Использование пробиотиков в сельском хозяйстве

Осуществляемое в последние десятилетия беспорядочное применение антибиотиков в животноводстве, которые используются в малых дозах как стимуляторы роста, а также в качестве превентивной меры против вызванных стрессом желудочно-кишечных расстройств у животных на фермах, приводят к все более широкому распространению в микробных популяциях факторов устойчивости к антибиотикам (R-факторов), передающихся от одной бактериальной клетки к другой при конъюгации. Передача происходит через плазмиду — кольцевую экстрахромосом ну ю молекулу ДНК, способную к репликации.

Антибиотики, применяемые в малых дозах длительное время, приводят к заметному возрастанию числа устойчивых к лекарственным препаратам микроорганизмов, в частности энтеробактерий (Е. coli, Salmonella и др.). Передающаяся устойчивость к лекарствам, полученная сначала сельскохозяйственными животными, сейчас обнаружена у представителей кишечной микрофлоры человека. Попадая к человеку через зараженное мясо, сальмонеллы, содержащие R-фак- тор, могут передавать его бактериям, живущим в желудочно-кишечном тракте человека, которые, в свою очередь, передают фактор устойчивости патогенным энтеробактериям человека. Этот, кажущийся бесконечным, порочный круг может повториться со многими антибиотиками, в результате чего будут возникать более сложные R-фак- торы. несущие гены множественной устойчивости к антибиотикам. Благодаря этому механизму многие патогенные микроорганизмы теперь проявляют возросшую устойчивость к антибиотикам. Все это вызвало ряд исследований, в которых препараты молочнокислых бактерий использовались как безопасная альтернатива низким дозам антибиотиков для предотвращения и, возможно, лечения желудочно-кишечных расстройств, вызванных стрессом у сельскохозяйственных животных. Считают, что антибактериальная роль молочнокислых бактерий обусловлена их способностью производить достаточное количество молочной кислоты, чтобы ингибировать развитие других организмов, а также способностью прикрепляться к кишечным ворсинкам, «оттесняя» других бактерий. Более того, некоторые представители молочнокислых бактерий не только обладают активностью против Е. coli, но также производят метаболиты, которые способны нейтрализовать эффект энтеротоксинов, выделяемых многими живущими в желудке микроорганизмами. Среди многочисленных видов молочнокислых бактерий, обнаруживаемых в природных субстратах, указанными выше свойствами обладают палочковидные бактерии рода Lactobacillus'. L. acidophilus и L. bulwark us, а также бактерии рода Bifidobacterium — В. bifidum.

Изучение этих бактерий показало, что ингибирующее действие их на другие микроорганизмы обусловлено способностью лактобацилл вырабатывать молочную кислоту. Так, L. acidophilus при сбраживании глюкозы вырабатывает более 80% молочной кислоты. Именно молочная кислота поддерживает кислую реакцию среды в кишечнике большинства животных. Многие энтеропатогеннме бактерии предпочитают нейтральную или слегка щелочную среду, так что сама по себе кислотность может их угнетать. Другой важной особенностью молочнокислых бактерий является их способность «прилипать» к эпителиальным поверхностям, выстилающим желудочно-кишечный тракт животных. Специальные исследования показали, что эта «приверженность» оказывается не только тканеселективной по различным отделам пищеварительного тракта, но и в некоторых случаях также видоспецифичной. Так было обнаружено, что лактобациллы прикрепляются к эпителиальной выстилке зоба цыпленка, а у свиней и телят молочнокислые бактерии способны прикрепляться к желудочному эпителию. Способность молочнокислых бактерий к прикреплению и размножению на эпителиальных поверхностях желудочно-кишечного тракта обуславливает их доминирование в составе кишечной микрофлоры, при этом содержание колиформ- ных бактерий сохраняется на низком уровне (обычно, одним из доминирующих кишечных организмов у млекопитающих является кишечная палочка — Е. coli).

Установлено также, что молочнокислые бактерии продуцируют различные антимикробные метаболиты. В частности, L. acidophilus выделяет такие антибиотикоподобные вещества, как лактоцидин, ацидолин, ацидофилин и бактериоцины, угнетающие развитие кишечных энтеропатогенных бактерий. A L. hulgaricus, как уже отмечалось, обладает внеклеточной антиэнтеротоксин ной активностью, способной нейтрализовать энтеротоксины кишечной палочки — Е. coli. Поэтому скармливание L. hulgaricus животным ведет к уменьшению поносов и снижению их смертности. Таким образом, нормальные условия жизнедеятельности кишечника сельскохозяйственных животных создаются и поддерживаются благодаря особым свойствам молочнокислых бактерий (образованию молочной кислоты, способностью прикрепляться к эпителию кишечника животных, антимикробной и антиэнтеротоксинной активностью, высокой устойчивостью к низким значениям pH). Именно эти свойства должны сохраняться в промышленных препаратах молочнокислых бактерий, предназначенных для употребления в качестве пробиотиков. Весьма важной является селекция штаммов молочнокислых бактерий и подбор условий ферментации для получения полноценной продукции Lactobacillus. Хотя биологическая активность препаратов имеет первостепенное значение для использования их в качестве пробиотиков, не менее важны жизнеспособность и стабильность молочнокислых бактерий в препаратах. В заключение необходимо подчеркнуть, что молочнокислые бактерии, широко распространенные в природе, становятся важным компонентом кишечной микрофлоры молодых теплокровных животных вскоре после их появления на свет. Уместно предположить, что лечение пробиотиками может быть чрезвычайно полезным для животных в стрессовых ситуациях, как альтернатива профилактике стресса низкими дозами антибиотиков. Кроме того, пробиотики, без сомнения, найдут свое место в качестве безопасной альтернативы антибиотикам для предотвращения и лечения стрессовых желудочно-кишечных расстройств у сельскохозяйственных животных.

В настоящее время во ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии РАСХН создано два вида биопрепаратов-пробиотиков — целлобактерин, предназначенный для использования в рационах при выращивании цыплят, молодняка крупного рогатого скота, поросят-отъемышсй и гастробакт, который применяется при диспепсии, колитах, энтеритах, нарушениях ферментации у молодняка и взрослых животных.

Контрольные вопросы и задания

1. Для каких видов сельскохозяйственных животных особенно важны белковые кормовые добавки? 2. Расскажите об использовании жидких углеводородов для синтеза кормовою белка. 3. Дайте характеристику микроорганизмам, используемым для получения кормового белка. 4. Какие микроорганизмы используют для получения незаменимых аминокислот, необходимых в животноводстве? 5. Что такое пробиотики?

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >