Подписаться на нашу рассылку

    Влияние кормовых добавок отечественного производства на здоровье кишечника кур

    Эффективность усвоения кормов у цыплят самая высокая среди сельскохозяйственных животных, а у кур-несушек — вторая по эффективности при пересчете на единицу производимой продукции. Одним из основных триггеров пищеварительного процесса является микробный состав кишечника, так как без микроорганизмов не происходит полноценного расщепления и усвоения кормовых ингредиентов.

    Современная наука позволила установить влияние состава микробиома кишечника на его функциональные качества и тем самым продвинуться в изучении возможностей направленного воздействия на состав микробиоты, которая позволит укрепить здоровье, улучшить эффективность и продолжительность продуктивного цикла животных и птицы.

    В птицеводстве ряд исследований посвящены пищеварению у цыплят-бройлеров, у которых микробные сообщества отличаются от сообществ несушек. Бройлеры и несушки имеют разную продолжительность жизни в обычном коммерческом производстве и выращиваются в разных условиях со специфическими требованиями по составу питательности кормов, поэтому состав микробиоты кишечника у птицы этих двух направлений птицеводства различен.

    Яйценоскость несушек у современных кроссов кур подходит к своему максимальному уровню с точки зрения усовершенствования этого показателя селекционно-генетическими методами.

    За последние десятилетия усилия селекционеров были направлены на увеличение продолжительности продуктивного цикла и тем самым на получение большего количества яиц от одной несушки за цикл. Поэтому особую актуальность приобретает сохранение здоровья и жизнеспособности поголовья, чтобы в каждом стаде получить максимум яичной массы.

    За продуктивный цикл на несушку воздействует множество негативных факторов, способных снизить ее сопротивляемость. В первую очередь это стрессы кормового и технологического характера и повышающийся в птичнике бактериальный фон. Известно, что кишечник птицы играет огромную роль в ее иммунитете, поэтому особое внимание в данных исследованиях уделяется аспекту здоровья желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и факторам, способным повлиять на него.

    Здоровье ЖКТ определяют как способность пищеварительной системы выполнять нормальные физиологические функции, поддерживать гомеостаз и тем самым противостоять стрессу — инфекционному и неинфекционному. Состояние пищеварительной системы включает такие понятия, как «структурная целостность кишечника», «баланс микрофлоры» и «состояние иммунной системы». Однако под здоровьем кишечника в настоящее время понимают не только пищеварительные функции, но и способность защитить от кишечных патогенов и потенциал иммунной системы отвечать на изменения окружающей среды.

    Современные исследования показали, что иммунитет птицы во многом связан со здоровьем ЖКТ и его микробным составом. Содержимое ЖКТ состоит из совокупности микроорганизмов различных видов, в основном бактерий, грибковых, одноклеточных и вирусных микроорганизмов. Всё это и составляет микрофлору ЖКТ. Развитие этой микроэкологической системы начинается сразу после вывода цыпленка из яйца, с началом клевания (даже до начала потребления корма, воды) бактериальные микроорганизмы поступают в кишечник из окружающего воздуха, корма и от людей, работающих с цыплятами после вывода. Каждый из этих внешних источников может влиять на формирование и развитие микрофлоры кишечника.

    Доказано, что состав микробиоты кишечника меняется в зависимости от возраста несушек, генотипа и системы производства. Метаболиты микробиоты кишечника, такие как короткоцепочечные жирные кислоты, индол, триптамин, витамины и бактериоцины, участвуют в перекрестном взаимодействии хозяина и микробиоты, поддержании барьерной функции и иммунном гомеостазе. Резидентные члены микробиоты кишечника ограничивают и контролируют колонизацию пищевых патогенов. Добавление пребиотиков и пробиотиков в корм укрепляет микробиоту кишечника для улучшения продуктивности хозяина и устойчивости к колонизации кишечными патогенами, такими как Salmonella и Campylobacter.

    Механизмы действия пребиотиков и пробиотиков заключаются в выработке органических кислот, активации иммунной системы хозяина и выработке антимикробных агентов. Кандидаты на роль пробиотиков, включая изоляты Lactobacillus, Bifidobacterium, Bacillus, Saccharomyces и Faecalibacterium, показали многообещающие результаты в отношении повышения безопасности пищевых продуктов и здоровья кишечника. Кроме того, ряд сложных углеводов, включая маннозные олигосахариды, фруктоолигосахариды и галактоолигосахариды, а также инулин являются перспективными кандидатами для улучшения здоровья кишечника.

