Пробиотики в животноводстве реферат
Обновлено: 05.07.2024
Пробиотики - это дружественные организму бактерии и другие микроорганизмы, которые могут восстанавливать нормальную микрофлору слизистых оболочек животного в случае ее нарушения
Пробиотики состоят из биологически однородных штаммов одного или нескольких видов микроорганизмов с хорошо известными свойствами. На сегодняшний день источниками пробиотических штаммов являются 9 родов микроорганизмов. Это лактобациллы (Lb. acidophilus, Lb. plantarum, Lb. casei, L. paracasei, L. bulgaricus, Lb. fermentum, Lb. salivarius, Lb. lactis, Lb. reuteri, Lb. rhamnosus, Lb. fermentum, Lb. jonsonii, Lb. gasseri), бифидобактерии (Bif. bifidum, Bif. infantis, Bif. longum, Bif. breve, Bif. adolescents, B. animalis), энтерококки (E. faecium), стрептококки (Str. salivarius, Str. thermophylus), непатогенные штаммы кишечной палочки (E. coli М-17), некоторые виды спорообразующих бацилл (B. subtilis, B. licheniformis, B. lentus, В. pumilus, В. circulans, штамм IP 5832 B. cereus) и клостридий (Cl. butiricum Miyairisan), а также дрожжевые грибы (Saccharomyces boulardii, Saccharomyces cerevisiae) и пропионовокислые бактерии (Propionibacterium freudenreichii).
Лактобактерии — факультативно анаэробные или микроаэрофильные бактерии из семейства Lactobacillaceae. Они способны превращать лактозу и другие углеводы в молочную кислоту. Эти бактерии живут во всем кишечном тракте, на слизистых влагалища и обладают высокой антагонистической активностью, иммуномодулирующим и антиканцерогенным действием.
Бифидобактерии — род анаэробных бактерий из семейства Bifidobacteriaceae, которые часто преобладают в кишечнике детей.
В процессе жизнедеятельности они вырабатывают уксусную, молочную, муравьиную и янтарную кислоты, аминокислоты, белки, витамины В1, В2, В6, В12 и викасол.
Бациллы — распространенные аэробные спорообразующие бактерии. Бациллы могут синтезировать разнообразные биологически активные вещества, в том числе около двух сотен антибиотиков. В качестве основы спорообразующих пробиотиков используют непатогенные разновидности штаммов Bacillus — B. subtilis (шт. ВКПМ В 7048, 534), B. licheniformis (шт. ВКПМ В 7038), B. lentus, В. pumilus, В. circulans и B. cereus IP 5832. Поскольку в семействе Bacillасеае есть чрезвычайно агрессивные виды (B. anthracis, B. cereus), то все пробиотические штаммы должны подвергаться строгому контролю.
Энтерококки — бактерии семейства Enterococcaceae. У животных они обитают в кишечнике, генитальном тракте, реже в уретре, могут заселять слизистые оболочки рта и кожу. Основными симбионтами кишечника человека и животных являются два вида — Enterococcus faecalis (90–95%) и E. faecium (5–10%).
В качестве основы пробиотиков наиболее часто используют штаммы E. faecium SF68, E. faecium L3, E. faecium Walthers ECOFLOR, E. faecium CRL 183 и E. faecium PR88. Другие штаммы энтерококков могут быть опасны как возбудители инфекционных заболеваний.
Бактерии кишечной палочки — большая группа (около 100 видов) микроорганизмов, которые присутствуют в нормальной микрофлоре кишечника с самого рождения теплокровного животного. Безвредный штамм Escherichia coli М-17, применяемый в качестве пробиотика колибактерина, вырабатывает ряд витаминов (В1, В2, В6, B12, K, никотиновую, фолиевую, пантотеновую кислоты), участвует в обмене холестерина, билирубина, холина, желчных кислот. В норме этот микроорганизм присутствует только в кишечнике, в других органах его не должно быть.
Дрожжи. Штамм гриба Sacch. bоulardii, являющийся основой дрожжевого пробиотика Энтерол®, был выделен из тропических растений. Он обладает устойчивостью почти ко всем группам антибиотиков и сульфаниламидам. Пробиотическими штаммами являются Sacch. cerevisiae CNCM I-3856 и Sacch. cerevisiae var. boulardii CNCM I-3799.
При применении пробиотиков в животноводстве увеличивается сохранность молодняка и возрастает конверсия корма. Наиболее сильное действие пробиотики, не уничтожающие кишечную нормофлору, оказывают именно на молодняк.
Из-за не успевшего сформироваться иммунитета смертность у новорожденных телят от желудочно-кишечных заболеваний в первые недели жизни может доходить до 40%. Поэтому особое внимание уделяется выпойке молодняка непосредственно с первых дней жизни, что способствует формированию здорового и устойчивого к заболеваниям поголовья. Взрослые животные менее чувствительны к колонизации кишечными патогенами, так как их микрофлора уже сформирована. Перспективным направлением является применение пробиотиков для беременных и лактирующих коров и свиней для передачи здоровой микрофлоры
приплоду.
Использование пробиотиков в разведении животных становится неотъемлемой частью этого процесса, так как 80% иммунитета животных зависит от работы кишечника, синтеза витаминов и аминокислот, переваривания пищи и усвоения всех необходимых витаминов и минералов из корма, утилизации продуктов обмена.
Обеззараживание навоза, опрыскивание мест содержания для формирования нормального биоценоза помещений, предотвращения неприятных запахов и пр. — еще одно направление использования пробиотиков в животноводстве.
Бациллярные пробиотики как альтернатива кормовым антибиотикам
Механизм действия пробиотиков на основе спорообразующих бактерий
Споры бацилл после попадания в желудочно-кишечный тракт инициируются и в процессе прорастания начинают продуцировать комплекс биологически активных веществ (БАВ) — антибиотиков (полимиксины, колистин), бактериоцинов и сурфактантов. Указанные вещества лизируют чувствительные к ним патогенные и условно-патогенные микроорганизмы, особенно грамотрицательные бактерии, освобождая сайты адгезии для представителей нормофлоры. Бациллы в процессе деления синтезируют амилазу, протеазу, липазу, гемицеллюлазу, регуляторные пептиды, за счет чего желудочный секрет дополнительно обогащается ферментами, другими БАВ, которые способствуют нормализации процессов пищеварения и укрепления организма в целом. Стимулируется размножение лакто- и бифидобактерий, других представителей индигенной микрофлоры, в свою очередь, синтезирующих аминокислоты (в том числе незаменимые), витамины, которые на микроэкологическом уровне усиливают комплексное лечебно-профилактическое действие спорообразующих пробиотиков. Кроме того, пробиотические бациллы при пероральном применении существенно повышают неспецифическую и специфическую резистентность макроорганизма, т.е. восстанавливают нарушенный патологией иммунный статус, увеличивают продукцию эндогенного интерферона, усиливают функциональную активность макрофагальных клеток, повышают фагоцитарную активность моноцитов и нейтрофилов.
Таким образом, на животное в условиях терапии споровыми пробиотиками действует комплекс факторов, которые способствуют улучшению здоровья организма в целом. Это проявляется в улучшении качества его пищеварения, создании конкурентного преимущества для симбиотической микрофлоры, деятельность которой в составе микробиомы обогащает организм аминокислотами и витаминами. Укрепляются также механизмы иммунитета: с помощью специализированных клеток выводятся вредные для организма атипичные клетки и вещества. В целом имеет место качественно новый уровень саморегуляции организма путем экологически точного и постоянного воздействия на его микробиоту.
Преимущества применения в животноводстве пробиотиков из бацилл
Бактерии рода Bacillus, как сапрофиты, способны длительно существовать в окружающей среде за счет их генетически детерминированной способности к продукции различных групп ферментов, антибиотиков, а также спорообразования. Такими способностями не обладают ни лакто-, ни бифидобактерии.
Пробиотики на основе бактерий рода Bacillus обладают антагонистической активностью к широкому кругу патогенных и условно-патогенных микроорганизмов: стафилококкам, протеям, кандидам, шигеллам, эшерихиям, псевдомонадам, стрептококкам. Применение споровых пробиотиков предупреждает развитие дисбактериозов, способствует стимуляции клеточных и гуморальных факторов иммунитета, повышает неспецифическую резистентность организма, стимулирует регенерационные процессы в организме, нормализует обмен веществ.
По этой причине антимикробный и стимулирующий потенциал пробиотиков на основе безвредных и эффективных штаммов бацилл B. subtilis и B. licheniformis существенно выше, чем пробиотиков на основе лакто- и бифидобактерий. Следует особенно отметить, что таким потенциалом обладают специально селектированные штаммы, представленные лишь в некоторых препаратах.
Проблемы и решения
Результаты исследований, проведенных в ЕС, показали, что в 28% случаев микроорганизмы, используемые в пробиотических препаратах в качестве действующей основы, не соответствовали паспортным данным. Зарегистрировав препарат и получив разрешение на его выпуск, компании-производители могли подменить заявленные штаммы на иные, близкие по свойствам, но должным образом не сертифицированные. Причинами могли быть как потеря оригинальных штаммов, так и стремление получить более высокие выходы препарата. Отсутствие эффективного контроля в этой области допускает существование подобной ситуации и в России.
