Татьяна КРЮКОВА, региональный технический менеджер
Марина СИРУХИ, бизнес-менеджер по России, Казахстану, Беларуси
Компания IFF Danisco Animal Nutrition & Health
Диарея у поросят после отъема остается серьезной проблемой для свиноводства, приводящей к значительным экономическим потерям из-за ухудшения показателей роста, увеличения смертности животных и общей неэффективности откорма. Основные патогенные бактерии, вызывающие диарею у поросят, — энтеротоксигенная Escherichia coli (ETEC), Clostridium perfringens и различные виды Salmonella.
Бактерия ETEC прикрепляется к эпителиальным рецепторам, секретируя энтеротоксины. Это нарушает транспорт ионов, стимулируя секрецию хлорида и ингибируя абсорбцию натрия, создавая осмотический дисбаланс, из-за которого вода проталкивается в просвет кишечника и приводит к секреторной диарее. В результате инфицирования нарушается целостность плотных соединений, увеличивается проницаемость стенок кишечника, начинают высвобождаться воспалительные цитокины, что еще больше усугубляет потерю жидкости и повреждение эпителия. В совокупности эти процессы объясняют патогенез постотъемной диареи у поросят. При этом в условиях стресса, изменения рациона питания и заражения патогенами после отъема начинает чрезмерно размножаться C. perfringens. Растущий спрос на антибиотики и противодействие их применению со стороны регуляторных органов (многочисленные запреты на использование кормовых антибактериальных препаратов в животноводстве в разных странах) стимулировали интерес к исследованию пробиотиков из-за их способности улучшать здоровье кишечника и снижать риск инфицирования.
Обычно в качестве пробиотиков используют штаммы бактерий Lactobacillus, Bifidobacterium, Bacillus, Enterococcus и Streptococcus, а также дрожжей рода Saccharomyces.
Опыты показали, что добавление пробиотиков в рацион поросят улучшает их рост, снижает смертность, уменьшает частоту обнаружения E. coli в фекалиях и возникновения диареи, а также увеличивает выработку в слепой кишке короткоцепочечных жирных кислот, которые полезные бактерии используют для размножения и колонизации в организме хозяина.
Установлено, что пробиотики на основе бацилл способствуют формированию здоровой желудочно-кишечной микробиоты и улучшают рост свиней. Считается, что эти эффекты опосредованы несколькими механизмами, включая:
- секрецию гидролитических ферментов, которые могут улучшить переваримость и усвоение питательных веществ, таких как гликозидазы, протеазы, маннаназы и липазы;
- улучшение микробиома и здоровья кишечника за счет сохранения целостности кишечного барьера, благотворной модуляции кишечной микрофлоры за счет конкурентного исключения и антагонизма патогенов;
- производство бактериоцинов, которые ингибируют бактерии и нейтрализуют энтеротоксины;
- стимуляцию иммунной системы.
С учетом перечисленных механизмов действия пробиотиков на основе бацилл провели исследование in vitro. Во-первых, анализы ингибирования патогенов количественно оценивают прямой антагонизм. Во-вторых, анализы адгезии IPEC-J2 оценивают взаимодействие эпителия, лежащее в основе колонизации, устойчивости и конкуренции за рецепторные участки. В-третьих, целостность барьера оценивается с помощью трансэпителиального электрического сопротивления (TEER) и RT-qPCR транскриптов плотных соединений и муцинов (ZO-1, MUC13, MUC20), что обеспечивает целевые показатели усиления эпителия. Наконец, нецелевой протеомный анализ в клетках IPEC-J2 и клетках 3D4/21, подобных свиным макрофагам, позволяет определить профили цитокинов и сигнальных медиаторов для выявления иммуномодулирующих эффектов, включая ослабление провоспалительных маркеров и усиление противовоспалительных путей.
Вместе эти конечные точки позволяют преобразовать имеющиеся знания в согласованную экспериментальную структуру и обеспечивают прямое функциональное сравнение трех коммерческих продуктов: Enviva® PRO — штамм Bacillus; C2 — штамм B. licheniformis + B. subtilis; C3 — штамм Clostridium butyricum (таблица).
Бесклеточный супернатант многоштаммного пробиотика Enviva® PRO сильно ингибировал рост патогенов (84,8±5,3% ингибирования ETEC F4+ F18– по сравнению с контрольной средой; p < 0,05), тогда как C2 не оказывал эффекта, а C3 ингибировал только один изолят (рис. 1).
В условиях тестирования штаммы Bacillus в пробиотике Enviva® PRO более эффективно ингибировали рост отдельных патогенных изолятов и усиливали экспрессию белков плотных межклеточных соединений (рис. 2). Кроме того, Enviva® PRO увеличивал продукцию противовоспалительных цитокинов и снижал выработку провоспалительных цитокинов. Эти результаты предоставляют механистические доказательства, которые помогают объяснить положительные результаты, полученные при скармливании поросятам кормовой добавки Enviva® PRO в предыдущих исследованиях in vivo (Корея, Таиланд).
Таким образом, детально описана и подтверждена эффективность Enviva® PRO (показанная ранее при исследовании на коммерческих свиньях), опосредованная несколькими механизмами: прямым подавлением патогенов, укреплением кишечного барьера и модуляцией иммунного ответа. Для получения дополнительной информации и заказа пробиотика Enviva® PRO обращайтесь в компанию «ДАНИСКО».
ЗАО «ДАНИСКО»
121614, Москва, ул. Крылатская, д. 17, корп. 3
Тел.: +7 (985) 350-63-90
Эл. почта: Tatiana.Kryukova@IFF.com,
info.animalnutrition@IFF.com
