CC BY
75Елена Пузевич, Институт развития сельского хозяйства
ПРОБИОТИКИ И АНТИБИОТИКИ -
НЕ ВМЕСТЕ,
А ВМЕСТО
л-. ? г;/ .V-атУ**- •« - * Ая^же -йиК^^ . - -л
Эпоха господства антибиотиков в сфере индустриального животноводства и птицеводства близится к закату, и прочную позицию занимают биопрепараты. А обусловлено это не только стремлением хозяйственников повысить продуктивность поголовья, но и желанием добиться экологической безопасности производимых продуктов. О механизмах воздействия пробиотиков на организм и видимом эффекте от использования живых бактерий, рассказывают представители компаний OOO «Эвоник Химия», ООО «ПК КРОС Фарм», ООО «НИИ Пробиотиков», ООО «Биопарк-21», ООО «БИОТРОФ» и НВП «БашИнком».
ПРОБИОТИКИ ДЛЯ МОЛОДНЯКА -АКЦЕНТ НА ЗАЩИТУ И РОСТ
Формирование микробиоценоза в биотопе животных и птиц начинается с первых дней жизни. И зачастую не последнюю роль в формировании здоровой иммунной и ферментативной систем закладывают пробиотические препараты. О пользе пробиотиков и необходимости их применения, рассказывают специалисты.
Главная цель применения пробиотиков для молодняка с первых дней жизни - защита ЖКТ от патогенов до формирования собственной микрофлоры, -отмечает Олег Сорокин, директор по развитию ООО «ПК КРОС Фарм». - Любые пробиотики, способные не допускать роста колоний патогенных микроорганизмов в этот период нужны, чтобы сделать «переход» во взрослую жизнь максимально безопасным и безболезненным. При достижении этой цели происходит эффект «выравнивания стада»,
когда родившиеся мелкими, слабыми быстро догоняют в росте более сильных. Для этих целей больше подходят спорообразующие бактерии (в основе B.SubtШs, В.и^еп^огт'1в), для телят - в комплексе с молочнокислыми лакто- и бифидобактериями.
- Эффект пробиотических продуктов можно разделить на прямое и опосредованное влияние на формирование здоровой биоты кишечника животных и птиц, - продолжает Юрий Маркин, заместитель директора по науке ООО «НИИ Пробиотиков», д.б.н. Скармливание бацилл и молочнокислых бактерий позволяет на начальном этапе заселять ЖКТ полезной микрофлорой. По данным НИИ Пробиотиков, выпойка цыплятам в течение первых трех дней жизни спорообразую-щих бацилл препятствует заселению кишечника патогенной микрофлорой, а после окончания применения бацилл идет увеличение концентрации молочнокислых бактерий в гомогенате
ЕсоЫо!®
Стабилизация кишечной микрофлоры с помощью пробиотиков
Сохраняя баланс
Нестабильное качество кормов, риск возникновения сальмонеллеза, устойчивость бактерий к антибиотикам...
Сохранить поголовье и поддержать продуктивность птицы иногда совсем не просто. Экобиол® позволяет решить все вопросы, сохраняя постоянным здоровье кишечного микробиома.
www.evonik.com/animal-nutrition
ECObidl*
EVOniK
Leading Beyond Chemistry
кишечника на 30-70% по сравнению с контролем. Согласно нашим исследованиям, применение спорового препарата Басулифор с первого дня жизни дало увеличение сохранности цыплят яичных кроссов на 0,3% и массы на 3% по сравнению со схемой, когда препарат применялся со второй недели.
- Современное интенсивное животноводство , и птицеводство в настоя-
БИОПАРК щее время не мыслимо без применения специализированных кормовых добавок - рассказывает Александр Пиков, к.б.н., начальник опытного производства ООО «Биопарк-21».
- А эффективность этой сферы экономики определяется начальным уровнем развития молодняка, становление которого во многом обеспечивается микрофлорой кишечного тракта. И именно пробио-тические препараты, созданные на основе специализированных штаммов бактерий оказывают положительное влияние на формирование иммунной и ферментативной системы животных и птиц с первых дней их жизни. Также стоит отметить, что современные пробиотические препараты являются многокомпонентными системами и включают в себя как сами бактерии, так и их метаболиты в комплексе с микроэлементами. Например, к таким препаратам относится «БиоПримум сухой», в основе которого 2 вида пробиотических микроорганизмов в споровой форме в виде лиофилизата и пиколинат хрома.
- Кишечник - уникальный орган пищеварения, выполняющий роль селективного барьера, который контролирует всасывание питательных веществ и предотвращает попадание патогенов. По различным оценкам более 70% всех иммунных клеток расположено в кишечнике. Значительное влияние на эффективность защитной функции кишечника оказывает заселяющая его большая популяция бактерий, интенсивно взаимодействующая с иммунной системой. Доказательством этого служит эксперимент,
когда петушки суточного возраста были разделены на 2 группы. Одну группу цыплят выращивали в стерильной среде без контакта с другой птицей, к цыплятам второй группы подсадили взрослую курицу. И обе группы заразили сальмонеллой. Ускоренное развитие кишечной микрофлоры у цыплят, имевших контакт с взрослой курицей, существенно увеличило устойчивость к бактериям S. Enteritidis. Однако побочным эффектом стало заражение птицы бактериями рода Campylobacter, так как в нормальной среде обитания птицы эти бактерии являются обычным компонентом микрофлоры кишечника. В промышленном же птицеводстве наличие Campylobacter нежелательно, так как может вызвать пищевые отравления у людей в случае потребления ими в пищу продукции птицеводства, зараженной этим патогеном. Поэтому раннее заселение кишечника при помощи пробиотиков кажется наиболее эффективным способом становления здоровой микрофлоры кишечника птицы, - оперирует фактами Анастасия Гущева-Митропольская, руководитель филиала OOO «Эвоник Химия» в г. Подольск.