Главной причиной такой недобросовестности является отсутствие налаженной работы со штаммами по селекции и проверке продуцентов, поддержанию рабочих культур в неизменном состоянии, предоставлению кондиционных посевных материалов для производственной ферментации и пр. Работа со штаммами бацилл в силу специфичности их свойств (обмен генетическим материалом, схожесть характеристик, спорообразование) усложняется высокой вероятностью контаминации близкородственными организмами, трудностью последующей очистки и стабильного поддержания фенотипических характеристик. Существуют и другие факторы, связанные с технологией производства препаратов, которые в той или иной мере отражаются на их эффективности.
По материалам статьи В. Похиленко, д.т.н., в.н.с. отдела биотехнологий ГНЦ прикладной микробиологии и биотехнологии
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОБИОТИКОВ В КОРМЛЕНИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ И ПТИЦ
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
В современном практическом животноводстве пробиотики стали альтернативой антибиотикам. Пробиотики определяются как неусвояемый пищевой ингредиент, который благотворно влияет на активность одного или ограниченного количества полезных бактерий в кишечнике.
К таким препаратам относятся пробиотики, пребиотики, симбиотики, синбиотики, фитобиотики. Наиболее востребованы в настоящее время пробиотические препараты[1].
Использование пробиотических препаратов в кормлении сельскохозяйственной птицы увеличивает прирост живой массы, сохранность за весь период выращивания, масску потрашенной тушки, так же положительно влияет и на яйценоскость и качество яиц. Включение в рацион пробиотеческой добавки положительно влияет на уровень содержание эритроцитов, лейкоцитов и гемоглобина, что указывает на интенсификацию обменных процессов [7].
По исследованиям Хабирова А.Ф. и Гильванова М.М. впервые на гибридных утятах кросса "Агидель" проведено сравнительное изучение влияния пробиотиков Витафорт и Лактобифадол. Установлено их стимулирующее влияние на прирост живой массы и эффективность расхода кормов на 1 кг прироста. Анализ эксперимента свидетельствует о наличии корреляционной взаимосвязи между динамикой морфобиохимических показателей крови и приростом утят-бройлеров. Например, это выражается в сравнительно низких уровнях исследуемых данных крови и живой массы птицы опытных групп с 14-го по 21-й день выращивания [6].
Использование Витафорта активизирует синтез гемоглобина у утят- бройлеров в 10-дневном возрасте, Лактобифадола - в возрасте 10 и 42 дня. Отмечены положительные результаты использования пробиотиков и в промышленном утководстве. Так, включение в комбикорм пробиотика Вита форт оказывает положительное влияние на рост и развитие утят, при сравнительно более высоких показателях, характеризующих мясные качества тушек птицы [2,8].
Гильванов М. М и Хабиров А. А. В результате исследований установлено, что применение рекомендуемых доз Витафорта стимулирует прирост живой массы утят-бройлеров на 2,8%, Лактобифадола – на 5,0%.
Под влиянием пробиотиков на 4,1–5,4% снижаются затраты кормов на один килограмм прироста живой массы. Использование Витафорта активизирует синтез гемоглобина у утят-бройлеров в 10-дневном возрасте, Лактобифадола – в возрасте 10 и 42 дня. Сравнительно выше интенсивность синтеза сывороточного белка отмечается при использовании пробиотика Лактобифадол.
Наблюдается положительная корреляция динамики живой массы утят-бройлеров опытных групп с рядом морфо-биохимических показателей крови [5].
По данным исследования Цапаловой Г. Р и Хабирова А. Ф. видно что использование пробиотиков Витафорт и Лактобифадол при выращивании гусят целесообразно. Заселение полезной микрофлоры в желудочно-кишечный тракт гусят обеспечивает наиболее эффективное использование питательных веществ корма и его конверсию в ткани организма. По результатам сделали авторы сделали вывод, что включение пробиотиков в рацион оказало существенное влияние на живую массу исследуемых гусят. Практически во все периоды исследований среднесуточные приросты выше в опытных группах, которые получали пробиотики, при этом наиболее значительный прирост живой массы характерен для гусят в период с 10 по 30-е сутки жизни.
