Конец эры кормовых антибиотиков. Что дальше?

Конец эры кормовых антибиотиков. Что дальше?

КОРМОВЫЕ АНТИБИОТИКИ – СОБЛАЗН ОТ КОТОРОГО ТРУДНО ОТКАЗАТЬСЯ

Кормовые антибиотики – это антибактериальные препараты, которые добавляются в корм для животных на постоянной основе. Они стали неотъемлемой частью технологий интенсивного промышленного животноводства.

Привлекательность кормовых антибиотиков очевидна – животные, особенно молодые, меньше болеют.

Поэтому естественно в хозяйстве уменьшается падеж, животные не тратят жизненную энергию на борьбу с инфекциями - быстро растут и увеличивают продуктивность.

К тому же антибиотики маскируют все недостатки менеджмента содержания и кормления. Корм немного испорчен? Воздух немного загазован? Температура немного ниже? Вода не слишком свежая? Плотность посадки немного больше? Вакцина слишком дорогая? Со всем этим справится кормовой антибиотик. Не этот, так другой.

Тогда почему эра кормовых антибиотиков все же подходит к концу?

Пятьдесят лет их интенсивно производили и использовали по всему миру. Даже придумали заманчивое название – стимуляторы роста. И вот тебе на - Конец.

Годовое потребление свиньями антибиотиков составляет 148 мг/кг живого веса, то есть свинья весом 100 кг при жизни съедает 14,8 г антибиотиков (Van Boeckel at al., 2015).

Естественно, что необоснованное и неконтролируемое использование антибиотиков привело к развитию устойчивой антибиотикорезистентности среди микроорганизмов животных и, главное, людей, потребляющих животноводческую продукцию.

И, совсем, логично, что сообщество начало законодательно ограничивать использование этих «чудо» добавок.

Европейский союз в 2006 году запретил использование кормовых антибиотиков (AGP) при получении продуктов питания для людей и разработал план действий, который стремится к 2030 году максимально сократить использование кормовых антибиотиков в животноводстве и заменить их безопасными, но эффективными альтернативами.

США и Канада с 2016 года также ввели существенные ограничения, касающиеся использования антибиотиков в кормах для животных, продукция которых предназначена для питания людей.

Но. Одно дело запретить. Другая – предоставить альтернативу.

В основе стратегии уменьшения и полного отказа от использования кормовых антибиотиков в животноводстве положены три принципа:

  • Создание условий для поддержания общего здоровья и благополучия. Это, пожалуй, самое дорогое мероприятие. Однако все понимают, что комфортные условия содержания, качественное кормление, эффективный менеджмент хозяйства – это правильные инвестиции.
  • Обоснованное использование антибиотиков в терапевтических дозах с целью лечения, а не профилактики. Этот принцип рассчитан на сочетание запрета на законодательном уровне и осознание последствий на уровне специалистов, принимающих решения по применению антибиотиков (кормовых стимуляторов).
  • Использование специфических иммунологических препаратов и кормовых добавок, способствующих здоровью животных.

АЛЬТЕРНАТИВА КОРМОВЫМ АНТИБИОТИКАМ. КАК ВЫБРАТЬ?

Антибиотики – как бы их ни называли – это биологически активные вещества – метаболиты одних микроорганизмов, которые действуют строго специфически (подавляют или убивают) на другие микроорганизмы.

Поэтому все положительные эффекты альтернативных веществ должны основываться на взаимодействии с микрофлорой ЖКТ животных.

Интересно, оказывается, альтернатив кормовым антибиотикам больше, чем ожидалось.

В качестве альтернативных антибиотикам средств ученые мира предлагают пробиотики, пребиотики, подкислители, растительные экстракты и масла, меди и цинка, антимикробные пептиды, сорбенты, антитела яичного желтка, жирные кислоты, редкоземельные элементы и рекомбинантные ферменты.

Рекомендаций по единственным верным альтернативным антибиотикам средств нет. Подавляющее большинство этих соединений дают противоречивые практические результаты и редко совпадают с антибиотиками по своей эффективности. Поэтому каждый предлагаемый препарат/продукт имеет свои преимущества и ограничения. Выбор остается за специалистами хозяйства.

Конец эры кормовых антибиотиков. Что дальше?

Но, все же можно выделить лидеров среди альтернатив антибиотикам, которые характеризуются высокими антибактериальными, иммуностимулирующими свойствами, безопасны для людей, не вызывают привыкания микрофлоры, являются экономическими и главное технологическими:

Пробиотики

Пробиотики – живые микробные культуры кишечника, зарекомендовавшие себя как отличную альтернативу антибиотикам.

