Archiwum
Mikroflora jelitowa u drobiu i jej stymulacja
Katarzyna Jankowska PAN Olsztyn
Na efekty produkcyjne związane z hodowlą zwierząt wpływa bardzo wiele różnorodnych czynników wynikających zarówno z podłoża genetycznego jak i z oddziaływania środowiska, co obserwuje się głównie podczas przebiegu cyklu produkcyjnego w hodowli zwierząt. Organizm zwierzęcia charakteryzuje się różnym stopniem odporności na wpływ negatywnych czynników, efektem którego są wszelkie niedomogi zdrowotne. Wyraźnym tego przykładem jest drób, z uwagi na krótki cykl produkcyjny, a także na modyfikacje genetyczne idące w kierunku poprawy jakości mięsa i wydajności poubojowej u drobiu mięsnego.
Choroby u drobiu najczęściej wywołane są przez bakterie, wirusy, pasożyty i pierwotniaki lecz także podłożem dla nich mogą być błędy żywieniowe. Organizm reaguje wówczas zaburzeniem ze strony układu immunologicznego, co nie zapewnia ochrony ustroju przed patogenami. Ptak choruje, a zdarzające się upadki obniżają w znacznym stopniu wcześniej przewidywane przez hodowcę zyski.
Spotkanie dobra ze złem
Problemy zdrowotne u drobiu dotyczą głównie układu oddechowego, lokomotoryki, lecz przede wszystkim układu pokarmowego. Już w pierwszym dniu życia ptaka prawidłowość funkcjonowania układu trawiennego wpływa na jego dalszy rozwój, a często decyduje o jego życiu. Mikroflora zasiedlająca przewód pokarmowy w postaci Bacteroides, Citrobacter, Clostridium (Cl. Sporogenes) Escherichia (E. coli), Enteroccocus (Efaecium), Eubacterium Fusobacterium, Lactobacillus (L. Casei, L. plantarum), Propionibacterium, Ruminococcus, Streptococuss (Strep. faecalis) stanowi podstawę prawidłowego funkcjonowania organizmu. Ptaki zasiedlające kurnik mają kontakt z florą występującą w otoczeniu, głównie w ściółce. Okres namnażania się prawidłowej mikroflory w jelicie cienkim ptaka trwa około 2 tygodni, natomiast w jelicie ślepym około 30 dni. Liczba bakterii występujących w poszczególnych częściach przewodu pokarmowego różni się i zależy od odległości poszczególnych jego odcinków od żołądka. U indyków np. w dwunastnicy przeważają pałeczki kwasu mlekowego, a w jelicie czczym występują także bakterie z rodzaju Streptococcus, E. coli, Eubacterium, Propionibacterium, Fusobacterium. W jelicie ślepym i końcowym oprócz w/w przeważają Enterococcus, Streptococcus, Bifidobacterium, Clostridium, Camphylobacter, E. coli. W okresie namnażania się mikroflory prawidłowej istnieje także duże zagrożenie zasiedlenia jelit przez mikroflorę patogenną tj. Escherichia coli, Salmonella, Mycobakterium, Shigella, Bacteroides, Proteus, Streptococcus, Clostridium, Pseudomonas, Vibrio, a także Rotawirus, wówczas obserwowane są kłopoty z trawieniem. Zaburzenia trawienia mogą być spowodowane również sytuacjami stresogennymi takimi jak: transport, hałas, szczepienia, czy błędy żywieniowe (pasza na bazie złych komponentów lub zadawana w nieodpowiednim okresie życia ptaka).
Ważne zadanie
Mikroflora zasiedlająca przewód pokarmowy stanowiąca jego zabezpieczenie, tworzy warstwę ochronną, pokrywającą błonę śluzową zarówno żołądka jak i jelit. Uruchamiane są wówczas enzymy, które biorą aktywny udział w procesie trawienia. Oprócz skomplikowanych procesów wchłaniania składników pokarmowych, zostaje tam również syntetyzowana witamina C (ściana jelita czczego kury syntetyzuje 324 mg, a jelita ślepego 177 mg/kg tkanki), także witamina K wpływająca na krzepliwość krwi oraz witaminy z grupy B, które wywierają wpływ na prawidłowy wzrost i rozwój ptaków, a niedobory mogą powodować obniżenie przyrostów masy ciała poprzez zmiany histopatologiczne narządów wewnętrznych.
