Коррекция микробиоты желудочно-кишечного тракта поросят пробиотическими культурами

Размещено на http://www.allbest.ru/

Коррекция микробиоты желудочно-кишечного тракта поросят пробиотическими культурами

Борис Георгиевич Цугкиев1, Руслан Гельбертович Кабисов2,

Алан Макарович Хозиев3, Элла Викторовна Рамонова4Н,

Андрей Георгиевич Петрукович5

Аннотация

Эффективность использования пробиотических препаратов обусловлено нормализующим действием микроорганизмов на кишечную микробиоту, высоким содержанием живых микробных клеток и их положительным действием на иммунобиологическую реактивность организма. Исследования проводились в лабораториях факультета биотехнологии ФГБОУ ВО «Горский государственный аграрный университет». В статье представлены результаты исследования влияния пробиотических культур на коррекцию микробиоты желудочно-кишечного тракта поросят. Установлено, что в 1 мл обезжиренного молока, сквашенного Streptococcus thermophilus, Enterococcus durans и Lactobacillus gallinarum, число КОЕ составило 109-1010 клеток. При включении в рационы кормления поросят опытной группы молочнокислых микроорганизмов и дрожжей в фекалиях животных снижается общее число аэробов, число эшерихий, стафилококков, общее число анаэробов, число спорообразующих аэробных микроорганизмов в 5,6; 3,4; 3,0; 1,9; 1,8 раза соответственно по сравнению с контрольной группой. Однако в кишечнике животных опытных групп число молочнокислых микроорганизмов, энтерококков, дрожжевых грибов повышается в 2,9; 1,7 и 1,3 раза соответственно, в сравнении с аналогами из контрольной группы поросят. Исходя из вышесказанного, необходимо отметить, что количество анаэробных микроорганизмов у опытных поросят находилось на втором месте после молочнокислых микроорганизмов, на третьем месте следует общее число аэробов, затем эшерихии, дрожжевые грибы, спорообразующие аэробные микроорганизмы и стафилококки. Полученные результаты исследований позволяют рекомендовать штаммы микроорганизмов Lactobacillus gallinarum, Streptococcus thermophilus, Enterococcus durans и Kluyveromyces lactis селекции Горского ГАУ для нормализации микрофлоры кишечника животных.

Ключевые слова: коррекция, микробиота, пищеварительный тракт, пробиотики, молодняк сельскохозяйственных животных

Abstract

Correction of the microbiota of piglets' gastrointestinal tract with probiotic cultures

Boris G. Tsugkiev1, Ruslan G. Kabisov2, Alan M. Khoziev3,

Ella V. Ramonova4H, Andrey G. Petrukovich5

The effectiveness of probiotic drugs' use is coursed by: 1.) normalizing effect of microorganisms on the intestinal microbiota; 2.) high content of living microbial cells; 3.) their positive effect on the immunobiological reactivity of the organism. The research was carried out in the laboratories of the Faculty of Biotechnology of the FSBEI HE «Gorsky State Agrarian University». The article presents the results of a study of probiotic cultures' effect on the correction of the microbiota of piglets' gastrointestinal tract. It has been established that 1 ml of skimmed milk fermented with Streptococcus thermophilus, Enterococcus durans and Lactobacillus gallinarum contains 109 - 1010 cells (the CFU number). The total number of aerobes, Escherichia, staphylococci, anaerobes, spore-forming aerobic microorganisms decreases in 5.6; 3.4; 3.0; 1.9; 1.8 times in the feces of animals of the test group (compared with the control one) when lactic acid microorganisms and yeast are included in piglets diets'. However, the number of lactic acid microorganisms, enterococci, yeast fungi in the intestines of animals of the test groups increases by 2.9; 1.7 and 1.3 times, respectively, in comparison with analogues from the control one. Based on the foregoing, it should be noted that the number of anaerobic microorganisms of the experimental piglets poses second place after lactic acid microorganisms. The total number of aerobes is in the third place, then Escherichia, yeast fungi, sporeforming aerobic microorganisms and staphylococci follow. The obtained results of the research allow us to recommend strains of microorganisms Lactobacillus gallinarum, Streptococcus thermophilus, Enterococcus durans and Kluyveromyces lactis bred by the Gorsky State Agrarian University for the normalization of the intestinal microflora of animals.

Keywords: correction, microbiota, digestive tract, probiotics, young farm animals

Введение

Среди населения Северной Осетии, особенно в горных местностях, весьма популярными являются кисломолочные продукты [1]. Однако научное обоснование полезного и лечебного действия молочнокислых микроорганизмов в начале XX века впервые дал И. И. Мечников. Молочнокислые микроорганизмы нашли применение в лечебно-профилактическом питании [2-5], животноводстве [6], пищевой промышленности [7]. Изучению микробиоты пищеварительного тракта и коррекцией кишечной микрофлоры пробиотическими культурами домашних животных, в частности, свиней, не уделяется должного внимания.

Обзор литературы. Для изготовления лечебно-профилактического препарата - лактобактерина используются антагонистически активные штаммы стрепто- и бетобактерий.

Впервые в нашей стране для лечения желудочно-кишечных заболеваний предложено использовать бифидобактерии. Для профилактики и лечения кишечных заболеваний у детей использовали жидкую культуру бифидобактерий. Установлена высокая эффективность лечения хронических, а также острых кишечных заболеваний бификолом, в состав которого входят Е. coli штамм М-17 и Bifidobacterium bifidum. Необходимо отметить, что все указанные выше биологические препараты не вызывают каких-либо побочных явлений.

Скармливание цыплятам культур лактобактерий и E. coli штамм М-17 в различных сочетаниях и различными курсами позволяет снизить отход цыплят на 4,08-5,9 % и увеличить их привесы на 10,522,5 %; у цыплят нормализуется биоценоз кишечника, что выражается в увеличении количества бифидобактерий, молочнокислых бактерий и уменьшении количества эшерихий.

Молочнокислые бактерии широко распространены в окружающей среде и могут значительно отличаться по антагонистической активности, физиолого-биохимическим и технологическим свойствам [8-10].

Цель исследований - изучить влияние антагонистически активных штаммов лактобактерий и молочных дрожжей на состав микрофлоры поросят.

Материалы и методы исследований

Материалом для микробиологических исследований явились молочнокислые микроорганизмы (Lactobacillus gallinarum, Streptococcus thermophilus, Enterococcus durans) и Kluyveromyces lactis.

В пастеризованное и охлажденное до 40 0С обезжиренное молоко вносили закваску, состоящую из лактобактерий (Lactobacillus gallinarum, Streptococcus thermophilus, Enterococcus durans) в соотношении 1:1:1 в количестве 3 % от общего объема. Заквашенное молоко термостатировали в течение 8-10 часов до появления плотного ровного сгустка без отделения сыворотки и без пузырьков газа, при кислотности сквашенного молока 80 °Т. Затем вносили 1 % закваски Kluyveromyces lactis, перемешивали и оставляли на 6-8 часов при комнатной температуре до бурного выделения пузырьков газа.

В течение 30 дней 88 поросят получали по 1,5 литра молочнокислых бактерий, выращенных на обрате, в один прием. При этом дозировка была разной в зависимости от возраста. Так, в возрасте от 5 до 10 дней поросята получали по 50 мл в день; от 10 до 15 дней - 100 мл; от 15 до 20 дней - 200 мл; от 20 до 30 дней - 400 мл и старше 30 дней - 500 мл.

Контролем служили 66 поросят, не получавшие молочнокислых микроорганизмов.

Результаты и их обсуждение

микробиота желудочний кишечный поросята

С целью коррекции микрофлоры желудочно-кишечного тракта поросят целесообразным считается добавление в рацион их кормления пробиотических культур.

Научно-хозяйственный опыт проводился на экспериментальной ферме ФГБОУ ВО «Горский государственный аграрный университет» на поросятах крупной белой породы.

Нами изучена сравнительная эффективность применения различных ассоциаций молочнокислых микроорганизмов. Анализ таблицы 1 показывает, что в первые 21 день жизни поросята опытных групп развивались почти одинаково. Однако, начиная с 60 дня опыта, поросята 3 и 4 опытных групп значительно превосходили поросят контрольной, 1 и 2 опытных групп по приросту живой массы.

Установлено, что наиболее эффективным при выращивании поросят является ассоциация молоч-нокислых микроорганизмов, состоящая из Str thermophilus, Ent. durans, Lact. gallinarum.

Нами изучена микрофлора кишечника четырех поросят, получавших молочнокислые микроорганизмы и Kluyveromyces lactis, и четырех поросят из контрольной группы. Бактериологическое исследование материала, взятого из прямой кишки, проводили после 30 дней применения обезжиренного молока, сквашенного молочнокислыми микроорганизмами и Kluyveromyces lactis.

Для определения в сквашенном обезжиренном молоке числа молочнокислых микроорганизмов 1 мл смеси лактобактерий разводили стерильным обезжиренным молоком 10-1 и титровали до 10-12. После этого посевы ставили в термостат.

О числе микробных тел судили по образованию сгустка в пробирке с предельным разведением молочнокислых микроорганизмов и по данным микроскопии. В 1 мл обезжиренного молока, сквашенного Str. thermophilus, Ent. durans и Lact. gallinarum число КОЕ составило 109- 1010 клеток.

Из данных табл.2 видно, что при добавлении в корм поросятам молочнокислых микроорганизмов и молочных дрожжей в фекалиях животных значительно снижается общее число аэробов, число эшерихий, стафилококков, общее число анаэробов, число спорообразующих аэробных микроорганизмов соответственно в 5,6; 3,4; 3,0; 1,9; 1,8 раза по сравнению с таковыми в фекалиях поросят контрольной группы.Таблица 1. Динамика живой массы поросят, получавших различные ассоциации молочнокислых микроорганизмов

Table 1. Dynamics of live weight of piglets treated with various associations of lactic acid microorganisms

Источник: составлено авторами на основании экспериментальных данных. Source: compiled by the authors on the basis of experimental data.

В то же время в кишечнике опытных животных число молочнокислых микроорганизмов, энтерококков, дрожжевых грибов соответственно повышается в 2,9; 1,7 и 1,3 раза по сравнению с таковыми в контрольной группе поросят. Обобщая полученные данные, следует отметить, что на втором месте после молочнокислых микроорганизмов у опытных поросят были анаэробные микроорганизмы, за ними следует общее число аэробов, затем эшерихии, дрожжевые грибы, спорообразующие аэробные микроорганизмы и стафилококки.

Таблица 2. Динамика микрофлоры поросят-отъемышей в возрасте 3-х месяцев, получавших молочнокислые микробы и Kluyveromyces lactis

Table 2. Dynamics of the microflora of weaned piglets at the age of 3 months, treated with lactic acid microbes and Kluyveromyces lactis

Источник: составлено авторами на основании экспериментальных данных. Source: compiled by the authors on the basis of experimental data.

У контрольных поросят после молочнокислых микроорганизмов преобладало общее число аэробов, из которых на первом месте по численности находятся эшерихии, затем энтерококки, спорообразующие аэробные микроорганизмы, дрожжевые грибы и на последнем месте, как и у опытных животных, стафилококки.

Преобладание в кишечнике обследованных нами как опытных, так и контрольных поросят-отъемышей, достигших трехмесячного возраста, лактобактерий, очевидно связано с тем, что и незаквашенное обезжиренное молоко, которое поросята получали, является элективной питательной средой для молочнокислых микроорганизмов, находящихся в пищеварительном тракте.

Заключение

Включение в рацион кормления поросят-отъемышей опытной группы консорциума молочнокислых микроорганизмов (Streptococcus thermophilus, Enterococcus durans, Lactobacillus gallinarum

и Kluyveromyces lactis) оказывает положительное влияние на микробиоту кишечника - увеличивается число лактобактерий, энтерококков, дрожжевых грибов и при этом уменьшается число представителей условно-патогенной микрофлоры. Установлено, что в кишечнике поросят, получавших пробиотическую добавку, число лактобактерий и дрожжей было в 2,9 раза больше, чем в контрольной группе.

Список источников

1. Выделение молочнокислых бактерий из растительных субстратов / Р. Г. Кабисов [ и др.]. // Известия Горского государственного аграрного университета. 2020. Т 57. № 2. С. 145-151.

2. Цугкиев Б.Г., Рамонова Э.В., Кабисов Р.Г. Разработка технологии производства функционального продукта питания с использованием муки из корневищ цикория // Научное обеспечение устойчивого развития агропромышленного комплекса горных и предгорных территорий: Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию Горского ГАУ, Владикавказ, 29-30 ноября 2018 года. - Владикавказ: Горский государственный аграрный университет, 2018. - С. 185-187. - EDN YRKOCT.

3. Применение лактобактерий, выделенных с поверхности клеверов в производстве пробиотических продуктов / А.М. Хозиев [и др.]. // Известия Горского государственного аграрного университета. 2021. Т 58. № 2. С. 152-157.

4. Шендеров Б. А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. Пробиотики и функциональное питание. М.: Грантъ, 2001. Т 3. С. 288.

5. Панин А.Н. Пробиотики: теоретические и практические аспекты // Био. 2002. N° 2. С. 4-7.

6. Ручкина И.Н., Парфенов А.И., Осипов Г.А. Роль дисбиотических нарушений в этиологии и патогенезе синдрома раздраженного кишечника // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2003. № 1. С. 57.

7. Чебаева С. О. Пробиотики. Незаменимые помощники вашему организму. Москва: Рипол Классик, 2010. 64 с.

8. Фролова М. Д. Особенности разработки лиофилизированных заквасок // Молочная промыш-ленность. 2008. № 6. С. 70-71.

9. Ганина В.И., Ананьева Н.В., Рожкова Т.В. Интегрированный подход к созданию отечественных стартовых культур прямого внесения // Молочная промышленность. 2005. № 11. С. 23-24.

10. Изучение стабильности свойств молочнокислых бактерий / В.И. Ганина [и др.]. // Молочная промышленность. 2006. № 10. С. 39-40.

References

1. Kabisov RG, Kozonova ST, Ramonova EV, Rekhviashvili EI, Vaniev AG. Isolation of lactic acid bacteria from vegetal substrates. Proceedings of Gorsky State Agrarian University. 2020;57(2): 145151. (In Russ.).

2. Tsugkiev BG, Ramonova EV, Kabisov RG. Development of the production technology for functional food products using chicory root flour. In: [Scientific support for the sustainable development of the agro-industrial complex of mountain and foothill territories: materials of the International scientific and practical conference dedicated to the 100th anniversary of the Gorsky State Agrarian University, 29-30 November 2018, Vladikavkaz], Vladikavkaz: Gorsky State Agrarian University; 2018. р.185-187. (In Russ.). - EDN YRKOCT.

3. Hoziev AM, Kabisov RG, Tsugkieva IB, Petrukovich AG, Ramonova EV. Use of lactobacilli isolated from the clover surface in the production of probiotic products. Proceedings of Gorsky State Agrarian University. 2021;58(2): 152-157. (In Russ.).

4. Shenderov BA. [Medical microbial ecology and functional nutrition]. Moscow: Grant; 2001. (Probiotics and functional nutrition; vol. 3). (In Russ.).

5. Panin AN. Probiotics: theoretical and practical aspects. Bio. 2002;(2): 4-7. (In Russ.).

6. Ruchkina IN, Parfenov AI, Osipov GA. The role of dysbiotic disorders in the etiology and pathogenesis of the irritable bowel syndrome. Experimental and Clinical Gastroenterology Journal. 2003;(1): 57. (In Russ.).

7. Chebaeva SO. [Probiotics. Irreplaceable helpers for your body]. Moscow: Ripol Classic; 2010. (In Russ.).

8. Frolova MD. Some special aspects of the lyophilized starter cultures development. Dairy industry. 2008;(6): 70-71. (In Russ.).

9. Ganina VI, Ananyeva NV, Rozhkova TV. Integrated approach to development of domestic direct vat starters. Dairy industry. 2005;(11): 23-24. (In Russ.).

10. Ganina VI, Anan'eva NV, Borisova LA, Zharkova EYu. Study of the stability properties of the lactic acid bacteria. Dairy industry. 2006;(10): 39-40. (In Russ.).

Размещено на Allbest.ru