоти без газу (у 100 % випадків). Біоаналізи на 10 білих мишах (вага 16–20 г) показали 100 % смертність протягом 48 годин після ін'єкції 0,2 мл культури, з крововиливами в серці, некрозом печінки та ексудатом в черевній порожнині. Статистичний аналіз (тест Фішера) не виявив істотних відмінностей між ізолятами 2015 і 2023 років (p > 0,05), що підтверджує циркуляцію стабільного клону. Отримані результати свідчать про ключову роль сайгаків як резервуару інфекції та необхідність комплексних заходів: аерозольної вакцинації під час міграцій, впровадження діагностики методом полімеразної ланцюгової реакції та моніторингу антибіотикорезистентності. Отримані дані є основою для розробки регіональних антиепізоотичних стратегій, спрямованих на зменшення ризиків для сільського господарства та збереження популяцій диких тварин у Казахстані.