Установлено, наиболее четко выраженный эритропоэтический эффект установлен при использовании пробиотика Витафорт в период с 30- до 62- дневного возраста. Дача пробиотиков способствовала также увеличению концентрации гемоглобина у гусят-бройлеров опытных групп в 20-дневном возрасте, превышая значения контроля на 2,45 % (Витафорт) и 0,83 % (Лактобифадол) соответственно. В 30-дневном возрасте установлено повышение концентрации гемоглобина. Полученные данные свидетельствуют о влиянии пробиотиков на увеличение концентрации гемоглобина в эритроцитах гусят-бройлеров опытных групп [4,10,11,12].
Исследования Хазиахметова Ф.С показали, что скармливание свиноматке пробиотика способствует повышению полноценного кормления, улучшает ассимиляционные процессы в их организме, что соответственно, приводит к большому резервированию супоросный период питательных веществ в организме и в то же время обеспечивает значительно меньшие потери живой массы за наиболее напряженный период лактации. Под действием пробиотика происходит лучшие усвоение корма за счет оптимизации микробиоценоза кормов и пищеварительного тракта, устранение влияния ингибирующих факторов корма, снижение микотоксинов корма и повышение ассимиляционных процессов в организме свиней [3].
Рядом авторов было доказано, что включение в рацион поросят-отъемышей в течение 60 суток пробиотика Витафорт, в дозе 0,5 мл в расчете на 10 кг живой массы поросят-отьемышей, является оптимальной, способствует повышению показателей роста и развития в результате ускорения обменных процессов, что подтверждается положительным влиянием на большинство физиологических и биохимических показателей крови [9].
Использование пробиотиков в рационе телят улучшает переваримость питательных веществ, а также минеральной части рациона обеспечили повышение среднесуточных приростов живой массы и снижение расходов кормов на получение 1 кг прироста [3].
Таким образом, применение пробиотических препаратов является обоснованным и достаточно эффективным. Увеличивает продуктивность и улучшает интенсивность жизненно важных процессов и биохимические показатели крови.
Библиографический список
Гильванов, М.М. Использование пробиотиков Витафорт и Лактобифадол при выращивании утят-бройлеров / М.М. Гильванов, А.Ф. Хабиров // Птицеводство. - 2013. №8. - С.26-29.
Хазиахметов Ф.С. Использование пробиотика Витафорт в рационах молодняка сельскохозяйственных животных / Ф.С. Хазиахметов, А.Е.Андреева, А.А. Камильянов //Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: материалы международной научно-практической конференции. – Ставрополь, 2013. –С. 72-75.
Хабиров, А.Ф. Влияние пробиотиков Витафорт и Лактобифадол на биохимические показатели гусят-бройлеров / А.Ф. Хабиров, Г.Р. Цапалова // Современные проблемы науки и образования. - 2014.- №4 - 520 с.
Хабиров, А.Ф. Влияние пробиотиков Витафорт и Лактобифадол на физиолого-биохимические показатели утят-бройлеров / А.Ф. Хабиров, М.М. Гильванов // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. - 2014. - №3 - С. - 56-59.
Цапалова, Г.Р. Возрастные изменения гематологических показателей и микробиологического статуса гусят-бройлеров при использовании пробиотиков / Г.Р. Цапалова, А.Ф. Хабиров // Вестник Башкирского государственного аграрного университета.-2014.-№3 - С.-31-34.
У млекопитающих в организме обитает свыше 300 видов бактерий, грибков, вирусов и простейших, которые образуют сообщества, получившие название микробиоценозов. Микробиоценоз каждого животного уникален и формируется с момента рождения.
Часть микрофлоры животное получает в процессе прохождения плода (яйца) по половым путям, часть — в первые дни жизни. Микроорганизмы населяют кожу, слизистые и желудочно-кишечный тракт. Они выступают в роли антагонистов патогенной микрофлоры, защищают целостность слизистых, стимулируют иммунокомпетентные клетки кишечника, вырабатывают ферменты, разрушают и трансформируют многие токсины (в том числе микотоксины).
Полезная микрофлора синтезирует антибактериальные и антигрибковые вещества, вырабатывает натуральные стимуляторы роста, улучшает всасывание минеральных веществ, в том числе микроэлементов, улучшает гормональный статус, регулирует рН кожи, слизистых и ЖКТ, а также выполняет другие важные функции. Кишечный микробиоценоз высокопродуктивного скота и птицы чувствителен к воздействию технологических стрессов и применению химиотерапевтических препаратов. Из-за дисбаланса микрофлоры животные становятся восприимчивыми к ряду заболеваний, страдают от недостатка ферментов, аминокислот и витаминов.
