С начала 1950-х годов прошлого века антибиотические
стимуляторы роста играли важную роль в развитии интенсивного животноводства,
обеспечивая явные преимущества для здоровья и производительности животных и
приводя к снижению производственных затрат.
Однако важной проблемой общественного здравоохранения стало развитие устойчивости к противомикробным препаратам у патогенных бактерий, связанное с лечением антибиотиками, и основной движущей силой является постепенное ограничение и замена антибиотических стимуляторов роста.
В ответ на этот новый сценарий использования антибиотиков промышленность стала применять пробиотики и парапробиотики, чтобы способствовать росту более здоровой микробиоты. Эту меру внедряют вместо устранения микробиоты в целях улучшения состояния здоровья и самочувствия животных.
Всемирная организация здравоохранения определяет пробиотики как живой микроорганизм, включая дрожжевые бактерии или грибы, которые при попадании в организм в достаточных количествах взаимодействуют с микробиотой, принося пользу здоровью своего хозяина.
Хорошо известно, что кишечная микробиота имеет фундаментальное значение для здоровья хозяина, помогая поддерживать внутреннюю стабильность и повышать иммунитет, при этом изменения в кишечной микробиоте приводят к функциональным, иммунологическим и пищевым последствиям для хозяина.
Новые исследования в отношении секвенирования 16s рРНК позволяют нам одновременно измерять несколько сотен или даже тысяч биохимических молекул, полученных из организма хозяина, а также бактерий. Это позволяет определить, какие молекулярные пути регулируются кишечной микробиотой, и показывает, как на эти пути влияет использование антибиотиков, питание и кишечные заболевания.
Это помогает нам определить, как пробиотики влияют на каждый тип или род бактерий, улучшая наше понимание того, как мы можем модулировать микробиоту, положительно влияя на здоровье кишечника животных. В конечном итоге это помогает нам определить тип или род бактерий, которые напрямую связаны с ключевыми параметрами производительности, такими как среднесуточный прирост, скорость роста и конверсию корма.
Способность дать четкое представление о модуляции микробиоты, наряду с ее взаимосвязью со здоровьем, производительностью и экономической отдачей, имеет решающее значение для более быстрого принятия концепций микробиоты техническими специалистами и производителями. Это станет непосредственным фактором долгосрочного успеха пробиотиков на рынке.
Влияние дрожжевого пробиотика Актисаф Sc 47 на продуктивность и состав микробиоты задней кишки поросят-отъемышей
Недавно опубликованная работа Kiros и соавт. является хорошим примером того, как в отрасли применяются новейшие технологии, которые позволяют уравновесить продуктивность и микробиоту кишечника. Следующий обзор демонстрирует, как эти технологии способствуют измерению производительности и прибыли.
Kiros и соавт. собрали данные по 128 поросятам, которые были разделены на четыре разные группы, в каждой из которых вводили различные дрожжевые добавки до и после отъема с использованием живого штамма Saccharomyces cerevisiae (Актисаф Sc 47) компании Phileo Lesaffre Animal Care.
Анализ микробиоты проводили на содержимом слепой кишки (n = 64) и толстой кишки (n = 64) поросят, убитых на 28-й день после отъема. Перестановка дисперсий (PERMDISP) взвешенных расстояний UniFrac показала, что в содержимом слепой кишки поросят, которым были назначены режимы введения дрожжевых добавок после отъема («дрожжи-дрожжи» и «контроль-дрожжи»), обитали микробные сообщества, которые были филогенетически более гомогенными и, следовательно, менее диспергированными, чем в группах «контроль-контроль» и «дрожжи-контроль» (P(PERMDISP) = 0,005; Рис. 1b).
Рисунок 1. Дрожжевые добавки изменяют структуру (состав) бактериальных сообществ в слепой кишке (p (PERMANOVA) <0,001). Межгрупповая дисперсия выше, чем внутригрупповая, что позволяет предположить, что дрожжи оказывают существенное влияние на кластеризацию микробиоты, создавая однородную популяцию.
После первого анализа была измерена относительная степень связности бактериальных типов для оценки влияния дрожжевых добавок на влиятельную способность основных бактериальных типов в микробиоте содержимого слепой и толстой кишки.
Рисунок 2. Для выявления взаимосвязи между бактериальными родами в микробиоте слепой кишки в группах контроля (а) и дрожжей (b) использовалось заключение о совместной встречаемости (CoNet). Сетевые структуры на верхней панели показывают взаимосвязь узлов;
Наконец, среднее потребление корма и среднесуточный прирост веса у поросят в группах «дрожжи-контроль» и «дрожжи-дрожжи» были выше, чем в группе «контроль-контроль».
Рисунок 3. Влияние препарата Актисаф Sc 47 на зоотехнические показатели поросят. Графики типа «ящик с усами» были использованы для сравнения зоотехнических характеристик поросят при различных режимах добавления дрожжей до и после отъема, включая «контроль-контроль», «контроль-дрожжи», «дрожжи-контроль» и «дрожжи-дрожжи». Сравниваемые параметры включали: (а) массу тела (через 28 дней после отъема), (b) среднесуточное потребление корма (г/загон из четырех поросят), © среднесуточный прирост массы тела (г/поросенок) и (d) коэффициент конверсии корма. Прямоугольники обозначают межквартильный диапазон с линией в медиане, а усы — минимальные и максимальные наблюдения для каждого параметра. Верхние индексы обозначают значительную разницу (P <0,05; a–c) или статистическую тенденцию (P < 0,1; A, B).
Корреляция микробиоты задней кишки с параметрами производительности.
Ранговый коэффициент корреляции Спирмена (rho) использовался для изучения взаимосвязи бактериальных таксонов на уровне семейства и рода со среднесуточным приростом массы (СПМ) и эффективностью использования кормов (ЭИК). В микробиоте содержимого слепой кишки род Mitsuokella положительно коррелировал с СПМ (rho = 0,303; P = 0,016), тогда как неклассифицированный род из семейства Veillonellaceae отрицательно коррелировал с СПМ (rho = -0,301; P = 0,017). В микробиоте содержимого толстой кишки Mitsuokella показал положительную корреляцию как с СПМ (rho = 0,279; P = 0,038), так и с ЭИК (rho = 0,368; P = 0,006).
В заключение авторы выявили несколько изменений в составе микробиоты задней кишки, которые ассоциировались с улучшенными показателями производительности у поросят, которым вводили дрожжевые добавки. В частности, дрожжевые добавки имели тенденцию модифицировать структуру микробиоты задней кишки в направлении филогенетически более однородного профиля, обогащенного положительным взаимодействием между потенциально полезными представителями типов Actinobacteria и Firmicutes.