Основное действие пробиотиков направлено на быстрое и максимальное заселение ЖКТ полезной микрофлорой, физически вытесняющей патогенную.

Пробиотики улучшают пищеварение и местный иммунитет животных. НО…..

К факторам, ограничивающим тотальное использование пробиотиков в промышленном с/х производстве есть их цена. Изготовление настоящих пробиотиков – это сложный многоступенчатый биотехнологический процесс, который и влияет на их стоимость.

Постоянное применение пробиотиков во всех группах животных значительно удорожает себестоимость животноводческой продукции. Поэтому, на сегодняшний день, пробиотики применяют преимущественно на критических группах или в лечебных целях.

Еще одним чрезвычайно важным фактором выбора пробиотика для замены антибиотиков является его состав. К сожалению, большинство коммерческих «пробиотических» продуктов содержат общие штаммы лактобактерий (Lactobacilus) и бифидобактерий (Bifidobacterium), которые входят в состав БАДов для людей, или обычные хлебопекарные дрожжи (Saccharomyces cerevisiae) или бактерии.

Такие коммерческие продукты не могут полноценно заменить антибиотики, потому что в большинстве случаев неспецифичны для кишечника животных и потому слабоактивны.

Например, доминирующими бактериями кишечника свиней являются энтеробактерии, стрептококки и лактобактерии. Наиболее доминантной бактерией в кишечнике свиньи является стрептококк Streptococcus intestinalis, а вот разрекламированная Bifidobacteria spp. составляет всего 0,01% от общей популяции микробов в кишечном тракте свиней.

Поэтому, выбирая коммерческий продукт с пробиотической активностью для полноценной замены антибиотиков, следует тщательно изучать состав и количество штаммов бактерий в его составе в соответствии с видом животных.

Пробиотики – это живые культуры, быстро погибающие в неблагоприятных условиях. Несоблюдение условий хранения и кормоподготовки может приводить к частичной или полной гибели, что является еще одним ограничением их применения.

Подкислители корма

Подкислители корма – это большая группа веществ, способных подкислять содержимое желудка и кишечника без ущерба для здоровья животных. Преимущественно это органические кислоты и их соли, слабые неорганические кислоты и их соли.

Эффективность подкислителей обеспечивается губительным влиянием на патогенную микрофлору и создание оптимальных условий для нормальной микрофлоры в кишечнике.

Подкислители нейтрализуют кислотосвязывающую активность корма в желудке – рН желудочного сока быстро нормализуется до 2,0-3,5 ЕД.рН – корм лучше предварительно переваривается. Это уменьшает поступление непереваримого корма в кишечник, чем способствует развитию нормальной микрофлоры.

Снижение рН в кишечнике создает оптимальные условия для нормофлоры, а патогенную микробиоту угнетает.

Наибольший бактерицидный эффект оказывают препараты на основе муравьиной кислоты и ее солей (формиаты, диформиаты). Эти продукты активно позиционируются как натуральные стимуляторы роста и полноценные альтернативы антибиотикам.

Подкислители (особенно в сухой форме) технологичны и безопасны, их можно задавать на все группы животных на постоянной основе.

К ним не развивается привыкание микрофлоры. Они прекрасно сочетаются с пробиотиками и другими альтернативными препаратами.

Экзогенные кормовые ферменты

Экзогенные кормовые ферменты – это биологически активные белки, разрывающие специфические химические связи, чтобы высвободить питательные вещества для дальнейшего переваривания и всасывания.

Наибольшее практическое значение имеют ксиланаза и β-глюканаза. Но также используется целлюлаза, пектиназа, α-амилаза, β-мананаза, α-галактозидаза и др.

Дополнение рациона с/х животных экзогенными ферментами для повышения эффективности использования корма и продуктивности не является новой концепцией.

Клеточные стенки зерновых, бобовых и масличных культур состоят из сложных углеводов, обычно называемых некрахмальными полисахаридами. Некрахмальные полисахариды состоят из широкого спектра полимеров, включающих целлюлозу, гемицеллюлозу, пектины, β-глюканы, α-галктозиды (рафиноза, стахниоза и вербаскоза) и ксиланы.

Эти некрахмальные полисахариды снижают питательную ценность кормовых ингредиентов потому, что:

Во-первых, они не перевариваются ферментами млекопитающих и поэтому разбавляют энергию и содержание питательных веществ в корме.

