О нас пишут

Презентация продукции

Эффективность и роль бутирата кальция кормлении свиней

Оптимизация работы кишечника необходима, если мы стремимся получить максимальные результаты и полностью реализовать генетический потенциал свиней.

Ключевыми аспектами поддержки оптимального состояния кишечника животных являются:

1. Обеспечение роста и развития полезной микрофлоры и поддержание естественного микробиома организма.
2. Сохранение целостности слизистой оболочки кишечника.
3. Переключение воспалительной реакции – врожденного иммунитета на специфический иммунитет.
4. Обеспечение эффективного пищеварения и усвоения питательных веществ.

Многочисленные исследования отечественных и зарубежных ученых показали, что кормовые добавки на основе бутиратов улучшают показатели продуктивности, обладают иммуномодулирующими свойствами, ингибируют провоспалительные пути, положительно влияют на микробиоту желудочно-кишечного тракта и эффективны в борьбе с сальмонеллезом животных. 

1. Обеспечение роста и развития полезной микрофлоры и поддержание естественного микробиома организма.

Масляная кислота постоянно присутствует в экосистеме кишечника, ее продуцируют несколько представителей микрофлоры толстого отдела кишечника, в том числе, Clostridiaceae кластеров IV и XIVa. 

Дополнительный ввод бутиратов в корма животных стимулирует развитие полезной микрофлоры, и одновременно подавляет рост патогенных бактерии, например, Clostridium perfringens - возбудителя клостридиозов свиней.

Важной особенностью бутиратов является их специфическое действие против представителей рода Salmonella. Известно, что бутираты подавляют экспрессию генов, отвечающих за факторы патогенности Salmonella typhimurium (Lawhon et al., 2002) и Salmonella enteritidis (Van Immerseel et al., 2005), предотвращают адгезию и колонизацию бактериями слизистой оболочки кишечника. В результате сальмонеллы проходят кишечник транзитом, выделяются во внешнюю среду и не способны в дальнейшем вызвать заболевание. Помимо этого, бутираты оказывают прямое антимикробное действие на сальмонелл.

2. Сохранение целостности слизистой оболочки кишечника.

Целостность кишечника обеспечивают две важны структуры: межклеточные соединения, которые образуют плотный контакт между соседними эпителиальными клетками слизистой оболочки кишечника, и слой слизи, покрывающий поверхность эпителиальных клеток в просвете кишечника (Canani et al., 2011; Ulluwishewa et al., 2011, Ploger et al., 2012). Нарушение барьера слизистой приводит к воспалительной реакции. Это происходит, когда патогены или токсины проходят между эпителиальными клетками через разрушенные межклеточные соединения, связываются с TLR рецепторами на базолатеральной поверхности клеток и активируют каскад реакций, приводящих к воспалению (Yilmaz et al., 2005; Lewis et al., 2010). 

Peng et al. (2009) показали, что бутираты увеличивают экспрессию белков (клаудины и окклюдины), образующих межклеточные соединения, и, как следствие, сохраняют целостность кишечного эпителия.

Масляная кислота играет ключевую роль в поддержке барьера слизистой оболочки кишечника. Научная литература описывает способность бутирата стимулировать продукцию гликопротеинов слизи, что защищает организм от проникновения патогенов и токсинов с помощью физического барьера (Willemsen et al., 2003). Повышенная экспрессия гена одного из белков слизи MUC2 была отмечена при добавлении бутирата in vitro (Barcelo et al., 2000). Это препятствуют развитию воспаления и бактериальной транслокации  в кишечнике (Lewis et al., 2010).

3. Переключение воспалительной реакции – врожденного иммунитета на специфический иммунитет и сохранение энергии организма для роста.

Иммунная система - сложнейшая система организма. С одной стороны, она призвана защищать его от патогенов, а с другой стороны, при чрезмерной реакции иммунитета происходит перерасход энергии и питательных веществ корма. На практике это проявляется повышением коэффициента конверсии корма и снижением продуктивности. 

Одним из доступных способов направить иммунную систему в режим эффективной защиты с наименьшими затратами ресурсов, является введение в корм бутиратов. Известно, что соли масляной кислоты способствуют переключению энергозатратного неспецифического (врожденного) иммунитета, который всегда активируется первым при вторжении чужеродных патогенов, на «энергосберегающий» специфический (приобретенный) иммунитет (Smulikowska, S., et al., 2009).
Классическим примером реакции врожденного иммунитета является воспаление. Во время воспалительных реакций энергия, которую животные получают из питательных веществ корма, используется для осуществления обширных иммунных реакций и противостояния патологическим процессам посредством многочисленных метаболических реакций, в то время как рост скелетных мышц и продуктивность снижаются (Klasing and Johnstone, 1991). 

