Розглянуто дію масляної кислоти, що виробляється біфідобактеріями, як альтернативу антибіотикам у свинарстві.
З кожним роком перед свинарями постають усе нові й нові виклики. Значної шкоди завдала африканська чума свиней, але вона стала сильним стимулом до впровадження системи біобезпеки. Нині гостро стоять питання утилізації гною й трупів, забруднення повітря та водних ресурсів продуктами життєдіяльності свиней. Що далі? Які виклики для галузі ми можемо очікувати в майбутньому? Сьогодні широко обговорюється питання зменшення використання антибіотиків. Дедалі більше загострюється проблема безпеки харчових продуктів і забруднення продукції бактеріями, що стійкі до ветеринарних препаратів. Точаться дискусії навколо питання благополуччя тварин у плані заборони кастрації, купірування хвостів. Проводиться регулювання так званого дієтичного надлишку поживних речовин у вигляді азоту й фосфору. Це все рано чи пізно стане актуальним і для свинарів України — питання лише часу.
Однією з основних умов зменшення застосування антибіотиків у свинарстві є забезпечення імунітету самих тварин. Можна прочитати масу літератури на цю тему, але основою цього процесу є здоров’я шлунково-кишкового тракту. Важливим є його гістологічний розвиток і цілісність слизової оболонки. Основними функціями шлунково-кишкового тракту є травлення та засвоєння поживних речовин. У нашому випадку найцікавішим є розгляд імунологічних функцій: пристінковий захист і гуморальний імунітет.
Дисбаланс мікрофлори кишківника сприяє розвитку автоімунних захворювань і знижує місцевий і загальний імунітет. Мікрофлора кишківника значно впливає на розвиток і роботу імунної системи, і навпаки: колонізація кишківника збалансованою мікрофлорою має ключове значення для правильного розвитку імунної системи. Мікрофлора кишківника населена лактобактеріями й біфідобактеріями (вони ж — молочнокислі бактерії), ентерококами та кількома штамами колібактерій. Молочнокислі бактерії утворюють своєрідний захисний бар’єр між чужорідними мікробами та стінками кишківника. Лактобактерії діють у тонкому кишківнику, а біфідобактерії — в товстому. Фруктоолігосахариди й інулін найкраще стимулюють ріст біфідобактерій кишківника. Дослідження впливу перорально введеного фруктоолігосахариду дали змогу виявити стимуляційну дію цих цукрів на ріст біфідобактерій у кишківнику лабораторних тварин. Споживання фруктанів із подальшим збільшенням біфідобактерій спричиняє зменшення кількості клостридій. Ця мікрофлора тренує так звані Т-клітини, що відповідають за імунітет організму. Мікрофлора кишківника бере участь у синтезі деяких вітамінів групи В, життєво важливих для імунітету та для здоров’я організму загалом.
Якщо розглянути основні причини застосування антибіотиків у свинарстві в Німеччині, то 40% становлять проблеми розладу шлунково-кишкового тракту.
Певною альтернативою антибіотикам є масляна кислота, або як її називають — бутират. Вона синтезується природним шляхом у шлунково-кишковому тракті. Це важливий енергетичний матеріал для клітин епітелію й підтримує кишковий гомеостаз. Також доведена кореляція між дефіцитом низькомолекулярних кислот і частотою розвитку та загострення захворювань товстого відділу кишкового тракту. Бутират проявляє протизапальну дію, впливає на апетит і запобігає розвитку оксидативного стресу.
Масляна кислота потрапляє у внутрішньоклітинний простір кишкових клітин — ентероцитів, де вона окислюється. В результаті цього утворюються кетони, вуглекислий газ й АТФ. До того ж СО2 зменшує значення рН у шлунково-кишковому тракті. Завдяки формуванню кислішого середовища блокується розвиток умовно-патогенної мікрофлори. За надходження в нижню ділянку кишківника бутират обмежує колонізацію його E. coli, Salmonella spp., Clostridium perfringens spp. Проникаючи через бактеріальну стінку, молекула дисоційованої масляної кислоти «віддає» свій іон водню, чим знижує рН бактеріальної клітини, що робить її нестійкою до метаболізму або спричиняє її загибель. За іншим унікальним механізмом вона пригнічує ген самих бактерій, який відповідає за їх проникнення в епітеліальні клітини. Активізується виведення іонів H+ і Na+.
