ООО Биотехагро Карта сайта Поиск по сайту
Биотехагро - производство биопрепаратов для сельского хозяйства Внимание! 60 гр «Бацелла-М» увеличивают на 1,5-2 кг среднесуточный надой от коровы. Сегодня молоко в цене!
<<< Статьи — О биометодах в с.х.

Пробиотики — неотъемлемый компонент рационального кормления животных

А.Н.Панин, Н.И.Малик,
ФГУ ВГНКИ

Качество пищевой продукции является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье нации, сохранение её генофонда. Снижение качества питания в последние годы обусловлено как недостаточным потреблением питательных веществ, в первую очередь полноценных белков животного происхождения и витаминов, так и контаминацией животноводческой продукции ксенобиотиками техногенной и биологической природы. Безопасность и качество продукции животного происхождения неразрывно связаны. Невозможно гарантировать качество продуктов питания, если игнорировать биологические, токсикологические и радиологические факторы риска.

Мировая общественность уделяет серьезное внимание безопасности продуктов литания. Наиболее ярко это проявилось в отказе от использования антибиотиков — стимуляторов роста в странах Европейского союза. Продукты убоя животных при определенных условиях могут быть источником возникновения не только типичных инфекционных и инвазионных болезней у людей, но и различных пищевых заболеваний, к которым относят пищевые токсикоинфекции и токсикозы. Микробные контаминанты — возбудители пищевых токсикоинфекций — создают особый риск для здоровья человечества. Актуальность этой проблемы вытекает из того, что почти миллион диарейных инфекций в год связаны с микробиологическим фактором.

Отчеты ВОЗ показывают, что увеличение производства продукции животного происхождения сопровождается последовательным нарастанием вспышек пищевых токсикоинфекций у человека, в том числе сальмонеллеза в 7 раз, иерсиниоза и кампилобактериоза — в 15 раз.

Значимость потребительского мнения, нашедшая отражение в создающейся законодательной базе, делает биологическую безопасность основным критерием качества пищевых продуктов, и воплотилась в «Концепции государственной политики в области здорового питания населения в Российской Федерации в период до 2005 года», которая была одобрена постановлением Правительства РФ. Согласно этой Концепции проблема продовольственной безопасности России рассматривается как с позиции адекватности сложившейся структуры потребления пищевых продуктов физиологическим потребностям населения в необходимых пищевых веществах и энергии, так и охраны организма от попадания с пищей ксенобиотиков техногенного и биологического происхождения. Важным звеном в решении проблемы здорового питания является интенсификация животноводства, и в первую очередь птицеводства и свиноводства, которая возможна только при принятии и неукоснительном исполнении концепции рационального кормления животных. Данная концепция предусматривает применение полноценных кормов, обеспечивающих оптимальное и бережное использование генетического потенциала продуктивности животных и получение от них продукции, благополучной в ветеринарно-санитарном отношении.

Накопленный фактический материал и многочисленные научные публикации последних лет свидетельствуют о том, что характерной чертой современной инфекционной патологии молодняка является неукоснительный рост оппортунистических кишечных инфекций, возбудителями которых являются условно-патогенные бактерии. Эти микроорганизмы широко циркулируют в хозяйствах, обладают широким спектром вирулентности (энтеротоксигенности, адгезивности, гемолитической активности, антибиотикоустойчивости).

Основным биотопом условно-патогенных бактерий родов Escherichia, Proteus, Citrobacter, Klebsiella, Peptococcus, Bacillus. Clostridium, Bacteroides, Yersinia, Ervinia, Salmonella, Streptococcus, Staphylococcus, Pseudomonas является кишечник теплокровных животных. Высокая экологическая пластичность условно-патогенных бактерий позволяет им длительно сохраняться в различных объектах внешней среды.

На фоне высокой обсемененности кормов и различных объектов внешней среды условно-патогенными микроорганизмами происходит опережающее заселение кишечника новорожденных животных энтеробактериями и замедление процессов колонизации кишечной стенки, нормальной микрофлорой — молочнокислыми бактериями, бифидобактериями, пропионовокислыми бактериями и энтерококками.

Не случайно болезни молодняка, сопровождающиеся диарейным синдромом, остаются наиболее сложной проблемой ветеринарной медицины. Практика показывает, что существующий в настоящее время комплекс технологических, зоогигиенических, ветеринарно-санитарных приемов при выращивании молодняка животных не позволяет поддерживать высокий уровень резистентности к бактерийным инфекциям, вызванным условно-патогенной микрофлорой. Применение антибиотиков для профилактики и лечения при желудочно-кишечных болезнях небезопасно и становится все менее эффективным.

Особую тревогу в современных условиях ведения животноводства и птицеводства вызывает тенденция увеличения массовой заболеваемости и падежа новорожденных телят и поросят, а также цыплят второго периода откорма от желудочно-кишечных инфекций.

Доказано, что интенсивная технология выращивания животных искажает процессы формирования кишечного микробиотопа у новорожденных. В отличие от домашних сородичей у животных промышленного стада — поросят, телят и цыплят — существенно снижен общий индекс кишечной микрофлоры. Состав кишечного микробиотопа молодняка характеризуется присутствием анаэробных спорообразующих бактерий, стафилококков, протея, плесневых и дрожжеподобных грибов. Количество эшерихий со сниженной ферментативной активностью может достигать 30-40 %. Значительно снижен уровень молочнокислой флоры. Количество бифидобактерий минимально.

Защитный потенциал кишечной популяции лактобацилл и бифидобактерий у молодняка продуктивных животных существенно снижен. Большую часть популяции лактобаципл и бифидобактерий представляют клоны с низкими колонизационными характеристиками и слабыми антагонистическими свойствами.

Под действием ряда экзогенных (антибиотики, вакцинация) и технологических факторов нарушается микроэкологическое равновесие кишечного биотопа, что приводит не только к доминированию потенциально патогенных микробов. Ускоряются темпы изменчивости условно-патогенных микроорганизмов, усиливаются генетический обмен и скорость формирования клонов, несущих плазмиды лекарственной устойчивости и нередко включающих гены, детерминирующие адгезивные, цитотоксические и энтеротоксические свойства условно-патогенных бактерий.

Нарушение эволюционно сложившегося равновесия в кишечном микробиотопе приводит к развитию дисбактериоза и дисбактериозной диареи. На фоне дефицита нормальной кишечной микрофлоры и ее низких защитных характеристик под прессингом энтеробактерий происходит прорыв барьеров слизистой кишечника и проникновение их в кровь и паренхиматозные органы. Накоплены многочисленные факты о проницаемости слизистой кишечника для микроорганизмов, постоянной миграции бактерий в кровь в составе макрофагов, о транслокации под действием большого числа факторов, а результате чего у животного с ослабленной иммунной системой развивается генерализованная инфекция. Переболевшие животные отстают в росте и развитии, и длительное время могут быть скрытыми носителями условно-патогенных бактерий.

Не случайно одним из основных источников пищевых токсикоинфекций человека являются животные, вынужденно убитые, а также с латентно протекающими бактерийными заболеваниями. В результате постоянного попадания бактерий во внутренние среды в крови животных накапливаются промежуточные и конечные продукты фагоцитоза, чужеродные молекулы, представляющие собой компоненты клеточных стенок микроорганизмов, а также низкомолекулярные соединения микробного происхождения, которые блокируют факторы естественной резистентности организма.

Дисбактериоз кишечника замыкает патогенетический порочный круг, разорвать который необходимо как для успешной профилактики основного заболевания, так и для ликвидации его последствий. Научные исследования подтверждают, что отдельные компоненты рациона являются особо полезными для здоровья животных. Использование кормов, обогащенных биологически активными кормовыми добавками, натуральными продуктами с лекарственными свойствами, минеральными соединениями и витаминами позволяет предотвратить развитие многих патологий у животных.

С этих позиций пробиотики следует рассматривать как часть рационального потенциала животных, поддержания их здоровья и получения продукции высокого качества, безопасной как в бактериальном, так и в химическом отношении. В состав пробиотиков входят типичные представители нормофлоры толстого отдела кишечника животных — молочнокислые бактерии, бифидобактерий, стрептококки, играющие огромную роль в защите кишечной стенки и просветного содержимого от избыточной колонизации грамнегативной микрофлоры.

Механизм действия пробиотиков в отличие от антибиотиков направлен не на уничтожение, а на конкурентное исключение условно-патогенных бактерий из состава кишечного микробиотопа, чтобы предотвратить усиление и передачу факторов вирулентности в популяции условно-патогенных бактерий.

Бактерии-пробионты обеспечивают опережающее заселение кишечника новорожденных животных нормальной микрофлорой и создают биологический барьер, преграждающий доступ к ней условно-патогенных бактерий.

В процессе жизнедеятельности бактерии-пробионты вырабатывают комплекс биологически активных соединений, избирательно воздействующих на условно-патогенные микробы. Например, лизоцим резко снижает способность грамнегативных бактерий к делению и размножению, молочная кислота замедляет их рост, перекись водорода разрушает их клеточную стенку. Бактериоцины обладают общим бактериостатическим действием на грамотрицательную микрофлору. Таким образом, по силе воздействия на негативную кишечную микрофлору пробиотики, препараты из живых бактерий могут быть альтернативой антибиотикам.

Снижение популяционного уровня и блокада факторов патогенности у грамотрицательной микрофлоры лежит в основе профилактического эффекта пробиотиков. Дополнительным механизмом, усиливающим защитные свойства бактерий-пробионтов, является обмен сигнальными молекулами с иммунокомпетентными клетками слизистой кишечника, усиливая продукцию секреторного иммуноглобулина А, комплемента, лизоцима, которые блокируют прикрепление энтеропатогенных бактерий к поверхности слизистой.

Первые попытки использовать пробиотики были связаны с поиском путей профилактики сальмонеллеза и колибактериоза в промышленном птицеводстве без применения антибиотиков, хотя по существу доказательство регуляторного влияния молочнокислых бактерий на микрофлору кишечника установил еще И.И.Мечников (1903-1905). Эта задача остается актуальной и в настоящее время, поскольку в международном сообществе существует четкое понимание того факта, что мясо птицы является не только диетическим продуктом, но и наиболее дешевым, доступным источником белка животного происхождения.

В промышленном птицеводстве на смену старым кроссам приходят высокопродуктивные и быстрорастущие кроссы цыплят-бройлеров, срок выращивания которых сократился до 35-36 дней. Быстрорастущие цыплята успевают пройти стадию роста, но не стадию развития. Несформированная иммунная и ферментная системы делают их высокочувствительными к бактерийным и вирусным агентам

Дефицит нормальной микрофлоры у цыплят первых дней жизни приводит к бурному размножению нежелательной кишечной микрофлоры, замедлению процессов формирования иммунокомпетентных органов, перерасходу энергии, заложенной в желточном мешке. Снижение иммунного гомеостаза сопровождается повышенной восприимчивостью цыплят к бактерийным и вирусным инфекциям.

Желудочно-кишечные болезни наносят огромный ущерб животноводству вследствие высокой заболеваемости и падежа, затрат на лечебные мероприятия, снижения продуктивных качеств и племенной ценности животных, хотя в современных условиях ведения отрасли не представляется возможным оценить реальные масштабы экономических потерь, связанных с нарушением микроэкологии желудочно-кишечного тракта. Контаминация кишечника условно-патогенными бактериями приводит к существенным изменениям в обмене веществ за счет продукции ими энтеротоксинов и эндотоксинов, которые помимо прямого раздражающего действия на слизистую оболочку кишечника активируют процессы перекисного окисления липидов, вызывая обезвоживание и антиоксидантный стресс.

Избыточное присутствие в составе кишечного микробиотопа условно-патогенной флоры негативно сказывается на процессах кишечного микробного пищеварения и снижает усвоение кормов. Сбраживание углеводов энтеробактериями, клостридиями, гнилостными бактериями и плесневыми грибами происходит по типу уксуснокислого и маслянокислого брожения, снижающего энергетическую ценность корма. Побочные продукты метаболизма усповно-патогенных бактерий и плесневых грибов — биогенные амины и микотоксины в высокой мере токсичны для теплокровных животных. Учитывая, что до 20% энергии рациона расходуется на поддержание жизнедеятельности кишечной микрофлоры, потери энергии при негативном изменении состава кишечного микробиотопа бывают ощутимы.

Включение пробиотиков в технологию выращивания молодняка — наиболее современный способ профилактики желудочных болезней, основанный на экологически безопасных механизмах поддержания высокого уровня колонизационной резистентности кишечника. Мировая практика доказала, что пробиотики предупреждают риск контаминации кишечника теплокровных животных условно-патогенными бактериями и снижают частоту их выделения из органов животных при убое.

Пробиотики в отличие от антибиотиков не вызывают привыкания со стороны условно-патогенных микроорганизмов, обладающих R-плазмидой, кодирующей устойчивость к химиопрепаратам. Продукты жизнедеятельности бактерий-пробионтов не накапливаются в органах и тканях животных и не влияют на товарное качество птицеводческой продукции. Пробиотики не усиливают экологические характеристики энтеробактерий, ответственных за вирулентность. Они безопасны для окружающей среды и обслуживающего персонала.

Возможности использования пробиотиков в ветеринарии затрагивают довольно широкий круг проблем, начиная от коррекции кишечного биоценоза и распространяясь на коррекцию иммунной, гормональной и ферментативной систем молодняка.

В этой связи отечественные и зарубежные ученые считают необходимым внедрение пробиотиков в систему выращивания животных для профилактики неинфекционных желудочно-кишечных заболеваний молодняка, поддержания колонизационной резистентности кишечника, повышения физиологического статуса организма новорожденных животных, стимуляции роста и развития, получения качественной продукции, безопасной в ветеринарно-санитарном отношении.

Широкомасштабную работу по разработке новых пробиотиков и обоснованию концепции их применения ФГУ ВГНКИ проводит с начала 90-х годов прошлого столетия. За это время проведены экологические исследования микробиотопов промышленной и домашней птицы, здоровых и больных желудочно-кишечными болезнями поросят и телят разновозрастных групп. Проведено изучение экологических характеристик изолятов лактобацилл и бифидобактерий, выделенных из кишечника здоровых и больных животных. Определен видовой состав лакто- и бифидофлоры кишечника поросят и цыплят. Научно обоснованы критерии отбора штаммов для производства пробиотиков ветеринарного назначения.

Наши исследования показали, что популяция лактобацилл в кишечнике животных представляет собой сформированное, устойчивое к химическим детерминантам сообщество, антагонистические свойства которого статистически достоверно ассоциируют с уровнем продукции молочной кислоты, перекиси водорода и других биологических соединений, синергидно усиливающих бактериостатические свойства этих микроорганизмов.

Выявлено, что антагонистические свойства лактобацилл и бифидобактерий коррелируют с их адгезивной активностью. Наибольшие шансы для колонизации кишечника и выживания в нем имеют штаммы лактобацилл и бифидобактерий с высокой антагонистической и адгезивной активностью. Нами установлено, что в процессе жизнедеятельности лактобациллы и бифидобактерии вырабатывают метаболиты, которые снижают колонизационный и персистентный потенциал энтеробактерий.

Исследования сотрудников отдела пробиотиков и биологически активных препаратов ФГУ ВГНКИ выявили механизмы влияния пробиотических микроорганизмов на иммунную систему животных. В период дачи пробиотиков у животных происходит выраженная перестройка систем, ответственных за неспецифическую резистентность и активацию Т-клеточного звена иммунитета. Под влиянием пробиотиков возрастает активность сывороточного лизоцима, увеличиваются фагоцитоз и бактерицидная активность.

Многочисленные публикации показывают, что включение пробиотиков в систему выращивания молодняка животных снижает заболеваемость желудочно-кишечными болезнями, сокращает продолжительность выращивания, снижает затраты кормов, повышает сохранность. Пробиотики улучшают убойные и мясные качества молодняка свиней и цыплят-бройлеров.

В настоящее время на вооружении ветеринарной практики имеется достаточное количество отечественных и импортных пробиотических препаратов различного видового состава, предназначенных для коррекции кишечного биоценоза, стимуляции откорма, повышения естественной резистентности молодняка.

Перечень пробиотиков, зарегистрированных в Российской Федерации, насчитывает около 80 наименований отечественных и импортных пробиотических препаратов. Пробиотические культуры используются в составе кормовых добавок для молодняка животных. Ими обогащают заменители цельного молока, витаминные, минеральные, ферментные кормовые добавки.

В состав пробиотических лекарственных средств входят микроорганизмы, безопасные для здоровья человека и животных, обладающие широким спектром протективных свойств, в частности, бифидобактерий видов Bif.adolescentis, Bif.bifidum, Bif.langum, Bif.globosum, Bif.thermophilus; молочнокислые бактерии L.acidophilus, L.planlarum, Lbulgaricus. L.rhamnosus, L.fermentum; стрептококки Str.faecium, Str.lactis diastaticus; спорообразующие бактерии Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus cereus van Toyi, Ruminococcus albus, Bacillus panthothenticus.

Бактерии-пробионты широко используют для изготовления микробиологических консервантов для кормов (силосных заквасок) и в виде молочнокислых продуктов. Микроорганизмы, входящие в состав силосных заквасок, усиливают молочнокислое брожение и подавляют бродильные и гнилостные процессы при консервации кормов.

Таким образом, концепция государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации может быть реализована только при принятии концепции рационального кормления животных, обеспечивающей оптимальное использование генетического потенциала животных, получение продукции, полноценной как с точки зрения содержания необходимых макро- и микронутриентов, так и безопасной с позиций контаминации ксенобиотиками техногенного и биологического происхождения.

Многолетнее использование пробиотиков в России и за рубежом свидетельствует, что пробиотики должны рассматриваться как неотъемлемый компонент рационального кормления животных.

Ветеринария, № 7, 2006 год.