Кристоф Боствиронуа (Christophe Bostvironnois), менеджер по глобальным продуктам
Жан-Кристоф Боден (Jean-Christophe Bodin), технический менеджер по продукции
Джон Шлейфер (John Schleifer), технический менеджер по продукции в Северной Америке
Дорте Сандванг (Dorthe Sandvang), менеджер отдела инноваций
Пробиотические продукты на основе спор Bacillus особенно хорошо подходят для использования в кормах для бройлеров. В форме спор они метаболически бездействуют и устойчивы к стрессам окружающей среды, включая гранулирование. О механизме действия пробиотиков на кур и на птицеводство в целом ведутся дискуссии уже много лет.
Краеугольным камнем дебатов является способность спор прорастать и становиться жизнеспособными организмами в кишечнике благодаря быстрому прохождению через желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) птицы. Эти аспекты были разъяснены в 2008 г. Картманом и соавт.
Исследование показало, что споры Bacillus subtilis, введенные перорально, прорастают в ЖКТ курицы (Cartman et al. 2008). Для достижения стойких преимуществ рекомендуется непрерывное введение эффективного пробиотика на основе Bacillus subtilis (Latorre et al. 2014). Другой предмет обсуждения был сосредоточен на том, могут ли спорообразующие Bacillus spp. Быть временными организмами в кишечнике или могут ли они каким-либо образом прикрепиться к кишечному эпителию. Это привело к возникновению двух альтернативных мнений в научном сообществе. Чтобы ответить на этот вопрос, отдел инноваций компании Chr. Hansen, A/S провели специальный эксперимент по флуоресценции в сотрудничестве с отделом кормления Института физиологии и кормления животных им. Келановского, который является частью Польской Академии наук, Яблонна, Польша.
Новые исследования дают ответ на вопросы
Самое последнее исследование было проведено с целью изучения воздействия препаратов компании Chr. Hansen Пробиотик на основе спор Bacillus subtilis в рационах из расчета 1,6 × 106 КОЕ/грамм корма. Оценивали показатели продуктивности и активность микробиоты у бройлеров. Флуоресцентная гибридизация in situ (или метод FISH) была проведена для исследования пространственной организации и образования Bacillus subtilis в образцах кишечника из различных участков ЖКТ у 6 цыплят-бройлеров. Срезы тканей каждого цыпленка анализировали в двух экземплярах и визуализировали с помощью флуоресцентной микроскопии с 40-кратным увеличением.
Рисунок 1. Биопленка Bacillus subtilis, покрывающая поверхность ворсинок слепой кишки.
Колонизируют ли Bacillus Subtilis кишечник или их присутствие временное? Оба варианта верные.
Действительно, первое изображение (рис. 1) очень хорошо описывает, как B. subtilis колонизируют кишечный эпителий в кишечнике. Мы можем очень ясно видеть красную флуоресценцию на поверхности ворсинок кишечника.
На втором снимке (рис. 2) наблюдается другое свечение. Наблюдается некоторое свечение внутри просвета кишечника, которое ясно показывает, что в кишечнике находятся временные палочки. Бактерии живы и размножаются в просвете кишечника.
Бациллы в нужном месте!
На данном изображении четко показано, как Bacillus способны колонизировать поверхность ворсинок. Это отличное место в кишечнике. Верхушки ворсинок представляют собой один из самых чувствительных участков эпителия. Это место, где всасывается много питательных веществ за счет полноценного развития микроворсинок. Это также место, где действует большинство патогенов, разрушая слизистые оболочки (C. perfringens, E.coli, Salmonella).
Покрытие поверхности эпителия дает несколько преимуществ.
Присутствие на ворсинках означает улучшение общей поверхности кишечника.
В различных публикациях документально подтверждено, что использование пробиотических препаратов GalliPro® от компании Chr. Hansen приводит к увеличению длины ворсинок и увеличению известного соотношения длина ворсинок / глубины крипты (Boroojeni F.J. et al, 2018). Этот показатель характерен для повышенной функциональности кишечника. Очевидно, что когда поверхность всасывания увеличивается, соответственно увеличивается эффективность всасывания питательных веществ через эпителий. Покрывая поверхность ворсинок, споры Bacillus способны защитить целостность ворсинок и микроворсинок и впоследствии продлить жизненный цикл клеток (обычно от 4 до 5 дней) до их изгнания в просвет кишечника.
Присутствие на ворсинах приводит к эффективности бактериоцина.
