Поддерживаем здоровье кишечника

Supporting gut health
Скачать статью в PDF

Использование препарата Актигентм производства компании Alltech Inc. (США) в кормлении поросят-отъемышей позволяет поддерживать здоровье кишечника, увеличить приросты живой массы и повысить рентабельность свиноводческого предприятия.

Ключевые слова: кормление поросят-отъемышей диарея поросят маннанобогащенная фракция препарат Актигентм компания Alltech Inc. ООО «Оллтек»
Препарат Актигентм в рационах для поросят-отъемышей

 

Общеизвестно, что послеотъемный период — самый критический в жизни поросенка, ведь при резкой смене рационов, социальной среды и условий содержания на организм животного воздействует много различных стресс-факторов (Lalles et al., 2007; Gresse et al., 2017). Вследствие этого у поросят может начаться диарея и приросты живой массы значительно уменьшатся (Heo et al., 2013). Поддержание здоровья кишечника — первостепенная задача при выращивании поросят-отъемышей.

 

Антибиотики и маннанобогащенная фракция

Антибиотики — стимуляторы роста давно используют в свиноводстве для профилактики диареи после отъема (Verstegen, Williams, 2002). Однако применение таких препаратов нередко вызывает побочные эффекты, например, нарушение баланса между разными представителями естественной микрофлоры кишечника. А это — основная причина возникновения диареи у поросят (Tsukahara, Ushida, 2002; Tsukahara et al., 2003).

Не менее важная проблема, которую сегодня приходится решать ученым, правительству разных стран и производителям мяса, — устойчивость микроорганизмов к антибиотикам и передача факторов резистентности от патогенов, присутствующих в организме животного, патогенам, потенциально опасным для человека (Allen et al., 2013).

Для прикрепления к клеткам кишечника (энтероцитам) и последующей его колонизации некоторые патогенные микроорганизмы (Salmonella, Escherichia coli) используют особые рецепторы, расположенные на поверхности своих фимбрий (микроворсинки, нитевидные белковые структуры). В фимбриях первого типа присутствуют белки лектины, высокоспецифично связывающие маннозные остатки на поверхности энтероцитов. Фактически маннозные остатки служат своеобразным якорем для патогенных микроорганизмов, так как позволяют им закрепляться на поверхности клеток кишечника и колонизировать его.

Альтернативой антибиотикам могут стать препараты на основе маннанобогащенной фракции (ее выделяют из клеточной стенки дрожжей Saccharomyces cerevisiae). Будучи аналогом поверхностных маннозных остатков энтероцитов, маннанолигосахариды блокируют рецепторы болезнетворных микроорганизмов, тем самым лишая их способности прикрепляться к стенке кишечника. В результате предотвращается его колонизация бактериями и сдерживается размножение патогенов (Brennan et al., 2014; Spring et al., 2015).

Актигентм производства компании Alltech Inc. (США) — препарат на основе маннанобогащенной фракции. Результаты многочисленных исследований, проведенных на птицефабриках и свинокомплексах, показали, что при использовании препарата Актигентм существенно улучшилось здоровье желудочно-кишечного тракта и состояние иммунной системы бройлеров, свиноматок и свиней на откорме и значительно повысилась продуктивность животных (Brennan et al., 2014; Edwards et al., 2014; Spring et al., 2015; Taylor-Pickard et al., 2017).

Мы провели исследования, чтобы определить, как влияет применение препарата Актигентм на рост, барьерные функции кишечника и здоровье поросят-отъемышей. Кроме того, путем сравнения показателей, полученных при использовании антибиотиков и препарата Актигентм, оценили эффективность применяемых антибактериальных средств.

В эксперименте задействовали 150 здоровых поросят генотипа дюрок × ландрас × йоркшир в возрасте 30 дней (отъем производили в 21 день).

Методом случайной выборки животных разделили на три группы — контрольную и две опытные — по 50 голов в каждой (5 повторностей по 10 поросят в группе). В каждой группе было одинаковое количество самцов и самок.

Поросята контрольной группы получали отвечающий требованиям NRC (National Research Council, 2012) стандартный рацион без антибиотиков. В кормосмесь для животных первой опытной группы включали антибиотики — колистина сульфат (100 мг/кг), олаквиндокс (100 мг/кг) и китасамицин (50 мг/кг), для сверстников второй опытной группы — препарат Актигентм (800 мг/кг). Эксперимент длился 28 суток.

Дважды в день, в 8:00 и 18:00, выявляли поросят с признаками диареи. Всех подопытных для расчета приростов живой массы взвешивали в начале и по окончании опыта. Уровень потребления корма в каждом станке рассчитывали исходя из показателей приростов живой массы поросят.

На 28‑й день в контрольной и опытных группах отобрали по пять самок и по пять самцов без признаков диареи. Из яремной вены животных взяли по 10 мл крови для анализа. Пробы крови инкубировали при комнатной температуре в течение 1 часа, после чего пробирки с образцами центрифугировали при 1000 g в течение 15 минут. Полученную сыворотку хранили при температуре 20 °С.

Сразу после отбора проб крови произвели убой поросят и согласно методике, описанной Yang и соавт. в 2014 г., для исследования взяли тонкий кишечник. Фактически выделяли три его сегмента: ближайший к привратнику желудка участок двенадцатиперстной кишки, средний участок тощей кишки и прилежащий к илеоцекальному соединению дистальный участок подвздошной кишки.

Для определения морфологического состава кишечника сегменты двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишки иссекли, полученные образцы промыли 0,9%-м физиологическим раствором и зафиксировали в 4%-м формальдегиде. Слизистую оболочку аккуратно соскребали с внутренней поверхности двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишки предметным стеклом. Полученные образцы сразу же замораживали в жидком азоте и хранили при температуре –80 °С. После этого проводили экстракцию РНК и белков.

Гистологические препараты сегментов кишечника получали по методике Wang и соавт. (2017), окрашивали реактивом Шиффа (фуксинсернистая кислота) по методике McClemens и соавт. (2013) для выявления в двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишке PAS-положительных (PAS-реакция — гистохимический метод выявления гликогена, нейтральных глико- и мукопротеидов, сиаломукопротеидов и гликолипидов) бокаловидных клеток. Рассчитывали соотношение между бокаловидными клетками и ворсинками.

Концентрацию воспалительных цитокинов (IL-1β, IL-4 и IL-10) и D-молочной кислоты (DLA) в сыворотке крови определяли при помощи ИФА-наборов (Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute, Nanjing, China), содержание TNF-α (фактор некроза опухолей) — методом радиоиммунного анализа (Tianjin Jiuding Bioengineering Co Ltd, Tianjing, China), экспрессию (синтез на клеточном уровне) белков плотных контактов и белков, ассоциированных с толл-подобным рецептором 4 (TLR-4), — методом Вестерн-блоттинг (Meng et al., 2017).

 

Зоотехнические показатели

Исследования показали, что ввод антибиотиков или препарата Актигентм в рационы для поросят не повлиял на среднесуточные приросты живой массы, потребление корма и его конверсию. Тем не менее отмечено, что в группе, где в кормосмесь добавляли Актигентм, случаев проявления диареи зарегистрировали меньше, чем в контрольной группе (3,3 % против 6,54 %).

Таблица 1. Зоотехнические показатели поросят-отъемышей
<strong>Таблица 1. </strong>Зоотехнические показатели поросят-отъемышей

В научной литературе есть информация о том, что Актигентм целесообразно применять для профилактики диареи у поросят после отъема (Torrecillas et al., 2015). В первой и во второй опытных группах поросят с диареей оказалось соответственно 3 и 3,32 %. Это подтверждает высокую эффективность препарата Актигентм. К тому же в группе, где животные получали Актигентм, уровень падежа был минимальным (табл. 1).

 

Морфология кишечника

Применение антибиотиков привело к уменьшению высоты ворсинок и снижению соотношения высоты ворсинок к глубине крипт на всех участках двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишки (р < 0,01). В подвздошной кишке поросят, получавших препарат Актигентм (вторая опытная группа), высота ворсинок оказалась больше, чем в подвздошной кишке сверстников контрольной группы.

<strong>Рис. 1.</strong> Морфология тонкого кишечника поросят-отъемышей (длина полосы 400 мкм)
Рис. 1. Морфология тонкого кишечника поросят-отъемышей (длина полосы 400 мкм)

В двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишке животных второй опытной группы высота ворсинок была больше, чем в двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишке аналогов, потреблявших кормосмесь с антибиотиками (р < 0,05). Такую же закономерность установили при расчете соотношения между высотой ворсинок и глубиной крипт двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишки животных контрольной и опытных групп (р < 0,01). Данные морфологических исследований участков тонкого кишечника подсвинков представлены на рисунке 1.

На рисунке 1 видно, что при использовании препарата Актигентм состояние тонкого кишечника улучшилось. Благодаря этому увеличилась его абсорбционная площадь (Ruttanavut, Yamauchi, 2010). О положительном влиянии препарата Актигентм на морфологию кишечника ранее сообщали Sims и соавт. (2004) и Zhao и соавт. (2012).

