Функциональные особенности биопрепаратов в животноводстве и птицеводстве

человеком,так и животными. По этой причине количество видов антибиотиков, разрешенных к применению в питании животных, постоянно ограничивается [11, 12].

Начиная с 1 января 2006 года, Евросоюз ввел полный запрет на использование антибиотиков-стимуляторов в кормах для животных. Запрет был введен одновременно во всех странах Евросоюза. С тех пор антибиотики разрешалось использовать в качестве лекарственных или профилактических средств. Постановление ЕС № 1831/2003 Европейского парламента и Совета от 22 августа 2003 года «О добавках, используемых в питании животных» включает, в частности, пробиотики и пребиотики в качестве кормовых добавок – как альтернативу стимуляторам роста [15].

Как отмечает Джоанна Бирнасяк (Joanna Biernasiak) [13], термин «пробиотик» впервые употребил Фердинанд Вергин (Ferdinand Vergin) в 1954 году. В том же году ученый сравнил пагубное воздействие, оказываемое на флору антибиотиками и другими антимикробными веществами, с положительным воздействием пробиотиков, индуцируемым полезными бактериями. Несколько лет спустя в 1965 году Лили и Стилвелл (Lilly., Stillwell) [18] описали пробиотики как микроорганизмы, стимулирующие рост других микроорганизмов. В 1974 году Паркер (Parker) [19] использовал этот термин для веществ, которые способствуют балансированию микрофлоры кишечника хозяина.

Используемое в настоящее время определение было предложено ФАО/ВОЗ в 2002 году. Продовольственная организации ООН определяет пробиотики как живые микроорганизмы, которые при введении в достаточном количестве обеспечивают преимущества для здоровья хозяина [13]. К микроорганизмам, используемых в кормлении животных, относятся, в основном, грамположительные бактерии, принадлежащих к роду бацилл, энтерококков, лактобактерий, стрептококков и дрожжей из рода cахаромицетов [14].

Самый ранний из пробиотиков, все еще широко используемый в питании животных, был основан на силосе, полезность которого была доказана многими годами использования [13]. Современные пробиотические препараты должны быть подвергнуты всестороннему тестированию в соответствии с директивой комиссии 94/40 / EC от 22 июля 1994 года, устанавливающей процедуры оценки добавок в питании животных.

В качестве пробиотиков существует множество микроорганизмов, которые можно классифицировать как бактериальные и небактериальные пробиотики, за исключением некоторых дрожжей и грибковых пробиотиков. Примерами бактериальных пробиотиков являются несколько видов Lactobacillus, Bifidobacterium, Bacillus и Enterococcus. Небактериальные (дрожжевые или грибковые) пробиотики включают Aspergillus oryzae, Candida pintolopesii. Выделяют также пробиотики с множественными видами бактерий (или поликомпонентные штаммы). Микробный состав таких пробиотических продуктов варьируется от одного штамма до многофазного или видового состава [17]. Пробиотики, включающие в свой состав один штамм бактерий, называют монокопонентыны-ми.

В концепции пробиотических препаратов за последнее десятилетие произошли существенные изменения, и была создана новая [8] рабочая классификация пробиотических препаратов. По данной классификации пробиотические препараты подразделяют на три основных поколения: препараты первого поколения, созданные на основе симбионтных (эндогенных) микробов; препараты второго поколения, созданные на основе сапрофитных (экзогенных) микробов, чаще всего непатогенных бацилл; препараты третьего поколения, полученные на основе генетически модифицированных штаммов сапрофитов и симбионтов.

В последние годы в нашей стране также возрос интерес к пробиотическим препаратам. Согласно результатам маркетинговых исследований, начиная с 2005 года, доля пробиотических препаратов среди общего количества иммунобиопрепаратов составила 3% и продолжается увеличиваться. Структура рынка биопрепаратов для животных в России находится в следующем соотношении: вакцины для птиц (57%); вакцины для КРС (15 %); вакцины для свиней (9%); вакцины для нескольких животных (5%); пробиотики (3%); сыворотки лечебные (3%); аллерген (3 %); вакцины прочих видов (2%) [10].

Концепция пребиотиков возникла значительно позже, чем пробиотиков, и впервые была предложена Гибсоном и Роберфороидом (Gibson, Roberfroid) в 1995 г. [16]. Согласно определению, пребиотиками называют селективно ферментированный ингредиент, который образуется при специфичных изменениях в составе и/или активности желудочно-кишечной микробиоты, и, таким образом, оказывает положительный эффект(ы) на состояние здоровья хозяина [13]. Ключевые аспекты пребиотиков заключаются в том, что они не перевариваются в ЖКТ хозяина и оказывают благоприятное воздействие на состояние организма посредством влияния на собственную микрофлору.

Пребиотики можно классифицировать по нескольким признакам: природе и структуре, происхождению и источникам сырья, способу производства, области применения. Основным критерием является химическое строение молекул пребиотиков, которое определяет их резистентность к перевариванию в пищеварительном тракте и способность к ферментации определенными группами бактерий кишечника.

Согласно примечанию к определению пребиоти-ков в ГОСТ Р 52349-2005 «Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения» основными видами пребиотиков являются дии трисахариды, олиго- и полисахариды, многоатомные спирты, аминокислоты и пептиды, ферменты, органические низкомолекулярные и ненасыщенные высшие жирные кислоты, антиоксиданты, полезные для человека растительные и микробные экстракты и др. Приведенный перечень разнообразных веществ не совсем соответствует классическим представлениям о пребиотиках [16].

