Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Актуальность темы. С момента рождения организм животных и человека начинает заселяться разнообразными микроорганизмами. Сначала этот факт было принято рассматривать с отрицательной точки зрения и всячески ему препятствовать. Затем благодаря более глубокому изучению взаимоотношений между микро- и макроорганизмами стало понятно, что физиологическая активность и здоровье последних, сильно зависят от видового состава бактерий, населяющих желудочно-кишечный тракт. Наступил период более бережного отношения к микроорганизмам. Стимулом к изучению данного вопроса послужили возросшие требования потребителей к биологической чистоте продукции животноводства и, следовательно, необходимость отказа от постоянного использования или ограничения антибиотиков в кормлении животных.

Со времен открытия А.Левенгуком мира бактерий умы ученых занимают вопросы взаимоотношений человека с микроорганизмами как внутри нас, так и в окружающей среде. Если раньше ученые воспринимали бактерии только как агрессоры, то работы великого русского ученого И.И.Мечникова послужили основой нового учения о «симбионтной микрофлоре», оказывающей огромное влияние на организм человека и животного и биотерапии, как способе лечения ряда патологических состояний, укрепления здоровья и продолжения жизни.

Исключительно важную роль микрофлора ЖКТ выполняет в переваривании пищи и обмене веществ: гидролиз белков, сбраживание углеводов, участие в метаболизме жирных кислот, холестерина, детоксикации вредных веществ.

По своей метаболической активности микрофлора ЖКТ сопоставима с печенью.

Десятки лет бесконтрольного использования антибиотиков для лечения и профилактики бактериальных, вирусных и паразитарных заболеваний человека и животных привели к появлению огромного количества антибиотикорезистентных микроорганизмов с одной стороны и засорению продукции животноводства и организма человека лекарственными канцерогенами и токсинами произведенными патогенной микрофлорой с другой стороны.

Впервые научно-обоснованно, о выделении и последующем использовании штаммов микроорганизмов для восстановления микрофлоры макроорганизма заявил И.И.Мечников в начале прошлого века. С тех пор его имя неразрывно связано с выработкой научного подхода к производству и использованию пробиотических препаратов для коррекции микроэкологических нарушений в организме человека и животных.

Самостоятельный термин пробиотик был использован в 1965 году Lilly and Stillwell для обозначения метаболитов, продуцируемых одними микроорганизмами для стимулирования роста других. В 1989 году Fuller, подчеркивая микробное происхождение пробиотиков, так определил понятие пробиотиков: это живые микроорганизмы, позитивно влияющие на организм вследствие улучшения функции его нормальной микрофлоры.

Согласно определению ВОЗ, принятому в 2001 году пробиотики это живые микроорганизмы, которые при употреблении в достаточном количестве, оказывают положительное воздействие на здоровье(FAO UN WHO 2001).

По современным представлениям, основную роль в поддержании нормального физиологического состояния микрофлоры ЖКТ играют бактерии семейства Laktobacillus и Bifidobacteria, которые представляют собой грамположительные неспорообразующие анаэробы, не обладающие патогенными свойствами. В качестве потенциального лечебного средства лактобациллы первоначально привлекли к себе наибольшее внимание как бактерии, с наиболее хорошо изученными полезными свойствами. С 1920-х годов культура L.acidofilus стала использоваться в форме ацидофильного молока для лечения заболеваний ЖКТ. По мере развития микробиологии были получены новые сведения о позитивных свойствах бифидобактерий, кишечной палочки, нетоксигенного молочнокислого стрептококка, пропионовокислых бактерий и др.

На основании этих микроорганизмов созданы препараты. Например, на основе Bifidobacterium bifidum - Бифидобактерин, Bifid.adolestcentis - Биовестин, Lactobacterium acidophylum- МКД(молочно-кислая кормовая добавка) и т.д. Пробиотики широко используются в медицине и животноводстве.[18]

Ассортимент пробиотических препаратов расширяется. Более того, выяснилось что совмещение пробиотической и ферментативной активности в одном продукте усиливает действие пробиотиков.

