В последние годы пробиотические препараты все чаще стали применяться у сельскохозяйственных животных [5, 6]. Актуальным также является использование их при комплексной терапии ряда патологических состояний, протекающих на фоне нарушенной нормальной микрофлоры у диких копытных.
Поскольку нормальная микрофлора рассматривается как качественное и количественное соотношение популяций микробов отдельных органов и систем, поддерживающих биохимическое, метаболическое и иммунологическое равновесие организма хозяина, представляется важным сохранить ее стабильность, чтобы не потерять продуктивные качества животных.
Введение
Наиболее активно микроорганизмы заселяют желудочно-кишечный тракт ввиду обилия и разнообразия в нем питательных веществ. Кишечный тракт животных – обычное место обитания разнообразных микроорганизмов и простейших. Стабильное состояние нормальной микрофлоры выполняет ряд важных функций, обеспечивающих колонизационную резистентность, антитоксическое действие, поддержание оптимального уровня метаболических и ферментативных процессов, иммунного статуса, антимутагенной и антиканцерогенной активности.
Качественные или количественные нарушения нормальной микрофлоры приводят к возникновению и развитию дисбактериозов, как микроэкологических нарушений. При этом наиболее часто возникает диарея, которая может осложняться развитием аллергических реакций [1].
В мировой литературе имеются единичные данные о препаратах-синбиотиках для коррекции микроэкологических нарушений желудочно-кишечного тракта диких копытных. Новаторские работы в большинстве своем посвящены препаратам, которые используются для сельскохозяйственных животных. Такие препараты не подходят для свободноживущих и вольерных популяций диких копытных, т. к. не учитывают их видовые особенности микробиоценоза, кормовые предпочтения, особенности выращивания.
Для решения поставленной задачи, направленной на разработку экспериментального образца препарата-синбиотика, определение его полезных свойств и установление степени эффективности его применения для коррекции нарушений микробиоценоза желудочно-кишечного тракта диких копытных были использованы микробиологические, гематологические, биохимические и статистические методы исследований.
Материал и методы исследований
Материалами исследования служили пробиотические культуры Bifidobacterium sp., Lactobacillus sp., выделенные из содержимого ЖКТ диких копытных. В качестве контроля использовались штаммы Bifidobacterium infantis., Lactobacillus acidophilus (препарат «Линекс»), штамм Bifidobacterium bifidum (препарат «Бифидумбактерин»). Выделение чистой культуры проводили методом истощающего штриха. Определение морфологических, тинкториальных и физиолого-биохимических свойств выделенных культур проводили используя общепринятые микробиологические методы. Окраску эндоспор осуществляли методом Шефера-Фултона. Подвижность бактерий выявляли с использованием техники посева в столбик агара [3].
Основными биологическими свойствами бактерий рода Lactobacillus, позволяющими им колонизировать различные биотопы организма человека и животных и успешно конкурировать с другими представителями микробного биоценоза, являются адгезивная и антагонистическая активность, устойчивость к высокой кислотности среды [2, 4].
Антагонистическую активность лакто- и бифидобактерий исследовали по отношению к тест-культурам микроорганизмов: Staphylococcus aureus, Bacillussubtilis, E.coli А-20/О137, Klebsiella pneumoniae, Candida albicans. (Коллекция культур микроорганизмов РУП «Институт экспериментальной ветеринарии им. С. Н. Вышелесского»).
Пробиотические культуры нуждаются в факторах роста. Для стимулирования роста и повышения биологической активности нормальной микрофлоры живого организма используют пребиотики. Химическая природа пребиотиков разнообразна. В первую очередь это олиго- и полисахариды как натурального, так и искусственного происхождения. Часто пребиотики являются пищевыми волокнами.
Основная функция пребиотиков заключается в устойчивости к воздействию гидролаз верхних частей желудочно-кишечного тракта и расщеплению только под действием ферментов нормальной микрофлоры толстого кишечника. К другим физиологическим эффектам пребиотиков стоит отнести выведение из организма токсинов, защиту эпителия кишечника, усиление иммунной активности микрофлоры кишечника, антитоксическое, антиканцерогенное действие и др.
Изучение влияния пребиотиков на бифидо- и лактобактерии исследовали следующим образом. Культивировали выбранные штаммы в жидкой питательной среде с добавлением разных пребиотических компонентов (олигосахариды, моносахариды). Определяли количество жизнеспособных микроорганизмов. Далее исследовали влияние пребиотиков на процессы адгезии и когезии бифидо- и лактобактерий.
Результаты исследований
Анализ видового состава лакто-и бифидофлоры кишечника показал, что выделенные штаммы по своим морфологическим, физиолого-биохимическим и тинкториальным свойствам были схожи с выделенными культурами из препаратов «Линекс» и «Бифидумбактерин» и были представлены следующими видам: Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium bifidum.
При изучении антагонистической активности пробиотических штаммов лактобацилл в отношении условно-патогенных микроорганизмов методом отсроченного антагонизма ни к одному штамму условно-патогенных микроорганизмов явления антагонизма выявлено не было. Антагонистическая активность пробиотических штаммов бактерий рода Lactobacillus sp., Bifidobacterium sp., была выявлена только при использовании метода прямого антагонизма.
Так, наиболее выраженный антагонизм проявили штаммы бифидобактерий (Бифидумбактерин) лактобацилл, выделенных из Линекса в отношении бактерий рода Staphylococcus aureus. снижая численность последних практически до 0 КОЕ/мл. Штаммы L. acidophilus и B. bifidum (Бифидумбатерин), обладали высокой активностью по отношению к тест-культурам (K. pneumoniae., грибов рода C. albicans, Е. coli).
При подборе пребиотического компонента для включения в препарат для коррекции микроэкологических нарушений ЖКТ диких копытных проводили сравнение полученных данных при культивировании бифидо- и лактобактерий с моносахаридами с результатами культивирования бифидо- и лактобактерий с олигосахаридами в жидкой питательной среде. Было отмечено, что во втором варианте количество жизнеспособных клеток на два порядка выше, 109 КОЕ/мл, а продолжительность наращивания биомассы сократилась от 48 до 40 ч.
Синбиотик является физиологически функциональным ингредиентом, представляющим собой комбинацию про- и пребиотиков, в которой они оказывают взаимно усиливающее воздействие на физиологические функции и процессы обмена веществ в организме млекопитающих.
Основной особенностью синбиотиков является проявление синергического эффекта, который достигается за счет повышения скорости размножения полезных бактерий в 1,5–2 раза, способности закреплять пробиотики в кишечнике с помощью пребиотиков, увеличения скорости доставки пробиотиков к месту назначения за счет транзита на пребиотиках, активного развития пробиотиков c получением их метаболитов в процессе производства синбиотиков.
Сконструирован экспериментальный образец препарата-синбиотика для коррекции микроэкологических нарушений ЖКТ для диких копытных. При определении стабильности экспериментального образца препарата-синбиотика для коррекции микроэкологических нарушений ЖКТ для диких копытных было выяснено, что заложенный на хранение образец прошел испытания на стабильность в течение одного месяца. Исследования на определение стабильности будут продолжаться (табл. 1). Безвредность определяли на белых мышах живой массой 18–20 г.
Таблица 1. Результаты исследования на стабильность экспериментального образца препарата-синбиотика для коррекции микроэкологических нарушений ЖКТ для диких копытных
| Наименование показателя | Характеристики и нормы показателя | Август 2018 г. |
| Внешний вид, цвет и запах | Жидкость соломенно-коричневого цвета. Запах специфический | Соответствует |
| Безвредность | Должен быть безвредным | Соответствует |
| Контроль массы | Допустимые отклонения ±1,0% | Соответствует |
| Контроль КОЕ/мл | 1×108 | Соответствует |
Таблица 2. Биохимические и гематологические показатели крови мышей, в среднем по группе
| Показатели | Опыт | Контроль | ||||
| Дни исследований | Дни исследований | |||||
| До исследований | 15 день | 30 день | До исследований | 15 день | 30 день | |
| Эритроциты, х1012/л | 4,35 ±0,35 | 4,57 ±0,14 | 5,23 ±0,34 | 4,43 ±0,19 | 4,51 ±0,16 | 5,43 ±0,11 |
| Гемоглобин, г/л | 70 ±2,8 | 74 ±1,4 | 78 ±4,5 | 72 ±1,9 | 74 ±1,1 | 76 ±2,7 |
| Гематокрит, % | 24 ±0,15 | 28 ±0,16 | 31 ±0,22 | 26 ±0,19 | 29 ±0,27 | 31 ±0,26 |
| Общий белок, г/л | 39,31 ±0,34 | 39,71 ±0,25 | 39,83 ±0,27 | 39,51 ±0,32 | 39,41 ±0,44 | 39,7 ±0,28 |
| Глюкоза, ммоль/л | 9,44 ±0,18 | 8,23 ±0,25 | 7,21 ±0,17 | 9,14 ±0,34 | 8,04 ±0,27 | 7,3 ±0,21 |
| Общие липиды, г/л | 6,34 ±0,22 | 5,3 ±0,15 | 4,37 ±0,13 | 6,24 ±0,14 | 5,34 ±0,24 | 4,24 ±0,19 |
| Живая масса по группе, г | 79 | 95 | 104 | 81 | 94 | 102 |
Из результатов исследований (табл. 2) следует, что применение экспериментального образца препарата-синбиотика для коррекции микроэкологических нарушений ЖКТ для диких копытных не вызывает достоверных изменений в уровне основных гематологических и биохимических показателей крови мышей опытной и контрольной групп, а также не приводит к отличию в приросте массы тела.
Таким образом, сконструированный экспериментальный образец препарата синбиотика для коррекции микроэкологических нарушений ЖКТ для диких копытных является безвредным для лабораторных животных. После ежедневного введения препарата белым мышам в указанных в таблице 1 дозах в течение 1 месяца гибели животных во всех группах не произошло.
Взвешивание и клиническое обследование животных проводили до начала и затем через каждые 10 дней опыта. Колебание массы тела подопытных животных было незначительным. По результатам клинического осмотра никаких отклонений от физиологической нормы не обнаружено. Поведение животных в течение всего опыта оставалось без изменений, потребление корма и воды удовлетворительное, общее состояние хорошее, слизистые оболочки и кожа розовые, без повреждений.
Заключение
1. В состав препарата-синбиотика для диких копытных отобраны культуры микроорганизмов родов Bifidobacterium и Lactobacillus, соответствующие требованиям безопасности, безвредности, наличия пробиотических свойств.
2. В качестве пребиотического компонента, стимулирующего рост выбранных штаммов микроорганизмов, по итогам исследования выбрали олигосахариды.
3. Сконструирован экспериментальный образец препарата-синбиотика для коррекции микроэкологических нарушений ЖКТ для диких копытных.
Библиографические ссылки
1. Алешкин В. А., Тихонова Н. Новое направление бактериотерапии – комплексные пробиотики //Пробиотические микроорганизмы — современное состояние вопроса и перспективы использования: Сб. мат. конф. М. 2002. С. 47.
2. Антагонистическая активность пробиотических штаммов / Ю. И. Червинец, В. М. Червинец, А. М. Самоукина, Е. С. Михайлова // Успехи современного естествознания. 2009. № 2. 73 с.
3. Беспоместных К. В. Изучение влияния состава питательной среды на изменение биохимических и морфологических свойств штаммов лактобацилл // Научное обозрение. Технические науки. 2015. № 1. С. 77–78.
4. К механизму антагонистической активности лактобацилл / М. В. Тюрин, Б. А. Шендеров, Н. Г. Рахимова, [и др.] // Микробиология. 1989. № 2. С. 3–8.
5. Лебедева И. А., Новикова М. В. Использование пробиотика Моноспорин в птицеводстве // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. 2008. № 4. С. 72–73.
6. Ряпосова М. В. Применение пробиотического препарата «Моноспорин» в комплексных схемах лечения коров с хроническим эндометритом // В сборнике: Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России сборник материалов. 2012. С. 209–212.
Авторы
Е. Г. Скуратович, аспирант, ГНПО «НПЦ НАН Беларуси по биоресурсам», Минск, Беларусь
С. В. Полоз, кандидат ветеринарных наук, ведущий научный сотрудник ГНПО «НПЦ НАН Беларуси по биоресурсам», Минск , Беларусь
А. С. Андрусевич, кандидат ветеринарных наук, ведущий научный сотрудник, РУП «Институт экспериментальной ветеринарии им. С. Н. Вышелесского», Минск, Беларусь
И. И. Стрельченя, кандидат ветеринарных наук, ведущий научный сотрудник, РУП «Институт экспериментальной ветеринарии им.С. Н. Вышелесского», Минск, Беларусь
П. Ю. Лобановская, младший научный сотрудник, ГНПО «НПЦ НАН Беларуси по биоресурсам», Минск, Беларусь
О. Э. Соловей, младший научный сотрудник, ГНПО «НПЦ НАН Беларуси по биоресурсам», Минск, Беларусь