Сальмонела може використовувати умови, створені співвідношенням коротколанцюгових жирних кислот (оцтової, пропіонової, масляної, валеріанової) в кишківнику, як сигнал для вторгнення. Низька концентрація цих кислот на рівні 30 ммоль із переважанням оцтової провокує розвиток сальмонел, тоді як високий їх показник на рівні 200 ммоль із більшою концентрацією пропіонової та масляної кислот пригнічують цей процес. Тобто тут можна говорити, що на рівні із загальною кількістю самих кислот важливим є і їх співвідношення, що значною мірою залежить від раціону тварин.
Установлено, що наявність фруктанів у шлунково-кишковому тракті тварин впливає на кількість видів бактерій і їхнє співвідношення в товстій кишці, зокрема, призводить до збільшення кількості біфідобактерій. Короткота довголанцюгові фруктани є субстратами гідролізу й ферментуються бактеріями у сліпій і ободовій кишках. Специфічність бактеріальної ферментації залежить від здатності використовувати фруктани.
Молочнокислі біфідобактерії швидше ростуть на фруктоолігосахаридах, як порівняти із середовищами, що містять глюкозу, проти інших представників роду кишкової мікрофлори (Escherichia coli, Clostridium perfringens), що здатні метаболізувати лише глюкозу, але не використовують фруктани. Вибірковість біфідобактерій до фруктанів зумовлена, ймовірно, наявністю у їхніх клітинах β-фруктозидаз. Тобто вони стимулюють тільки корисну мікрофлору кишківника. Таким чином вибудовується досить ефективний механізм формування імунітету, який базується на стимулюванні розвитку біфідобактерій, які, у свою чергу, виробляють масляну кислоту.
Як видно з табл. 1, найбільший рівень фруктанів містить жито. В результаті досліджень in vitro було з’ясовано, що водорозчинні арабіноксилани й олігофруктани є найпотужнішим попередником формування масляної кислоти (бутирату) мікрофлорою товстого кишківника.
 |
 |
|
Було проведено польове дослідження складу злакових культур у Північній Німеччині з 14 господарств, де досліджували 75 проб на вміст фруктанів і розчинних арабіноксиланів (табл. 2). Згідно з результатами досліджень, рівень фруктанів, а відповідно й арабіноксиланів у житі удвічі вищий, ніж в інших злакових. Своєю чергою це свідчить про кращий розвиток біфідобактерій, а відповідно й імунітету свиней, яким згодовують раціони з додаванням жита. Жито в годівлі свиней має низку переваг як з економічного боку, так і з боку формування їхнього імунітету. Це є альтернативою для зменшення використання кормових антибіотиків у свинарстві, до того ж з’являється можливість отримати всі переваги використання здорового відгодівельного стада.
Єдиною пересторогою додавання жита в годівлі може бути вміст алкінрезорцинів, що надають житу гіркуватий смак, що знижує споживання корму, а відповідно й приростів живої маси. Єдиним варіантом для уникнення цієї проблеми є використання саме гібридного жита в годівлі свиней, де вміст алкінрезорцинів зменшено до рівня ячменю чи пшениці.
Андрій Білоус, фахівець з годівлі ТОВ «КВС-Україна»
журнал “The Ukrainian Farmer”, липень 2018 року
Усі авторські права на інформацію розміщену у журналі “The Ukrainian Farmer” та інтернет-сторінці журналу за адресою https://agrotimes.ua/journals належать виключно видавничому дому «АГП Медіа» та авторам публікацій, згідно Закону України “Про авторське право та суміжні права”.
Використання інформації дозволяється тільки після отримання письмової згоди від видавничого дому «АГП Медіа».
The Ukrainian Farmer