- Микробиом сельскохозяйственных животных формируется, разумеется, с момента рождения животного и даже раньше. Еще недавно писали, что поросенок и теленок получают первые компоненты микробиома в родовых путях, то сейчас ученые-медики считают, что у человека плацента сильно обсеменена бактериями. Исследования куриных эмбрионов, проведенные в ООО «БИОТРОФ», показали, что кишечники этих эмбрионов несут достаточно полный набор бактерий, необходимый для развития цыпленка.
Использование молекулярно-биологических методов сильно расширило наши представления о микро-биоте кишечника животных. Оказалось, что бактерий в желудочно-кишечном тракте животных сильно больше. Многие из них отнесли к так называемым «некультивируемым» бактериями , что внесло некоторую сумятицу в их изучение. На самом деле это были просто ранее неизученные бактерии, и условия для их культивирования просто не были подобраны.
Так, в компании «БИОТРОФ» проведены новаторские молекулярно-биологические исследования, которые показали, что патогенные микроорганизмы, в частности, возбудители омфалита, способны колонизировать пищеварительную систему птиц на стадии эмбрионального развития внутри яйца (рис. 1).
Рис. 1. Состав микробиоты куриных эмбрионов с использованием молекулярно-биологических методов.
здоровый микробном основа продуктивности
БИОТРОФ
Поэтому смоделировать природную схему защиты птенцов в промышленных условиях возможно, если заселить их желудочно-кишечный тракт полезными пробиотическими микроорганизмами с первых часов жизни, -обосновывает Георгий Лаптев, директор ООО «БИОТРОФ», д.б.н., профессор.
Наталья Фисенко, вет врач, к. с/х наук НВП «БашИнком» рассказывает - формирование микробиоценоза кишечника в первые недели жизни определяется санитарным
ГШШГА НАУЧЮ-вНЕДЧ НчЕСКОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ СОСТОЯ НИ6М среды оби-
ЙКдшИнти тания новорожденных. ^ВЮАШг1г1К.им У телят с синдромом гипотрофии, в отличие от животных-нормотрофиков, на фоне относительно низкого содержания бифидобактерий и лактоба-цилл, обнаруживается золотистый стафилококк, бактерии родов Proteus, Citrobacter, Enterobacter и Enterococcus. Это свидетельствует о нарушении формирования нормобиоза и выявлении дисбак-териоза кишечника, который сопровождается диареей, снижением аппетита и высоким титром УПМ. При таких симптомах назначают антибиотик. Однако его применение может ухудшить состояние животных, усилить дисбактериоз и привести к развитию антибиотикорезистентности у выявляемых патогенных микроорганизмов.
В таком случае, после антибиотикотерапии оправдано применение пробиотиков на основе живых пробиотических штаммов микроорганизмов, что нормализует состав кишечной микрофлоры, улучшит пищеварение, повысит иммунитет и естественную резистентность. Также пробиотики способны повысить и продуктивность животных на 10-15 %, и эффективность лечения желудочно-кишечных заболеваний на 30-40 %, и сократить заболеваемость молодняка на 20-30 %.
ПОТЕНЦИАЛ ШТАММОВ СКВОЗЬ ПРИЗМУ НАУЧНЫХ ОБОСНОВАНИЙ
Ученые всего мира не первый год изучают биологический потенциал штаммов бактерий. Однако не все микробные культуры берут на себя вытеснение патогенной флоры из организма. О возможностях пробиотических препаратов и их эффективности говорят производители.
- Практически все пробиотические препараты способны или ингибировать патогенную микрофлору, или за счет «ударных» доз создавать обедненную по субстратам среду для патогенной микрофлоры, - поясняет Юрий Маркин (ООО «НИИ Пробиотиков»). Сохраняется эффект по споровым продуктам - в течение недели-полторы, так как у бацилл нет механизма прикрепления к слизистой кишечника. По молочнокислым - до первого стресса (кормового, теплового, вакцинации), когда при ослаблении иммунитета может скачкообразно увеличиться число патогенных бактерий. Поэтому необходимо или постоянное применение пробиотиков, или как минимум - курсовое. Особенно после курсов антибиотикотерапии.
- С каждым годом требования к использованию антибиотиков ужесточаются. В некоторых странах применение антибиотиков в профилактических дозах уже запрещено. Это связано с развитием антибиотикорезистентности патогенных микроорганизмов, что несет прямую угрозу здоровью людей. Пробиотики - живые микроорганизмы и их механизмы действия совершенно разнообразные: конкуренция за питательную среду, производство питательных субстратов и метаболитов, прямой антагонизм, барьерная функция, иммунная модуляция, снижение воспалительной реакции и многие ЕУОП1К
Leading Beyond Chemistry
НАМ 30 ЛЕТ
БУДУЩЕЕ
ВЫСОКОПРОДУКТИВНОГО ЖИВОТНОВОДСТВА
В ПРИРОДНОМ ПОТЕНЦИАЛЕ ПРОДУКЦИИ НВП «БАШИНКОМ»
© GVOniK
^^ Leadina Bevond Chemistrv
другие. Многие про-биотические препара-
LeadingBeyond Chemistry ты имеют В Своем СОставе лактобактерии. Но в промышленном применении требуются именно термостабильные культуры, так как в птицеводстве, корма, как правило, гранулируются. Поэтому более перспективным является использование различных штаммов рода Bacillus (B. amyloliquefaiens, B. licheniformis, B. subtilis). Они обладают способностью к образованию индивидуальных спор как способ для выживания в неблагоприятных условиях, - утверждает Анастасия Гущева-Митропольская.
По мнению Олега Сорокина, любое микробиологическое производство начинает каждый цикл с работы со штаммами по проверке и проведению мероприятий по поддержанию заявленных штам-мовых свойств бактерий. Это основной вопрос качества конечной продукции. Любой биологический вид старается обеспечить себе возможность размножения и роста, а при дефиците условий жизнедеятельности старается всеми путями отвоевать их у конкурента. Возможности и скорость воздействия зависит от многих факторов: скорости роста своих колоний, способности ингибировать рост данного вида конкурента, размеров его колоний и т.д. В зависимости от этих условий от нескольких минут до нескольких суток.