Z uwagi na temat artykułu należy skupić się głównie na układzie pokarmowym, który staje się wyzwaniem dla producenta pasz, a także lekarzy weterynarii, chociażby z uwagi na wycofanie antybiotykowych stymulatorów wzrostu. Wszelkie zaburzenia związane z funkcjonowaniem układu pokarmowego wpływają na gorsze wykorzystanie paszy, a tym samym na obniżenie przyrostów, co wiąże się z dużym zróżnicowaniem stada pod względem masy ciała, a także może wpływać na podwyższenie wskaźnika upadków.
Układ pokarmowy u drobiu narażony jest na zaburzenia równowagi mikroflory jelitowej, które stanowią podłoże licznych chorób, z których najczęściej występującymi w populacji drobiu są:
1. Salmonella (objawy: biegunka, ogólne osłabienie, oraz ropne zapalenie spojówek).
2. Pastereloza (objawy: nastroszone pióra, zwisające skrzydła, zataczanie się, brak apetytu, wzmożone pragnienie).
3. Kolibakterioza (objawy: utrata apetytu, osowiałość, biegunka, zahamowanie wzrostu, utrudnione poruszanie się).
4. Clostridium (objawy: osowiałość, nastroszenie i zmatowienie piór, biegunka lub zaparcia – śmierć).
5. Pomór rzekomy (objawy: osowiałość, brak apetytu, śluzowaty wypływ z nosa i dzioba, brak apetytu, biegunka).
6. Obecność nicieni (objawy: zaburzenia trawienia, biegunka, osłabienie, niedokrwistość, utrata apetytu, zahamowanie wzrostu).
Oprócz patogenów wywołujących choroby, na organizm ptaka może niekorzystnie wpłynąć złe żywienie, które spowoduje zaburzenia w prawidłowości funkcjonowania układu pokarmowego. Nieprawidłowo zbilansowana dawka oraz brak witamin, a także obecność szkodników w paszy lub jej skażenie toksynami, może spowodować bardzo duże straty w kurniku.
Do chorób wynikających z błędów żywieniowych zalicza się:
1. Skazę moczanową (objawy: zasinienie grzebienia i dzwonków, osowiałość, biegunka, szybka utrata masy ciała.
2. Biegunkę (objawy: nastroszone i matowe pióra, sucha skóra, zaburzenia w trawieniu, kulawizny, deformacje, odleżyny, nierównomierny wzrost.
Charakterystycznym objawem wymienionych chorób jest biegunka, wynikająca z zaburzeń równowagi mikroflory przewodu pokarmowego. Wycofanie antybiotykowych stymulatorów wzrostu (ASW) wymaga zwiększenia czystości pasz, polepszenia warunków utrzymania ptaków i zmian w programie żywienia, ponieważ niestosowanie się do zaleceń może doprowadzić do gwałtownego namnażania się w jelitach ptaków laseczek Clostridium, będących przyczyną nekrotycznego, wrzodziejącego oraz zgorzelinowego zapalenia jelit. Od 1 stycznia 2006 r. Unia Europejska wprowadziła całkowity zakaz stosowania w paszach dla zwierząt antybiotykowych stymulatorów wzrostu. Zakaz wprowadzono w tym samym terminie we wszystkich krajach Wspólnoty. Dlatego też zmiany w programach żywienia powinny uwzględniać wzmacnianie naturalnej odporności oraz stabilizację korzystnej mikroflory przewodu pokarmowego poprzez stosowanie określonych pasz i dodatków paszowych oraz modyfikację poziomu niektórych składników pokarmowych. W żywieniu zwierząt można stosować dodatki paszowe, wpływające na mikroorganizmy bytujące w przewodzie pokarmowym. Należą do nich: probiotyki, prebiotyki, synbiotyki, bakteriocyny, enzymy paszowe, zakwaszacze, konserwanty, zioła i minerały (Rozporządzenie nr 1831/2003/EC Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 22 sierpnia 2003r. w sprawie dodatków stosowanych w żywieniu zwierząt, traktuje w swej treści probiotyki jako dodatek paszowy).
Aby zapobiec zagrożeniom wynikającym z nieprawidłowości funkcjonowania układu pokarmowego, należy wzmocnić odporność organizmu ptaka poprzez ustabilizowanie składu mikroflory jelitowej, która dezaktywuje toksyny oraz wpływa na prawidłowy przebieg trawienia. W tym celu hodowca powinien podjąć kroki zmierzające w kierunku zastosowania w żywieniu drobiu odpowiednich substancji, jako dodatków paszowych. Substancje stabilizujące powinny działać na błonę śluzową w taki sposób, aby nie poddawała się ona działaniu bakterii chorobotwórczych. Substancjami, na których powinien skoncentrować uwagę hodowca, aby stabilizować mikroflorę jelitową podczas odchowu drobiu (np. indyki: między 4 a 10 tygodniem) są probiotyki, prebiotyki, eubiotyki (symbiotyki).