В случае применения бутиратов, время воспалительной реакции сокращается, а дальнейшее воспаление предупреждается. Механизмом подавления провоспалительных путей бутиратами происходит с помощью ингибирования выработки провоспалительных цитокинов, таких как фактор некроза опухоли α (TNF-α), интерлейкины (IL) 1β, 2 и 6 (Barnes and Karin, 1997 и Moeinian et al., 2013). Провоспалительные цитокины изменяют распределение энергетических ресурсов организма животных. При этом происходит активация специфического иммунитета для обеспечения эффективной элиминации патогенов или активного ответа на вакцинацию.

4. Обеспечение эффективного пищеварения и усвоения питательных веществ.

Доказано, что бутираты стимулирует выработку пищеварительных ферментов, что обеспечивает эффективное усвоение корма. Бутираты повышают уровни холецистокинина, глюкагоноподобного и YY пептидов, а также снижают уровень пептида поджелудочной железы (Leeson, S. et al., 2005). Эти изменения увеличивают время нахождения корма в желудке и стимулируют секрецию желудочного сока и ферментов поджелудочной железы. Как следствие, всасываемость и усвоение питательных веществ улучшаются, что способствует увеличению темпов роста и улучшению морфологии кишечника.

Помимо этого, по данным Kato et al. и Katoh and Yajima (1989) соли масляной кислоты стимулируют выработку и усиление действия пристеночных пищеварительных ферментов щеточной каймы клеток слизистой оболочки кишечника. Этот процесс происходит в несколько раз интенсивнее, чем это обеспечивают традиционные органические кислоты. Kato et al. показали, что бутираты стимулируют выработку желудочного сока (рис. 1), протеазы (рис.2) и амилазы (рис.3) минимум на 50% больше, чем пропионовая или уксусная кислоты.
 
  
Рисунок 1. Стимулирование выделения желудочного сока под действием уксусной кислоты, пропионовой кислоты и масляной кислоты

  
Рисунок 2. Стимулирование выделения фермента протеазы под действием уксусной кислоты, пропионовой кислоты и масляной кислоты

  
Рисунок 3. Стимулирование выделения фермента амилазы под действием уксусной кислоты, пропионовой кислоты и масляной кислоты

Масляная кислота также запускает активный рост ворсинок кишечника: во-первых, она стимулирует пролиферацию стволовых клеток крипт и их дифференцировку в энтероциты; во-вторых, масляная кислота удлиняет срок жизни энтероцитов, ингибируя их апоптоз - естественную гибель в апикальной части ворсинок. Все это приводит к увеличению количества энтероцитов в пределах каждой ворсинки, за счет чего происходит ее удлинение, а значит и увеличение полезной площади всасывания питательных веществ корма.

На практике, добавляя бутираты в корма свиней, производители получают снижение коэффициента конверсии корма, увеличение среднесуточного прироста массы, увеличение сохранности поросят, высокие темпы роста свиней. Наряду с улучшением показателей продуктивности животных наблюдают и улучшение здоровья - снижение случаев возникновения диареи, прекращение возникновения сальмонеллеза, энтеритов, клостридиозов, снижение давления кокцидий.

Не стоит забывать, что защита бутиратов – критически важная характеристика при выборе, какой из бутиратов лучше применять. Во-первых, незащищенные бутираты всасываются уже в желудке моногастричных животных (Ichikawa et al., 2002). Незащищенные бутираты всасываются уже в желудке моногастричных животных (Ichikawa et al., 2002). Это необходимо учитывать, так как использование незащищенной формы бутиратов приводит к значительному увеличению их дозировки. Доказательством служат исследования Manzanilla et al., 2006, где ученые отметили высокую концентрацию масляной кислоты в желудке животных, но не в толстом отделе кишечника при добавлении незащищенной формы бутирата в корма. Во-вторых, защита может предохранить бутират от разрушительного действия температуры во время грануляции корма.

Отличие бутирата натрия от бутирата кальция заключается, в химической структуре натрия и кальция. Натрий обладает высокой гигроскопичностью, что отражается на быстрой потере свойств бутирата натрия из-за вбирания в себя влаги из воздуха, продукт быстро диссоциирует в жидкой среде желудочно-кишечного тракта. 

Бутират кальция менее растворим, чем бутират натрия. Разница в растворимости двух солей влияет на скорость диссоциации бутиратов в кишечнике: как только масляная кислота вступает в контакт с жидкой средой желудочно-кишечного тракта, она сразу освобождается от натрия и всасывается эпителием двенадцатиперстной кишки. Поэтому бутират натрия не сможет выполнить свою роль в толстом отделе кишечника. В связи с этим для натриевых бутиратов требуется больше матрицы или защиты в составе, а это приводит к низкой концентрации действующего вещества. 