Некоторые виды Bacillus spp. особенно сильны в производстве бактериоцина. Бактериоцин можно определить как пептид, ингибирующий неблагоприятные бактерии. Например, известно, что пептиды подавляют рост C. perfringens, а с недавнего времени - и E. coli и Salmonella.
Присутствие на ворсинках улучшает выработку метаболитов и ферментов.
Bacillus spp. может производить и высвобождать несколько активных ферментов в кишечном тракте. Основная цель этих ферментов - переваривать неперевариваемую часть корма, которая может находиться в микросреде, окружающей колонии бацилл. Как только ферменты высвобождаются, они продолжают активно действовать и разделяют сложную нерастворимую или неперевариваемую фракцию корма на более мелкие кусочки, которые затем легко поглощаются микроворсинками. Присутствие Bacillus на поверхности эпителия заставляет эти ферменты действовать именно так, как необходимо для усвоения организмом птицы. Вдобавок к этому недавняя статья продемонстрировала способность увеличивать производство бутирата в кишечнике (Konieczka P et al., 2018).
ВЫВОДЫ
Самые свежие исследования помогают еще лучше понять механизм действия и эффективность пробиотических препаратов на основе спор Bacillus. С уверенностью можно сказать что пробиотики на основе Bacillus осуществляют следующие функции:
• Могут прорастать в кишечнике и становиться активной частью бактериального микробиома птицы.
• Могут быть временными живыми организмами в потоке кишечного содержимого.
• Могут колонизировать поверхность ворсинок кишечника, что дает три основных преимущества кишечнику птицы:
- Защиту поверхности ворсинок, продлевая и защищая эту очень важную часть общего усвоения питательных веществ,
- Создание подходящего места для выработки бактериоцина, что приводит к созданию неблагоприятной микросреды для патогенов, таких как C. perfringens, Salmonella и E. Coli
- Высвобождение ферментов и бутирата локально, близко к поверхности эпителия, что позволяет переваривать неперевариваемую часть корма и улучшает усвояемость основных элементов корма.
За годы противоречивых дебатов ответ науки снова показывает нам, что мы лишь слегка касаемся возможного потенциала пробиотиков в птицеводстве. Данные исследования подтверждают, что у этой технологии есть светлое будущее, и оно подтверждено научными данными.
Жан-Кристоф Боден (Jean-Christophe Bodin), технический менеджер по продукции
Джон Шлейфер (John Schleifer), технический менеджер по продукции в Северной Америке
Дорте Сандванг (Dorthe Sandvang), менеджер отдела инноваций
Пробиотические продукты на основе спор Bacillus особенно хорошо подходят для использования в кормах для бройлеров. В форме спор они метаболически бездействуют и устойчивы к стрессам окружающей среды, включая гранулирование. О механизме действия пробиотиков на кур и на птицеводство в целом ведутся дискуссии уже много лет.
Краеугольным камнем дебатов является способность спор прорастать и становиться жизнеспособными организмами в кишечнике благодаря быстрому прохождению через желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) птицы. Эти аспекты были разъяснены в 2008 г. Картманом и соавт.
Исследование показало, что споры Bacillus subtilis, введенные перорально, прорастают в ЖКТ курицы (Cartman et al. 2008). Для достижения стойких преимуществ рекомендуется непрерывное введение эффективного пробиотика на основе Bacillus subtilis (Latorre et al. 2014). Другой предмет обсуждения был сосредоточен на том, могут ли спорообразующие Bacillus spp. Быть временными организмами в кишечнике или могут ли они каким-либо образом прикрепиться к кишечному эпителию. Это привело к возникновению двух альтернативных мнений в научном сообществе. Чтобы ответить на этот вопрос, отдел инноваций компании Chr. Hansen, A/S провели специальный эксперимент по флуоресценции в сотрудничестве с отделом кормления Института физиологии и кормления животных им. Келановского, который является частью Польской Академии наук, Яблонна, Польша.
Новые исследования дают ответ на вопросы
Самое последнее исследование было проведено с целью изучения воздействия препаратов компании Chr. Hansen Пробиотик на основе спор Bacillus subtilis в рационах из расчета 1,6 × 106 КОЕ/грамм корма. Оценивали показатели продуктивности и активность микробиоты у бройлеров. Флуоресцентная гибридизация in situ (или метод FISH) была проведена для исследования пространственной организации и образования Bacillus subtilis в образцах кишечника из различных участков ЖКТ у 6 цыплят-бройлеров. Срезы тканей каждого цыпленка анализировали в двух экземплярах и визуализировали с помощью флуоресцентной микроскопии с 40-кратным увеличением.
