Структура рынка пробиотиков в России
Рынок пробиотиков сегментирован по типу продукта на пять групп: лекарственные препараты для ветеринарного применения, кормовые добавки, лекарственные препараты для медицинского применения, пробиотические продукты, пищевые добавки.
Согласно отчету, опубликованному аналитическим агенством Research Dive, на мировом рынке пробиотиков к 2031 году выручка от их продажи достигнет 105 336,5 млн долларов, увеличившись на 7,6% по сравнению с текущим периодом.
Из-за пандемии COVID-19 на рынке наблюдался всплеск спроса на продукты, корректирующие иммунитет, что позитивно повлияло на мировой рынок пробиотиков.
Увеличение потребительских предпочтений в пользу натуральных продуктов является основным фактором, влияющим на рост рынка. Растущие требования потребителей к содержанию и разведению животных с использованием биологически активных кормовых добавок, включая комплексные функциональные пробиотические продукты, стимулирует расширение рынка.
Спрос на ветеринарные пробиотики увеличился не только из-за позитивных свойств этих продуктов, которые, помимо обеспечения кормления животных, обладают потенциалом для улучшения здоровья животных и коррекции биоценозов, но и из-за глобального тренда борьбы с антибиотикорезистентностью и рационального применения антибактериальных препаратов, пестицидов и агрохимикатов.
Всё более необходимым становится рациональное использование имеющихся антимикробных препаратов с учетом спектра их активности и профиля антибиотикорезистентности основных возбудителей, а также разработка комплексных программ лечения животных с использованием альтернативных продуктов, не содержащих антибиотики.
Две трети прогнозируемого прироста потребления ветеринарных препаратов в животноводстве связано в первую очередь с увеличением количества продуктивных животных на планете, причем для трети из них используют интенсивные методы выращивания и откорма, включая использование пробиотиков, которые заняли важную роль в мировой торговле, а объем продаж оценивается в миллиарды долларов в год.
Сегодня одним из условий интенсификации животноводства в России является применение концепции рационального кормления животных. Данная концепция предусматривает применение полнорационных кормов, обеспечивающих оптимальное использование генетического потенциала продуктивности животных и получение от них качественной продукции, благополучной в ветеринарно-санитарном отношении. Организация рационального кормления должна обеспечивать условия для эффективного использования кормов и регуляции физиологических и микробиологических процессов пищеварения.
Нарушение кишечной нормофлоры ведет к уменьшению всасывания питательных веществ, раздражению кишечных стенок, вызывающему усиленную перистальтику, диарею и снижение переваримости корма. На этом фоне у животных формируются дисбиотические состояния, снижаются естественная резистентность и продуктивность. Оптимальным путем решения этой проблемы является включение в рацион функциональных кормовых добавок (например, таких, как пробиотики).
Пробиотики представляют из себя продукты на основе живых микроорганизмов, которые улучшают баланс кишечной микробиоты, обменные и иммунные процессы организма животных и человека.
Дефиниция «пробиотики» впервые была введена в 1965 г. Лилли и Стиллуэллом в противоположность антибиотикам. Пробиотики были описаны как микробные факторы, стимулирующие рост других микроорганизмов.
В 1981 году Torben Riise опубликовал обзор, в котором предложил под названием «пробиотик» понимать увеличение полезных микроорганизмов в пищеварительном тракте животного-хозяина путем дополнительного введения в организм большого количеств желательных бактерий. В 1989 году Рой Фуллер сформулировал понятие «пробиотик» как «живая микробная добавка, которая оказывает полезное действие на животное путем улучшения его кишечного микробного баланса». Это определение пробиотика укоренилось в научном сообществе и литературе.Так, по существующей классификации Б.А. Шендерова (1996) препараты для коррекции микробиоценоза можно разделить на шесть групп (рис. 1).