Опыт применения кальциевой соли масляной кислоты на свиньях 

Целью исследования являлась оценка действия концентрированного 85% защищенного бутирата кальция - БУТИФОР® CCB (производства Impextraco, Бельгия) на поросятах-отъемышах, влияния на их производственные показатели, состояние микрофлоры кишечника и консистенцию фекалий. По данным производителя БУТИФОР® CCB имеет уникальную запатентованную двойную защитную оболочку, которая постепенно высвобождает бутират кальция по всей протяженности кишечника и делает продукт термоустойчивым, позволяя подвергать грануляции. Исследование проводили в строго контролируемом испытательном центре на базе KULeuven, PVL Bocholt, Бельгия.

Материалы и методы исследования

В опыте были задействованы 120 поросят в возрасте 26 дней, средний вес поросят на момент начала опыта - 7,1 кг, средний вес на момент окончания опыта - 21,5 кг. Длительность опыта составила 42 дня. Поросят распределили на 2 группы – контроль и группа (n=10 на группу), получавшая БУТИФОР® ССВ (в престартере в дозе 1,5 кг/т – первые 14 дней опыта) и в стартере 0,75 кг/т с 15 по 42 дни опыта). Провели 6 повторов опыта для получения статистически достоверных данных.  

На 14 сутки исследования отбирали образцы фекалий (18 образцов / группу) и определяли численность энтеробактерий. Enterobacteriaceae - семейство грамотрицательных бактерий, включает в себя сальмонеллы и кишечную палочку, они считаются биомаркерами здоровой микрофлоры. Оценивали консистенцию фекалий в течение первых 8 суток опыта по 4-балльной системе (где 0 – твердая и плотная, 1 – нормальная, 2 – пастообразная, 3 - жидкая), результат выражали в процентах животных в группе. В течение всего опыта, отмечали привесы живой массы, конверсию корма животных.

Результаты исследования

В течение первых 14 дней после отъема зафиксировали увеличение среднесуточного прироста живой массы поросят в группе с БУТИФОР® CCB. Потребление корма у поросят этой группы было выше, при этом зафиксировали снижение конверсии корма на 14 пунктов, по сравнению с контрольной группой (диаг. 1, 2 и 3). 


      
Кальциевая соль обеспечивает медленное высвобождение масляной кислоты по всему протяжению желудочно-кишечного тракта поросят. Бутират оказывает благотворное влияние на энтероциты, увеличивая эффективность пищеварения и абсорбции и уменьшая потерю энергии, уравновешивая иммунный ответ. Эти положительные эффекты могут объяснить такое высокое преимущество по конверсии корма в экспериментальной группе с БУТИФОР® CCB. 

Вторая половина опыта с дозой БУТИФОР® CCB 750 г/т показала дальнейшее улучшение производственных показателей животных. Учитывая результат за весь период опыта, среднесуточный прирост массы тела поросят группы БУТИФОР® CCB был выше на 16,5 г/сут, что привело к увеличению конечной массы тела на 700 г на голову, по сравнению с контрольной группой (диаг. 4). В группе с БУТИФОР® CCB поросята потребляли больше корма на 21,5 г/сут., а конверсия корма была ниже на 2 пункта, по сравнению с контролем (диаг. 5 и 6).


       
Через 14 дней после отъема в группе БУТИФОР® CCB зарегистрировали меньшее количество животных с количеством Enterobacteriaceae log9 (КОЕ/г) в кале - 8,3% животных в контроле против 2,8% животных в группе с БУТИФОР® CCВ. Это говорит о нарушении баланса микрофлоре в кишечнике контрольной группы и сохранении баланса между положительной и патогенной микрофлорой в экспериментальной группе.

В группе БУТИФОР®CCB зафиксировали меньше случаев диарей и больше случаев нормальной консистенции фекалий животных, по сравнению с контрольной группой (диаг. 7).


   
Выводы

БУТИФОР® CCB является ценным инструментом для улучшения зоотехнических показателей и повышения производительности поросят после отъема за счет поддержки развития кишечника, увеличения эффективности переваривания и усвоения питательных веществ корма. Благодаря технологии медленного высвобождения масляной кислоты из кальциевой соли, добавление БУТИФОР® CCB обеспечивает баланс микрофлоры в кишечнике, сохраняя его здоровье в стрессовый период. 


Библиографический список предоставляется по запросу. 
info@provet.ru 

Назад в раздел

О нас пишут

Презентация продукции