05.07.2024

Пробиотики в кормлении сельскохозяйственной птицы

В промышленном птицеводстве пробиотические кормовые добавки используются с 60-х годов прошлого века. С запретом кормовых антибиотиков и ростом тренда на экологически безопасные товары интерес к данной продукции значительно вырос.

В желудочно-кишечном тракте куриных обитают бактерии, микроскопические грибки, простейшие и вирусы — всего более 300 видов микробов. На их количество и соотношение значительное влияние оказывают факторы внешней среды (условия кормления и содержания, техногенные стрессы, назначение профилактических и лекарственных ветеринарных препаратов и др.).

Микробиота кишечника птицы формируется постепенно, в течение первых 2–7 (9) недель жизни и достигает относительной стабильности к возрасту 30 недель.

Ранее считалось, что кишечный тракт только что вылупившихся цыплят стерилен. Однако современные исследования иллюстрируют, что колонизация желудочно-кишечного тракта у птицы начинается уже со стадии эмбриона. Именно тогда закладывается разнообразие микробиоты кишечника как залога здоровья животного.

Исследования группы специалистов под руководством В.И. Фисинина и Г.Ю. Лаптева (2016) выявили у 6- и 17-суточных эмбрионов таких обитателей кишечника, как Enterobacteriaceae (представленных преимущественно Escherichia coli), Clostridia, Bacteroidetes, а также возбудителей ряда инфекций (в том числе Burkholderia, Bordetella, Pseudomonas, Salmonella, Klebsiella, Rickettsiales, Staphylococcus, Pseudomonas и др.)

При соблюдении условий инкубации птенцы при вылуплении имеют «задел» полезной микрофлоры. Хотя у здоровых цыплят первой недели жизни в зобе, двенадцатиперстной и подвздошной кишках и преобладают энтерококки и лактобациллы, а в слепой кишке — энтерококки, лактобациллы и колиформные бактерии, однако из-за несовершенства иммунной системы, стрессовой и микробной нагрузки у цыплят промышленных стад велика вероятность колонизации слизистых кишечника патогенной микрофлорой. Ряд исследователей отмечают превалирование численности энтеробактерий (в том числе E. coli) над численностью бактерий рода Enterococcus у цыплят мясных и яичных кроссов в возрасте 1–3 недель (данная тенденция выявлена также у куриных эмбрионов); эти риски начинают сокращаться у цыплят лишь с возраста 5 недель.

К достижению возраста 42 дней кишечник здорового цыпленка содержит около 20–48% молочнокислых бактерий, представленных лактобациллами, лактококками, стрептококками и энтерококками. Разнообразие и высокая численность молочнокислых бактерий обеспечивает конкурентное ингибирование болезнетворных микроорганизмов и иммуномодуляцию. Присутствие микрофлоры, способной расщеплять целлюлозу, протеины, а также крахмал позволяет птенцам с первых дней жизни лучше усваивать корм и адаптироваться к окружающей среде. Микрофлора, обитающая в слепых отростках кишечника куриных, также ингибирует развитие патогенных микроорганизмов, вырабатывая бактериоцины и нарушая передачу сигналов между колониями возбудителей инфекций, активизирует иммунные процессы.

Установлено, что при нарушениях микробиоты кишечника растет риск появления патогенных микроорганизмов с лекарственной устойчивостью к антибиотикам и кокцидиостатикам, что говорит о важной роли повсеместного внедрения пробиотиков в промышленном птицеводстве.

Риск кишечных инфекций у цыплят возможно значительно сократить путем соблюдения мер биобезопасности, вакцинации, а также рутинным внесением в корм специализированных добавок (ферментов, подкислителей, фитогеников и пробиотиков). В частности, на популяции ряда патогенных микроорганизмов (в том числе Salmonella, E. coli, Streptococcus, Clostridium perfringes) возможно влиять при помощи кормовых добавок и ветеринарных препаратов на основе пробиотиков.

Существуют данные, подтверждающие эффективность санации инкубационных яиц пробиотическими препаратами. Скармливание несушкам пробиотических добавок снижает контаминацию яиц условно-патогенными и патогенными микроорганизмами, а включение их в рацион молодняка значительно способствует сохранности и привесам.

Важной характеристикой пробиотиков является выработка высокомолекулярных (подавляют близкородственные виды бактерий) и низкомолекулярных соединений-бактериоцинов, которые обладают широким спектром действия в отношении конкурентной микрофлоры.

Внедрение пробиотиков в кормление животных с первых дней жизни и в течение всего периода использования значительно сокращает риски инфекций  желудочно-кишечного тракта и органов дыхания, что позволяет реже применять дорогостоящие лекарства и профилактировать возникновение антибиотикорезистентности.

Роль микробиоты кишечника огромна и до конца еще не изучена. Среди продуктов ее жизнедеятельности — множество разнообразных соединений: органические кислоты, витамины, ферменты, антибактериальные молекулы, а также регуляторные молекулы, активизирующие нервную систему и иммунитет. Существуют данные, что кишечная микробиота способна частично трансформировать и выводить микотоксины из организма хозяина. Это обстоятельство во многом снижает нагрузку на печень и почки высокопродуктивных животных.

Различают множество механизмов благотворного влияния пробиотиков на организм млекопитающих и птиц (на основе данных M. Sanders, 2010):

– антимикробная и антипаразитарная активность, конкурентное исключение;

– инактивация мутагенов;

–  модулирование  иммунитета путем взаимодействия с клеточными рецепторами и иммунокомпетентными клетками;

– деконъюгирование желчных кислот;

– биотрансформация токсинов;

– снижение местной воспалительной реакции;

–  продуцирование  ферментов,  витаминов, аминокислот и иных метаболитов.

 

Виды коммерческих пробиотиков

Промышленные добавки на основе пробиотиков согласно международной классификации FAO делятся на 4 группы:

1. Бактериальные   или небактериальные. К бактериальным пробиотикам относятся культуры Lactobacillus, Bacillus, Streptococcus, Bifidobacterium, Pediococcus acidilactici. Небактериальные (дрожжевые или грибковые) пробиотики включают культуры Aspergillus oryzae, Candida pintolopesii, Saccharomyces bourlardii и Saccharomyces cerevisiae.

2. Спорообразующие или неспорообразующие пробиотики. Неспорообразующими пробиотиками являются бифидобактерии и лактобактерии. К спорообразующим пробиотикам относятся бактерии Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis и др.

3. Поливидовые средства или монопробиотики. Микробный состав пробиотических продуктов колеблется от одного штамма определенного вида до нескольких штаммов микроорганизмов нескольких видов.

4. Аллохтонные либо автохтонные пробиотики. Микроорганизмы, используемые в качестве пробиотиков, которые обычно не присутствуют в ЖКТ животных, называются аллохтонными (например, дрожжи), в то время как микроорганизмы, которые присутствуют как коренные обитатели ЖКТ, называются автохтонными пробиотиками (например, лактобациллы и бифидобактерии).

В составе кормовых добавок и ветеринарных препаратов используют штаммы пробиотических микроорганизмов, способные создавать в кишечнике животных биопленки либо среду для размножения нормофлоры.

Бациллы

Борьба с антибиотикорезистентностью и запрет кормовых антибиотиков открывают большие возможности для рынка споровых пробиотиков. Микроорганизмы Bacillus spp. способны формировать внутриклеточные споры, что позволяет им выдерживать воздействие кислоты желудочного сока, солей желчных кислот, а также сохранять жизнестойкость при гранулировании комбикорма и длительно храниться. Они являются хорошо изученными микроорганизмами, поскольку широко используются биотехнологической промышленностью для синтеза ряда веществ, таких как ферменты, антибиотики, витамины.

Назначение ветеринарных препаратов и кормовых добавок, содержащих пробиотические бациллы, позволяет добиться активного вытеснения патогенной микрофлоры из кишечника птицы. Наиболее широко применяются промышленные штаммы Bacillus subtilis, эффективные в отношении патогенных форм клостридий.

В птицеводстве также успешно используются такие споровые микроорганизмы, как Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens, а также Bacillus cereus, Bacillus pantothenicus и др.

В настоящее время обнаружено множество полезных эффектов пробиотических бацилл, которые актуальны для птицеводства. Помимо антибактериального, пробиотические бациллы обладают ферментативным, иммуномодулирующим действием и улучшают адаптацию птицы во внешней среде.

Бациллы положительно влияют на питательность и усвоение корма. Исследования показали, что Bacillus subtilis улучшают у птицы производство бутирата собственной микрофлорой кишечника. Данные пробиотические микроорганизмы также способствуют синтезу в организме аминокислот (аланина, валина, тирозина и др.) и витаминов группы В, участвуют в биотрансформации различных токсинов, присутствующих в кишечнике, а также повышают всасываемость кальция за счет нормализации пристеночного пищеварения.