В промышленных условиях молодняк первых дней жизни не получает должного количества материнской микрофлоры, поэтому он подвержен ряду заболеваний, хуже растет и развивается. Кроме того, качество материнской микрофлоры во многих случаях оставляет желать лучшего. Негативно на микрофлору влияет применение антибиотиков в раннем возрасте. Чтобы избежать падения продуктивности животных и птицы, контролировать бактерии в кишечнике и рубце приходится с помощью кормовых добавок и ветеринарных препаратов.
Состав микрофлоры желудочно-кишечного тракта животных
Препараты коррекции микрофлоры ЖКТ
По данным Г. Лаптева (2010), кишечный и рубцовый микробиоценоз животных (особенно высокопродуктивных особей) очень чувствителен к воздействию неблагоприятных факторов и в условиях промышленного животноводства требует периодической коррекции пробиотиками. Пробиотики — лечебные препараты и кормовые добавки, которые содержат живые микроорганизмы, относящиеся к нормальной микрофлоре животных и положительно влияющие на их здоровье.
В данной статье мы рассматриваем пробиотические добавки для кормления млекопитающих и птицы промышленного разведения, а также синбиотики (комбинации пробиотика и субстратов, стимулирующих рост микрофлоры). Большинство продукции на рынке представлено универсальными средствами для нескольких видов животных. Существует также отдельно разработанная рецептура для крупного рогатого скота, поросят, свиней на откорме, уток и гусей, кур (цыплят) мясных и яичных пород, пушных зверей, лошадей и др. В зависимости от состава и назначения пробиотики могут применяться групповым методом (в составе комбикормов или с водой), а также индивидуально (например, выпойка телятам).
Классификация пробиотиков
Согласно систематизации, проведенной FAO, кормовые пробиотики делятся на группы:
1. Бактериальные или небактериальные.
Большинство используемых микроорганизмов являются бактериями. Примерами бактериальных пробиотиков являются культуры Lactobacillus, Bacillus, Streptococcus, Bifidobacterium, Pediococcus acidilactici. Небактериальные (дрожжевые или грибковые) пробиотики включают культуры Aspergillus oryzae, Candida pintolopesii, Saccharomyces bourlardii и Saccharomyces cerevisiae.
2. Спорообразующие или неспорообразующие пробиотики.
К неспорообразующим пробиотикам относятся бифидобактерии и лактобактерии. В промышленном животноводстве и птицеводстве широко используются спорообразующие бактерии, например, Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis и др.
3. Поливидовые средства или монопробиотики.
Микробный состав пробиотических продуктов колеблется от одного штамма определенного вида до нескольких штаммов микроорганизмов нескольких видов.
4. Аллохтонные либо автохтонные пробиотики.
Микроорганизмы, используемые в качестве пробиотиков, которые обычно не присутствуют в ЖКТ животных (например, дрожжи), называются аллохтонными. Микроорганизмы — коренные обитатели ЖКТ, такие как лактобациллы и бифидобактерии, называются автохтонными пробиотиками.
Являясь представителями нормальной микрофлоры, культуры микроорганизмов в составе пробиотиков обладают рядом преимуществ перед дикими штаммами. Во-первых, для создания пробиотиков выбираются непатогенные микроорганизмы, способные выдерживать низкие рН и высокие концентрации желчных кислот. Кроме того, выбранный штамм должен переносить процессы производства, транспортировки, хранения и применения, сохраняя свою жизнеспособность и желательные характеристики, в том числе устойчивость к ряду современных ветеринарных антибиотиков. Спорообразующие бактерии, особенно из рода Bacillus, все чаще используются в качестве пробиотиков. Споры бацилл устойчивы к физическим и экологическим факторам, таким как тепло, сушка и УФ-излучение, что позволяет им поддерживать свою жизнеспособность во время гранулирования кормов, хранения и обработки.
Различные пробиотики проявляют свои эффекты через различные механизмы, действуя либо в просвете желудочно-кишечного тракта, либо в стенке ЖКТ (некоторые способны проникать также и в кровоток). Пробиотики вызывают сдвиг баланса микрофлоры в сторону полезных (нормальных) микроорганизмов. Снижение содержания патогенных микроорганизмов в ЖКТ может быть связано с производством антимикробных веществ, таких как бактериоцины, и адгезией пробиотических микробов к кишечному эпителию, что вызывает конкуренцию за субстрат или индуцирует ответ иммунной системы. В частности, ферменты клеточных стенок грамположительных бактерий (пептидогликаны) регулируют иммунный статус животных, индуцируют выработку специфических антител, активируют систему комплемента, митоз клеток.