К пребиотикам предъявляются достаточно строгие требования: они не должны подвергаться гидролизу пищеварительными ферментами организма, не должны абсорбироваться в верхних отделах ЖКТ, должны селективно стимулировать определенную группу микроорганизмов. Скармливание пребиотиков рекомендуется в том случае, если нормальная микрофлора кишечника страдает незначительно и способна к самостоятельному восстановлению. Если выявлено резкое угнетение нормальной микрофлоры, необходимо использовать пробиотики [4].

Пребиотики влияют на бактерии ЖКТ путем увеличения количества полезных анаэробных бактерий и снижения популяции потенциально патогенных микроорганизмов. Пробиотики действуют на экосистему ЖКТ, влияя на иммунные механизмы в слизистой оболочке, взаимодействуя с симбиотическими или потенциально патогенными микробами, генерируя продукты метаболического обмена, такие как короткоцепочечные жирные кислоты и коммунируют с клетками хозяина посредством химических сигналов (см таблицу 1). Эти механизмы могут приводить к улучшению среды ЖКТ, укреплению желудочнокишечного барьера, обратной связи с иммунным ответом на антигенные вызовы [13].

Таблица 1 – Механизмы взаимодействия пробиотиков и пребиотиков с организмом хозяина.

Пребиотики

Метаболические эффекты: продукция короткоцепочечных жирных кислот, абсорбция ионов (Ca, Fe, Mg)

Повышение иммунитета хозяина (продукция IgA, модуляция цитокинов и т.д.)

По мнению многих исследователей [3, 6, 7, 9] именно пробиотики и пребиотики являются наиболее перспективными препаратами, которые не только поддерживают нормальный состав микрофлоры пищеварительного тракта, но способствуют повышению продуктивности.

В исследованиях, проведённых Подчалимовым М.И. и Грибановой Е.М. [5], было отмечено эффективное воздействие комплекса пробиотиков и пребио-тиков на здоровье и продуктивность цыплят-бройлеров. Так, количество микроорганизмов в толстом отделе кишечника цыплят-бройлеров при включении в рационы пробиотиков и пребиотиков (Ветом 4, Велес 6,59, Рекс Витал) достоверно менялось в пользу здоровой микрофлоры (лактобактерии и бифидобактерии) и сокращалось количество представителей патогенной микрофлоры. В результате чего повышались метаболические процессы в организме цыплят, повышалось их здоровье и продуктивные качества. Кроме того, препараты оказали положительное влияние на формирование в организме цыплят-бройлеров здорового микробиоценоза, который способствовал повышению переваримости и усвояемости питательных и биологически активных веществ кормов. Все это свидетельствует о целесообразности широкого использования пробиотиков и пребиотиков в кормлении сельскохозяйственной птицы.

Использование микробиологических препаратов также зарекомендовало себя и в скотоводстве. Сбалансированное питание и действие пробиотика Лак-тоамиловарин КЖ и пребиотика Кормомикс-МОС в исследованиях Лариной Н.А., Немзоровов А.М. и др. [2] позволило активизировать не только заселённую микрофлору, но и собственную за счёт конкурентной борьбы за использование питательных веществ корма. Это способствовало увеличению среднесуточного прироста молодняка на 12,8%, снижению затрат корма на единицу прироста на 2,01%.

Кроме отдельных положительных эффектов от пробиотиков и пребиотиков, существует также меха- низм их комплексного взаимодействия, в результате которого возникает метабиотический или симбиотический эффект. В результате такого эффекта образуются физиологически функциональные пищевые ин-гридиенты, содержащие комбинацию пробиотиков и пребиотиков или микробных метаболитов (т.е. пробиотические микроорганизмы вместе с субстратом для их размножения.) обеспечивающую взаимное усиление воздействия на физиологические функции и процессы обмена веществ в организме.

Кочуев М.М. и Федюк Е.И. [1] изучали действие синбиотиков на мясные качества свиней. В итоге, по результатам контрольного убоя, самые лучшие убойные показатели были у опытной группы, получавшей смесь пробиотик Ветом -1.1 + пребиотик Экоцелл + пребиотик Лактулоза. Туши, полученные от этих животных, превосходили показатели туш контрольной группы по массе на 4,8 кг (4,44 %), по длине туш на 2,1 см (2,18%), по массе задней трети полутуши на 0,7 кг (6,09 %) и по убойному выходу 1,1%. В тушах этих животных было больше, по процентному соотношению, мяса на 0,57% (1,07 %) при том, что шпика меньше на 0,54% (1,59%). Группа, получавшая только Ветом -1.1, опередила контрольную группу свиней по массе туши на 1,8 кг (2,30%), по длине туши на 0,7 см (0,74%) и по убойному выходу на 0,2 %. По содержанию мышечной ткани и шпика статистически значимых различий обнаружено не было.

Таким образом, можно отметить, что по вопросам разработки, апробации и широкого внедрения биопрепаратам про- и пребиотического назначения уделяется много внимания. С каждым годом их количество, рекомендуемое для использования в технологии выращивания свиней, молодняка крупного рогатого скота и цыплят-бройлеров, только увеличивается. В отличие от антибиотиков пробиотики и пребиотики способны защищать и восстанавливать микрофлору кишечника, повышать качество и безопасность животноводческой продукции. Не менее важной их особенностью является способность снижать негатив- ные последствия антибиотиков. В связи с этим, актуальной задачей ветеринарии является переход к новым препаратам для профилактики заболеваний и разработка способов повышения их эффективности для получения экологически безопасных для здоровья человека продуктов питания.