Во-вторых, некрахмальные полисахариды проявляют так называемый «клеточный эффект», при котором обычно высокоусвояемые питательные вещества, такие как крахмал, жир и белок, увлекаются оболочкой из некрахмальных полисахаридов, препятствуя доступу эндогенных ферментов к этим субстратам. Не считая того, некие крахмальные полисахариды могут увеличивать вязкость кишечного тракта.

Введение экзогенных ферментов в рацион на постоянной основе, особенно на группах молодых животных, позволяет решать эти проблемы.

Использование экзогенных ферментов для замещения кормовых антибиотиков базируется на гидролизе некрахмальных полисахаридов, что приводит к увеличению выделения сахара в толстом и тонком кишечнике и, таким образом, стимуляции роста лактобактерий, производящих молочную кислоту. Повышенные пропорции молочной кислоты способствуют развитию нормофлоры, а патогенная микрофлора ингибируется.

Под действием ксиланазы и β-глюканазы сокращается время нахождения корма в тонком отделе кишечника, поэтому анаэробная микрофлора здесь не развивается, а в толстом как раз создаются оптимальные условия для их развития. Это улучшает ферментативную активность микрофлоры кишечника, которая переваривает непереваренные компоненты корма.

Нормализация микрофлоры в различных отделах кишечника стабилизирует пищеварение, повышает неспецифический кишечный иммунитет и предотвращает развитие кормовых диарей. Это влияет на общее состояние здоровья поголовья и значительно снижает смертность во всех группах.

К экзогенным ферментам не развивается привыкание микрофлоры. Их можно вводить практически на все возрастные группы на постоянной основе. Их можно использовать отдельно или в сочетании с пробиотиками и подкислителями.

Экстракты и эфирные масла растений (фитобиотики, фитогеники)

Экстракты и эфирные масла растений (фитобиотики, фитогеники) - это ароматические масличные и летучие жидкости, полученные из растительного сырья и, как правило, представляют собой смеси вторичных растительных метаболитов и могут содержать фенольные соединения (тимол, карвакрол и эвгенол), терпены. лимона и ананаса), алкалоиды (капсаицин), лектины, альдегиды (коричный альдегид) и другие.

Известно около 3000 эфирных масел, проявляющих антимикробное, противовоспалительное, антиоксидантное и кокцидиостатическое действия. Но наибольший интерес для использования в промышленном животноводстве вызывают коричный альдегид, карвакрол, эвгенол и тимол.

Противомикробная активность эфирных масел и экстрактов может быть связана с изменением растворимости липидов на поверхности бактерий. Гидрофобные соединения эфирных масел могут легко проникать в клетку, ингибировать бактериальные ферменты и денатурировать белки.

Гидрофобные составляющие эфирных масел (тимол и карвакрол) способны разрушать наружную мембрану Salmonella typhimurium, E. соли O157:H7, Pseudomonas sp., Brachispira hyodesenteriae, Streptococcus phocae, Vibrio parahaemoliticum и инактивировать.

Гидроксильная группа эвгенола и карбонильная группа коричного альдегида связываются с белками и ингибируют гистидиндекарбоксилазную активность Enterococcus aerogenes, E. Coli, Salmonella typhimurium, Brachyspira hyodysenteriae.

Действие эфирных масел в составе корма приводит к изменению микробной экологии в пользу лактобактерий (Lactobacillus), производящих молочную кислоту, и уменьшению количества болезнетворных бактерий в кишечнике.

Использование эфирных масел в животноводстве ограничено наличием сильного специфического запаха и неприятного вкуса, что ухудшает потребление корма животными. Поэтому продукты с эфирными маслами сочетают с нейтральными носителями и в комбинации с органическими кислотами, что позволяет уменьшить дозу, но сохранить антибактериальную эффективность.

Жизнеспособные альтернативы антибиотикам в кормах должны обладать обязательными характеристиками: безопасность для людей, экономическая эффективность и экологичность.

Сегодня большинство ученых придерживаются позиции сочетания различных альтернатив в замещении антибиотиков, которая базируется на следующих принципах:

  • Замещение кормовых антибиотиков альтернативными средствами не исключает обязательного комплексного подхода к содержанию, кормлению и уходу;
  • Одно альтернативное средство не способно полностью воспроизвести все свойства антибиотиков;
  • Сочетание нескольких альтернатив (например, эфирные масла и органические кислоты) позволяет усилить антибактериальный эффект с уменьшением их введения.