    Состав микробиоты кишечника можно улучшить и укрепить различными препаратами, содержащими как живые микроорганизмы, так и пребиотические компоненты, растительные компоненты, ферменты, сорбенты микотоксинов. Изучение основных принципов действия биологически активных добавок обеспечивает уверенность в использовании таких добавок и в терапевтических целях.

    Пробиотики могут использоваться как в качестве профилактических, так и терапевтических препаратов для активации экспрессии цитокинов с целью модуляции иммунной системы хозяина против патогенов. Однако было замечено, что на взрослых курах-несушках с уже сформированным микробиомом всех отделов кишечника ввод пробиотиков в корм дает значительно менее выраженный эффект, чем на молодняке. Наиболее вероятно это связано с тем, что микробиота кишечника у молодой птицы находится в стадии формирования и лучше модулируется пробиотиками, чем у взрослой птицы.

    Таким образом, правильно подобранный вид биологически активной добавки и ее дозировка могут оказать положительное влияние на структуру не только собственно микробиоты, но и на морфологический состав эпителиальной ткани кишечника.

    Для поддержания здоровья пищеварительного тракта птицы на протяжении ее жизни разработаны десятки методов, создано большое количество продуктов, которые сегодня применяют на птицефабриках.

    Эффективность различных препаратов для здоровья кишечника и состава микробиоты различна и нуждается в доказательной базе.

    Цели исследований — комплексно изучить кормовые добавки из групп сорбентов, пребиотиков, пробиотиков, фитобиотиков и ферментов на состав микробиоты и сделать заключение о целесообразности их применения для увеличения продолжительности продуктивного цикла кур-несушек.

    Материалы и методы исследования

    В 2022–2024 годах авторами были проведены две серии экспериментов на несушках по применению различных кормовых добавок и оценена их способность улучшить состав микробиоты слепых отростков кишечника и продолжительность продуктивного цикла.

    Исследования проведены в виварии и международной лаборатории молекулярной генетики и геномики птицы Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии — МВА им. К.И. Скрябина (МГАВМиБ), на ООО «Птицефабрика “Линдовская” — племенной завод» (ПФ «Линдовская») (Нижегородская обл., Россия).

    В первом опыте одна группа птиц получала с кормом пребиотик «Ветелакт», а другая — сорбент «Мустала», птица контрольной группы получала кладковый корм ПК-1, соответствующий по питательности рекомендациям для кур яичного направления.

    Во втором опыте были сформированы три опытные группы и одна контрольная. Птица опытных групп, кроме кладкового корма, получала следующие добавки: 1-я группа — пробиотик «Профорт», 2-я группа — фитобиотик «Интебио», 3-я группа — добавку фитазы «Фидбест Р».

    Птица контрольных и опытных групп была подобрана по принципу пар-аналогов и имела сходные продуктивные показатели на начало исследований. В первом и втором опытах в каждой группе было по 30 голов кур-несушек. В первом опыте исследования проводились на курах-несушках кросса «Ломанн ЛСЛ» (Lohmann Breeders GmbH), а во втором — кросса «Хайсекс коричневый» (Hendrix Genetics BV).

    Общая схема исследований, возраст птицы и дозировка препаратов приведены в таблице 1.

    По окончании опыта по 5 голов птицы из каждой группы были подвержены быстрой и безболезненной эвтаназии, не сопровождающейся чувством тревоги и страха в соответствии с требованиями «Позиции по этике использования животных в исследованиях, выполняемых при поддержке Российского научного фонда». После чего были взяты образцы содержимого слепых отростков кишечника.

    Добавки, которые были использованы в экспериментах:

    •  адсорбент «Мустала» на основе минерала шунгит (ООО «Надвоицкий завод ТДМ» Purecarelia, Россия),
    •  пребиотик «Ветелакт» (ООО «НВЦ Агроветзащита», Россия),
    •  пробиотик «Профорт» (ООО «Биотроф», Россия),
    •  фитобиотик «Интебио» (ООО «Биотроф», Россия),
    •  ферментный препарат «Фидбест Р», содержащий фитазу (ПО «Сиббиофарм», Россия).

    Срок скармливания добавок — 4 недели.

    Содержимое слепых отростков при отборе проб помещали в стерильные пробирки типа Эппендорф объемом 2 мл и хранили при температуре -20 ºС.

    Выделение ДНК проводили на автоматизированной системе выделения ДНК, РНК и белков QIAcube connect (Qiagen, Германия).

    Качество выделенной микробной ДНК оценивали с использованием электрофореза в 2%-ном агарозном геле с добавлением бромистого этидиума (5–3 мкЛ) в камере Mini-Sub Cell GT (Bio-Rad, США) с TBE-буфером (Thermo Fisher, США).

