Влияние пробиотиков, пребиотиков, симбиотиков на продуктивные качества сельскохозяйственных животных

Пробиотики — это живые микроорганизмы и продукты их ферментации, обладающие антагонистической активностью по отношению к патогенной микрофлоре и способствующие микробному балансу в кишечнике [7].

На основе живых лактобактерий, бифидобактерий, стрептококков разработан целый ряд пробиотиков, которые используют для поддержания и восстановления микробиоценоза пищеварительного тракта животных и птицы.

Пробиотические препараты можно разделить на несколько групп:

• — монокомпонентные — содержат один вид живых бактерий: ацидофильная бульонная культура (АБК), бифидумбактерин ветеринарный, бифинорм, галлиферм, лактоамиловорин, ромакол, стрептоэколакт, фитобактерин, целлобактерин;
• — поликомпонентные — содержат несколько видов живых бактерий: лаком, лактицид, саратовская-3, стрептобифид, интестивит, фагосан, биосан, бифацидобактенин, бифидумбактерин, споровит;
• — комбинированные — кроме живых микроорганизмов содержат стимуляторы роста симбионтных бактерий, иммуностимуляторы и др.: апиник, реалак, бактонеотим, иммунобак, лактоферон.

В нашей стране в качестве пробиотиков применяют также пропионовоацидофильную бульонную культуру (ПАБК), лакгобактерин, ацидофилин, бифилакт, пропиовит, пропиацид. азотацид, колибактерин, СБА, СТФ-1/56, препарат бактерин-SL и др., за рубежом — еугалан (Австралия), колифлорал, эугален (Австрия), нормофлор (Болгария), лактомикс (Венгрия), омнифлора (Германия), лактози (Италия), омнифлора, биолактиль, миобифидис, комфиллюс, лиобифидус, бифидаген, бактисубтиль (Франция), севакол, лакто, галакто (Чехия, Швейцария), лактиферм, пигфес (Швеция) и др. В США и Японии используют пробиотические препараты из живых микроорганизмов родов Lactobacillus, Streptococcus и Bacillus.

Пробиотики оказывают свое действие на организм хозяина через различные медиаторы, которые представляют собой либо компоненты микробной клетки, либо продукты метаболической активности пробиотических штаммов или нормальной микрофлоры кишечника.

Эти медиаторы, достигая места своего приложения в нервной, гормональной, иммунной или иных тканях, органах и системах макроорганизма, прямо или опосредованно взаимодействуют в них с соответствующими рецепторами, структурами или ферментами, следствием чего являются благоприятные для организма хозяина изменения в его биохимических, поведенческих реакциях или физиологических функциях. Следовательно, пробиотики на основе живых микроорганизмов можно рассматривать, как небольшие фабрики, производящие множество разнообразных биологически активных соединений — медиаторов, участвующих в восстановлении и поддержании здоровья животных [11].

Позитивный эффект пробиотиков на организм хозяина проявляется как на местном уровне через нормализацию микробной экологии пищеварительного тракта, так и системно.

Механизмами положительного эффекта пробиотиков на макроорганизм по мнению И. Б. Куваевой являются: ингибирование роста потенциально вредных микроорганизмов в результате продукции антимикробных субстанций; конкуренция с ними за рецепторы адгезии и питательные вещества; активация иммунно-компетентных клеток и стимуляции иммунитета. Стимуляция роста представителей индигенной флоры в результате продукции витаминов и других ростостимулирующих факторов; нормализации рН, нейтрализации токсинов.

Изменение микробного метаболизма, ведущего к повышению или снижению синтеза и активности бактериальных ферментов и, как следствие этого, продукции соответствующих метаболитов (например, летучих жирных кислот, глютамина, аргинина, витаминов, пептидогликанов и т. д.), обладающих способностью местно или после проникновения в кровь и другие биологические жидкости макроорганизма непосредственно вмешиваться в метаболическую активность клеток соответствующих органов и тканей. Модулировать его морфокинетические характеристики, физиологические функции, биохимические и поведенческие реакции [4].

Другие механизмы (прямые эффекты пробиотиков после их всасывания из пищеварительного тракта на ферментативные и иные клеточные реакции гормональных, нервных выделительных, иммунных и других органов и тканей).

Пробиотики на основе компонентов микробных клеток или метаболитов реализуют свое позитивное влияние на физиологические функции и биохимические реакции организма хозяина либо непосредственно вмешиваясь в метаболическую активность клеток соответствующих органов и тканей, либо опосредованно через регуляцию функционирования биопленок на слизистых макроорганизма.

Помимо восстановления микроэкологического статуса и связанного с ним повышения колонизационной резистентности и предотвращения транслокации потенциально патогенных микроорганизмов через слизистые многие пробиотики могут оказывать положительный эффект на организм хозяина в результате модуляции аутоиммунных реакций, изменения функций макрофагов, продукции цитокинов, активации иммунной системы, связанной со слизистыми.

В числе средств, применяемых с целью профилактики и терапии бактериальных инфекций, ведущее место начинают занимать пробиотики [12].

Анализ имеющихся литературных данных свидетельствует о многогранном воздействии пробиотиков на микроэкологию пищеварительного тракта.

Наиболее важными аспектами взаимодействия пробиотических штаммов с микрофлорой кишечника и организмом животного являются образование антибактериальных веществ, конкуренция за питательные вещества и место атгезии, изменение микробного метаболизма (увеличение или уменьшение ферментативной активности), стимуляции имунной системы, противораковое и антихолестеринемическое действия.

Пробиотики используют для стимуляции неспецифического иммунитета, профилактики и лечения при смешанных желудочно-кишечных инфекциях, расстройствах пищеварения алиментарной этиологии (дисбактериозы, острые молочно-кислые ацидозы и др.), возникающих вследствие резкого изменения состава рациона, нарушений режимов кормления, технологических стрессов и других причин, переустановление микробиоценоза пищеварительного тракта после лечения антибиотиками и другими антибактериальными химиотерапевтическими средствами, замены антибиотиков в комбикормах для молодняка животных, пушных зверей и птицы, улучшения процессов пищеварения, ускорения адаптации животных к высокоэнергетическим рационам и небелковым азотистым веществам, повышения эффективности использования корма и продуктивности.

Пробиотики широко применяют для профилактики дисбактериозов молодняка сельскохозяйственных животных и птиц. Ошибочно рассматривать дисбактериозы как механический процесс чрезмерного развития условно-патогенной микрофлоры под воздействием внешних факторов без учета реакций организма-хозяина. Основной предпосылкой развития кишечных дисбактериозов со стороны макроорганизма является иммунодефицитное состояние, обусловленное сочетанным эффектом эволюционных особенностей развития иммунного ответа в раннем постнатальном периоде и воздействием внешних иммунодепрессивных факторов, таких как технологичкский стресс, лекарственная и антибиотиковая терапия, чрезмерная нагрузка антигенами при плановых вакцинациях, дефицит белков и витаминов, нарушение молозивного иммунитета и др. Последствия иммунологической дипрессии многогранны, но в первую очередь они проявляются сдвигом регуляторной функции макроорганизма, которая поддерживает баланс между нормальной и условно-патогенной кишечной микрофлорой [14].

Недооценка особенностей иммуногенеза дисбактериозов приводит к тому, что пробиотики, содержащие штаммы лактобацилл или бифидобактерий с высокой колонизационной активностью, теряют свою адгезивную связь с рецепторами клеток кишечника, и препараты становятся малоэффектными в профилактике дисбактериозов.

Пребиотики — это неперевариваемые ингредиенты корма, которые способствуют улучшению здоровья за счет избирательной стимуляции роста и метаболической активности одной или нескольких групп бактерий, обитающих в толстой кишке.

Основным компонентом пребиотиков являются пищевые волокна (полисахариды и лигнин), которые не перевариваются эндогенными секретами желудочно-кишечного тракта. Пищевые волокна способствуют улучшению пищеварения и формированию здоровой микрофлоры кишечника [9].

Свойства пребиотиков наиболее выражены во фруктозоолигосахаридах (ФОС), инулине, галакто-олигосахаридах (ГОС), лактулозе, лактитоле. Пребиотики содержатся в молочных продуктах, кукурузе, луке репчатом, цикории полевом, фасоли, горохе, крупах и др.

Мало изучены свойства таких пребиотиков, как маннозо-, мальтозо-, ксилозои глюкозоолигосахаридов.

Хорошо зарекомендовал себя отечественный пребиотик рекицен. Он усиливает адаптационные возможности организма животных, его устойчивость к стрессам, обладает общеукрепляющими свойствами. Использование рекицена приводит к активизации центральной нервной системы, улучшению вегетомоторной и психомоторной саморегуляции, увеличению физической выносливости и работоспособности животных. Кроме того, рекицен обладает детоксикационными свойствами, а также способностью нормализовать микрофлору кишечника и общий обмен веществ в организме.

Пребиотик октафлор искусственно создан из натриевых и калиевых солей органических кислот. Его применяют для восстановления микрофлоры в желудочно-кишечном тракте и повышения усвояемости питательных веществ корма.

На основе пребиотика октафлор производят кормовую добавку для животных маримикс с октафлором. Ее применяют в качестве профилактического средства при нарушении пищеварения, заболеваниях желудочно-кишечного тракта и отравлениях [16].

Симбиотики — это смесь пробиотиков и пребиотиков, которые оказывают положительное влияние на здоровье организма-хозяина, улучшая выживаемость и приживляемость в кишечнике живых бактериальных добавок и избирательно стимулируя рост и активацию метаболизма лактобактерий и бифидобактерий.

По мнению Р. В. Веселухина (1971), И. Жуковой (1966), участие симбионтных микроорганизмов в азотистом (белковом) питании является одной из основных их функций. В результате сложных биохимических процессов, протекающих в желудочно-кишечном тракте хозяина, микроорганизмы, усваивая поступающие питательные вещества, размножаются, растут и быстро увеличивают свою биомассу. Отмирая, они преревариваются и усваиваются организмом, являясь источником белка [19].

Антибактериальная активность симбионтов обусловлена способностью продуцировать спирты, перекись водорода, молочную, уксусную и другие органические кислоты. синтезировать лизоцим и антибиотики широкого спектра действия (лактолин, низин, ацидофилин, лактоцид и др.).

Они могут угнетать рост других видов также за счет более высокого биологического потенциала, быстрого размножения и достижения М-концентрации, более короткой lag-фазы, изменения pH или окислительно-восстановительного потенциала среды.