Корма и кормовые добавки

08.12.2025

Пробиотик Альтерион — безопасный и эффективный инструмент замены кормовых антибиотиков

Прекращение использования антибактериальных стимуляторов роста в кормах для животных и птицы — серьёзный вызов для специалистов во многих странах мира. В результате массового применения антибиотиков некоторые бактерии, в том числе патогенные для человека, выработали резистентность, которая заставила производителей мяса искать альтернативы кормовым антибиотикам, обеспечивающие как сохранение производственных показателей, так и безопасность продуктов питания.

Среди широкого разнообразия решений данной проблемы, предложенных наукой, включающих пробиотики, пребиотики, эфирные масла, органические кислоты, растительные экстракты и их комбинации, пробиотики — препараты живых культур микроорганизмов — на сегодняшний день представляются одними из наиболее перспективных вариантов замены кормовых антибиотиков с точки зрения ростостимулирующих свойств.

В качестве пробиотиков используются штаммы лактобактерий, бифидобактерий, энтерококков, бактерии родов Bacillus, Pediococcus, некоторые виды дрожжей и др. Выбор необходимого штамма для производства пробиотика из такого разнообразия микроорганизмов представляет собой непростую задачу. Наиболее перспективной группой бактерий для создания пробиотиков, предназначенных для непосредственного введения в комбикорма, являются бактерии рода Bacillus из- за их способности формировать внутриклеточные споры, что позволяет им выдерживать воздействие кислоты желудочного сока, солей желчных кислот, химических и физических факторов, возникающих в процессе гранулирования комбикорма, а также длительное хранение при высоких температурах. Кроме того, бактерии Bacillus являются очень хорошо изученными микроорганизмами, поскольку они активно используются в современной биотехнологической промышленности. Различные штаммы Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens применяются в составе пробиотиков в течение многих лет. От пробиотиков других групп бактерий рода Bacillus выгодно отличает механизм действия, заключающийся в синтезе широкого спектра антимикробных субстанций, подавляющих патогенные и условно-патогенные микроорганизмы. Однако следует признать, что отсутствие стабильного результата в стимуляции продуктивности — главная проблема данных препаратов, как и других групп пробиотиков. Это породило значительный скептицизм по отношению к ним в нашей стране. Причинами этого зачастую являются не только особенности отечественного птицеводства (высокая концентрация поголовья на предприятиях, значительная плотность посадки птицы и т.п.), создающие дополнительную стрессовую нагрузку на организм птицы, но и то, что используемый для производства пробиотика штамм обладает изначально недостаточной эффективностью, поскольку ещё на этапе создания не прошёл надлежащий научно обоснованный отбор.

Выбор штамма

Какие же существуют критерии отбора штаммов на основе бактерий рода Bacillus? Действительно, как среди такого многообразия штаммов выбрать наиболее подходящий штамм для производства пробиотика?

Часто в качестве пробиотиков используются микроорганизмы, отобранные по одному-двум свойствам, чаще всего антагонистической активности in vitro в отношении определённых патогенных бактерий. В то же время другие важные свойства штаммов остаются за рамками внимания некоторых производителей. В результате на рынке наблюдается заметное разнообразие пробиотиков на основе сенной палочки и родственных ей видов бактерий, многие из которых не демонстрируют стабильного эффекта в условиях производства. Необходимость рационального, научно обоснованного методического подхода при отборе пробиотических штаммов вполне очевидна. При этом очень важно применять не только традиционные микробиологические методы, но и биологическое тестирование штаммов как на культурах клеток, in vitro, — для изучения физиологических свойств метаболитов данного штамма, так и на живой птице, in vivo, — для оценки общей эффективности пробиотика в целом. Провести такого рода испытания могут только компании и научные центры, обладающие соответствующими материально-техническими возможностями и опытом.

В рамках данного подхода компаниями Novozymes и Adisseo проведена совместная работа по созданию пробиотика Альтерион на основе штамма Bacillus subtilis DSM29784, важнейшим моментом которой стал последовательный многостадийный отбор необходимого штамма (из более чем 900 исходных!) целью которого было получение обладающего стабильной эффективностью препарата в качестве альтернативы антибактериальным стимуляторам роста.

На первом этапе отбора были отсеяны штаммы, обладающие гемолитическими свойствами, т.е. способностью образовывать токсины, вызывающие лизис эритроцитов. Отметим, что данный показатель очень часто не принимается во внимание производителями пробиотиков, в результате чего некоторые штаммы в коммерческих препаратах обладают способностью к гемолизу эритроцитов. Видимо, такая ситуация связана с тем, что Всемирная организация здравоохранения относит B. subtilis к непатогенным видам бактерий, несмотря на то что в литературе встречаются сообщения о потенциальной опасности данной бактерии (как и других бактерий видов рода Bacillus) при иммунодефицитных состояниях человека (лейкемии, ВИЧ инфекции).

Кроме того, на первом же этапе был произведен отбор штаммов, обладающихвыраженной антагонистической активностью in vitro в отношении штамма Clostridium perfringens ATTC13124.

Принципиально важным этапом селекции было также исключение штаммов, обладающих антибиотикорезистентностью к восьми терапевтическим антибиотикам, представляющим клинически важные для человека группы препаратов. Отсутствие антибиотикорезистентности — очень важный критерий, поскольку если пробиотические бактерии несут в плазмидах гены устойчивости к антибиотикам, то эти гены могут быть переданы патогенным бактериям.

Помимо отбора штаммов Bacillus по принципу устойчивости к воздействию соляной кислоты в присутствии пепсина, своевременности прорастания спор в условиях желудочно-кишечного тракта, отсутствия цитотоксичности, который с успехом прошёл штамм Bacillus subtilis DSM29784, весьма интересными оказались исследования штаммов на наличие про- и противовоспалительных свойств путем измерения трансэпителиальной электрической резистентности в эксперименте с тестовой культурой клеток кишечника Caco-2 (модель, традиционно используемая в фармакологических испытаниях) как при стандартных условиях, так и под воздействием индукторов воспаления, таких как интерлейкин IL-1 и фактор некроза опухолей. Штамм будущего пробиотика Альтерион продемонстрировал значительные противовоспалительные свойства, что выразилось в противодействии снижению проницаемости эпителиального барьера и торможении выделения клетками эпителия другого клеточного медиатора воспаления — интерлейкина IL-8, в отличие от других штаммов рода Bacillus. Как известно, противовоспалительный эффект препаратов рассматривается большинством исследователей как важнейший для любых стимуляторов роста, в том числе таких, как кормовые антибиотики, растительные экстракты и т.д. Примечательно, что некоторые штаммы Bacillus даже снижают барьерную функцию эпителия как при воздействии провоцирующих воспалительные процессы агентов, так и даже при их отсутствии. Конечно, нельзя механически переносить результаты тестирования на культуре клеток in vitro на реальные условия целого организма, но, возможно, подобные свойства отдельных штаммов также отрицательно сказываются на стабильности результатов практического применения соответствующих пробиотических препаратов. Обнаруженные свойства штамма пробиотика Альтерион усиливать защитные функции кишечного эпителиального барьера позднее получили подтверждение в опытах in vivo на бройлерах при гистологических исследованиях эпителия (длина микроворсинок кишечника, глубина крипт и т.п.).

При секвенировании генома различных штаммов рода Bacillus из коммерческих препаратов с целью проведения филогенетического анализа данной группы микроорганизмов выяснилось, что она имеют 78– 97% общих генов (для сравнения, человек и мышь имеют 92% общих генов). Отобранный для пробиотика Альтерион штамм имеет генетическое сходство с ближайшим конкурентным продуктом на рынке лишь на 90%. Таким образом, бактерии рода Bacillus имеют весьма значительные генетические различия между собой, что может существенно отражаться на целесообразности их использования как пробиотических препаратов.

Эффективность в различных условиях

Разработка пробиотика, который бы обладал стабильной ростостимулирующей функцией и способностью поддерживать здоровье кишечника в различных производственных ситуациях, является, таким образом, непростой задачей. Заразные заболевания, особенно кокцидиоз, условия содержания птицы, такие как микроклимат и состояние подстилки, изменение состава комбикорма, сырье с высоким содержанием некрахмалистых полисахаридов, ввод кормов животного происхождения и другие факторы могут значительно увеличивать потенциал использования пробиотиков в отсутствие кормовых антибиотиков. Даже интенсивное потребление корма, присущее современным кроссам птицы, может оказывать существенное воздействие на функционирование желудочно-кишечного тракта. Пробиотики, как и любые другие препараты, претендующие на то, чтобы стать реальной альтернативой кормовым антибиотикам, должны иметь хорошую результативность как в случае низкой продуктивности, при наличии каких-либо проблем, так и при изначально высокой продуктивности птицы. Эксперименты, проведенные со штаммом

B. subtilis DSM29784 показали, что ростостимулирующее воздействие на цыплят-бройлеров, наблюдаемый при хорошем росте, не уступает таковому, наблюдаемому на бройлерах с невысокой продуктивностью, и при этом положительное влияние на показатели продуктивности (привес и конверсию корма) не уступают таковому от кормовых антибиотиков.

Однако для того чтобы лучше оценить эффективность препарата Альтерион, предлагаем вашему вниманию результаты тестирования данного пробиотика в условиях экспериментального заражения Cl. perfringens, воспроизводящего наиболее жесткие условия.

Испытания пробиотика проводились в научном центре Southern Poultry Research (Афины, штат Джорджия, США). Суть его заключалась в сравнении способности нового штамма пробиотика Альтерион и кормового антибиотика бацитрацина метилендисалицилата (BMD) восстанавливать продуктивность бройлеров при экспериментальном заражении цыплят кокцидией E. maxima (в качестве провоцирующего агента) в 14-дневном возрасте с последующим искусственным инфицированием в 19-й, 20-й, 21-й дни жизни патогенным штаммом Cl. perfringens. Как видно на рис. 1 и 2, прирост массы тела и конверсия корма у бройлеров достоверно восстанавливаются под воздействием штамма B. subtilis DSM29784 до уровня незараженной кокцидиями и клостридиями контрольной группы цыплят, при этом эффективность пробиотика не уступает эффективности бацитрацина.

Уже имеющиеся исследования, подтверждающие совместимость штамма B. subtilis DSM29784 с широким спектром кокцидиостатиков (монензин, салиномицин, ласалоцид, наразин, мадурамицин, диклазурил, робенидин, декоквинат), а также с комплексным препаратом Максибан, проведенные путем подсчета КОЕ B. subtilis в 1 г химуса подвздошной кишки и слепых отростков, а также эксперименты на бройлерах в производственных условиях, показавшие, что кокцидиостатики не препятствуют ростостимулирующему эффекту пробиотика Альтерион, продемонстрировали, что данный препарат может стать реальной, надёжной альтернативой кормовым антибиотикам.

                                                                                                                                                Литература

Pierre-André Geraert, Stéphanie Pedrosa, Estelle Devillard and Stefan Jakob, Adisseo and Preben Nielsen, Novozymes. A new probiotic strain for a post antibiotic world // Gut Health. — October 2016, 47.

Количество показов: 250
Автор:  С. Молоскин, А. Шкурин, ООО «Адиссео Евразия»
Компания:  Адиссео Евразия