    В качестве маркера молекулярной массы служил бромфеноловый синий для ДНК (Thermo Fisher, США) в соотношении с образцом 1:1 (5 мкл образца к 5 мкл красителя) в режиме 220 В, 35 мин.

    Гель просматривали на трансиллюминаторе TCP-20.MC (Vilber, Франция) и с использованием гельдокументирующего оборудования Gel Doc™ EZ System (Bio-Rad, США), определяли количество ДНК на флуориметре Qubit 3.0 (Thermo Fisher, США). Секвенирование по протоколу 16s Metagenomic проводили на приборе Ion GeneStudio S5 System (Thermo Fisher Scientific, США).

    Биоинформатический анализ данных выполняли с использованием сетевого продукта Ion Reporter™ Software (ThermoFisher, США) и программного обеспечения QIIME2 ver. 2022.2 (National Cancer Institute Informatics Technology for Cancer Research, США).

    Последовательности фильтровали по качеству с использованием параметров настроек по умолчанию. Фильтрацию шумовых последовательностей проводили с помощью встроенного в пакет QIIME2 методом DADA2, включающим информацию о качестве в свою модель ошибок, что делает алгоритм устойчивым к последовательности более низкого качества, при этом использовали максимальную длину последовательности обрезки, равную 250 п. н.

    Для назначения таксономии применяли базу данных Silva138.1.

    Результаты и обсуждение

    Результаты исследований влияния на состав микробиоты сорбента и пребиотика приведены в таблице 2.

    Сорбент «Мустала» на основе минеральной добавки шунгит имеет в своем составе фуллереноподобный углерод, который способен связывать и выводить из организма токсины и продукты обмена патогенных микроорганизмов.

    При применении сорбента отмечено существенное и достоверное снижение лактобактерий более чем в 2 раза (p < 0,05) по сравнению с контролем. При этом установлен рост нежелательных микроорганизмов порядка Clostridiales и Enterobacteriales. Особенно у последних отмечен рост (более чем в 6,5 раз) (p < 0,05).

    На взгляд авторов, сорбирующие свойства препарата «Мустала» привели к сорбции части витаминов и, таким образом, к сокращению численности лакто- и бифидобактерий в слепых отростках.

    В данном исследовании применялись стандартные корма, не зараженные избыточным содержанием микотоксинов. Возможно, при сорбции микотоксинов витамины и прочие вещества остаются в корме в неизменном составе.

    При применении пребиотической добавки «Ветелакт» на курах в условиях вивария достоверно возросло содержание филума Actinobacteria в 1,5 раза (p < 0,05), снизились многие группы патогенных и нежелательных микроорганизмов при общем увеличении положительной микрофлоры.

    В промышленных условиях птицефабрики ООО «Птицефабрика “Линдовская” — племенной завод» Нижегородской области у птицы опытной группы после применения пребиотика «Ветелакт» численность бактерий филума Actinobacteria увеличилась в 2,5 раза (p < 0,05), в том числе представителей порядка Bifidobacteriales — в 1,8 раза (p < 0,05). Увеличилась численность микроорганизмов филума Bacteroidetes — на 32% (p < 0,05). Было отмечено достоверное увеличение лактобактерий — на 27% (p < 0,05). Уровень патогенных микроорганизмов в среднем снизился на 24%.

    В таблице 3 приведены результаты исследований включения в корм пробиотической добавки «Профорт», фитобиотика «Интебио» и ферментного препарата «Фидбест Р».

    Как следует из результатов, пробиотическая добавка оказала значительный эффект на рост лактобактерий, их содержание увеличилось более чем в 2,5 раза (p < 0,05), за счет этого патогенные микроорганизмы, такие как бактерии филума Synergistetes и Tenericutes, снизились в 1,5 и 3,5 раза соответственно.

    Несмотря на сообщения отдельных авторов об относительно низкой эффективности пробиотиков на курах-несушках, в данных исследованиях разница была достоверной. Рост бактерий рода Bifidobacteriales при применении пробиотика «Профорт» не наблюдался. Однако для переваривания отдельных углеводов бактерии этого рода необходимы.

    Ранее авторами проводилось исследование пробиотика «Бактосель» (бактериального пробиотика, содержащего живые молочнокислые бактерии Pediococcus acidilactici MA 18/5Mв, от компании Lallemand) в дозировке 100 г на 1 т воды на цыплятах-бройлерах. В результате было отмечено увеличение бифидобактерий более чем в 6 раз, получены достоверные различия с контрольной группой. Возможно, комбинированное применение двух пробиотиков даст желаемое увеличение микроорганизмов, необходимых для расщепления питательных веществ корма.

