CC BY
5
бенностями этих норок. Установлено снижение уровня нейтрофилов в апреле по сравнению с 10-месячным возрастом в феврале и уравнивание количества нейтрофилов и лимфоцитов в этот период («физиологический перекрест»). Соотношение нейтрофилов и лимфоцитов в определенной степени зависят от изменения гормонального фона животных и обусловлены биологическими особенностями норок и сезонной цикличностью размножения. Значения адаптационного индекса в определенной степени отражают течение адаптивных изменений в организме норок в постна-тальном онтогенезе.
Список литературы
1. Антипов А. Д. Очерки по физиологии пушных зверей / А. Д. Антипов, В. А. Берестов, Р. И. Волкова и др. Л.: Наука, 1987. 239 с.
2. Берестов В. А. Лабораторные методы оценки состояния пушных зверей / В. А. Берестов. Петрозаводск: Карелия, 1981. 151 с.
3. Илюха В. А. Закон гомологических рядов Н. И. Вавилова и изменение лейкоформулы млекопитающих под влиянием доместикации / В. А. Илюха, А. Г. Кижина, С. Н. Калинина, Л. Б. Узенбаева, С. Лапински, П. Недбала, И. И. Окулова, Й. Ксу, О. В. Трапезов // Кролиководство и звероводство. 2020. № 5. Т. 2. С. 27-34.
4. Кавцевич Н. Н. Возрастные особенности клеточного состава крови тюленей / Н. Н. Кавцевич, Т. В. Минзюк // Труды ВНИРО. 2017. Т. 167. С. 78-95.
5. Кижина А. Г. Морфологические и цитохимические аспекты дефекта лейкоцитов в доместицируемых популяциях пушных зверей / А. Г. Кижина, Л. Б. Узенбаева, В. А. Илюха, Н. Н. Тютюнник, О. В. Трапезов, Н. Н. Шумилина, Е. Е. Ларина // Труды Карельского научного центра РАН. № 3. 2011. С. 62-68.
6. Клочков Д. В. Фотопериодическая регуляция репродуктивной функции животных и ее практические аспекты: автореф. дис. ... док. биол. наук: 06.02.01 / Д. В. Клочков. Сиб. н.-и. и проектно-технол. ин-т животноводства. Новосибирск, 1991. 48 с.
7. Лоенко Н. Н. Оценка физиологического состояния организма стандартной черной норки (Neovison vison) в различные биологические периоды / Н. Н. Лоенко, В. Н. Куликов, И. П. Люднов // Международный вестник ветеринарии. 2021. №2. С. 122-125. DOI: 10.17238/issn2072-2419.2021.2.122.
8. Любин Н. А. Методические рекомендации к определению и выведению гемограммы у сельскохозяйственных и лабораторных животных при патологиях / Н. А. Любин, Л. Б. Конова. Ульяновск: ГСХА, 2005. 113 с.
9. Турков В. Г. Динамика лейкоцитарных индексов у новорожденных телят / В. Г. Турков, Л. В. Клетикова, Н. Н. Якименко, М. С. Маннова, Н. П. Шишкина // Эффективное животноводство. 2020. № 2 (159). С. 75-77.
10. Тютюнник Н. Н. Физиолого-биохимический статус организма норок (Mustela vison Sehr.) и песцов (Alopex lagopusL.) и пути его оптимизации: автореф. дис. док. с.-х. наук, п. Родники, Московская обл. / Н. Н. Тютюнник. 2002. 54 с.
11. Davis A. K. The use of leukocyte profiles to measure stress in vertebrates: a review for ecologists / A. K. Davis, D. L. Maney // Functional Ecology. 2008. Vol. 22. Pp. 760-772. DOI: 10.1111 / j.1365-2435.2008.01457.x.
DOI: 10.24412/2074-5036-2024-262-6-10 УДК: 616.34-002-008.6:636.4
Ключевые слова: болезни молодняка, поросята, гастроэнтерит, пищеварительные ферменты, гомогенат, микробиоценоз, пробиотики
Key words: young animals, piglets, gastroenteritis, protective enzymes, homogenate, microbiocenosis, probiotics.
1 2Сепп А. Л., 2Яшин А. В., 2Прусаков А. В.
НАРУШЕНИЕ МИКРОБИОМА И МЕМБРАННОГО ПИЩЕВАРЕНИЯ У ПОРОСЯТ ПРИ ГАСТРОЭНТЕРИТЕ И ИХ КОРРЕКЦИЯ DISORDERS OF THE MICROBIOME AND MEMBRANE DIGESTION IN PIGLETS WITH GASTROENTERITIS AND THEIR CORRECTION
'ФГБУН Институт физиологии им. И. П. Павлова Российской академии наук. Адрес: 188680, Россия, Ленинградская обл., Всеволожский район; Колтушское сельское поселение, село Павлово, ул. Быкова, д. 36
Pavlov Institute of Physiology, Russian Academy of Sciences. Address: 188680, Russia, Leningrad Region, Vsevolozhsk District; Koltushskoye rural settlement, Pavlovo village, st. Bykova, 36 2ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины» Адрес: 196084, Россия, Санкт-Петербург, Черниговская ул., 5.
Saint-Petersburg State University of Veterinary Medicine Address: 196084, Russia, Saint-Petersburg, Chernigovskaya str., 5.
1,2Сепп Анастасия Леонидовна, научный сотрудник лаборатории физиологии питания ИФ РАН, ассистент кафедры внутренних болезней животных им. А. В. Синева СПбГУВМ. E-mail: [email protected]
Sepp Anastasia Leonidovna, Researcher of the Laboratory of Nutritional Physiology of the Institute of Physiology RAS,
Assistant of Department of Internal Animal Diseases named after A. V. Sinev SPbUVM. E-mail: [email protected]
Прусаков Алексей Викторович, д. вет. н., доцент, заведующий кафедрой внутренних болезней животных
им. А. В. Синева. E-mail: [email protected]
Prusakov Alexey Viktorovich, Doctor of Veterinary Science, Associate Professor, Head of Department of Internal Animal Diseases named after A. V. Sinev. Е-mail: [email protected] Яшин Анатолий Викторович, д. вет. н., профессор, профессор кафедры внутренних болезней животных
им. А. В. Синева. E-mail: [email protected]
Yashin Anatoly Viktorovich, Doctor of Veterinary Sciences, Professor, Professor of the Department of Internal Diseases of Animals named after A.V Sinev. Е-mail: [email protected]
Аннотация. Известно, что в период отъема поросят у них чаще всего регистрируют гастроэнтериты. Это, как правило, связано с низкой адаптацией животных к новому виду корма. Установлено, что этот критический период сопряжен с недостаточным синтезом как желудочного, так и кишечного соков. В дальнейшем эти нарушения приводят к расстройству пищеварения и развитию дисбактериоза, который сопровождается резким изменением соотношения сапрофитной и патогенной микрофлоры. Цель настоящего исследования состояла в изучении влияния пробиотических штаммов Enterococcus faecium L-3 и Enterococcus faecium 1-35 на ми-кробиоту и активность ряда кишечных пищеварительных ферментов, участвующих в мембранном пищеварении у поросят с симптомами гастроэнтерита в период отъема. Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, что применение современных пробиотических штаммов Enterococcus faecium L-3 и Enterococcus faecium 1-35 оказывает высокую терапевтическую эффективность при гастроэнтеритах у поросят отъемного периода [7]. Использование пробиотических энтерококков способствует восстановлению ферментативной активности и микробиоты кишечника у животных, что приводит к их быстрому выздоровлению. Summary. It is known that during the weaning of piglets, gastroenteritis is most often recorded in them. This is usually due to the low adaptations of animals to a new type of feed. It has been established that this critical period is associated with insufficient synthesis of both gastric and intestinal juices. In the future, these disorders lead to digestive disorders and the development of dysbiosis, which is accompanied by a sharp change in the ratio of saprophytic and pathogenic microflora. The purpose of this study was to study the effect ofprobiotic strains Enterococcus faecium L-3 and Enterococcus faecium 1-35 on the microbiota and activity of a number of intestinal digestive enzymes involved in membrane digestion in piglets with symptoms of gastroenteritis during weaning. Analyzing the data obtained, it can be concluded that the use of modern probiotic strains Enterococcus faecium L-3 and Enterococcus faecium 1-35 has high therapeutic efficacy in gastroenteritis in weaning piglets. The use ofprobiotic enterococci contributes to the restoration of enzymatic activity and intestinal microbiota in animals, which leads to their rapid recovery.
Введение
Известно, что в период отъема поросят у них чаще всего регистрируют гастроэнтериты. Это как правило, связано с низкой адаптацией животных к новому виду корма. Установлено, что этот критический период сопряжен с недостаточным синтезом как желудочного, так и кишечного соков. В дальнейшем эти нарушения приводят к расстройству пищеварения и развитию дисбак-териоза, который сопровождается резким изменением соотношения сапрофитной и патогенной микрофлоры [1, 9, 10, 11].
В настоящее время большое внимание уделяется изучению штаммов бактерии ЕШегососсш /аестт, которые являются одними из представителей микробиоты кишечника животных и человека [5, 6, 8]. Эти микроорганизмы синтезируют органические кислоты и определенный спектр целлюлозно-литических ферментов, способствующих расщеплению клетчатки растительных кормов, улучшая тем самым их переваривание. Штаммы бактерий ЕШегососсш faecium широко применяются в качестве пробиотических препаратов в лечебной практике людей и животных
при различных патологических состояниях, обусловленных дисбиозами [2, 3]. Вместе с тем, в литературе, как отечественной, так и зарубежной, относительно мало данных об их влиянии на мембранное пищеварение и микробиом кишечника у поросят при гастроэнтерите.
Цель настоящего исследования состояла в изучении влияния пробиотических штаммов ЕШегососсш faecium L-3 и ЕШегососсш faecium 1-35 на микробиоту и активность ряда кишечных пищеварительных ферментов, участвующих в мембранном пищеварении, у поросят с симптомами гастроэнтерита в период отъема.
Материалы и методы исследования
Исследования проводили на кафедре внутренних болезней животных им. А. В. Синева ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины». Все исследования осуществлялись в соответствии с Директивой 2010/63/Еи Европейского парламента и Совета Европейского Союза от 22.09.2010 по охране животных, используемых в научных целях, Европейской конвенцией по защите позво-
ночных животных, используемых в экспериментальных и других научных целях, и Мерами по дальнейшему совершенствованию организационных форм работы с использованием экспериментальных животных.
Изучение активности пищеварительных ферментов проводили в лаборатории физиологии питания ФГБУН «Институт физиологии имени И. П. Павлова» Российской академии наук. По-лимеразную цепную реакцию в режиме реального времени (ПЦР-РВ) проводили в лаборатории биомедицинской микроэкологии ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины». Исследования на животных выполняли в условиях свиноводческого хозяйства Новгородской области. В экспериментах использовали 40 поросят в возрасте 27 дней в период отъема, с клинически выраженными симптомами гастроэнтерита. Перед началом исследований были сформированы четыре группы животных по принципу аналогов (n=10):
- контроль 0 - клинически здоровые животные (вместо пробиотиков животным перорально вводили воду по 1,0 мл в течение 14 дней);
- контроль 1 - поросята, больные гастроэнтеритом (вместо пробиотиков животным перораль-но вводили воду по 1,0 мл в течение 14 дней);
- опытная 1 - поросята, больные гастроэнтеритом (для лечения использовали пробиоти-ческий штамм Enterococcus faecium L-3 в дозе 1*109 КОЕ/мл на животное);
- опытная 2 - поросята, больные гастроэнтеритом (для лечения использовали пробиоти-ческий штамм Enterococcus faecium 1-35 в дозе 1*109 КОЕ/мл на животное).
Перед началом экспериментов, а также через 7 и 14 дней после лечения, отбирались пробы фекалий для исследования микробиоты и определения пищеварительных ферментов кишечника (мальтазы (НФ 3.2.1.20), щелочной фосфатазы (НФ 3.1.3.1) и аминопептидазы-N (НФ 3.4.11.2)) с использованием биохимических методов. Для каждого фермента рассчитывали значения удельной активности (мкмоль/мин на г влажного веса фекалий). Состояние микробиоты кишечника оценивали с использованием классического бактериологического метода на плотных питательных средах (энтерококкагар, MRS Agar, хрома-генный агар). Для идентификации биологического материала проводили исследования методом ПЦР-РВ, используя для этих целей тест-систему «Колонофлор» (ООО «Альфа-лаб», Россия). Статистическая обработка проводилась с использованием t-критерия Стью-
дента. Достоверными считались изменения при уровне значимости P<0,05.
Результаты исследований
Проведенные экспериментальные исследования доказали, что применение штаммов Enterococcus faecium L-3 (опыт 1) и Enterococcus faecium 1-35 (опыт 2) имеет высокую терапевтическую эффективность при лечении гастроэнтерита молодняка. Уже на третий день у больных гастроэнтеритом поросят исчезали его признаки (диарея) и отмечалось улучшение аппетита. При этом восстанавливались до референсных значений такие показатели, как частота дыхания, пульс, общая температура тела. Изменялся и характер фекалий. Последние приобретали из жидкой, водянистой консистенции кашицеобразную, постепенно сгущаясь и оформляясь. В то же время, у поросят контрольной группы (контроль 1), лишь на пятый день отмечалось улучшение работы желудочно-кишечного тракта.
Анализ результатов полимеразной цепной реакции (ПЦР-РВ) фекалий поросят на седьмой день эксперимента (рисунок 1) показал, что применение Enterococcus faecium L-3 (опыт 1) и Enterococcus faecium 1-35 (опыт 2) для лечения гастроэнтерита у поросят имело схожий между группами эффект и характеризовалось увеличением числа бифидобактерий в среднем на 8,20 % (Р<0,05) и Faecalibacterium prausnitzii на 10,10 % (Р<0,0027) по сравнению с животными контрольной группы 1 (рисунок 1). В то же время наблюдалось снижение количества эшерихий в среднем на 24,70 % (Р<0,0027), бактероидов на 18,20 % (Р<0,0027) и лактобацилл на 12,20 % (Р<0,0027).
У животных, которым не применяли пробио-тические энтерококки для лечения (контроль 1), в составе микробиоты кишечника наблюдалось также снижение количества Faecalibacterium prausnitzii на 6,70 % (P<0,0027) по сравнению со здоровыми животными (контроль 0). Методом ПЦР-РВ исследований в кишечной микробио-те удалось выявить у 66,60 % поросят (контроль 1) наличие Escherichia coli enteropathogenic, в то время как у здоровых животных (контроль 0) и у поросят после применения Enterococcus faecium 1-35 (опыт 2) наличие энтеропатогенной палочки наблюдалось только у 16,70 % и 14,30 % соответственно. В группе поросят, которым применяли Enterococcus faecium L-3 (опыт 1), данные бактерии обнаружены не были.
Бактериологические исследования фекалий в экспериментальных группах поросят на 14 день опыта показали, что у животных контрольной группы (контроль 1) было повышено количество
Рис. 1. Результаты полимеразной цепной реакции (ПЦР-РВ) фекалий поросят на седьмой день эксперимента (* Р<0,05; ** Р<0,01; & Р<0,0027)
Рис. 2. Удельная активность ферментов через семь дней эксперимента (* Р<0,05; ** Р<0,01; # Р<0,0027)
кишечной палочки на 7,00 % (Р<0,05) по сравнению с опытом 1 и на 8,00 % (Р<0,05) в сравнении с опытом 2. Однако, в группе здоровых животных (контроль 0) количество эшерихий также было выше, чем в опытных группах в среднем на 9,00 % (Р<0,02).
При этом в группе контроль 1 количество лак-тобацилл в фекалиях снижалось по сравнению со всеми группами животных.
Содержание энтерококков в микробиоте кишечника поросят было практически на одном уровне у всех экспериментальных животных, однако только в группе опыт 1 количество бактерий было выше на 11,00 % (Р<0,05) по сравнению с группой опыт 2.
Таким образом, применение пробиотических штаммов ЕШвгососсш/авсшт L-3 и ЕШвгососсш /австт 1-35 больным животным приводило к восстановлению в короткие сроки кишечной ми-кробиоты, а именно стимулировало рост числа облигатных и факультативных форм и снижало количество условно-патогенных представителей микрофлоры.
Исследование ферментативной активности в гомогенатах фекалий позволяет нам судить о динамическом равновесии между скоростью поступления ферментов в составе слущенного эпителия в полость кишечника и скоростью их деградации под действием ферментов полостного пищеварения.
Наиболее значимые отличия в активности пищеварительных ферментов наблюдались через семь дней от начала лечения животных. Как видно из диаграммы, отображенной на рисунке 2, в группе животных, которым не применяли пробиотические энтерококки (контроль 1), была снижена по сравнению с контрольной группой (контроль 0) активность мальтазы на 29,00 % (Р<0,01) и аминопептидазы-К на 49,00 % (Р<0,0027). В то же время, применение пробиотических энтерококков для лечения
гастроэнтерита у поросят (опыт 1 и опыт 2) способствовало повышению по сравнению с контролем 1 активности мальтазы в среднем на 32,00 % (Р<0,0027) и аминопептидазы-N на 54,00 % (Р<0,0027). Также в группе контроль 1 наблюдалась тенденция к повышению щелочной фосфатазы.