Krótka charakterystyka preparatów przywracających równowagę mikroflory w jelitach ptaków
■ Probiotyk (gr. „pro bios” oznacza „dla życia”) – nazwa została po raz pierwszy użyta przez Kollatha w 1953 r., aby oznaczyć aktywność stymulującą wzrost drobnoustrojów. Według definicji WHO probiotyki są to żywe drobnoustroje, które podawane w odpowiednich ilościach wywierają korzystny efekt zdrowotny. Do grupy tej zaliczamy: bakterie z rodzaju Lactobacillus i Bifidobacteria, drożdże (np. Saccharomyces boulardii). Probiotyki to kultury bakterii żywych lub (i) martwych przywracające stan równowagi mikroflory przewodu pokarmowego. Posiadają zdolność szybkiego namnażania się w przewodzie pokarmowym i tworzenia naturalnej bariery dla bakterii szkodliwych, są konkurencyjne dla bakterii typu E. coli i innych patogenów, a także obniżają i utrzymują optymalną kwasowość oraz zwiększają aktywność enzymów przewodu pokarmowego. Te właściwości wpływają na zwiększenie efektywności produkcji przez: poprawę zdrowotności zwierząt, zwiększenie odporności na stresy, skrócenie czasu odnowy organizmu po przebytej chorobie, zwiększenie retencji azotu i przyrostów masy ciała, zwiększenie wykorzystania składników pokarmowych. Podawane są zwierzętom w postaci kapsułek, pasty, proszku, płynu, granulatu, bezpośrednio lub pośrednio z karmą. Nie są wchłaniane w układzie pokarmowym, zwiększają liczbę drobnoustrojów pożytecznych, działają pośrednio poprzez hamowanie rozwoju drobnoustrojów patogennych. (aktywność probiotyków można porównać z działalnością bobrów, które budując tamy podnoszą poziom wód gruntowych i w ten sposób stwarzają warunki do życia wielu innym gatunkom). Do produkcji probiotyków wykorzystuje się bakterie kwasu mlekowego, niektóre gatunki drożdży oraz grzybnie pleśni. Preparaty probiotyczne mogą być wzbogacone w witaminy głównie E, A, D, B12, a także w pierwiastki: żelazo, miedź, kobalt. Powinny charakteryzować się zdolnością hamowania rozwoju patogennych mikroorganizmów poprzez wytwarzanie kwasów organicznych, nadtlenku wodoru, bakteriocyn, kompetetywnym hamowaniem adhezji do nabłonka jelitowego innych drobnoustrojów, głównie patogennych oraz wykorzystywaniem składników pokarmowych niezbędnych do wzrostu i rozwoju innych drobnoustrojów (patogennych). [ciekawostka: badając u ludzi wpływ kwasów organicznych produkowanych przez Lactobacillus casei w jelicie na patogeny E. coli wykazano, że partycypują one w wytworzeniu ochronnej bariery przewodu pokarmowego poprzez obniżenie pH hamując tym samym adhezję patogennych mikroorganizmów. Bakterie Lactobacillus lactis i L. bulgaricus produkują nadtlenek wodoru w ilości 5-10 ppm, który hamuje wzrost Staphylococcus aureus. Bakteriocyny wytwarzane przez bakterie kwasu mlekowego hamują kiełkowanie zarodników Clostridium i Bacillus oraz wykazują wysoką aktywność antybakteryjną w stosunku do E. coli, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens, Bacillus sp., Listeria sp., Klebsiella sp., Proteus sp.]. Preparaty probiotyczne stosowane jako dodatki do pasz dla drobiu powinny charakteryzować się dużą odpornością na działanie wody, temperatury, ciśnienia zarówno podczas obróbki jak i przechowywania. Powinny być „aktywne” nie krócej, niż 4 miesiące. Występują najczęściej w postaci proszku, żelu, zawiesiny, pasty, a także granulatu.
Oceniając jakość preparatów probiotycznych należy kierować się następującymi zasadami, iż:
a) liczba bakterii ma wpływ na skuteczność leku i obniżoną sugerowaną częstotliwość dawki (im większa liczba bakterii, tym wyższa skuteczność),
b) rodzaj i liczba szczepów bakterii wpływa na jakość probiotyku.