Природные антибиотические вещества
Микрофлора пищеварительного тракта животных постоянно образует определенное количество антибиотических веществ для подавления бактерий-конкурентов, при этом концентрация антибиотиков колеблется в зависимости от состава и физиологической активности микробов. Противобактериальные вещества в пищеварительном тракте образуются в основном молочнокислыми бактериями, бифидобактериями, кишечной палочкой.
Широким спектром антагонистического действия обладают молочнокислые бактерии пищеварительного тракта (Streptococcus lactis, Bact. acidophilum, Lactobacterium bulgaricum, Lactobacterium casei, Pediococcus acidilactici и др.). Они подавляют развитие таких видов микроорганизмов, как гемолитические стрептококки, протей, пневмококки, патогенная кишечная палочка, сальмонеллы, коринебактерии, стрептококки, микрококки, туберкулезная палочка, стафилококки и другие. Из молочнокислых бактерий учеными выделены антибиотические вещества — низин, диплококцин, ацидофилин, лактоцидин, лактолин, лактобациллин. Бифидобактерии кишечника обладают антагонистическим действием, связанным с образованием как органических кислот, так и антибиотических веществ.
Одним из существенных недостатков бифидобактерий и лактобацилл является их неустойчивость к воздействию высоких температур. В результате они не способны переносить экструдирование и экспандирование, что препятствует широкому применению этих бактерий в качестве кормовых пробиотиков. Кишечная палочка как представитель нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта также обладает весьма широким спектром антагонистического действия на различные микроорганизмы и подавляет развитие В. putrificus, В. tiphi, дифтерийной палочки, возбудителей туберкулеза, сибирской язвы, дизентерии, паратифа, чумы, C. perfringens, стафилококков. Колиантагонизм объясняется рядом факторов: изменением рН среды, электропотенциала, митогенетическим излучением, редукцией питательных веществ из среды, выделением бактериями антибиотиков колицина, терамина, колиморфина.
Обширную группу противобактериальных соединений (микроцинов) вырабатывают представители семейства Enterobacteriaceae. Так, 10–30% штаммов энтеробактерий синтезируют микроцины, которые активны против грамотрицательных бактерий. В организме животных энтерококки составляют 4-ю по численности группу бактерий после бифидо-, лактои энтеробактерий. Энтерококки хорошо культивируются в промышленных условиях, поэтому применяются в составе многих пробиотиков, в том числе комплексных. Среди них используется микроорганизм Enterococcus faecium — факультативный анаэроб, называемый также фекальным стрептококком. Добавки на основе энтерококков выступают альтернативой кормовым антибиотикам в птицеводстве и свиноводстве, сокращают количество соматических клеток в молоке. Механизм их действия сводятся к выработке бактериоцинов, стимуляции иммунокомпетентных клеток кишечника, активации В-клеточного иммунитета.
Продуценты ферментов и витаминов
В условиях интенсивных технологий выращивания животных и широкого применения антибиотиков нередко наблюдается снижение витаминобразующей активности микрофлоры кишечника. Бактерии желудочно-кишечного тракта животных способны синтезировать ряд витаминов группы В — тиамина, рибофлавина, пантетоновой, никотиновой и фолиевой кислот, пиридоксина, биотина и цианкоболамина, а также витамина K.
У жвачных, обитающих в природе, микроорганизмы рубца синтезируют эти витамины в количестве, в основном достаточном для обеспечения их природных потребностей. В значительном количестве синтезируют витамины группы В такие бактерии, как Е. coli, Propionibakterium, S. bovis. Ростостимулирующая активность большинства видов бацилл объясняется продуцированием комплекса витаминов, в том числе тиамина, пиридоксина, пантотеновой кислоты, инозита, никотиновой кислоты.
В рубце жвачных животных витамин В12 вырабатывают пропионовокислые бактерии. Кишечные микроорганизмы птицы могут синтезировать такие водорастворимые витамины, как тиамин, пиридоксин, рибофлавин, фолиевая кислота, биотин, пантотеновая кислота, цианокобаламин. Одновременно в кишечнике под действием бактерий может происходить разрушение поступающих с кормом рибофлавина и аскорбиновой кислоты. Необходимо учитывать, что наибольшая часть витаминов в желудочно-кишечном тракте животных образуется в результате симбиоза различных микроорганизмов.
Современные высокопродуктивные породы и кроссы животных расходуют гораздо больше биологически активных веществ, чем могут синтезировать за счет своей микрофлоры. Поэтому в последние годы в животноводстве в качестве источников витаминов, аминокислот и других веществ в сельском хозяйстве стали широко применять пробиотические кормовые добавки. Применение кормовых пробиотиков способствует экономии дорогостоящих компонентов корма, в частности сокращению использования дорогостоящих витаминов в рационах животных и птицы. В благоприятных условиях нормальная микрофлора животных способна синтезировать не только витамины, но и некоторые аминокислоты.
Бифидо-, лактобактерии, а также стрептококки, некоторые клостридии и эубактерии способны осуществлять деконъюгацию желчных кислот с образованием свободных желчных кислот, а также аминокислот глицина и таурина, которые легко адсорбируются в кишечнике. В качестве ферментативных пробиотиков в составе кормовых добавок могут выступать штаммы Bacillus subtilis (сенной палочки). Клетки бацилл вырабатывают широкий диапазон ферментов — амилазу, ксиланазу, пектатлиазу, мальтазу, аргиназу, рибонуклеазу, фибриназу и др. Их селекционные штаммы способны синтезировать лизин, фенилаланин, цистин, метионин, гистидин, а также триптофан. Поэтому аэробные спорообразующие бактерии сегодня активно изучаются как возможные продуценты белка. Установлено, что белковая масса бацилл содержит все незаменимые аминокислоты, за исключением серосодержащих соединений.
Другая добавка компании — ДБА ПроСтор производится по уникальной биотехнологии и содержит иммобилизованные на фитосорбенте живые культуры, а также ферменты и другие биологически активные вещества. Благодаря тому, что живые клетки Bacillus защищены структурами пектиновых комплексов, они практически не подвержены негативному влиянию кислой среды желудка и высокой температуры при гранулировании комбикормов.
Пробиотики в птицеводстве
Благодаря применению пробиотиков в птицеводстве возможно экономить такие дорогостоящие ингредиенты, как аминокислоты, ферменты и витамины. Пробиотики могут улучшить темпы роста цыплят-бройлеров и контролировать или предотвращать кишечные заболевания, в том числе сальмонеллез, некротический энтерит и кокцидиоз. Существуют исследования, показывающие, что пробиотики увеличивают скорость роста бройлеров лучше, чем авиламицин и некоторые эфирные масла.
Пробиотики селекционных штаммов (в том числе спорообразующие) повышают конверсию корма, в том числе благодаря стимуляции роста ворсинок кишечника. Одним из интересных наблюдений, полученных в ходе испытаний пробиотического кормления домашней птицы, является то, что некоторые культуры микроорганизмов способствуют росту в начальной (ранней) фазе, в то время как другие влияют на фазу заключительного периода кормления. Некоторые исследования регистрируют улучшение роста на протяжении всего цикла производства бройлеров.
Пробиотики в свиноводстве
Пробиотики в свиноводстве выступают прежде всего как альтернатива кормовым антибиотикам. Например, кормовые добавки на основе B. subtilis и B. licheniformis позволяют заменить или сократить использование таких веществ, как неомицин, окситетрациклин, тилозин и др., улучшить конверсию корма. Добавление спор отдельных штаммов бактерий (бацилл, энтерококков, лактобактерий) в рацион поросят-отъемышей значительно снижает постотъемную диарею и связанную с ней смертность. У свиней пробиотики увеличивают численность молочнокислых бактерий в кишечнике и сокращают популяцию клостридий, кишечной палочки и энтеробактерий. Пробиотики применяются в составе комплексных препаратов для новорожденных поросят (Пиг Протектор, Артипиг).
Пробиотики в кормлении жвачных
Ацидоз рубца наносит сильный удар по молочному животноводству, особенно по высокопродуктивным коровам. Данное заболевание ведет к серьезному нарушению гормонального статуса, в том числе репродукции, поражению сердечно-сосудистой системы, разрушению копытного рога (ламиниту) и другим проблемам, что в итоге становится причиной выбраковки животных.
По данным Г. Лаптева (2007, 2010), при развитии ацидоза рубца нарушается баланс микрофлоры, что приводит к резкому снижению численности целлюлозолитических бактерий и грибков, снижению ряда ферментативных активностей (особенно расщеплению клетчатки). Избыточное количество крахмала в корме провоцирует падение количества бактерий, перерабатывающих целлюлозу, стимулирует дальнейшее размножение Lactobacillus, синтезирующих молочную кислоту, что ведет к дальнейшему закислению среды, в которой начинается рост Fusobacterium necrophorum — возбудителей некробактериоза, приносящего значительный экономический урон хозяйствам.
Во вторую фазу кормления сухостойных коров необходимо адаптировать микрофлору рубца к потреблению высокого уровня концентратов и силоса, при этом не допустить ацидоза. Этого возможно добиться, в частности, благодаря специальным кормовым добавкам на основе пробиотиков.