Можно предположить, что повышение активности мальтазы в опытных группах связано с существенным гидролизом углеводов в кишечнике поросят. Это предположение косвенно подтверждается данными бактериологического исследования.
Таким образом, применение пробиотических штаммов Enterococcus faecium L-3 и Enterococcus faecium 1-35 уже через семь дней от начала лечения приводило к восстановлению активности пищеварительных ферментов до уровня здоровых животных, в то время как в контрольной группе животных (контроль 1) активность ферментов нарастала только через четырнадцать дней.
Заключение
Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, что применение современных про-биотических штаммов Enterococcus faecium L-3 и Enterococcus faecium 1-35 оказывает высокую терапевтическую эффективность при гастроэнтеритах у поросят отъемного периода. Использование пробиотических энтерококков способствует восстановлению ферментативной активности и микробиоты кишечника у животных, что приводит к их быстрому выздоровлению.
Список литературы
1. Внутренние болезни животных. Для ссузов : учебник / Г Г. Щербаков, А. В. Яшин, С. П. Ковалев, С. В. Винни-кова. 3-е издание, стереотипное. СПб.: «Лань», 2018. 496 с. (Учебники для вузов. Специальная литература.). ISBN 9785-8114-1239-6.
2. Громова Л. В. Влияние пробиотических штаммов эшерихий и энтерококков на активность кишечных пище-
варительных ферментов при коррекции экспериментального дисбиоза у крыс / Л. В. Громова, Е. И. Ермоленко, Ю. В. Дмитриева, А. С. Алексеева, А. Л. Сепп, М. П. Ко-тылева, A. Н. Суворов // Медицинский алфавит. 2018. Т. 2 (Практическая гастроэнтерология), № 20 (357). 30 с.
3. Ермоленко Е. И. Влияние пробиотических энтерококков на функциональные характеристики кишечника крыс при дисбиозе, индуцированном антибиотиками / Е. И. Ермоленко, В. Н. Донец, Ю. В. Дмитриева, Ю. Ю. Ильясов, М. А. Суворова, Л. В. Громова // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 11. Медицина. 2009. Вып. № 1. C. 157-167.
4. Клиническая диагностика внутренних болезней животных : учебник для ВО / С. П. Ковалев, А. П. Курдеко, Е. Л. Братушкина [и др.] ; 4-е издание, стереотипное. СПб.: «Лань», 2020. 540 с.
5. Лаптев Г. Ю. Профорт в кормлении свиней / Г. Ю. Лаптев, Н. И. Новикова, В. В. Солдатова, В. Н. Большаков, Д. Г. Селиванов // Сельскохозяйственные вести. 2019. № 4. С. 48-49.
6. Сепп А. Л. Влияние пробиотических энтерококков на активность пищеварительных ферментов и состояние микробиоты кишечника у поросят в период отъема / А. Л. Сепп, А. В. Яшин, М. П. Котылева, Е. И. Ермоленко, Ю. К. Коваленок, С. А. Добровольский, Л. В. Громова // Международный вестник ветеринарии. № 3, 2019. С. 99-103.
7. Сепп А. Л. Применение пробиотического штамма Enterococcus faecium L3 при гастроэнтерите у поросят / А. Л. Сепп, А. В. Яшин, В. Д. Раднатаров // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии имени В. Р. Филиппова. № 3 (60). 2020. С. 74-80.
8. Яшин А. В. Исследование иммунокорректирующе-го влияния пробиотика Ветом-1.1 на организм поросят-отъемышей / А. В. Яшин, В. Г. Дмитриенко // Ветеринарная практика. СПб., 2004. № 26 (3). С. 16-21.
9. Яшин А. В. Особенности состояния микро-циркуляторного русла и мембранного пищеварения у новорожденных телят при диспепсии / А. В. Яшин, А. В. Прусаков // Международный вестник ветеринарии. 2021. № 2. С. 155-160.
10. Яшин А. В. Особенности состояния микроциркуля-торного русла и мембранного пищеварения у новорожденных телят при диспепсии / А. В. Яшин, А. В. Прусаков // Международный вестник ветеринарии. 2021. № 2. С. 155160.
11. Influence of Modern Probiotics on Morphological Indicators of Pigs' Blood in Toxic Dyspepsia / V. Ponamarev, A. Yashin, A. Prusakov, O. Popova // Agriculture Digitalization and Organic Production: Proceedings of the Second International Conference, St. Petersburg, 06-08 июня 2022 года. Springer: Springer, 2022. P. 133-142.