На основе пробиотических бациллярных культур производятся как кормовые добавки, так и ветеринарные препараты, в том числе генно-модифицированные   формы. Характеристики   коммерческих   препаратов на основе бацилл варьируют в зависимости от штамма-продуцента и особенностей его культивации.

Селекция штаммов требует прочной научной базы и кропотливой работы. Так, штамм Bacillus subtilis DSM29784, полученный в результате совместной научной работы компаниями Novozymes и Adisseo (кормовая добавка Альтерион), был отобран из более 900 исходных образцов как наиболее стабильный продуцент антибактериальных молекул, благотворно влияющих на рост и продуктивность животных.

Россия характеризуется хорошим потенциалом в исследовании пробиотиков и обладает собственной коллекцией депонированных штаммов, а также научными кадрами и базой. Ряд продукции разрабатывается коммерческими компаниями в тандеме с крупными НИИ. Например, пробиотическая кормовая добавка А2 создавалась компанией «НОВА» совместно с Институтом биохимии и физиологии микроорганизмов (ИБФМ) РАН. Исследования ее на птице проводились совместно с ВНИТИП РАСХН.

В свою очередь, биопрепараты «Алтбиотех» разработаны ведущими российскими учеными и специалистами Центра «Биоинженерия» (ФИЦ ФОБ РАН) и Всероссийского института фитопатологии растений (ВНИИФ РАН). Масштабные промышленные испытания выпускаемой компанией продукции осуществляются в соответствии с методиками Всероссийского института животноводства им. Л.К. Эрнста и других ведущих научных центров.

Огромную научную работу на протяжении многих лет осуществляет научно-производственная компания «БИОТРОФ», на базе которой создан молекулярно-генетический центр изучения микробиома домашних и продуктивных животных.

При применении споровых форм пробиотиков создаются условия для размножения и формирования устойчивых популяций микроорганизмов, характерных для каждого вида животного, что позволяет создавать универсальные композиции, подходящие животным с различными потребностями. 

Споры Bacillus subtilis, поступающие с пробиотической кормовой добавкой, способны трансформироваться в кишечнике куриных в вегетативные формы, которые, удерживаясь в слое слизистых на ворсинках эпителия, выделяют биологически активные молекулы. Для достижения стойкого и длительного эффекта (при высоких рисках инфекций) необходимо непрерывное скармливание пробиотика на протяжении всего периода выращивания.

Для профилактики инфекций молодняка разработан ряд отечественных и зарубежных кормовых добавок, способных выступать заменой кормовым антибиотикам.

Зарубежная кормовая добавка ГаллиПро Тект 200 (Biochem) включает специализированный штамм Bacillus licheniformis, конкурентно подавляющий размножение C. perfringens в кишечнике цыплят.

Бактерии Bacillus subtilis PB6, входящие в состав КЛОСТАТ Сухой производства Kemin, выделены из кишечника здоровых цыплят и обладают высокой устойчивостью к ферментам желудочно- кишечного тракта животных, а также выраженной антагонистической активностью к патогенным и условно-патогенным микроорганизмам, в том числе клостридиям.

Культура Bacillus subtilis может использоваться в комбинации с энтеросорбентами и фитобиотиками. Так, для профилактики сальмонеллеза, аспергиллеза, колибактериоза и нормализации микрофлоры кишечника создана кормовая добавка Ветоспорин-актив (НВП «БашИнком»), представляющая собой комплекс энтеросорбента и пробиотика.

Антимикробной, фунгицидной и вируцидной активностью обладают протеолитические бактерии Bacillus amyloliquefaciens. На основе данного микроорганизма производится препарат Enviva Pro, содержащий три штамма Bacillus amyloliquefaciens (BS08, BS15AP4 и BS2084), подавляющих размножение патогенных E. coli и Clostridium perfringens.

Часто Bacillus subtilis применяется совместно со штаммами Bacillus licheniformis. Таким путем возможно достигать усиления антагонистического эффекта в отношении ряда патогенов. Данную комбинацию пробиотиков содержат БиоПлюс YC 50 (Biochem), Басулифор-Ж (НИИ Пробиотиков), Олин («Восток»), А2 («НОВА»), Гринсейф (VLAND BIOTECH GROUP), Проваген (Trionis) и др.

На основе бацилл выпускается ряд комплексных кормовых добавок с иными комбинациями пробиотиков. В их числе Бацелл-М («Биотехагро»), содержащая культуры Bacillus subtilis, Lactobacillus paracasei, Enterococcus faecium плюс комбинацию ферментов.

Пробиотическая кормовая добавка Иммунофлор (ПК «КРОС Фарм) включает мощный комплекс на основе Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bifidobacterium globosum, Enterococcus faecium, Saccharomyces cerevisiae.

Антибактериальные и ферментативные активности пробиотических бацилл реализуются в ряде отечественных кормовых добавок, адаптированных для выращивания молодняка товарных и родительских стад.

Компания «БИОТРОФ» создала водорастворимый пробиотик Ликвипро, который рекомендуется вводить в рацион цыплятам с первого дня жизни. Он также подходит для применения курам- несушкам — улучшает пищеварение, сохранность и яйценоскость, а также способствует продлению пика продуктивности на период до 30 дней. Другая разработка — Целлобактерин-Т представляет собой ферментативный пробиотик, улучшающий усвоение протеинов и углеводов из зерновых кормов у птицы.

В гелевой форме выпускается пробиотик Субтиспорин (BIONA), содержащий вегетативные клетки и споры Bacillus subtilis и апробированный для применения бройлерам и курам-несушкам.

Молочнокислые бактерии

Противобактериальные вещества в пищеварительном тракте образуются в основном молочнокислыми бактериями, бифидобактериями, кишечной палочкой.

Широким спектром антагонистического действия обладают молочнокислые бактерии пищеварительного тракта (в том числе Streptococcus lactis, Bact. acidophilum, Lactobacterium bulgaricum, Lactobacterium casei, Pediococcus acidilactici и др.). Они подавляют развитие таких видов микроорганизмов, какгемолитическиестрептококки, протей, пневмококки, патогенная кишечная палочка, сальмонеллы, коринебактерии, стрептококки, микрококки, туберкулезная палочка, стафилококки, и синтезируют ряд полезных молекул.

Приведем несколько примеров кормовых добавок молочнокислых бактерий, которые применяются в кормлении птицы.

Кормовая пробиотическая добавка Лайфсейф (Lifesafe) содержит живые штаммы молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus (0,8×1010 КОЕ/г), Lactobacillus plantarum (0,2×1010 КОЕ/г).

Биосиб ПРО (ПО «Сиббиофарм») включает комплекс молочнокислых и пропионовокислых бактерий Propionobacterium freundreichii, Lactobacillus plantarum, Lactococcus lactic.

Бактериальный комплекс препарата Профорт (НПК «БИОТРОФ») состоит из двух штаммов бактерий, способных к синтезу молочной кислоты и цианкобаламина (витамина В12).

Входящие в состав добавки Бактосель (Lallemand) молочнокислые бактерии Pediococcus acidilactici штамм CNCM MA 18/5M стимулируют рост полезной микрофлоры в желудочно-кишечном тракте, повышая переваримость питательных веществ корма.

Некоторые кормовые добавки на основе культур пробиотических микроорганизмов, предназначенные для сельскохозяйственной птицы

Активный компонент	Бренд/производитель
Бациллы	Альтерион (Adisseo)
	А2 («НОВА»)
	Басулифор-Ж, Субтилис-Ж (НИИ Пробиотиков)
	БиоПлюс YC 50 (Biochem)
	Ветоспорин-актив (НВП «БашИнком»)
	Ветоспорин-Ж (НВП «БашИнком»)
	ГаллиПро 10 (Biochem)
	ГаллиПро 200 (Biochem)
	ГаллиПро Тект 200 (Biochem)
	Гринсейф (VLAND BIOTECH GROUP)
	КЛОСТАТ сухой (Kemin)
	Ликвипро (НПК «БИОТРОФ»)
	Муцинол (ПК «КРОС Фарм»)
	Олин («Восток»)
	Орффа Калспорин 10% (Orffa Additives)
	Пионер-XL («РУНИКА»)
	Субтиспорин (BIONA)
	Целлобактерин-Т (НПК «БИОТРОФ»)
	Энвива PRO 202 ВА / Энвива PRO 201 ВА (Danisco Animal Nutrition)
	Энзимспорин («Алтбиотех»)
	Эксолюшн BS (CTCBIO)
Молочнокислые бактерии	Бактосель (Lallemand)
	Лайфсейф (VLAND BIOTECH GROUP)
	Лактоаминоворин-СП («Алтбиотех»)
Комплексные добавки	AiBi серии LcB 24.01 («Зеленые линии»)
	Бацелл-М («Биотехагро»)
	Биосиб ПРО (ПО «Сиббиофарм»)
	Интестевит («РУНИКА»)
	Иммунофлор (ПК «КРОС фарм»)
	Лактобифадол Форте (БФ «Компонент»)
	Проваген (Trionis)
	Пробитокс супер (ГК «Апекс плюс»)
	Профорт (НПК «БИОТРОФ»)
	Энзимспорин («Алтбиотех»)
Дрожжи	Актисаф Sc 47 Std (Lesaffre)
	Актив Ист П («Ангел Ист Рус»)
	Левисел SB Плюс (Lallemand)
Руминококки	Провитол (НПК «БИОТРОФ»)
Кишечная палочка	Пролизэр-БиоР («БИОРЕАКТОР»)
Энтерококки (в комбинациях)	Бацелл-М («Биотехагро»)

Дрожжи

Основная масса кормовых добавок на основе культур живых дрожжей предназначена для жвачных животных. Однако среди них есть и наименования, которые актуальны для выращивания птицы, так как некоторые штаммы дрожжей проявляют яркий антагонистический эффект в отношении болезнетворной микрофлоры и иммуномодулирующие свойства.

Известно, что культура дрожжей Saccharomyces cerevisiae (тип boulardii), входящая в состав кормовой добавки Левисел SB Плюс (Lallemand), выделяет в кишечнике ферменты, разрушающие токсины клостридий, что актуально для свиней, индеек и кур.

Кормовые добавки на основе дрожжей используют на протяжении всего периода выращивания птицы в дозе от 250 до 2000 г/тонну комбикорма (норма внесения варьирует в зависимости от рекомендаций производителя).

Руминококки

Важнейшим свойством бактерий является способность синтезировать бактериоцины — токсические для конкурирующих видов соединения; эти вещества рассматриваются учеными как альтернатива применению антибиотиков.

Установлено, что руминококки способны выделять альбузин, который улучшает всасывание в кишечнике питательных веществ и повышает количество лактобацилл в кишечнике цыплят. Эти микроорганизмы обычно применяются в композиции с другими видами пробиотиков.

Кишечная палочка

Кишечная палочка как представитель нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта обладает широким спектром антагонистического действия на различные микроорганизмы и подавляет развитие В. putrificus, В. tiphi, дифтерийной палочки, возбудителей туберкулеза, сибирской язвы, дизентерии, паратифа, чумы, C. perfringens, стафилококков.

Помимо выработки противобактериальных молекул, кишечная палочка способна продуцировать ферменты и аминокислоты.

Перспективной разработкой в данной области является Пролизэр-БиоР — симбиотическая лизинсинтезирующая кормовая добавка для сельскохозяйственных животных и птицы, созданная на основе штамма E. coli BioR.Prolyzer-4L (производится компанией «БИОРЕАКТОР»).

Таким образом, в птицеводстве используется широкий спектр пробиотических микроорганизмов, перспективных как в мясном, так и яичном направлении. В зависимости от микробной нагрузки в хозяйстве пробиотики назначаются по различным схемам. Если риски высокие, целесообразно их скармливать пожизненно.

При применении пробиотиков в птицеводстве достигается множество полезных эффектов:

– подавление патогенной и условно-патогенной микрофлоры кишечника;

– восстановление     нормальной     микрофлоры слизистых;

– стимуляция иммунитета;

– улучшается гемопоэз, белковый, минеральный обмен;

– растет сохранность поголовья;

– оптимизируется работа органов размножения и повышается качество яйца;

– улучшаются показатели роста и конверсии корма;

– снижается токсическая нагрузка на организм.

Некоторые кормовые добавки на основе культур пробиотических микроорганизмов, предназначенные для сельскохозяйственной птицы

Конкуренция на рынке пробиотических кормовых добавок довольно высокая. Ассортимент, представленный в России, насчитывает свыше 40 наименований продукции с разнообразными полезными характеристиками, при этом присутствует большое количество отечественных товаров, что позволяет закрыть потребности птицеводства в данном секторе.

Компания Lallemand Animal Nutrition предлагает эффективные решения для нормализации микро- флоры желудочно-кишечного тракта, улучшения переваримости питательных веществ корма и по- вышения продуктивности сельскохозяйственных животных (в том числе птицы), рыб и креветок. По спецификации Lallemand Animal Nutrotion для телят молочного периода выращивания, моногастричных животных (в том числе птицы) и аквакультуры разработаны дрожжевые и бактериальные пробиотики Левисел SB и Бактосель, для жвачных животных — Левисел SC и дрожжевой пробиотик в виде премикса с органической формой селена Нутримикс Румен Se. Компания предлагает новейшие разработки, знания и инновационные технологии, чтобы помочь организовать более эффективные и современные промышленные животноводство и птицеводство.