Составы первых пробиотических препаратов, используемых в ветеринарной медицине с начала 1960-х годов, были в основном однокомпонентные и состояли из представителей нормофлоры млекопитающих Lactobacillus acidophillus, лишь значительно позже, в 1990-х, стали применяться бактерии рода Bifidobacterium, заняв свое постоянное место в классификаторе Берджи.
С развитием биотехнологий на рынке стали появляться поликомпонентные пробиотики в виде лекарственных средств для ветеринарного применения и кормовых добавок для животных.
Пробиотические продукты находят признание во многих странах мира с развитым животноводством, где ученые рекомендуют их использование для сохранения и коррекции кишечного биоценоза начиная с первых часов жизни животных.
За последние 15 лет отрасль производства пробиотиков значительно выросла и увеличилась не только в объеме производства, но и в ассортиментном отношении.
Расширились способы использования пробиотиков, их компонентный состав, а также виды целевых животных, которым их применяют.
Сегодня в Российской Федерации зарегистрировано достаточно большое количество пробиотических продуктов, которые в зависимости от своего компонентного состава, назначения и применения классифицируют либо как ветеринарный препарат, либо как кормовую добавку, либо как функциональный корм.
Пробиотики существенно различаются не только по способности влияния на кишечную микробиоту, но и по иммунотропной активности. На эти различия влияют прежде всего свойства используемых пробиотических микробов, степень их защиты от агрессивных гастроинтестинальных факторов и наличие дополнительных ингредиентов, обеспечивающих эффективную реализацию биологических эффектов потребляемыми симбионтами. Рациональные принципы выбора иммунотропного пробиотика освещены ранее.
К этим принципам можно добавить целесообразность использования только тех пробиотиков, которые соответствуют требованиям FAO WHO, особенно по критериям безопасности.
Прогресс в знаниях микробной экологии гастроинтестинального тракта и механизмов действия пробиотиков вызвало появление новых пробиотиков, что привело к увеличение применения этих продуктов в целях защиты здоровья человека, здоровья животных и окружающей среды.
Применение пробиотиков в кормлении животных повышает их продуктивность (на 15–20%), эффективность лечения гастроинтестинальных болезней (на 30–40%) и сокращает заболеваемость молодняка (на 20–30%).
Комиссия Кодекса Алиментариус (CAC), первоначально созданная ФАО и ВОЗ для разработки руководящих принципов безопасности пищевых продуктов, определила кормовую добавку в Кодексе практики надлежащего кормления животных CAC/RCP 54-2004 как «любой преднамеренно добавляемый ингредиент, обычно не употребляемый в качестве корма сам по себе, независимо от того, имеет ли он пищевую ценность или нет, что влияет на характеристики корма или продуктов животного происхождения» (CAC, 2004), который включает микроорганизмы, ферменты, регуляторы кислотности, микроэлементы и витамины.
Пробиотики используют с лечебной или профилактической целью в качестве препаратов для ветеринарного применения, для коррекции дисбиотических явлений у животных, восстановления индигенной микрофлоры животных, а также для улучшения производственных показателей в качестве кормовых добавок.
При разработке лекарственной формы пробиотика оценивают соотношение его терапевтической и безопасной дозы, при проведении клинических исследований, определяют механизм действия; а также сохранение способности к продукции биологически активных веществ и наличия живых микробных клеток на протяжении срока годности пробиотика.
Рекомендуемый для производства пробиотических препаратов штамм должен быть депонирован в официальной национальной или международной коллекции с указанием источника и даты выделения, характеристики его биологических свойств.
Материалы и методы
Работа проводилась на базе ФГБУ «Центр ветеринарии» (г. Москва, Россия), кафедре фармакологии и общей патологии Института ветеринарной медицины и биотехнологии Новосибирского государственного аграрного университета (г. Новосибирск, Россия) и ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности» (Лосино-Островский, Россия).
В процессе работы использованы монографический и абстрактно-логический методы исследования.
Исследования российского рынка пробиотических продуктов проводились с учетом зарегистрированных пробиотических продуктов отечественного и зарубежного производства в сегментах лекарственных средств для ветеринарного применения и кормовых добавок для животных методом контент-анализа государственной информационной системы ФГИС «Ветис».
Результаты и обсуждение
Стандартизация пробиотика и процессы его государственной регистрации
Несмотря на многообразие лекарственных форм пробиотиков (капсула, капсула в капсуле, таблетки, саше, гранулы и т. д.), преимущественной формой доставки пробиотических штаммов в толстую кишку служат капсулы, гранулы и микрокапсулы, изготовленные из полимеров, обеспечивающие сохранность и прохождение штаммов пробионтов в условиях кислой среды верхних отделов гастроинтестинального тракта и последовательное их высвобождение и возможность колонизации в толстом отделе кишечника.
Рекомендуемая минимальная эффективная суточная доза пробиотиков должна составлять 108–109 колониеобразующих единиц (КОЕ), но при этом эффективная суточная доза может варьироваться в зависимости от вида штамма продуцента и его иммобилизации, вспомогательных веществ, а также лекарственной формы препарата. Определение дозировки должно быть научно обоснованно и базироваться на результатах доклинических и клинических исследований. Фактическое количество жизнеспособных микроорганизмов должно сохраняться до конца срока годности пробиотика, что определяет его эффективность. Скрининговыми исследованиями определения выживаемости штаммов пробионтов в агрессивной кислой среде верхних отделов гастроинтестинального тракта большинства животных служат тесты in vitro.
В скрининговых исследованиях воспроизводятся условия, приближенные к среде проксимальных отделов гастроинтестинального тракта. Помимо исследований in vitro, обязательное подтверждение эффективности и правильности выбранной дозы пробиотического лекарственного препарата или кормовой добавки проводят на лабораторных и целевых видах животных, изучая все параметры действия пробиотика на организм животных (токсичность, эффективность, переносимость и т. д.).
Регистрация пробиотиков в качестве лекарственных препаратов
для ветеринарного применения
Пробиотики для ветеринарного применения подлежат обязательной государственной регистрации и должны быть зарегистрированы на территории Российской Федерации в качестве лекарственных препаратов для ветеринарного применения (далее — ЛПВП) или в качестве кормовых добавок для животных (далее — КД) в соответствии c нормативными правовыми актами Российской Федерации. Регистрацию ЛПВП и КД осуществляет Федеральная служба по ветеринарному и фитосанитарному надзору согласно требованиям российского законодательства.
Пробиотик, зарегистрированный в качестве ЛПВП, идентифицируется как иммунобиологический лекарственный препарат, содержащий живые или инактивированные апатогенные штаммы — пробионты, обладающие антагонистической активностью в отношении патогенных и условно-патогенных бактерий. Такие пробиотики должны соответствовать фармакопейным требованиям, включенным в нормативный документ, а получение производственного штамма и его посевного материала для формирования производственной биомассы должно быть осуществлено в соответствии с требованиями надлежащей производственной практики (GMP). Зарегистрированный в качестве ЛПВП пробиотик должен быть отнесен к определенной фармакотерапевтической группе (пробиотик, противодиарейный препарат, иммуномодулирующий или иммунокорректирующий препарат). Зарегистрированные пробиотики вносятся в государственный реестр лекарственных препаратов для ветеринарного применения.
В соответствии с вышеуказанной законодательной нормой государственная регистрация лекарственного препарата осуществляется в срок, не превышающий 160 рабочих дней со дня принятия соответствующего заявления о государственной регистрации лекарственного препарата.
Регистрация пробиотиков в качестве кормовых добавок для животных
Регистрация пробиотика в качестве КД осуществляется на основании отнесения функционального продукта к кормовой добавке и проводится согласно требованиям законодательства.
С 1 марта 2022 года регистрации подлежат кормовые добавки для животных, которые используются с целью обогащения рациона животных недостающими питательными веществами, улучшения усвоения питательных веществ, повышения продуктивности животных, улучшения потребительских свойств кормов и продуктов животноводства, нормализации обмена веществ животных (утв. Распоряжением Правительства Российской Федерации от 28 декабря 2021 года № 3920-р).
Государственная регистрация кормовой добавки осуществляется в срок, не превышающий 45 рабочих дней со дня принятия федеральным органом исполнительной власти в области ветеринарного надзора документов и сведений, указанных в статье 11.5 настоящего закона. Кроме того, в 2022 году введены новые правила государственной регистрации кормовой добавки, внесения изменений в документы, содержащиеся в регистрационном досье на зарегистрированную кормовую добавку, приостановления, возобновления и отмены государственной регистрации кормовой добавки (далее — Правила) и правила ведения государственного реестра зарегистрированных кормовых добавок (далее — Реестр).
Следует отметить, что для российских производителей кормовых добавок по заявлениям о государственной регистрации кормовых добавок, поданным с 23 июня 2022 года до 31 декабря 2023 года, Правилами вводится режим ускоренной процедуры государственной регистрации, не превышающий 35 рабочих дней. Все зарегистрированные кормовые добавки должны быть внесены в Реестр.
Пробиотики, входящие в состав КД, по факту являются парафармацевтиками с конкретными заданными свойствами, однако в настоящее время данная классификация законодательством не предусмотрена, ровно так же, как и определение пробиотических продуктов в качестве функциональных продуктов направленного действия.
С помощью методов геномики и протеомики выяснено, что штаммы пробионты могут радикально влиять на экспрессию генов как других бактериальных штаммов кишечника, так и самих клеток кишечного эпителия, включая и выключая сотни генов, имеющих отношение к реализации иммунного ответа и метаболических реакций. В частности, выяснено, что в зависимости от штамма пробиотика или от их консорциума начинают вырабатываться различные интерлейкины, что регулируется сигнальными белками эпителиальных клеток, которые первыми оповещают иммунную систему о вторжении патогена.
Оценивая рынок пробиотических препаратов Российской Федерации, проведен контент-анализ подкомпонента «Ирена» государственной информационной системы ФГИС «ВЕТИС» и таможенной статистики.
Сегодня на территории Российской Федерации зарегистрировано более 213 пре- и пробиотических лекарственных препаратов для ветеринарного применения и кормовых добавок. Большую часть зарегистрированных пробиотических препаратов оставляют пробиотики, в состав которых входят несколько штаммов бактерий пробионтов.
Исходя из данных системы ФГИС «Ветис», следует, что 20 препаратов составляют пробиотические лекарственные средства отечественного призводства и всего лишь 2 — пробиотические препараты для ветеринарного применения зарубежного производства. При этом 12 отечественных пробиотиков являются монокомпонентными и 8 поликомпонентными, то есть в их состав входят несколько штаммов бактерий пробионтов.
Как правило, большинство отечественных пробиотических препаратов используют для всех видов животных — как сельскохозяйственных, так и животных-компаньонов. Только четыре препарата предназначены исключительно для сельскохозяйственных животных, один — исключительно для собак.
Что касается зарубежных пробиотических препаратов, то они используются для любых видов животных (рис. 2).
В качестве кормовых добавок для животных зарегистрировано 164 продукта, из них 37% — отечественного производства, 63% — пробиотических кормовых добавок зарубежного производства. Большую часть зарегистрированных пробиотических кормовых добавок представляют кормовые добавки, в состав которых входят несколько штаммов бактерий пробионтов.
Пробиотические кормовые добавки для животных представлены в значительно большем ассортименте на российском рынке, нежели пробиотические препараты для ветеринарного применения. При этом среди отечественных преобладают поликомпонентные, а среди зарубежных соотношение между моно- и поликомпонентными — 50% на 50% (рис. 3, 4).