- Самой многочисленной группой микроорганизмов, используемых в составе современных пробио-тических препаратов, выступающих фундаментом микробиоценоза кишечника, являются молочнокислые бактерии родов Bifidobacterium и Lactobacillus.
Все чаще в качестве пробиотиков стали использоваться спорообразующие бактерии, в особенности из рода Bacillus. На их основе создаются препараты, отнесенные к поколению так называемых «самоэлиминирующихся антагонистов». Споровые бактерии являются транзиторными микроорганизмами, они не включаются в микробиоценоз кишечника, проходят транзитом, осуществляя свое лечебно-профилактическое действие в просвете желудочно-кишечного тракта.
Споровые пробиотики рекомендуют вместо антибиотиков для вытеснения патогенных микроорганизмов, особенно при острых кишечных инфекциях. В отличие от готовых антибиотиков к споровым пробиотикам не возникает привыкания и не вырабатывается устойчивости у болезнетворных
микроорганизмов, поскольку бациллы продуцируют не отдельные антибиотики, а «семейства» пептидных антибиотиков сходных по базовой структуре, но отличающихся по концевым группировкам. Антибиотическое действие их оказывается разнообразным, а формирование устойчивых вариантов микроорганизмов замедленным, - рассуждает Наталья Фисенко.
- В настоящее время потенциал бактерий не исчерпан, а наоборот развивается в плане создания более устойчивых и эффективных штаммов методами селекции и генетики, что и требуют современные реалии в условиях интенсификации животноводства, закрытых схем содержания животных и птицы, применения антибиотиков и лекарственных препаратов. Современные пробиотические препараты, в основном, оказывают значимый эффект в течение 1-14 дней от начала их применения. А сохранение эффекта зависит, в том числе и от рецептуры препарата, и входящих в его состав пробиотических микроорганизмов, - считает Александр Пиков.
- У лактобактерий в составе большинства имеющихся на рынке пробиотиков отсутствует свойство устойчивости к агрессивным факторам среды желудочно-кишечного тракта. Поэтому до кишечника, где они и призваны работать, бактерии не доходят живыми или доходят, но в ничтожном количестве. Дело в том, что бактерии рода Lactobacillus имеют слабые механизмы выживания в агрессивных условиях желудочно-кишечного тракта и проявляют жесткие потребности к питательным веществам, их рост может быть легко ингибирован многими веществами, присутствующими в пищеварительном тракте.
При селекции бактерий Bacillus megaterium и Enterococcus faecium в процессе разработки про-биотика Профорт были учтены свойства устойчивости к соляной кислоте желудка и пищеварительным ферментам пищеварительной системы. Толерантность B. megaterium усилена способностью формировать споры, имеющие многослойную защитную оболочку.
Была проведена экспериментальная оценка выживаемости бактерий B. megaterium и Ent. faecium в составе пробиотика при имитации их продвижения по пищеварительному тракту (табл. 1).
Проверка жизнеспособности пробиотических бактерий при прохождении желудка показала, что сохранность Ent. faecium была на достаточно высоком для достижения пробиотического эффекта уровне, сохранность же штамма B. megaterium составляла 100%. Интересно, что условия, имитирующие кишечник, не только не оказали ингибирую-щего влияния на рост бактерий B. megaterium и Ent. faecium, но даже стимулировали его! Этот результат закономерен, поскольку данные микроорганизмы - это представители индигенной (собственной) микробиоты животных и птиц.
Для сравнения в таблице №1 под номерами 3, 4, 5 представлены результаты, полученные в 2011 г. по данной методике учеными кафедры микробиологии Вятского государственного университета (Дар-мов и др., 2011). Исследователями была проведена оценка выживаемости бактерий рода Lactobacillus, входящих в состав нескольких коммерческих про-биотиков. Для бактерий рода Lactobacillus при инкубации на модельной среде, имитирующей прохождение желудка, было продемонстрировано колоссальное падение титра жизнеспособных клеток (аж на 3-4 порядка!), выживаемость в условиях кишечника также оказалось крайне низкой: у штамма
Таблица 1.
Выживаемость пробиотических бактерий в желудочно-кишечном тракте, КОЕ/мл.
№ Микроорганизм Сохранность титра в желудке Сохранность титра в кишечнике
Начальный титр Титр после инкубации Начальный титр Титр после инкубации
1 Enterococcus faecium 2,3 х 105 4,5 х 104 4,5 х 104 4,9 х 106
2 Bacillus megaterium 4,6 х 105 4,6 х 105 4,6 х 105 6,9 х 107
3 Lactobacillus sp. №15/6 2,1 х 109 4 х 105 4 х 105 2,0 х 103
4 Lactobacillus sp. №125-2 4,6 х 109 2,0 х 106 2,0 х 106 2,6 х 102
5 Lactobacillus sp. №125-6 3,7 х 109 2,1 х 106 2,1 х 106 1,1 х 105
бактерии Lactobacillus sp. №125-2 титр снизился на 4 порядка от исходной величины.
Полезные бактерии должны не только выживать в условиях кишечника, но и образовывать там колонии, конкурируя с представителями нежелательной микробиоты. В остальных случаях они задерживаются в организме ненадолго.
При проведении полногеномного секвениро-вания у штамма Bacillus megaterium в составе пробиотика Профорт был выявлен целый набор специфических генов, благодаря которым он способен адаптироваться, выживать и эффективно увеличивать численность в условиях кишечника, вытесняя условно-патогенную и патогенную ми-кробиоту, что частично объясняет его высокую пробиотическую активность, - делится результатами Елена Иылдырым, главный биотехнолог ООО «БИОТРОФ», д. б. н..
ПРОБИОТИК: ПОДДЕРЖИВАЕМ БАЛАНС НА МОЛЕКУЛЯРНОМ УРОВНЕ
Некоторые рецептуры пробиотиков способны на молекулярном уровне регулировать не только естественную резистентность животных, но и метаболические, сигнальные и антиоксидант-ные процессы в ЖК у КРС и птицы.