Wynika to z synergizmu działania różnych gatunków bakterii. Jedne z nich łatwiej kolonizują nabłonek jelitowy, inne wykazują silniejszą aktywność przeciwbakteryjną, jeszcze inne korzystniej oddziaływują na procesy trawienia i przemiany materii, ale ich wzajemne oddziaływanie stwarza lepsze warunki do rozwoju wszystkim szczepom tych drobnoustrojów. Probiotyki dodawane do paszy dla ptaków podwyższają jej strawność poprzez zwiększoną produkcję enzymów bakteryjnych, syntezę niektórych witamin, szczególnie z grupy B oraz mobilizację aktywności enzymów jelitowych. Funkcję stymulatorów wzrostu w organizmach ptaków pełnią bakterie egzogenne z rodzaju Lactobacillus, Enterococcus, Bacillus oraz drożdże z rodzaju Saccharomyces. Wpływają one bowiem na błonę śluzową przewodu pokarmowego tak, aby uodpornić ją na działanie chorobotwórczych bakterii z rodzaju Escherichia coli, Salmonella spp. i Clostridium spp. Patogenne bakterie są groźne i wywołują choroby w układzie pokarmowym zwierząt.
■ Prebiotyk – substancja, która korzystnie wpływa na mikroflorę jelitową. Nie są to jednak żywe organizmy, a jedynie składniki innych pokarmów, które stanowią podłoże dla rozwoju dobroczynnych mikroorganizmów i stymulują ich rozwój. Do prebiotyków należą białka, tłuszcze, i cukry (oligo- lub polisacharydy), które znajdują się w warzywach takich jak cebula, czosnek, karczochy, szparagi, pory i cykoria. W odróżnieniu od probiotyku nie zawiera on żadnych mikroorganizmów, a jedynie substancje stymulujące. Prebiotyki to nietrawione – oporne na działanie enzymów trawiennych w przewodzie pokarmowym składniki zawarte w paszy, które korzystnie oddziałują na gospodarza przez selektywną stymulację wzrostu i/lub aktywności jednego rodzaju lub ograniczonej liczby bakterii i w ten sposób poprawiają zdrowie gospodarza. Ulegają one fermentacji w przewodzie pokarmowym gospodarza za sprawą działania mikroflory jelitowej, w procesie tym powstają krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe. Najczęściej stosowanymi prebiotykami są: poli- i oligosacharydy, frukto-oligosacharydy (FOS) oraz mannano-oligosacharydy (MOS).
■ Eubiotyk (symbiotyk) – połączenie (kombinacja) prebiotyku i probiotyku w jednym preparacie nosi nazwę synbiotyku (eubiotyku), stosowane jest w celu zwiększenia przeżywalności i zagnieżdżenia bakterii. Eubiotyk (gr. eú „dobrze” + bíos „życie”) jest preparatem zawierającym bakterie probiotyczne i właściwą dla nich pożywkę. Można by go określić jako biologiczne „dwa w jednym”. Są złożonymi związkami chemicznymi (z wyłączeniem witamin i karotenoidów), otrzymywanymi na bazie naturalnych substancji, w których składnik prebiotyczny selektywnie promuje składnik probiotyczny. Najkorzystniejszym rozwiązaniem jest stosowanie połączenia probiotyku z prebiotykiem, co świadczy o dużym potencjale tkwiącym w tych preparatach. Podawane są one zwierzętom w celu utrzymania lub poprawy ich zdrowia, a tym samym utrzymania całej hodowli w jak najlepszej kondycji. Ze względu na zakaz stosowania antybiotykowych aktywatorów wzrostu (1 stycznia 2006 r.), uwaga producentów pasz została skupiona na opracowaniu preparatów alternatywnych, charakteryzujących się podobnym wpływem na wydajność produkcyjną zwierząt, a tym samym nie obniżając poziomu ich dobrostanu.
Podsumowanie
Wszystkie opisane stymulatory stanowią grupę naturalnych dodatków paszowych, co nie pozostaje bez znaczenia, kiedy mamy na myśli zdrową i bezpieczną żywność o najwyższej jakości. Substancji tych nie klasyfikuje się jako leków, dlatego nie podlegają regulacjom, traktującym je jako pozostałości w produktach i są poza zasięgiem narzucanego okresu karencji.