• +38 (044) 391-41-20

Альтернатива антибиотикам в птицеводстве: решение, предоставленное природой

Осипенко Олег - руководитель бизнес-направления «Корма Птица»

Мэри-Энн Бонгартс, технический директор направления «Яичная птица» ГК «АгроВет Атлантик»

На сегодняшний день отрасль птицеводства динамично развивается. Применяя новые технологии, производственные мощности каждого предприятия увеличиваются. При этом на единицу площади растет количество птицы. Интенсификация производства и укрупнение предприятий приводит к большему микробной нагрузки на птицу. В современных птахивничихкомплексах существует тонкий баланс между кишечной флорой и ее хозяином, и нарушение этого баланса (например, при бактериальной инфекции) оказывает негативное влияние на общую производительность птицы (Eckel, 1999).

Сейчас, когда прошло несколько десятилетий после открытия традиционных противомикробных препаратов (например, пенициллина), много бактерий стали устойчивыми к другу, а во многих случаях - и до нескольких противомикробных препаратов (Guillot, 1989). Эта устойчивость губительна для тысяч людей ежегодно и приводит к высоким медицинским и экономических затрат (Barton, 1998). Проблема иммунитета к противомикробным средствам является повсеместной и частично вызвана общемировым применением противомикробных препаратов в кормлении животных и птицы, поскольку их добавления докомбикормив приводит к более высокой производительности (снижение конверсии корма, повышения приростов и яичной продуктивности) (Dupont & Steele, 1987), а также том, что применение более половины всех противомикробных средств связано с животноводством и птицеводством (Aarestrup, 1999). В некоторых странах, например, в Европейском сообществе, это уже привело к общей запрета на все противомикробные препараты, применяемые в качестве стимуляторов роста в составе комбикормов (Muirhead, 1998).

Проблема большинства традиционных противомикробных препаратов и других стимуляторов роста, которые применяются сегодня, заключается в том, что они атакуют бактерии на внутриклеточном уровне (Guillot, 1989).

Из-за глобального негативное отношение к применению антибиотиков как стимуляторов роста в кормлении животных и птицы проводятся исследования с целью создания альтернативы антибиотикам - новых типов (природных) противомикробных препаратов или стимуляторов роста (особенно тех, которые основаны на естественном способе) (Mazza, 1998). Поиск альтернативных (природных) противомикробных препаратов сегодня в основном сосредоточен на применении нескольких (органических) кислот (Eckel, 1997), новых активных пробиотиков (Chiquet & Bane Hair, 1998), пребиотиков (Olsen, 1996), ферментов (Hruby & Cowieson, 2006 ), некоторых растений (лука и чеснока) и экстрактов трав (эфирных масел) (De Koning & Hongbiao, 1999).

На сегодняшний день на рынке кормовых добавок Украины для предупреждения и частичной борьбы с основными патогенными микроорганизмами E. Coli, Salmonella, Clostridium и др., В качестве альтернативы антибиотикам в основном используют смеси органических кислот и их солей - пропионовой, муравьиной, уксусной, молочной, лимонной , фосфорной и масляных кислот. Данные кислоты работают только в комплексе друг с другом. Так, фосфорная кислота реактивно снижает уровень рН, пропионовая кислота повышает проницаемость клеточной мембраны, муравьиная кислота обладает бактерицидным действием, лимонная и молочная кислоты способствуют развитию полезной микрофлоры, масляная кислота играет ключевую роль в восстановлении и питании кишечного эпителия.

Другой альтернативой антимикробных препаратов является использование триглицеридов среднецепочечными жирных кислот (СЛЖК) (MCFA - mediumchainfattyacids). Так, через несколько часов после рождения у молодняка большинства млекопитающих и птицы желудочно-кишечный тракт становится густонаселенный микрофлорой, а в крольчат желудок и тонкий отдел кишечника стерильный. В чем отличие? Отличие заключается в том, что в состав молока крольчих входят со средней жирные кислоты и липаза. То есть, это решение, предоставленное природой.

К жирным кислотам, которые обладают антибактериальным действием, относятся среднецепочечные жирные кислоты - капроновая (С6: 0 - шесть атомов углерода), каприловая (С8: 0), капроновая (С10: 0) и длинноцепочечных лауриновая (С12: 0) жирные кислоты. Жирные кислоты могут использовать в виде моно-, ди- и триглицеридов.

В животном организме задокументировано четыре основных принципа действия антибактериальный эффект, влияние на развитие желудочно-кишечного тракта, иммунно-модулирующее эффект, энергосберегающий эффект.

Процесс усвоения, адсорбции и метаболизма среднецепочечными жирных кислот отличается от длинноцепочечных кислот тем, что глицериды жирных кислот под действием липазы разлагаются на жирные кислоты, которые всасываются в тонком и толстом отделе кишечника (рис. 1) непосредственно в кровяное русло, и поступают в печень, где происходит их обмен (Odle, 1998).

Рис. 1. Усвоение и метаболизм среднецепочечными жирных кислот

Антибактериальный эффект среднецепочечных жирных кислот аналогичен короткоцепочечных (пропионовой, мурашиновои и уксусной кислот): небольшая молекула проникает через клеточные стенки бактерии (рис. 2) в недиссоциированной форме. В результате рН внутри клетки снижается, тем самым убивая бактериальную клетку изнутри. Учитывая то, что со средней жирные кислоты имеют природу слабых кислот, уровень рН считается основным фактором, определяющим их эффективность, поскольку он влияет на концентрацию недиссоциированной кислоты, образующейся внутри клетки. В отличие от обычных органических кислот, со средней жирные кислоты показывают антимикробную активность при более высоком диапазоне рН (6-7) в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ).

Рис. 2. Схема действия СЛЖК в бактериальной клетке

Середньоланцюгові жирні кислоти мають вибіркову антимікробну здатність, не впливаючи на корисну мікрофлору – лактобактерій, молочнокислих стрептококів та ін. (Belgium, Ghent University (2002), Рис. 3).

Среднецепочечные жирные кислоты обладают избирательным антимикробным способность, не влияя на полезную микрофлору - лактобактерий, молочнокислых стрептококков и др. (Belgium, Ghent University (2002), Рис. 3).

 Рис. 4. Рост колоний патогенных микроорганизмов на различных субстратах

Как показали результаты исследований, после 7-дневного инкубации не наблюдалось рост микроорганизмов на субстрате из капроновой (С6) и каприловой (С8) жирных кислот.
Подытоживая вышесказанное, необходимо отметить значительный антибактериальный эффект среднецепочечными жирных кислот, поэтому производителям продукции птицеводства и животноводства необходимо обратить внимание на использование добавок, в состав которых входят со средней жирные кислоты. Потому что это - решение, предоставленное природой.