Рисунок 1. Биопленка Bacillus subtilis, покрывающая поверхность ворсинок слепой кишки.
Колонизируют ли Bacillus Subtilis кишечник или их присутствие временное? Оба варианта верные.
Действительно, первое изображение (рис. 1) очень хорошо описывает, как B. subtilis колонизируют кишечный эпителий в кишечнике. Мы можем очень ясно видеть красную флуоресценцию на поверхности ворсинок кишечника.
На втором снимке (рис. 2) наблюдается другое свечение. Наблюдается некоторое свечение внутри просвета кишечника, которое ясно показывает, что в кишечнике находятся временные палочки. Бактерии живы и размножаются в просвете кишечника.
Бациллы в нужном месте!
На данном изображении четко показано, как Bacillus способны колонизировать поверхность ворсинок. Это отличное место в кишечнике. Верхушки ворсинок представляют собой один из самых чувствительных участков эпителия. Это место, где всасывается много питательных веществ за счет полноценного развития микроворсинок. Это также место, где действует большинство патогенов, разрушая слизистые оболочки (C. perfringens, E.coli, Salmonella).
Покрытие поверхности эпителия дает несколько преимуществ.
Присутствие на ворсинках означает улучшение общей поверхности кишечника.
В различных публикациях документально подтверждено, что использование пробиотических препаратов GalliPro® от компании Chr. Hansen приводит к увеличению длины ворсинок и увеличению известного соотношения длина ворсинок / глубины крипты (Boroojeni F.J. et al, 2018). Этот показатель характерен для повышенной функциональности кишечника. Очевидно, что когда поверхность всасывания увеличивается, соответственно увеличивается эффективность всасывания питательных веществ через эпителий. Покрывая поверхность ворсинок, споры Bacillus способны защитить целостность ворсинок и микроворсинок и впоследствии продлить жизненный цикл клеток (обычно от 4 до 5 дней) до их изгнания в просвет кишечника.
Присутствие на ворсинах приводит к эффективности бактериоцина.
Некоторые виды Bacillus spp. особенно сильны в производстве бактериоцина. Бактериоцин можно определить как пептид, ингибирующий неблагоприятные бактерии. Например, известно, что пептиды подавляют рост C. perfringens, а с недавнего времени - и E. coli и Salmonella.
Присутствие на ворсинках улучшает выработку метаболитов и ферментов.
Bacillus spp. может производить и высвобождать несколько активных ферментов в кишечном тракте. Основная цель этих ферментов - переваривать неперевариваемую часть корма, которая может находиться в микросреде, окружающей колонии бацилл. Как только ферменты высвобождаются, они продолжают активно действовать и разделяют сложную нерастворимую или неперевариваемую фракцию корма на более мелкие кусочки, которые затем легко поглощаются микроворсинками. Присутствие Bacillus на поверхности эпителия заставляет эти ферменты действовать именно так, как необходимо для усвоения организмом птицы. Вдобавок к этому недавняя статья продемонстрировала способность увеличивать производство бутирата в кишечнике (Konieczka P et al., 2018).
ВЫВОДЫ
Самые свежие исследования помогают еще лучше понять механизм действия и эффективность пробиотических препаратов на основе спор Bacillus. С уверенностью можно сказать что пробиотики на основе Bacillus осуществляют следующие функции:
• Могут прорастать в кишечнике и становиться активной частью бактериального микробиома птицы.
• Могут быть временными живыми организмами в потоке кишечного содержимого.
• Могут колонизировать поверхность ворсинок кишечника, что дает три основных преимущества кишечнику птицы:
- Защиту поверхности ворсинок, продлевая и защищая эту очень важную часть общего усвоения питательных веществ,
- Создание подходящего места для выработки бактериоцина, что приводит к созданию неблагоприятной микросреды для патогенов, таких как C. perfringens, Salmonella и E. Coli
- Высвобождение ферментов и бутирата локально, близко к поверхности эпителия, что позволяет переваривать неперевариваемую часть корма и улучшает усвояемость основных элементов корма.
За годы противоречивых дебатов ответ науки снова показывает нам, что мы лишь слегка касаемся возможного потенциала пробиотиков в птицеводстве. Данные исследования подтверждают, что у этой технологии есть светлое будущее, и оно подтверждено научными данными.