Пробиотические продукты, присутствующие на рынке, прошли апробацию и доказали эффект сохранности и прироста у птицы и животных. Механизм стимулирования пробиотиков на иммунную систему животных и птицы еще детально изучается, но эффект, признанный специалистами, однозначно есть. По нашим данным в сыворотке крови кур, получавших с кормом пробиотик, к концу опыта достоверно увеличилась концентрация иммуноглобулинов и
лизоцимная активность. А вот эффективность отдельных коммерческих препаратов определяется качеством и составом входящих в продукт культур.
Согласно нашим исследованиям, разные бациллы обладают специфической активностью к различным субстратам. Например, протеолитиче-ская активность В. subtШs в два раза выше, чем у В. licheniformis, глюканазная и целлюлазная активность В. licheniformis в 1,5-2 раза выше, чем такой же показатель В. subtШs. Уровень ферментативной активности разных штаммов даже одного вида бактерий может существенно отличаться, - говорит Юрий Маркин.
По авторитетному мнению Георгия Лаптева (ООО «БИОТРОФ»), применение пробиотика Цел-лобактерин+ позволяет осуществлять активное управление обменными процессами через подчинение метаболизма бактерий интересам животного. Ученые ООО «БИОТРОФ» применили биоинформатическую обработку данных секвенирования микробиома рубца коров, получавших Целлобактерин+, и коров контрольной группы. С помощью баз данных Рюкп^2 и KEGG было показано, что биопрепарат приводит к ускорению энергетического и белкового обмена веществ, усиливает синтез пропионата и передачу импульсов между нервными клетками (табл. 2). Например, синтез глюкозы микробиомом рубца коров увеличивается в 3,5 раз по сравнению с группой животных, не получавших пробиотик. Это ценный вывод, поскольку одной из сторон нарушения обмена веществ у коров является развитие гипогликемии (дефицита сахара), когда активность синтеза высокоценной для жвачных глюкозы падает, что приводит к кетозу.
Многие пробиотические препараты, кроме подавления патогенной и условно-патогенной микрофлоры оказывают влияние на различные системы животного организма,- утверждает Александр Пиков.
Так, например, препарат «БиоПримум сухой» обеспечивает, кроме прочего, повышение перевари-ваемости сухих веществ корма, улучшает использование азота, оказывает положительное влияние на гематологические и иммунологические показатели животных.
- Микробный состав пробиотических продуктов варьируется от одного штамма до мультиштаммо-вых или смешанных видовых составов. Хотя преимущества использования более одного штамма или вида в одном продукте не были четко установлены. Помимо этого, необходимо наличие научных доказательств об отсутствии конкурирующего взаимодействия между штаммами, в ином случае это может повлиять на эффективность продукта. Еще одним из важнейших свойств пробиотиков является способность выдерживать высокие температуры, в том числе при совместном использовании с антимикробными препаратами.
Одним из перспективных штаммов, имеющий обширную доказательную базу, с такими механизмами действия, как выработка вторичных метаболитов, подавляющих рост патогенных микроорганизмов, и молочной кислоты, моделирование врожденной иммунной системы, выработка некоторых ферментов, является B. amyloliquefaciens с номенклатурным номером CECT5940 (Ecobiol®). Этот пробиотик отличается быстрым развитием внутри кишечника сразу после поступления с кормом. Ведь от скорости его роста зависит его эффективность, особенно это касается кишечника птицы с его быстрым временем переваривания корма.
Установлено, что штамм B. amyloliquefaciens CECT 5940 имеет потенциал к выработке различных антибактериальных метаболитов, способных ингибировать рост как грамм-положительных (С. Perfringens), так и грамм-отрицательных патогенных бактерий (E. Coli, Salmonella). Наличие «коктейля» антибактериальных метаболитов делает развитие устойчивости патогенных бактерий к Ecobiol® практически невозможным. Это гарантирует
Таблица 2.
Активация метаболизма микробиома рубца при введении в рацион пробиотика Целлобактерин+
№ Тип обмена веществ Наименование метаболического пути Уровень активации, ОЕ*
Контроль Опыт
1 Энергетический Синтез глюкозы по глиоксилатному пути 1,0 3,5
2 Цикл Кребса 1,4 4,1
3 Белковый Превращение аллантоина в мочевину 0,7 3,3
4 Синтез ЛЖК Биосинтез пропионата 1,7 3,9
5 Обмен веществ в нервной ткани Синтез ноотропа гамма-аминомасляной кислоты 1,5 4,3
* ОЕ - относительные единицы
Таблица 3.
Потенциал синтеза метаболитов штаммами бактерий в составе пробиотика Профорт
BACILLUS SP. ENTEROCOCCUS SP.
| СИНТЕЗ АМИНОКИСЛОТ глицин триптофан сирин вашш треонин лейцин щешдив шйлейцин фенилаланин 5. СИНТЕЗ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ янтарная шумаровая масляная 1. СИНТЕЗ АМИНОКИСЛОТ: лизин метиояин цнстенн аргинин
2. ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ с антимикробными свойствами
2. СИНТЕЗ |-АМИНОМАСЛЯН(Ш КИСЛОТЫ 6. СИНТЕЗ ВИТАМИНОВ рибофлавин ретинол фол некая пангготсновая кислота к! [слота
3. СИНТЕЗ ВИТАМИНОВ бяотий тиамин
3. СИНТЕЗ БАКТЕРИОЦИНОВ пз группы ансамицинов
1. КОЛОНИЗАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ: биопленки защитные жгутики полисахариды
4. СИНТЕЗ АНТИОКСИДАНТОВ глутатион 4. БИО ДЕСТРУКЦИЯ КСЕНОБИОТИКОВ
стабильный неизменный положительный эффект от применения данного пробиотика, - ставит акценты Анастасия Гущева-Митропольская, (OOO «Эво-ник Химия»).
- На основе живых бактерий рода Bacillus, обладающих высокой ферментативной активностью и антагонизмом в отношении патогенных и условно-патогенных бактерий,созданы препараты-про-биотики, в продолжение темы рассказывает Наталья Фисенко (НВП «БашИнком»). В ветеринарии и животноводстве широко применяют пробиоти-ки из бацилл - стабилизированные культуры микроорганизмов или продукты их ферментации. Такое применение обусловлено их преимуществами перед антибиотиками и химиотерапевти-ческими препаратами: широкий диапазон лечебно-профилактического действия, безвредность для организма, экологическая безопасность, относительная дешевизна. Все патологии желудочно-кишечного тракта теплокровных сопровождаются недостаточностью пищеварения основных питательных веществ (белков, жиров и углеводов). Нарушение процессов переваривания и утилизации белков создает все предпосылки развития им-мунодефицитных состояний, т.к. для биосинтеза иммуноглобулинов необходимы серосодержащие аминокислоты, а также витамины группы В - ко-ферменты трансметилаз. Поэтому коррекция пищеварения при помощи препаратов заместительной ферментотерапии является обязательной и в ней большое место отведено гидролитическим ферментам: протеазе, амилазе, липазе, которые способны продуцировать бациллы.
ПРОБИОТИК ИЛИ АНТИБИОТИК? ВЗВЕШЕННЫЙ ВЫБОР
Специалистам хозяйств все чаще приходится сталкиваться с ситуативным выбором тех или иных препаратов. Разбираемся вместе с экспертами, в каких случаях применение пробио-тиков взамен антибиотиков не только оправдано, но жизненно необходимо.
- Специалисты, принимающие решения по структуре рационов, знают, что вывод кормового антибиотика из рациона может дорого обойтись, подчеркивает Георгий Лаптев. - Заменой
антибиотикам могут стать препараты бактериального происхождения, которые способны синтезировать особые натуральные антимикробные вещества - бактериоцины. При проведении полногеномного секвенирования у штамма Bacillus megaterium в составе пробиотика Профорт был обнаружен целый кластер генов (Asm22-24, Asm43-45, Asm47), связанных с биосинтезом бактериоцина каносамина, а также поликетидных ансамициновых бактериоцинов (Табл. 3). Данные вещества обладают высокой степенью эффективности, но не накапливаются в продукции. Это обусловило высокую (до 100%) антимикробную активность Профорта в отношении таких патогенов, как Enterococcus cecorum, Fusobacterium necrophorum, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Clostridium perfringens, E. coli и др.
- Применение пробиотиков должно стать регулярной практикой, кроме тех случаев, когда использование терапевтических доз антибиотиков неизбежно, особенно на тех хозяйствах, где по тем или иным причинам присутствует повышенный бактериальный фон. Это позволит уменьшить частоту возникновения заболеваний в субклинической форме и необходимость применения антибиотиков в терапевтических целях. Неверно полагать, что даже своевременное решение обнаруженной проблемы с помощью антибиотиков позволит достичь тех же показателей продуктивности, как и у здоровой птицы. Особенно в бройлерном производстве, так как срок выращивания очень короткий. Наглядный пример - опыт с моделью некротического энтерита, где птицу заражали Eimeria maxima и Clostridium perfringens. Как и ожидалось, у зараженной птицы резко упало потребление корма спустя три дня после заражения. Затем живая масса птицы снизилась в сравнении с незараженной группой. После лечения потребление корма восстановилось, но живая масса при убое так и не смогла достичь уровня показателей здоровой птицы. Поэтому экономически выгоднее предотвратить заболевание, чем его лечить, - приводит веские доводы Анастасия Гущева-Митропольская, руководитель филиала OOO «Эвоник Химия» в г. Подольск.
По мнению Олега Сорокина специалист должен руководствоваться правилом - не навреди. Термин пробиотик должен ассоциироваться прежде всего
со словом безопасность. Пробиотик безопасен, поэтому может и должен стать основным средством профилактики (предотвращения) заболеваний. Антибиотики, как лекарство должны применяться исключительно по показаниям, при доказанном конкретном заболевании.
- Применение антибиотиков запрещено в тех случаях, когда невозможно избежать их попадания в продукцию, это касается производства молока и яиц, - отмечает Юрий Маркин (ООО «НИИ Пробиотиков»). Поэтому именно в этих производствах замена антибиотиков пробиотиками жизненно необходима. Эффективность применения пробиотиков для подавления вспышек коли-бактериоза у кур и клостридиозов у коров уже доказана. Соответственно, специалистам хозяйств при выборе пробиотиков следует руководствоваться надежностью и имиджем производителя.
- В настоящее время остро назрела проблема ан-тибиотикорезистентности различных штаммов бактерий. А часто различные патологические состояния животного организма вызываются не только патогенными бактериями, а и условно-патогенными на фоне различных стрессов (тепловых, смена кормления и т.п.). Вот в этих случаях стоит применять пробиотические препараты, чтобы иметь возможность при необходимости использовать эффективно антибиотики для лечения конкретной инфекции, -утверждает Александр Пиков (ООО «Биопарк-21»).
Как заменители антибиотиков пробиотики не только не уступают, но и преобладают над ними, так как
БИОПАРК
. с заботой о качестве
«БиоПримум» сухой - пробиотик премиум-
качества для повышения продуктивности
животных и птиц
• Нормализует микрофлору кишечника, улучшает процесс пищеварения животных/птицы.
• Повышает резистентность организма животных/птицы.
• Увеличивает прирост живой массы. Улучшает конверсию корма.
• Повышает сохранность молодняка.
• Снижает затраты на лекарственные препараты и антибиотики.
• Увеличивает эффективность производства за счет увеличения продуктивности, снижения падежа и выбраковки, снижения затрат на лекарственные препараты.
• Стабилен в премиксах и кормах.
• Возможность применения, как в составе сухих кормов, так и при выпойке.
• Термостабилен в процессах гранулирования.