В двенадцатиперстной кишке поросят, получавших антибиотики, бокаловидных клеток было меньше, чем в двенадцатиперстной кишке сверстников, потреблявших стандартный рацион (р < 0,05). Применение препарата Актигентм, наоборот, способствовало увеличению количества бокаловидных клеток и повышению выработки муцина (выделяемые бокаловидными клетками гликопротеины, играющие важную роль в обеспечении барьерной функции кишечника) в двенадцатиперстной и тощей кишке (р < 0,05). Данные исследований представлены в таблице 2.

Таблица 2. Количество бокаловидных клеток и данные морфологического исследования тонкого кишечника поросят-отъемышей (по 10 образцов в каждой группе)
<strong>Таблица 2. </strong>Количество бокаловидных клеток и данные морфологического исследования тонкого кишечника поросят-отъемышей (по 10 образцов в каждой группе)

Полученные результаты свидетельствуют о том, что при использовании препарата Актигентм улучшилась неспецифическая защита кишечника от патогенной микрофлоры. Данные наших исследований согласуются с  данными, полученными в 2014 г. Pourabedin и соавт. в экспериментах на бройлерах.

 

Экспрессия белков плотных контактов

<strong>Рис. 2.</strong> Белки плотных контактов в энтероцитах
Рис. 2. Белки плотных контактов в энтероцитах

Белки плотных контактов — межклеточные белки, выполняющие структурную роль и обеспечивающие связь между соседними клетками (рис. 2). Плотные контакты препятствуют перемещению крупных молекул и воды сквозь межклеточное пространство в просвет кишечника и защищают внутреннюю среду организма от внедрения патогенных микроорганизмов.

Мы определили экспрессию трех типов белков плотных контактов — ZO-1, окклюдина и клаудина-1 (рис. 3). Отмечено, что в слизистой оболочке двенадцатиперстной и подвздошной кишки поросят, получавших антибиотики, синтезировалось меньше белков плотных контактов, чем в слизистой оболочке двенадцатиперстной и подвздошной кишки животных контрольной группы. В то же время в слизистой оболочке двенадцатиперстной и тощей кишки поросят, получавших препарат Актигентм, увеличилась экспрессия ZO-1 и окклюдина (р < 0,01), а в слизистой оболочке подвздошной кишки — окклюдина (р < 0,05).

<strong>Рис. 3.</strong> Экспрессия белков плотных контактов в энтероцитах поросят-отъемышей (по 10 образцов в каждой группе). Буквами отмечены средние показатели со статистически значимой разницей (<em>р</em> < 0,05)
Рис. 3. Экспрессия белков плотных контактов в энтероцитах поросят-отъемышей (по 10 образцов в каждой группе). Буквами отмечены средние показатели со статистически значимой разницей (р < 0,05)

Результаты эксперимента свидетельствуют о том, что при вводе в рационы препарата Актигентм в тонком кишечнике поросят-отъемышей увеличилась экспрессия белков плотных контактов.

Белки плотных контактов оказывают влияние на проницаемость стенок кишечника (Shen et al., 2011). В научной литературе есть много данных о том, что при использовании антибиотиков проницаемость стенок кишечника повышается. Из-за этого его барьерная функция ухудшается (Tulstrup et al., 2015; Yoon et al., 2018). Результаты наших исследований показали: при вводе в кормосмесь антибиотиков снижалась частота возникновения диареи у поросят, однако при этом повышалась проницаемость стенок кишечника. Это обусловлено уменьшением экспрессии белков плотных контактов.

Применение препарата Актигентм способствовало увеличению экспрессии белков плотных контактов, благодаря чему проницаемость стенок кишечника снижалась. О положительном влиянии препарата Актигентм на экспрессию белков плотных контактов в энтероцитах свиней сообщают также K. Horgan и соавт. (2018).

 

Проницаемость стенок кишечника

<strong>Рис. 4.</strong> Концентрация DLA в сыворотке крови поросят-отъемышей (по 10 образцов в каждой группе). Буквами отмечены средние показатели со статистически значимой разницей (<em>р</em> < 0,05)
Рис. 4. Концентрация DLA в сыворотке крови поросят-отъемышей (по 10 образцов в каждой группе). Буквами отмечены средние показатели со статистически значимой разницей (р < 0,05)

Еще одним общепринятым индикатором проницаемости стенок кишечника служит концентрация DLA (D-молочной кислоты) в сыворотке крови (Rong et al., 2015; Yu et al., 2017). Повышение уровня DLA в сыворотке крови говорит о том, что проницаемость стенок кишечника увеличилась.

Результаты эксперимента показали, что в сыворотке крови поросят, потреб­лявших корм с антибиотиками, содержание DLA в сыворотке крови было выше, чем в сыворотке крови аналогов, получавших стандартный рацион и кормосмесь с препаратом Актигентм (р < 0,05). Это говорит о том, что барьерная функция кишечника животных первой опытной группы существенно ухудшилась (рис. 4). Таким образом было доказано, что при использовании антибиотиков снижается экспрессия белков плотных контактов и уменьшается выработка муцина. Вследствие этого проницаемость стенок кишечника свиней повышается.

В сыворотке крови поросят, получавших препарат Актигентм, концентрация DLA была достоверно ниже, чем в сыворотке крови аналогов, потреблявших корм с антибиотиками. Следовательно, применение препарата Актигентм положительно влияет на экспрессию белков плотных контактов и синтез муцина в бокаловидных клетках кишечника.

 

Уровень воспалительных цитокинов в сыворотке крови

Цитокины — обобщенное название обширной группы небольших белковых молекул (их атомная масса варьирует от 5 до 20 кДа). Цитокины участвуют в иммунных процессах, протекающих в организме, и обеспечивают передачу сигналов между клетками.

<strong>Рис. 5.</strong> Концентрация воспалительных цитокинов в сыворотке крови поросят-отъемышей (по 10 образцов в каждой группе). Буквами отмечены средние показатели со статистически значимой разницей (<em>р</em> < 0,05)
Рис. 5. Концентрация воспалительных цитокинов в сыворотке крови поросят-отъемышей (по 10 образцов в каждой группе). Буквами отмечены средние показатели со статистически значимой разницей (р < 0,05)

Установлено, что при вводе в кормосмесь антибиотиков в сыворотке крови поросят повысился уровень провоспалительных цитокинов IL-1β (р < 0,05). Использование же препарата Актигентм активизировало противовоспалительный ответ: в сыворотке крови животных уменьшилась концентрация провоспалительных цитокинов TNF-α, а концентрация противовоспалительных цитокинов IL-10 увеличилась (рис. 5).

Провоспалительные цитокины IL-1β и TNF-α клетки продуцируют в ответ на внедрение патогенов и при повреж­дении тканей. Эти провоспалительные цитокины стимулируют развитие местной воспалительной реакции. Противовоспалительный цитокин IL-10, наоборот, ингибирует секрецию провоспалительных цитокинов TNF-α и IL-1β.

Результаты проведенных ранее исследований также свидетельствуют о том, что ввод маннанолигосахаридов в рационы для сельскохозяйственных животных положительно влияет на барьерные функции кишечника и способствует уменьшению воспаления (Zanello et al., 2011; Che et al., 2012; Jawhara et al., 2012).

Экспрессия белков сигнального пути TLR-4 в слизистой оболочке подвздошной кишки TLR-4 относится к классу мембранных белков (особые клеточные рецепторы), которые распознают липополисахариды микроорганизмов и активизируют клеточный иммунный ответ. Передающийся через TLR-4 сигнал — один из древнейших сигналов в системе антибактериальной защиты организма (Verstrepen et al., 2008).

<strong>Рис. 6.</strong> Экспрессия сигнальных белков TLR-4 в слизистой оболочке подвздошной кишки поросят-отъемышей (по 10 образцов в каждой группе). Буквами отмечены средние показатели со статистически значимой разницей (<em>р</em> < 0,05)
Рис. 6. Экспрессия сигнальных белков TLR-4 в слизистой оболочке подвздошной кишки поросят-отъемышей (по 10 образцов в каждой группе). Буквами отмечены средние показатели со статистически значимой разницей (р < 0,05)

Использование антибиотиков привело к повышению экспрессии TLR-4 и MyD88 (цитозольный адаптерный белок, участвующий в передаче сигнала от толл-подобных рецепторов) и увеличению соотношения между p-IKKβ и IKKβ, что свидетельствует об активации сигнального пути TLR-4. При сравнении данных, полученных в контрольной и во второй опытной группах, установили, что применение препарата Актигентм не оказало влияния на экспрессию белков сигнального пути TLR-4 (рис. 6).

TLR-опосредованная передача сигналов вовлечена в иммунный ответ (Lucas, Maes, 2013; Li et al., 2015; Achek et al., 2016). В энтероцитах поросят, получавших антибиотики, повысилась экспрессия белков, связанных с TLR-4, что свидетельствует об активации этого сигнального пути. В энтероцитах животных, потреблявших кормосмесь с препаратом Актигентм, экспрессия белков TLR-4 была достоверно ниже, чем в энтероцитах аналогов, потреблявших кормосмесь с антибиотиками. Таким образом доказано, что препарат Актигентм оказывает модулирующее влияние на воспалительный ответ. Аналогичных результатов достигли исследователи Badia и соавт. (2012). Они установили, что компоненты дрожжевых клеток могут подавлять экспрессию TLR-4 в энтероцитах свиней (Badia et al., 2012).

В научной литературе есть информация о том, что развитие воспалительных процессов в подвздошной кишке может затормаживаться благодаря улучшению морфологии кишечника и увеличению экспрессии белков плотных контактов в энтероцитах (Liu et al., 2008). При вводе в рационы препарата Актигентм улучшилась барьерная функция кишечника поросят-отъемышей.

Таким образом, научно доказано и подтверждено данным исследованием, что при вводе препарата Актигентм в рационы для поросят-отъемышей улучшаются морфология и барьерные функции кишечника, а также снижается неспецифический воспалительный ответ. При этом показатели интенсивности роста, сохранности поросят, частоты возникновения у них диареи, а также конверсия корма оказались такими же, как и при использовании антибиотиков.

Статья опубликована в журнале Livestock Science в 2019 г. (Song Min, Fan Yijie, Su Han, Ye Jiayi, Liu Fangfang, Zhu Xiaotong, Wang Lina, Gao Ping, Shu Gang, Wang Zhonggang, Zhu Fang, Lin Gang, Xue Yan, Jiang Qingyan, Wang Songbo).     

 

ООО «Оллтек»
105062, Москва, Подсосенский пер., д. 26, стр. 3
Тел.: +7 (495) 258‑25‑25
E-mail: [email protected]
www.alltech.com/russia

 

Другие статьи

Интервью с начальником Управления сельского хозяйства Липецкой области Олегом Долгих.

Читать статью

Включение кормовых дрожжей в рационы молодняка крупного рогатого скота способствует лучшему потреблению сухого вещества и более полному усвоению органических элементов.

Читать статью

При промышленном выращивании свиней большое практическое значение имеет такой прием, как оценка молодняка по собственной продуктивности и хрячков по качеству спермопродукции.

Читать статью

Натуральные продукты Милкшейк®, Респирон и Санн’эйр, содержащие витамины, микро- и макроэлементы, целесообразно использовать при профилактике бронхопневмонии у телят.

Читать статью

Температурное воздействие на зародыш при дифференцированном режиме инкубации и синхронизация (одновременное начало инкубации всей партии яиц) способствуют повышению среднесуточных приростов живой массы бройлеров, а также улучшению конверсии корма и снижению уровня падежа в стаде.

Читать статью

Применение препаратов от компании «Ветпром» поможет предотвратить диарею у телят.

Читать статью

Применение точных и быстрых методов диагностики дает возможность сократить количество дней бесплодия и минимизировать экономические убытки, обусловленные содержанием холостых свиноматок.

Читать статью

Кислородно-барьерная система Силостоп®, применяемая при заготовке и хранении основных кормов, например силоса и сенажа, позволяет повысить качество и питательность консервированной массы.

Читать статью

В возглавляемом Розой Царукян фермерском хозяйстве в составе холдинга «Мульти Агро» ― 3 тыс. овец, 750 голов крупного рогатого скота, включая почти 250 коров, 1050 пчелосемей. С 1990 г.

Читать статью

В Брянске прошла Международная научно-практическая конференция «Селекционно-генетические и эколого-технологические проблемы повышения долголетнего продуктивного использования молочных и мясных коров».

Читать статью

Нормирование обменной энергии и незаменимых аминокислот позволяет снизить уровень сырого протеина в комбикормах до 10% и при этом добиться повышения среднесуточных приростов живой массы свиней.

Читать статью

Продолжительное воздействие аномально высоких температур на высокопродуктивных коров отрицательно сказывается на их воспроизводительных качествах.

Читать статью

Производство на основе новейшей технологии гидропонного корма позволяет решать ряд задач: обеспечивать поголовье качественной добавкой с высокой белковой и энергетической ценностью; открывать зимние сезоны большого молока; значительно улучшать его качество и здоровье животных и при этом д

Читать статью

Красный куриный клещ — возбудитель заболеваний паразитарной этиологии. Свести к минимуму популяцию Dermanyssus gallinae в птицеводческих хозяйствах можно, если при комплексном, системном использовании различных методов борьбы учитывать особенности в поведении и биологии наружных паразитов.

Читать статью

Интервью с основателем и владельцем компании Hartmann Lebensmitteltechnik Anlagenbau GmbH Михаэлем Хартманном.

Читать статью