Пекарские дрожжи (Saccharomyces cerevisiae) отличаются высокой скоростью размножения, при этом безопасны для животных и человека. Они являются частью нормальной микрофлоры кожи, слизистых, в том числе желудочно-кишечного тракта здоровых животных. Проходя транзитом рубец и ЖКТ, дрожжи поглощают кислород, который попадает в рубец вместе с кормом, таким образом улучшая среду для размножения анаэробной микрофлоры рубца, в том числе целлюлозолитических и лактобактерий. В результате у сухостойной коровы повышается усвояемость корма и продукция свободных жирных кислот, а организм подготавливается к родам и лактации.
Производством добавок на основе культур дрожжей занимаются компании Alltech, Biotech, AB Kauno Grudai, Lallemand, Lesaffre, Leiber, Micron Bio-Systems и др. Продукты гидролиза дрожжей (их клеточные стенки) содержат β-глюканы и маннанолигосахариды, связывающие микотоксины в корме и выполняющие функции иммуномодуляторов. Поэтому продукты переработки дрожжей широко применяются в производстве нейтрализаторов микотоксинов (в том числе при создании модифицированных адсорбентов) и других кормовых добавок.
Ацидолин вместе с молочной кислотой обеспечивает высокую антимикробную активность против энтеропатогенных видов Е. coli, Salmonella typhimurium, S. aureus, Clostridium perfringens и ряда других спорообразующих микроорганизмов. Лактобациллы способны мигрировать из кишечника в системную циркуляцию и могут много дней выживать в селезенке, печени и легких. L. casei и L. plantarum, вводимые парентерально, стимулируют фагоцитарную активность клеток крови. Таким образом, средства на основе лактобацилл могут использоваться для профилактики и лечения диарей различного генеза.
Применение пробиотиков является реинтродуцированием полезной микрофлоры в виде чистой культуры без риска вызвать заболевание. О полезности последних необходимо судить по их действию на здоровье и развитие животных, при этом наиболее очевиден эффект на молодых животных, особенно при неоптимальных условиях выращивания. Также применение пробиотиков способствует возвращению организма животного в нормальное физиологическое и поведенческое состояние путём восстановления баланса кишечной микрофлоры и тем самым служит одним из факторов поддерживающем их здоровье, который влияет на получение продукции высокого качества, безопасной как в бактериальном, так и в химическом отношении. Пробиотики на сегодняшний день должны рассматриваться как неотъемлемый компонент рационального кормления животных.
Пробиотики в отличие от антибиотиков, не приводят к привыканию со стороны условно-патогенной микрофлоры, продукты их жизнедеятельности не скапливаются в органах и тканях животных и не влияют на качество продукции. Их лечебный и профилактический эффект обусловлен высокой антагонистической активностью производственных штаммов микроорганизмов относительно патогенной и условно-патогенной микрофлоры, повышении функциональной деятельности иммунной системы и лучшем усвоении питательных веществ корма.
Как показывает практический опыт, в нынешнее время пробиотики могут быть использовании для:
- стимуляции неспецифичного иммунитета животных;
- профилактики и лечения смешанных желудочно-кишечных инфекций, а также при расстройствах пищеварения алиментарной этиологии (дисбактериозы, острые ацидозы и др.), что возникают вследствие резкого изменения состава рациона, нарушение режимов кормления;
- переустановление микрофлоры травного тракта после лечения антибиотиками или антибактериальными средствами химиотерапии;
- замены антибиотиков в кормах для молодняка животных и птицы;
- ускорение адаптации животных к высокоэнергетическим рационам;
- повышение эффективности использования кормов и производительности животных и птицы;
- преодоление следствий технологических стрессов, обусловленных вакцинацией, транспортировкам и другими действиями, которые предусмотрены технологией производства.
Одной из сложнейших проблем при изготовлении пробиотиков есть отбор бактериальных штаммов, предназначенных для эффективной колонизации желудочно-кишечного тракта. При этом, как указывают специалисты, штаммы, которые используют для создания биопрепаратов, должны: выборочно подавлять рост патогенных культур, иметь высокую ферментативную, синтетическую и метаболическую активность, стимулировать иммунобиологические системы организма.
Взрослым животным применять пробиотические препараты для кардинальной коррекции кишечной микрофлоры, практически, бесполезно, начинать оздоровление стада необходимо только с молодняка. Опыт применения пробиотиков в хозяйствах показывает, что для очевидного улучшения всех показателей, в том числе и экономических, требуется не менее года постоянной поддержки восстановленной экосистемы.
Читайте также: