Подписка на обновления
|
Влияние комбинации ферментов и пробиотика Cинкра™ AVI 101 (Syncra® AVI 101) на продуктивность и иммунный ответ бройлеров при заражении кокцидиозомВлияние комбинации ферментов и пробиотика Cинкра™ AVI 101 (Syncra® AVI 101) на продуктивность и иммунный ответ бройлеров при заражении кокцидиозом
ВВЕДЕНИЕ Значительные экономические потери в мировой птицеводческой отрасли связаны с клиническими и субклиническими заболеваниями желудочно-кишечного тракта. Кокцидиоз и некротический энтерит (НЭ) являются болезнями домашней птицы, которые часто встречаются при промышленном производстве (Williams, 2005). Субклинический кокцидиоз негативно влияет на структуру кишечника, использование корма и общие показатели роста. Некротический энтерит поражает до 40% промышленных стад бройлеров и, по оценкам, обходится птицеводству примерно в 0,05 USD/гол. только в Соединенных Штатах (McDevitt et al., 2006), а сумма ежегодных потерь во всем мире составляет более 3 млрд USD (Williams, 1999). В связи с растущим стремлением к производству мяса птицы без использования антибиотиков и запретом на антибиотические стимуляторы роста (кормовые антибиотики) в ЕС растет потребность в поиске альтернативных решений для борьбы с этими двумя экономически значимыми заболеваниями ЖКТ. Растущая стоимость кормовых ингредиентов вынуждает птицеводов использовать более дешевые побочные продукты (например, кормовую барду и пшеничные мукомольные отходы), часто содержащие высокие уровни антипитательных факторов, таких как некрахмальные полисахариды, которые увеличивают влагоудерживающую способность корма и вязкость химуса и тем самым снижают переваримость питательных веществ. По этой причине в кормах для животных и птицы для улучшения доступности питательных веществ и эффективности использования ингредиентов все чаще используются ферменты. Сегодня большинство экспериментов проводятся в исследовательских учреждениях, где невозможно создать условия и получить клиническую картину, соответствующую реалиям птицефабрик. Целью настоящего эксперимента являлась оценка влияния комбинации ферментов + пробиотика на показатели прироста, морфологию кишечника и показатели иммунного ответа у бройлеров (петушки кросса Cobb 500) с умеренным кокцидиальным заражением (для моделирования условий промышленного производства).
СХЕМА ЭКСПЕРИМЕНТА И ОПЫТНЫЙ РАЦИОН В проведенных исследованиях оценивали влияние комбинации ферментов ксиланазы, амилазы и протеазы (XAP — xylanase, amylase, protease) в сочетании с пробиотическими культурами (три штамма Bacillus spp.), коммерческое название комплексного продукта Cинкра™ AVI 101 (Syncra® AVI 101), на гистологию кишечника, иммунный ответ и продуктивность бройлеров. Ферментная комбинация содержала 2000 Ед/кг эндо-ксиланазы от Trichoderma reesei, 200 Ед/кг альфа-амилазы от Bacillus licheniformis и 4000 Ед/кг сериновой протеазы от B. Subtilis (XAP; Danisco Animal Nutrition/DuPont). Пробиотик содержал комбинацию спор от трех штаммов Bacillus в концентрации 75 000 КОЕ/г (Danisco Animal Nutrition/DuPont). Четыре опытных рациона были протестированы в 2х2 факторном анализе по системе случайной выборки, включающем два уровня инфицирования (птица, зараженная кокцидиозом, и незараженная) и два вида рациона (с добавлением кормовой добавки Cинкра™ AVI 101 и без нее). Для опыта были сформированы 4 группы: I группа — незараженная контрольная группа (НЗК); II группа — НЗК + Cинкра™ AVI 101; III группа — зараженная контрольная группа (ЗК); IV группа — ЗК + Cинкра™ AVI 101. Для апробации каждой из четырех опытных групп использовались восемь секций по шесть голов цыплят. Петушки кросса Cobb 500 получали корм в виде россыпи с 1-го по 21-й день, птицу содержали внутри брудеров с приподнятыми сеточными полами и глубокой подстилкой.
В возрасте пяти дней птице III и IV групп перорально через желудок ввели шестикратную дозировку противококцидийной вакцины Advent®, которая содержала живые ооцисты Eimeria acervulina, Eimeria maxima, Eimeria tenella с добавлением гентамицина и амфотерицина B в качестве консервантов (Novus, Inc., Сент-Луис, Миссури).
Вакцина совместно с использованием рациона с высоким содержанием клетчатки (включая рожь и пшеничные мукомольные отходы) вызвала у птицы состояние некротического энтерита в кишечнике. Контрольным незараженным цыплятам ввели тот же объем 0,9% физиологического раствора. Живую массу и потребление корма, конверсию корма (КК) рассчитывали для стартера (1–12-й день), гроуера (12–21-й день) и в целом за период 1–21-го дня. Морфологию кишечника и параметры иммунного ответа измеряли на 12 и 21-й день. Отмечено, что по сравнению с незаражёнными группами кокцидиальная инфекция уменьшала среднесуточный прирост живой массы (P<0,05), повышала затраты корма, снижала высоту ворсинок и увеличивала глубину крипт. У зараженных бройлеров в кишечнике выявлено повышение противовоспалительных цитокинов (IL-6, IL-1; P<0,05), а также более высокие уровни белков острой фазы воспаления (APP, гемопексин и a-1-кислый гликопротеин) и циркулирующих гетерофилов.
Основной рацион для всех групп состоял из кукурузы, соевого шрота, пшеницы, ржи и пшеничных мукомольных отходов (табл. 1).
Бройлеров (взвешивание по секциям) и кормушки взвешивали на 0, 12 и 21-й день. Измеряли среднесуточный прирост живой массы и потребление корма, рассчитывали конверсию корма. Падеж регистрировался ежедневно. Коэффициент конверсии калорий был рассчитан как энергия, потребляемая (ккал) на 1 кг прироста. Был проведен иммунологический анализ кишечников, гистологический анализ тканей из середины двенадцатиперстной, тощей, подвздошной кишки и левого отростка слепой кишки. Исследовали количество интраэпителиальных лимфоцитов, толщину собственной пластинки эпителия, высоту ворсинок (от основания собственной пластинки до вершины ворсинки), ширину ворсинки в ее средней точке и глубину крипт между соседними ворсинками.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Факторный анализ 2х2 показал, что кокцидиальное заражение не влияет на потребление корма (ПК), но снижает среднесуточный прирост живой массы (P<0,05) и повышает конверсию корма (P<0,05) и калорий (P<0,05) по сравнению с незараженным контролем. Добавление Cинкра™ AVI 101 не оказывало значительного влияния на потребление корма и прирост во время фазы старта и выращивания. Однако оно снижало КК (P<0,05) и конверсию калорий (P<0,05) по сравнению с контрольными группами во всех фазах. В целом данные за 1–21-й день показали, что применение Cинкра™ AVI 101 улучшило среднесуточный прирост (34,1 против 33 г/сут., P<0,05) и уменьшало КК (1,35 против 1,28, P<0,05) по сравнению с контрольной группой (табл. 2).
Исследователи не обнаружили корреляцию между добавлением XAP + пробиотика (Cинкра™ AVI 101) и заражением птицы кокцидиозом, однако добавление препарата Cинкра™ AVI 101 в большей степени улучшило продуктивность в начальной фазе заболевания. В течение 1–12 дней применение Cинкра™ AVI 101 улучшило прирост на 3,4 и 8% и уменьшило КК на 3,5 и 5,8% в отсутствии и в присутствии заражения соответственно. Коэффициент конверсии калорий был значительно ниже (P<0,05) в группе ЗК + Cинкра™ AVI 101 по сравнению с ЗК во всех фазах. Более того, в группе ЗК + Cинкра™ AVI 101 коэффициент преобразования калорий снижался при кормлении на этапе 2 и в общем периоде по сравнению с незараженным контролем. В течение 1–12 дней бройлеры, получавшие добавку Cинкра™ AVI 101, использовали на 125 и 221 ккал/кг меньше энергии для получения 1 кг прироста в присутствии и отсутствии заражения соответственно. Хотя отход птицы в данном исследовании не наблюдался, на 21-й день группа ЗК + Cинкра™ AVI 101 показывала меньше признаков клинической картины заболевания по сравнению с зараженной контрольной группой (в контрольной группе отмечено 11 пастообразных клоак, три тяжелых дисхондроплазии большеберцовой кости и одна птица с плохим оперением, в то время как в группе с Cинкра™ AVI 101 — пять пастообразных клоак и одна гематома на крыле). ОБСУЖДЕНИЕ И ВЫВОДЫ В данном исследовании местная реакция кишечника на заражение кокцидией приводила к снижению высоты ворсинок и повышенным уровням воспалительных маркеров IL-6 и IL-1b в различных участках ЖКТ. Заражение было связано с атрофией ворсинок. Текущие результаты согласуются с предыдущими исследованиями. Например, заражение кокцидией привело к снижению прироста и эффективности кормления, увеличению толщины собственной пластинки двенадцатиперстной кишки и уменьшению высоты ворсинок у цыплят (Klasing et al., 2002). Кроме того, субклиническое течение болезни нарушает целостность кишечника, далее вызывает реакцию острой фазы и снижает экономические показатели производства (Klasing, 2007; Klasing and Johnstone, 1991). Ряд исследований продемонстрировал способность пробиотика на основе Bacillus подавлять потенциально вредные иммунные реакции (Lee et al., 2010a, b; Waititu et al., 2014). В этом исследовании показано, что применение Cинкра™ AVI 101 ограничивает воспалительный ответ, вызванный заражением кокцидией, на что указывают значительно сниженные уровни белков острой фазы воспаления, уменьшение количества интраэпителиальных лимфоцитов и толщины собственной пластинки, а также другие маркеры воспаления, такие как дуоденальный IL-6, на 21-й день по сравнению с зараженной контрольной группой. В проведенном исследовании умеренное заражение кокцидиозом не приводило к снижению потребления корма, однако достоверно снижалась живая масса и эффективность использования корма. Это может быть связано с водорастворимыми некрахмалистыми полисахаридами в рационе, создающими высоковязкий химус в тонком кишечнике, вследствие чего ухудшается переваривание питательных веществ и эффективность использования корма. Добавка комбинации Cинкра™ AVI 101 снижает негативные последствия заражения кокцидией, уменьшает уровень воспалительного ответа и поддерживает продуктивность, сопоставимую с незараженной контрольной группой. Хотя кормовая добавка в данном исследовании не оказала влияния на смертность, применение Cинкра™ AVI 101 поддерживало лучшее состояние здоровья, о чем свидетельствует уменьшение количества пастообразных клоак и тяжелой большеберцовой дисхондроплазии. Управление кормлением, в частности использование Cинкра™ AVI 101, улучшает целостность кишечника и повышает энергоэффективность в условиях субклинической патогенной нагрузки (Murugesan, 2013). С ростом стоимости кормов использование более сложных рационов с повышенным включением побочных продуктов увеличивает потребность в ферментах в рационе. Авторы пришли к выводу, что комбинация ферментного комплекса и пробиотика может увеличить эффективность больше, чем каждая добавка, используемая отдельно. Одна из гипотез заключается в том, что некоторые кормовые ферменты могут действовать пребиотически, обеспечивая подходящие субстраты для пробиотических штаммов и предпочтительных микроорганизмов. Необходима дальнейшая работа для определения продуктов ферментативной активности и оценки предпочтительности пробиотических штаммов на субстраты для поддержки роста. Данное исследование показало, что комбинация Cинкра™ AVI 101 улучшила использование ОЭ как в условиях заражения, так и при отсутствии такового. Коэффициент конверсии калорий (ккал/кг прироста живой массы) был на 125 и 221 ккал ниже при комбинированном лечении Cинкра™ AVI 101 в условиях отсутствия и присутствия кокцидийного заражения соответственно в течение 1–12 дней, когда было произведено инфицирование. Это подразумевает, что комбинация может быть более эффективной при заражении. Улучшенная конверсия ОЭ в живую массу за счет добавления Cинкра™ AVI 101 была обусловлена изменениями в морфологии кишечника и немедленным ответом на кокцидиальное заражение. Результаты показали, что добавление Cинкра™ AVI 101 снижало тяжесть кокцидиального заражения, уменьшая степень кишечного воспаления и потребность в энергии для иммунного ответа.
Вероятно, это является причиной сопоставимости эффективности кормления до уровней незараженной контрольной группы. Таким образом, результаты опыта показывают, что Cинкра™ AVI 101 в рационе снижает воспаление при заражении кокцидией, сохраняет воспалительный/противовоспалительный баланс и уменьшает степень негативных изменений в абсорбционном эпителии кишечника. Более низкий уровень воспаления при использовании комбинации Cинкра™ AVI 101 означал более низкий уровень белков острой фазы воспаления в плазме крови, что коррелировало с улучшением среднесуточного прироста живой массы и использования обменной энергии у бройлеров.
|