• Малый расход препарата.
• Возможность применения при вакцинации и совместно с антибиотиками.
• Не содержит ГМО и искусственных стимуляторов роста.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ, ЗДОРОВЬЕ, БЕЗОПАСНОСТЬ!
не оказывают губительного действия на микрофлору пищеварительного тракта, - отмечает Наталья Фисенко. - Заменить антибиотики могут только пробиотики на основе бацилл, поскольку они имеют самый большой спектр антибиотических веществ.
Споровыми пробиотиками заменяют антибиотики:
• при отсутствии чувствительности УПМ к имеющимся антибиотикам;
• при тяжелом состоянии животного лучше применить споровый пробиотик в 10-50 раз увеличив дозу пробиотика, поскольку даже в повышенных концентрациях они остаются безвредными для животного;
• у молодняка и взрослых животных в критических физиологических состояниях и на стадии развития лучше применять пробиотики, поскольку они не снижают, а повышают иммунитет, тем самым повышая шансы на долгую продуктивную жизнь и полноценное раскрытие генетического потенциала животных, в отличие от антибиотиков, которые губительны для иммунитета.
НАУКА НА СТРАЖЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОСТИ ПРОДУКТА
С появлением на рынке фальсифицированной продукции ответственные производители стали информировать хозяйственников не только о клинически доказанной эффективности препаратов, но и научили за низкой ценой распознавать некачественные пробиотики и пищевые добавки. О научно-практических методах и обоснованиях, которые позволяют специалистам животноводческих предприятий из многообразия выбрать действительно биологически полезные и функциональные продукты, рассказывают эксперты.
- Тактика выбора как пробиотиков, так и кормовых добавок, используемых в хозяйствах, включает сравнительные испытания непосредственно на промышленном производстве или на малом экспериментальном поголовье. Играет роль и предварительная оценка состава пробиотического продукта в разрезе входящих культур, а также расчет концентрации бактерий в готовом корме. Иногда при низких ценах на препарат обнаруживается, что количество вносимых в корм полезных бактерий ниже, чем естественная микробиальная обсемененность корма, - говорит Юрий Маркин.
Александр Пиков советует при выборе пробиотического ингредиента в кормлении животных следует отдавать выбор зарекомендовавшим производителям, имеющим готовые решения для различных видов животноводства и птицеводства с соответствующими сертификатами
- При использовании подходящего штамма пробиотические бактерии могут быть одним из наиболее эффективных естественных средств профилактики бактериального дисбиоза кишечника (Ducatelle et al., 2015), а также контроля патогенности, обусловленной Clostridium, Salmonella и E.coli. Однако для того, чтобы пробиотик считался эффективной альтернативой антибиотикам в птицеводстве, механизм его действия должен быть доказан с учетом следующих факторов:
1) он должен ингибировать целевой патоген;
2) он должен модулировать кишечную среду/ слизистую оболочку таким образом, чтобы восстанавливать эубиоз в кишечнике;
3) он должен обеспечивать, хотя бы косвенно, улучшение продуктивности птицы.
8 800 600-53-00
428003, РФ, Чувашская Республика, г. Чебоксары, пр. Тракторостроителей, д. 109, офис 14, www.biopark21.ru
Кроме того, штамм должен быть высокого качества, не содержать примесей, не должен иметь генов устойчивости к антибиотикам, должен быть способен развиваться в пищеварительной среде и быть совместимым с наиболее распространенными кормовыми добавками, такими как кокцидиостати-ки и органические кислоты.
Наличие регистрации продукта в разных странах, обширной доказательной базы в виде результатов научных опытов, безопасность и контроль качества на производстве - все это является неотъемлемой частью современных требований к эффективному пробиотику, - резюмирует Анастасия Гущева-Митропольская.
Создание эффективных и безопасных пробиоти-ков, по нашему мнению, основано на «трех китах»:
1. Выделение высокоэффективных штаммов;
2. Эффективная технология производства;
3. Обеспечение безопасности продукта, - продолжает обсуждение Георгий Лаптев. - Первый пункт подразумевает получение из состава микробиома животного штамма бактерий, который с одной стороны будет превосходить другие штаммы по целевому признаку антагонистическая активность, синтез полезных для организма-хозяина продуктов и пр., а с другой стороны способен эффективно конкурировать с местными штаммами.
Штаммов можно навыделять очень много. Однако создание технологии производства и применения препаратов вносит серьезные ограничения. Большая часть бактерий желудочно-кишечного тракта животных являются анаэробами. Многие из них просто погибают при контакте с кислородом. Многие из них переносят даже комнатной температуры. Иногда забавно бывает слушать комментарии ученых из смежных областей науки, когда они советуют создать препарат на основе таких бактерий. Попытки создать препарат на основе комплексного инокулята бактерий кишечника игнорируют факт, что при высушивании биомассы происходит гибель чувствительных к кислороду и температуре бактерий с нарушением связей внутри микробиома. Применение пробиоти-ков в современном сельском хозяйстве ставит задачи включения их в состав комбикорма, а это означает,
что бактерии должны переживать и тепловую обработку, включая гранулирование и экспандирование.
Обеспечение безопасности препарата (третья задача, но самая важная) - включает себя доказательства непатогенности изолятов, их неспособность к синтезу токсинов, продолжает эксперт. - Неопределенность видового состава комплексных инокулятов может привести к самым негативным последствиям
- заражению патогенными бактериями.
Ученые молекулярно-генетического центра компании «БИОТРОФ» разработали инновационный метод, который позволяет измерять и наблюдать, как меняется состояние микробиома сельскохозяйственных животных и птиц, а значит данный метод может помочь в «лечении» микробиома. Использование данного метода позволяет осуществлять глубокий анализ микробиома стада, чего не может предложить ни одна из компаний, занимающаяся распространением пробиотиков в России.
Для примера, на рисунке 2 представлены результаты изучения микробиома слепых отростков кишечника птиц родительского стада бройлеров. Было сформировано 3 группы: первая группа получала пробиотик Профорт, вторая - пробиотик европейского производства, в рацион контрольной группы пробиотики не вводили.
Как видно из рисунка 2, в вариантах с пробио-тиком иностранного производства и контролем без добавок наблюдалось присутствие значительного количества патогенных форм, содержание которых значительно превышало нормы для здоровых птиц. В отличие от групп с Профортом, в кишечнике птиц, не получавших добавки, а также, получавших пробиотик иностранного производства, были найдены следующие опасные виды, способные вызывать серьезные заболевания эпизоотического характера: Enterococcus cecorum - возбудитель воспалительных заболеваний суставов птиц, Campylobacter coli и Pasteurella pneumotropica - возбудители энтерита, Helicobacter pullorum
- возбудитель воспалительных заболеваний желудочно-кишечного тракта и др.
■ Enterococcus cecorum
■ Pasteurella
■ Campylobacter
■ Treponema
■ Sutterella
■ Streptococcus
■ Staphylococcus
■ Serratia
■ Rickettsiella
■ Rickettsia
■ Peptostreptococcus
■ Peptococcus
■ Pelotomaculum
■ Mycoplasma
■ Macrococcus
■ Leptotrichia
■ Legionella
■ Helicobacter
■ Fusobacterium
■ Filifactor
■ Erysipelothrix
■ Bulleidia
■ Borrelia
■ Arcobacter
4 3,5 3 2,5 2 1,5 1
0,5 0
Enterococcus cecorum
Helicobacter pullorum
Campylobacter coli
ПРОФОРТ
_
71 дн. 106 дн. 1-КРАТНО 214 дн. 254 дн. 2-Х КРАТНО
ЗАРУБЕЖНЫЙ ПРЕПАРАТ
Mycoplasma ^edwardii
. Pasteurella pneumotropica
Рис. 2. Суммарное содержание условно-патогенных и патогенных форм в слепых отростках ЖКТ кур методом NGS-секвенирования, %.
В чем же причина таких результатов? Дело в том, что иностранный пробиотик в своем составе в качестве действующего вещества содержал так называемый «инокулят симбионтных бактерий птицы, выделенных из кишечника», иными словами, размноженную в ферментере смесь всех микроорганизмов, присутствующих в фекалиях. Процедура получения биопрепарата подобным методом связана с огромным количеством рисков. Дело в том, что кишечный микробиом птиц включает множество видов бактерий, в том числе, некультивируе-мых. Поэтому проверить каждого из сотен микробов на безопасность невозможно. Более того, не представляется возможным заранее предсказать, как тот или иной патоген, к которому был устойчив донор, поведет себя в организме реципиента. Иммунитет птиц при интенсивном методе выращивания ослаблен, поэтому присутствующие среди донорских микроорганизмов патогены, размноженные в ферментере, получают все шансы «захватить» пищеварительную систему.
В связи с этим, мы провели исследование точного состава данного пробиотика зарубежного производства методом NGS-секвенирования. Оказалось, что в своем составе он содержит огромное количество патогенных форм, опасных для птиц. В частности, были выявлены опасные представители энтеробактерий, такие, как Escherichia coli, Enterobacter sp., Klebsiella sp., Morganella sp., вызывающие гастроэнтериты. Обнаружились и возбудители респираторных заболеваний, такие, как Sutterella sp., а также возбудители пастерелле-зов, принадлежащие к семейству Pasteurellaceae.
Строительство форм «под ключ» реконструкции животноводческих комплексов Производство и монтаж оборудования Гарантийное и сервисное обслуживание
Доильные залы чЁлсчкал н «Параллель» 5CR (Израиль) Мшаокопровоц линейный от 50 до 400 голой Унипрргальныр доильные станции (пртнир лагеря] Охладители молока (Закрытого и Открытого типа) Стойловое оборудование, ограждение кормового стола
Привязь с уровневой системой поения Групповые поилки
Молочное такси для телят (Россия, Германия)
Световые вентиляционные- коньки
Навозоуборочное оборудование
(ICH-160, ТСН-2 .ОБ, КН-3.0Б)
Насосы НЖК, НЦИ, Делыа-гкррлерные установки
Бесы для скота (электронные, механические)
Крематоры
Станки для обработки копьгт
Щетки автоматические для коров
Маты животноводческие
ЗАПЧАСТИ И КОМППЕКТУЮЩИС - В НАЛИЧИИ
т
j W
Т./Ф: [3412) 930-191, 930-161, 930-121
ГОРЯЧАЯ ЛИНИЯ: я 1800] 250-В5-53, 8 (919) 919 7007
[ЗВОНОК БЕСПЛАТНЫЙ]
E-MAIL: USS.UR@MAIL.RU, WWIIII.USS18.NET
Казалось бы, государственная регистрация добавки должна являться мерой, гарантирующей, что зарегистрированный препарат отвечает стандартам качества и безопасности. Тем не менее, данный препарат является единственным из зарегистрированных, в состав которого входит E. coli, да еще и в таком количестве: не менее 109 степени КОЕ/г. А ведь многие из них могут продуцировать токсины и часто несут в себе гены устойчивости к большинству известных антибиотиков.
Подобные примеры известны и из медицинской практики. В последние годы в мире наблюдается рост интереса к фекальной трансплантации, которая заключается в использовании кала от здорового донора для восстановления баланса бактерий реципиента. Предполагается, что пересаженный микробиом поможет лучше справиться с болезнями. Однако, такой метод лечения не одобрен официально. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) США в 2019 году опубликовало в журнале New England Journal of Medicine несколько историй болезней пациентов, умерших после пересадки кишечных бактерий. Смерть одного из пациентов наступила по причине того, что вместе с «полезными» микробами он получил устойчивую к антибиотикам кишечную палочку. Еще у четверых пациентов, получивших микробиоту от донора, в кишечнике в значительном количестве были обнаружили штаммы кишечной палочки, которые выделяют шига-подобный токсин, - ставит акценты Георгий Лаптев.
ПРОБИОТИКИ В РАЦИОНЕ -ЗАЛОГ НОРМАЛЬНОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОСТИ ЖКТ
Пробиотики и пищевые добавки определенного порядка необходимы для поддержания требуемого уровня ферментов и витаминов в рубце и других органах животных и птиц. Поэтому составление правильного рациона для молодняка, племенного и промышленного поголовья - один из важных шагов к эффективности интенсивного разведения.
По мнению Юрия Маркина, пробиотические культуры, особенно споровые, воздействуют на повышение энзиматической активности содержимого кишечника и рубца. Увеличение переваримости протеина, жира, и особенно, клетчатки у птицы при вводе в корм пробиотического препарата Басулифор достигало 3-8% по сравнению с контролем. Однако основная задача пробиотиков, как споровых, так и молочнокислых бактерий - стимуляция иммунитета животных и птицы и обеспечение «здорового» состояния кишечника. А это уже будет определять и эффективное всасывание питательных веществ, витаминов и макро- и микроэлементов.
Правильный рацион требуется подбирать в первую очередь исходя от вида животных (моногастрич-ные, полигастричные), выращиваемой породы или кросса, возраста, санитарно-эпидемиологической обстановке в хозяйстве, доступности различных кормов, продолжает Александр Пиков.
- Современный рацион для высокопродуктивных животных должен быть сбалансирован по всем важнейшим показателям питательности. Корм не должен иметь слишком тонкую структуру, наличие грубых частиц способствует нормальному функционированию ЖКТ. У птицы наличие грубых частиц напрямую влияет на развитие мускульного желудка
ЧО
ГО Т I-
ш
60
* 55
50
45 ш 40
I
ш
х
о ^
т го
о- 20
35 30 25
I
Контроль
Целлобактерин+
Рис. 3. Влияние пробиотика Целлобактерин+ на разложение клетчатки в рубцовой жидкости коров.
и на способность естественной «подготовки» корма к дальнейшему перевариванию.
Уделяется внимание и уровню различных типов клетчатки, от которых зависит консистенция и вязкость корма, а, соответственно, скорость его прохождения. Высокая вязкость корма может являться предрасполагающим фактором для развития диз-биоза и некротического энтерита.
Например, Clostridials могут использовать непереваренные полисахариды и, таким образом, доминируют в толстом кишечнике, в то время как Про-теобактерии и Фирмикуты, такие как Lactobacillales находятся в тонкой кишке наряду с высоким уровнем моносахаридов и дисахаридов.
Витамины в составе кормов могут непосредственно влиять на рост бактерий, так как некоторые микробы, такие как Ruminococcus bicirculans не могут синтезировать свои собственные незаменимые питательные вещества. Витамины рациона могут также модулировать микробиоту, способствуя стимуляции некоторых видов бактериоидов (витамины B12, C и E) или, наоборот, уменьшая микробные числа (витамин А, в частности, для сегментированных нитевидных бактерий), - уточняет Анастасия Гуще-ва-Митропольская.
- В современных условиях штаммы бактерий в составе пробиотиков, применяемые как совместно с антибиотиками, так и без них, должны обладать
целым комплексом полезных биотерапевтических свойств. Таким
Leading Beyond Chemistry многофункциональным
препаратом является пробиотик Целлобактерин+ на основе высокоактивного штамма микроорганизмов Enterococcus faecium. Штамм бактерий в составе пробиотика вырабатывает огромное количество биологически активных веществ, которые поддерживают микробное равновесие пищеварительной системы, повышают переваримость клетчатки, защищают организм от патогенов и токсинов, участвуют в регуляции метаболизма и синтезе витаминов.
Усиление целлюлозолитической активности ми-кробиома в рубце жвачных при добавлении ферментативного пробиотика Целлобактерин+ наглядно подтверждают результаты эксперимента in vitro (рис. 3). Была проведена оценка целлюлазной активности микробиоты по методике в модификации
Т.К. Чурлиса, исходя из убыли массы клетчатки в рубцовой жидкости. Добавление биопрепарата Цел-лобактерин+ повысило активность расщепления целлюлозы в рубцовой жидкости до 26% (рис. 3).
С одной стороны, бактерии пробиотика образуют биологически активные вещества, создавая среду, благоприятную для роста собственной целлюлозолитической микробиоты. С другой стороны, штамм бактерии пробиотика Целлобактерин+ сам работает подобно кормовым ферментам, разрушая труднопереваримые полисахариды травянистых кормов, -делится мнением главный биотехнолог молекулярно-генетической лаборатории ООО «БИОТРОФ», профессор кафедры крупного животноводства СПбГАУ, доктор биологических наук, лауреат премии правительства РФ Елена Йылдырым.
- Пробиотики на основе индигенной микрофлоры можно назначать в комбинации со споровыми про-биотиками, поскольку их действие только усиливается и становится комплексным. Споровые хорошо сочетаются с бифидум-содержащими препаратами, дрожжами сахаромицетами. Такой комплекс пробиотиков особенно эффективен в условиях стресса у молодняка и назначается для восстановления надлежащего микробного баланса кишечной микробиоты.
Основными причинами стрессов являются отел и выращивание телят в контаминированной среде, отсутствие молозива, перевозка, интенсивная концентрация животных, интенсивная антимикробная терапия, интенсивная практика откорма, погода, болезни.
Научно-внедренческое предприятие БашИнком обладает коллекцией микроорганизмов, способных отвечать требованиям высокопродуктивного скота на каждом физиологическом этапе роста и развития. Здесь, на тщательно подобранных питательных средах культивируют и стабилизируют активные, природные и безопасные штаммы Б. SubtШs и др. жизненно необходимых микроорганизмов для поддержания иммунного статуса, пищеварения и продуктивности молочного СКОТа, — резюми- Д ЯЩ ^чио-Мсудгна«»« гидряпя
рует Наталья Фисенко, ЕД11 |Ии11ГПМ (НВП «БашИнком»). И® ОАШК1НКиМ