Разделяя кормовые добавки по видам целевых животных, следует отметить, что 104 добавки используются для сельскохозяйственных животных, из них 31 — кормовая добавка отечественного происхождения.
В сегменте мелких домашних животных также превалируют кормовые добавки зарубежного производства, однако кормовые добавки для пчел и рыб представлены только российскими производителями.
В настоящее время на отечественном рынке неизвестны пробиотические препараты, содержащие в своем составе бактероиды и крайне ограничен состав стрептококковых препаратов и препаратов с лейконостоками.
Предпочтительным критерием применения пробиотических продуктов является их использование при неоптимальных условиях содержания животных. Наиболее привлекательно то, что пробиотические кормовые добавки зачастую дешевле своих лекарственных аналогов. Так как применение пробиотических продуктов, как правило, занимает довольно длительное время, ввиду того что требуются коррекция микробиоты кишечника и заселение ее штаммами, то в условиях животноводства стараются использовать лекарственные препаративные формы пробиотиков для более быстрого восстановления индигенной микрофлоры, что делает биотехнологические и лечебные мероприятия довольно затратными. Однако до настоящего времени так и не изучено, какое минимальное количество пробиотика необходимо для достижения эффекта колонизации кишечника нормофлорой, поэтому в корм животным дается заведомо большее количество препарата в соответствии с инструкцией по применению.
Вместе с тем в отечественном животноводстве по-прежнему используют большое количество пробиотических кормовых добавок, которые не хуже своих лекарственных аналогов справляются с вопросами нормализации микробиоты кишечника жвачных, а также выступают как фактор, значительно улучшающий гастробилиарную рециркуляцию, увеличивающий конверсию корма и качественные показатели молока и мяса.
Выводы
В настоящее время на отечественном рынке неизвестны пробиотические препараты, содержащие в своем составе бактероиды и крайне ограничен состав стрептококковых препаратов и препаратов с лейконостоками.
Предпочтительным критерием использования пробиотических продуктов является их использование в ситуации, где эффект очевиден, особенно при неоптимальных условиях содержания животных. Наиболее привлекательно то, что пробиотические кормовые добавки зачастую дешевле своих лекарственных аналогов. Так как применение пробиотических продуктов, как правило, занимает довольно длительное время, в виду того что требуются коррекция микробиоты кишечника и заселение ее штаммами, то в условиях животноводства стараются использовать лекарственные препаративные формы пробиотиков для более быстрого восстановления индигенной микрофлоры, что делает биотехнологические и лечебные мероприятия довольно затратными. Однако до настоящего времени так и не изучено, какое минимальное количество пробиотика необходимо для достижения эффекта колонизации кишечника нормофлорой, поэтому в корм животным дается заведомо большее количество препарата в соответствии с инструкцией по применению.
Вместе с тем в отечественном животноводстве по-прежнему используют большое количество пробиотических кормовых добавок, которые не хуже своих лекарственных аналогов справляются с вопросами нормализации микробиоты кишечника жвачных, а также выступают как фактор, значительно улучшающий гастробилиарную рециркуляцию, увеличивающий конверсию корма и качественные показатели молока и мяса.
Об авторах
Татьяна Владимировна Севастьянова, кандидат ветеринарных наук, заместитель директора, Центр ветеринарии, ул. Летчика Бабушкина, 20 Москва, 129344, Россия;
старший научный сотрудник, Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности, пос. Биокомбината, 17, г. о. Лосино-Петровский, Московская обл., 141142, Россия;
доцент кафедры фармакологии и общей патологии Института ветеринарной медицины и биотехнологии, Новосибирский государственный аграрный университет, ул. Никитина, 155, Новосибирск, 630036, Россия
tatianakenegen@gmail.com; https://orcid.org/0000-0002-8264-1156
УДК 619: 661.155.3:615-035.4:076. DOI: 10.32634/0869-8155-2023-375-10-50-56
Сельское хозяйство, ветеринария, зоотехния, агрономия, агроинженерия, пищевые технологии