    Фитобиотики — препараты, содержащие растительные экстракты. Как правило, предназначены для стимуляции резервов организма в борьбе с возбудителями заболеваний. «Интебио» от компании «Биотроф» содержит смесь натуральных эфирных масел. Применение добавки «Интебио» у несушек привело к увеличению лакто- и бифидобактерий в содержимом слепых отростков в 1,5 и 6 раз соответственно (p < 0,05), в 14 раз (p < 0,05) возросло число фузобактерий, которые относятся к нормофлоре.

    Численность патогенных микроорганизмов, напротив, сократилась по филуму Synergistetes в 5,5 раз (p < 0,05), а по филуму Tenericutes — в 1,4 раза. Таким образом, фитобиотик показал однозначный положительный эффект как на состав микрофлоры, так и на здоровье кишечника.

    Применение фермента «Фидбест Р» осуществлялось с целью улучшить усвоение фосфора в корме, однако исследования показали, что у птицы достоверно возросло число лактобактерий в 4 раза (p < 0,05), целлюлозолитических бактерий (семейство Ruminococcaceaе) — в 1,5 раза (p < 0,05). Число патогенных микроорганизмов сократилось по всем филумам.

    Таким образом, применение фитобиотика и ферментного препарата оказало наибольшее влияние на микробный профиль содержимого слепых отростков несушек за счет роста микроорганизмов, отвечающих за расщепление ингредиентов корма и снижение патогенных и нежелательных микроорганизмов.

    Выводы

    Проведенные исследования показали эффективность применения различных биологически активных добавок в кормлении кур-несушек.

    Пробиотическая добавка оказала значительный эффект на рост количества лактобактерий, их содержание увеличилось более чем в 2,5 раза, за счет этого патогенные микроорганизмы снизились.

    При применении пребиотической добавки «Ветелакт» возросло содержание филума Actinobacteria в 1,5 раза, снизились многие группы патогенных и нежелательных микроорганизмов при общем увеличении положительной микрофлоры.

    Применение фитобиотической добавки «Интебио» у кур-несушек привело к достоверному увеличению лакто- и бифидобактерий в содержимом слепых отростков, при этом число патогенных микроорганизмов сократилась по филуму Synergistetes в 5,5 раз, а по филуму Tenericutes — в 1,4 раза.

    Добавка фермента «Фидбест Р» привела к увеличению числа лактобактерий в 4 раза, целлюлозолитических бактерий (семейство Ruminococcaceaе) — в 1,5 раза.

    Применение сорбента на основе минерала шунгит оказало неоднозначное влияние. Так, отмечено существенное и достоверное снижение лактобактерий более чем в 2 раза по сравнению с контролем, а патогенные микроорганизмы увеличили свою численность в 7 раз.

    Для увеличения продолжительности продуктивного цикла кур-несушек, на взгляд авторов, наиболее актуальным является сдерживание роста патогенных микроорганизмов (с этой задачей лучше справляются фитобиотики и пребиотики в кормах).

    Рекомендуется с целью улучшения показателей здоровья кишечника и жизнеспособности кур яичного направления применять фитобиотик «Интебио» из расчета 0,1 г на 1 кг корма и пребиотик «Ветелакт» в дозировке 0,1 мл на 1 кг живой массы.

    Об авторах

    Иван Иванович Кочиш; доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик Российской академии наук

    kochish.i@mail.ru; https://orcid.org/0000-0002-8502-6052

    Ольга Вячеславовна Мясникова; кандидат сельскохозяйственных наук

    Omyasnikova71@gmail.com; https://orcid.org/0000-0002-9869-0876

    Матвей Сергеевич Мотин; аспирант

    krox1710@gmail.com; https://orcid.org/0009-0000-1767-2485

    Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии — МВА им. К.И. Скрябина, ул. Академика Скрябина, 23, Москва, 109472, Россия

    УДК: 636.52/.58:615/33:619:639.62:637.2
    DOI: 10.32634/0869-8155-2024-389-12-58-63

    Просмотров: 42
    Журнал «Аграрная наука»

    Сельское хозяйство, ветеринария, зоотехния, агрономия, агроинженерия, пищевые технологии

    ПОДПИШИТЕСЬ
    БЕСПЛАТНО
    на электронную версию журнала «Аграрная наука» и получайте ежемесячно pdf на свой e-mail.

      Нажимая на кнопку Вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных