Кінець ери кормових антибіотиків. Що далі?

Кінець ери кормових антибіотиків. Що далі?

КОРМОВІ АНТИБІОТИКИ – СПОКУСА ВІД ЯКОЇ ВАЖКО ВІДМОВИТИСЯ

Кормові антибіотики- це антибактеріальні препарати, які додаються у корм для тварин на постійній основі. Вони стали невід’ємною частиною технологій інтенсивного промислового тваринництва.

Привабливість кормових антибіотиків очевидна - тварини, особливо молоді, менше хворіють.

Тому, природньо, у господарстві зменшується падіж, тварини не витрачають життєву енергію на боротьбу з інфекціями - швидко ростуть та збільшують продуктивність.

До того ж, антибіотики маскують усі недоліки менеджменту утримання та годівлі. Корм трішки зіпсований? Повітря трішки загазоване? Температура трішки нижча? Вода не дуже свіжа? Щільність посадки трішки більша? Вакцина дорогувата? З усім цим справиться кормовий антибіотик. Не цей, так інший.

Так, чому ера кормових антибіотиків все ж добігає кінця?

П’ятдесят років їх інтенсивно виробляли та використовували у всьому світі. Навіть придумали привабливу назву – стимулятори росту. І ось тобі - кінець.

Річне споживання свинями антибіотиків становить 148 мг/ на кг живої ваги, тобто, свиня вагою 100 кг за життя з’їдає 14,8 г антибіотиків (Van Boeckel at al.2015).

Природньо, що необґрунтоване та неконтрольоване використання антибіотиків призвело до розвитку стійкої антибіотикорезистентності серед мікроорганізмів тварин та, ГОЛОВНЕ, людей, які споживають тваринницьку продукцію.

І зовсім логічно, що спільнота почала законодавчо обмежувати використання цих «диво» добавок.

Європейський союз у 2006 році заборонив використання кормових антибіотиків (AGP) під час отримання продуктів харчування для людей та розробив план дій, якій має на меті до 2030 року максимально скоротити використання кормових антибіотиків у тваринництві та замінити їх безпечними, але ефективними альтернативами.

США та Канада з 2016 року також ввели суттєві обмеження, щодо використання антибіотиків у кормах для тварин, продукція яких призначена для харчування людей.

Але. Одна справа заборонити. Інша - надати альтернативу.

В основі стратегії зменшення та повної відмови від використання кормових антибіотиків у тваринництві покладено три принципи:

  • Створення умов для підтримки загального здоров’я та добробуту. Це, мабуть, найдорожчий захід. Проте, усі розуміють, що комфортні умови утримання, якісна годівля, ефективний менеджмент господарства – це правильні інвестиції.
  • Обґрунтоване використання антибіотиків у терапевтичних дозах з метою лікування, а не профілактики. Цей принцип розрахований на поєднання заборони на законодавчому рівні та усвідомлення наслідків на рівні фахівців, які й приймають рішення щодо застосування антибіотиків (кормових стимуляторів).
  • Використання специфічних імунологічних препаратів та кормових добавок, що сприятимуть здоров’ю тварин.

АЛЬТЕРНАТИВА КОРМОВИМ АНТИБІОТИКАМ. ЯК ОБРАТИ?

Антибіотики- як би їх не називали – це біологічно-активні речовини-метаболіти одних мікроорганізмів, які діють строго специфічно (пригнічують чи вбивають) на інші мікроорганізми.

Тому, усі позитивні ефекти альтернативних речовин мають ґрунтуватися на взаємодії з мікрофлорою ШКТ тварин.

Цікаво, виявляється альтернатив кормовим антибіотикам більше, ніж очікувалося.

У якості альтернативних антибіотикам засобів науковці світу пропонують пробіотики, пребіотики, підкислювачі, рослинні екстракти та олії, сполуки міді та цинку, антимікробні пептиди, сорбенти, антитіла яєчного жовтка, жирні кислоти, рідкоземельні елементи та рекомбінантні ферменти.

Рекомендацій щодо єдиних вірних альтернативних антибіотикам засобів не має. Переважна більшість цих сполук дають суперечливі практичні результати і рідко збігаються з антибіотиками за своєю ефективністю. Тому, кожен запропонований препарат/продукт має свої переваги та обмеження. Вибір залишається за фахівцями господарства.

Кінець ери кормових антибіотиків. Що далі?

Але, все ж можна виділити лідерів серед альтернатив антибіотикам, які характеризуються високими антибактеріальними, імуностимулюючими властивостями, є безпечними для людей, не викликають звикання мікрофлори, є економічними та головне технологічними:

Пробіотики

Пробіотики - живі мікробні культури кишечнику, що зарекомендували себе як чудову альтернативу антибіотикам.

Основна дія пробіотиків спрямована на швидке та максимальне заселення ШКТ корисною мікрофлорою, яка фізично витісняє патогенну.

Пробіотики покращують травлення та місцевий імунітет тварин. АЛЕ…..

До факторів, які обмежують тотальне використання пробіотиків у промисловому с/г виробництві є їх ціна. Виготовлення справжніх пробіотиків – це складний багатоступеневий біотехнологічний процес, який і впливає на їх вартість.

Постійне застосування пробіотиків на усіх групах тварин значно здорожує собівартість тваринницької продукції. Тому, на сьогодні, пробіотики застосовують переважно на критичних групах або з лікувальною метою.

Ще одним, надзвичайно важливим фактором вибору пробіотика для заміни антибіотиків є його склад. Нажаль, більшість комерційних «пробіотичних» продуктів містять загальні штами лактобактерій (Lactobacilus) та біфідобактерій (Bifidobacterium), які входять до складу БАДів для людей, або звичайні хлібопекарські дріжджі (Saccharomyces cerevisiae), або бактерії-біодеструктори для каналізаційних стоків та вигрібних ям.

Такі комерційні продукти не можуть повноцінно замінити антибіотики, тому, що у більшості випадків, є неспецифічними для кишечника тварин і тому, слабкоактивними.

Наприклад, домінуючими бактеріями кишечнику свиней є ентеробактеріі, стрептококи та лактобактерії. Найбільш домінантною бактерією у кишечнику свині є стрептокок Streptococcus intestinalis , а ось розрекламована Bifidobacteria spp. становить всього 0,01% від загальної популяції бактерій у кишечнику свиней.

Тому, обираючи комерційний продукт з пробіотичною активністю для повноцінної заміни антибіотиків, слід ретельно вивчати склад та кількість штамів бактерій у його складі відповідно до виду тварин.

Пробіотики – це живі культури, які швидко гинуть у несприятливих умовах. Недотримання умов зберігання та кормопідготовки може призводити до часткової або повної їх загибелі, що є ще одним обмеженням їх застосування.

Підкислювачі корму

Підкислювачі корму – це велика група речовин, які здатні підкислювати вміст шлунку та кишечнику без шкоди для здоров’я тварин. Переважно це - органічні кислоти та їх солі, слабкі неорганічні кислоти та їх солі.

Ефективність підкислювачів забезпечується згубним впливом на патогенну мікрофлору та створенням оптимальних умов для нормальної мікрофлори у кишечнику.

Підкислювачі нейтралізують кислотозв’язуючу активність корму у шлунку – рН шлункового соку швидко нормалізується до 2,0-3,5 ОД.рН - корм краще попередньо перетравлюється. Це зменшує надходження неперетравного корму у кишечник, чим сприяє розвитку нормальної мікрофлори.

Зниження рН у кишечнику створює оптимальні умови для нормофлори а патогенну мікробіоту пригнічує.

Найбільший бактерицидний ефект проявляють препарати на основі мурашиної кислоти та її солей (форміати, диформіати). Ці продукти активно позиціонуються як натуральні стимулятори росту та повноцінні альтернативи антибіотикам.

Підкислювачі (особливо у сухій формі) технологічні та безпечні, їх можна задавати на усі групи тварин на постійній основі.

До них не розвивається звикання мікрофлори. Вони прекрасно поєднуються з пробіотиками та іншими альтернативними препаратами.

Екзогенні кормові ферменти

Екзогенні кормові ферменти – це біологічно активні білки, які розривають специфічні хімічні зв’язки, щоб вивільнити поживні речовини для подальшого перетравлення та всмоктування.

Найбільше практичне значення мають ксиланаза та β-глюканаза. Але, також використовується целюлаза, пектиназа, α-амілаза, β-мананаза, α-галактозидаза та ін.

Доповнення раціону с/г тварин екзогенними ферментами для підвищення ефективності використання корму та продуктивності не є новою концепцією.

Клітинні стінки зернових, бобових і олійних культур складаються зі складних вуглеводів, які зазвичай називають некрохмальними полісахаридами. Некрохмальні полісахариди складаються з широкого спектру полімерів, які включають целюлозу, геміцелюлозу, пектини, β-глюкани, α-галктозиди (рафіноза, стахніоза і вербаскоза) і ксилани.

Ці некрохмальні полісахариди знижують поживну цінність кормових інгредієнтів тому, що: по-перше, вони не перетравлюються ферментами ссавців і, тому, розбавляють енергію і вміст поживних речовин у кормі.

По-друге, некрохмальні олісахариди виявляють так званий «клітинний ефект», при якому зазвичай високозасвоювані поживні речовини, такі як крохмаль, жир і білок, захоплюються оболонкою з некрохмальних полісахаридів, перешкоджаючи доступу ендогенних ферментів до цих субстратів. Крім того, деякі некрохмальні полісахариди можуть підвищувати в’язкість кишечника.

Введення екзогенних ферментів у раціон на постійній основі, особливо на групах молодих тварин дозволяє вирішувати ці проблеми.

Використання екзогенних ферментів для заміщення кормових антибіотиків базується на гідролізі некрохмальних полісахаридів, що призводить до збільшення виділення цукру в товстому і тонкому кишечнику і, таким чином, стимуляції росту лактобактерій, які виробляють молочну кислоту. Підвищені пропорції молочної кислоти сприяють розвитку нормофлори, а патогенна мікрофлора пригнічується.

Під дією ксиланази та β-глюканази скорочується час знаходження корму у тонкому відділі кишечнику, тому анаеробна мікрофлора тут не розвивається, а у товстому, як раз створюються оптимальні умови для їх розвитку. Це покращує ферментативну активність мікрофлори кишечника, яка до перетравлює неперетравлені компоненти корму.

Нормалізація мікрофлори у різних відділах кишечнику стабілізує травлення, підвищує неспецифічний кишковий імунітет та запобігає розвитку кормових діарей. Це впливає на загальний стан здоров’я поголів’я і значно зменшує смертність на всіх групах.

До екзогенних ферментів не розвивається звикання мікрофлори. Їх можна вводити практично на всі вікові групи на постійній основі. Їх можна використовувати окремо або у поєднання з пробіотиками та підкислювачами.

Екстракти та ефірні олії рослин (фітобіотики, фітогеники)

Екстракти та ефірні олії рослин (фітобіотики, фітогеники) - це ароматичні олійні та леткі рідини, отримані з рослинної сировини і, зазвичай, являють собою суміші вторинних рослинних метаболітів та можуть містити фенольні сполуки (тимол, карвакрол та евгенол), терпени (екстракти лимону та ананасу), алкалоїди (капсаїцин), лектини, альдегіди (коричний альдегід) та ін.

Відомо близько 3000 ефірних олій, які проявляють антимікробну, протизапальну, антиоксидантну та кокцидіостатичну дії. Але найбільшу зацікавленність для використання у промисловому тваринництві викликають коричний альдегід, карвакрол, евгенол і тимол.

Протимікробна активність ефірних олій та екстрактів може бути пов’язана зі зміною розчинності ліпідів на поверхні бактерій. Гідрофобні сполуки ефірних олій можуть легко проникати у клітину, пригнічувати бактеріальні ферменти та денатурувати білки.

Гідрофобні складові ефірних олій (тимол та карвакрол) здатні руйнувати зовнішню мембрану Salmonella typhimuriumE. сoli O157:H7, Pseudomonas sp., Brachispira hyodesenteriaeStreptococcus phocaeVibrio parahaemoliticum та інактивувати ці патогени.

Гідроксильна група евгенолу та карбонільна група коричного альдегіду зв’язуються з білками та пригнічують гістидиндекарбоксилазну активність Enterococcus aerogenes EColiSalmonella typhimuriumBrachyspira hyodysenteriae.

Дія ефірних олій у складі корму призводить до зміни мікробної екології на користь лактобактерій (Lactobacillus), які виробляють молочну кислоту, і зменшення кількості хвороботворних бактерій у кишечнику.

Використання ефірних олій у тваринництві обмежено наявністю сильного специфічного запаху та неприємного смаку, що погіршує споживання корму тваринами. Тому, продукти з ефірними оліями поєднують з нейтральними носіями та у комбінації з органічними кислотами, що дозволяє зменшити дозу але зберегти антибактеріальну ефективність.

Життєздатні альтернативи антибіотикам у кормах повинні володіти обов’язковими характеристиками: безпечність для людей, економічна ефективність та екологічність.

На сьогодні, більшість науковців притримуються позиції поєднання різних альтернатив у заміщенні антибіотиків, яка базується на таких засадах:

  • Заміщення кормових антибіотиків альтернативними засобами не виключає обов’язкового комплексного підходу щодо утримання, годівлі та догляду;
  • Один альтернативний засіб не здатний повністю відтворити усі властивості антибіотиків;
  • Поєднання декількох альтернатив (наприклад, ефірні олії та органічні кислоти) дозволяє підсилити антибактеріальний ефект із зменшенням їх дози введення.