Объектом нашего исследования были цыплята-бройлеры, которым скармливалась молочнокислая кормовая добавка с использованием различных видов бактерий. Бройлер (англ. Broiler, от broil - жарить на огне) - мясной цыпленок, отличающийся интенсивным ростом, скороспелостью, низкими затратами корма, дающий нежное, сочное мясо. Именно из-за интенсивного роста мною были выбраны для опыта цыплята-бройлеры. Во-первых, это экономически выгодная птица для больших фабрик-производителей куриного мяса, а во-вторых, на этих цыплятах можно ставить опыты и получать результат в короткий срок, так как убойная масса в 1,7-1,9 кг достигается за 42 дня.[7]

В настоящее время в птицеводстве используется большое количество антибиотиков и других лечебных препаратов, которые могут отрицательно повлиять в дальнейшем на здоровье человека. В связи с этим появилось новое направление - использование представителей нормальной микрофлоры кишечника (пробиотиков) в кормлении животных и птицы (1 - 5). На самом деле энтузиасты производства заметили, что молочно-кислые микроорганизмы положительно влияют на динамику роста и сохранность птицы и применяли их давно (Чебаков В.П., 1989 г., личное сообщение).[26]

Среди различных микроорганизмов, относящихся к пробиотическим, нами был избраны несколько микроорганизмов:

Laktobacillus , Bifidobacteria, Propionibacterium.

Lactobacterium acidophylum в связи с тем, что он является нормальным обитателем желудочно-кишечного тракта птицы, а также термофилом. В кишечнике цыплят температура приближается к оптимуму его развития. Lactobacterium acidophylum - это крупные бактерии, размером 3,0-4,0 х 1,0-1,5 мкм, не образующие споры. Бактерии грамположительные, в препарате располагаются поодиночке или в виде коротких цепочек. [2] Развиваясь в кишечнике птицы, они создают очень кислую среду за счет сбраживания углеводов корма до молочной кислоты. Продукты жизнедеятельности данных микроорганизмов оказывают бактерицидное действие на многие виды других микроорганизмов, и угнетающее действие на патогенные микроорганизмы. [9]

Bifidobacteria как и лактобактерия является грамположительным неспорообразующим анаэробом, не обладает патогенными свойствами. В результате жизнедеятельности образуются короткоцепочечные жирные кислоты-молочная уксусная, масляная, пропионовая. В присутствии этих кислот тормозится развитие условно-патогенных штаммов, которые в большинстве своем обладают протеолитическим типом метаболизма. Подавление этих штаммов сопровождается угнетением гнилостных процессов и подавлением образования аммиака, ароматических аминов, сульфидов, эндогенных концерогенов. Благодаря выработке жирных кислот происходит регуляция РН внутрикишечного содержимого.

Propionibacterium- грам-положительные, неподвижные, не образующие спор палочковидные бактерии, размножающиеся бинарным делением. В зависимости от условий культивирования и цикла развития форма клетки может меняться до кокковидной, изогнутой или булавовидной.

Большинство пропионовокислых бактерий -- аэротолерантные анаэробы, получающие энергию в процессе брожения, основным продуктом которого является пропионовая кислота. Аэротолерантность их обусловлена наличием полностью сформированной ферментной системы защиты от токсических форм кислорода (супероксидный анион, перекись водорода). У пропионовокислых бактерий обнаружены супероксиддисмутазная, каталазная и пероксидазная активности. Внутри группы отношение к 02 различно. Некоторые виды могут расти в аэробных условиях.

Пропионовые бактерии характеризуются хорошо развитыми биосинтетическими способностями и могут расти на простой синтетической среде с аммонийным азотом в качестве единственного источника азота при добавлении к среде пантотеновой кислоты и биотина, а для некоторых видов и тиамина. У ряда пропионовых бактерий обнаружена способность к азотфиксации.

Местообитание пропионовых бактерий -- кишечный тракт жвачных животных, молоко, твердые сыры, в приготовлении которых они принимают участие. После молочнокислого брожения, когда лактоза превращена в молочную кислоту, начинают размножаться пропионовые бактерии, сбраживающие молочную кислоту с образованием уксусной и пропионовой кислот, которые обеспечивают антагонистическую активностью к патогенным микроорганизмам. Эти бактерии активно продуцируют витамин В12, связывают и выводят из организма микотоксины, включая афлотоксин, стимулируют иммунные механизмы защиты. Использование пропионобактерии в качестве пробиотика, повышает жизнеспособность и продуктивность животных, а также эффективность использования кормов.

Пропионовые бактерии используют в микробиологической промышленности в качестве продуцентов витамина В12.

1. Обзор литературы

Важнейшая национальная задача России - сохранение здоровья и продление жизни населения страны, связана с обеспечением функционального питания для всех возрастных групп граждан. При этом возрастает роль систем научного сопровождения ресурсосберегающих технологий в производстве сельскохозяйственного сырья и его переработке до поставки продуктов питания с гарантией безопасности для человека, в которых не должно присутствовать патогенных микроорганизмов, токсинов, радиоактивных и химических веществ, опасных для здоровья человека. Но, несмотря на заботу о здоровье населения, большие производители с/х продукции широко применяют антибиотики и другие химические препараты, которые в последствии, аккумулируются в мышечной ткани и попадают в пищу человеку.

Антибиотики - химиотерапевтические препараты природного происхождения или их синтетические аналоги, обладающие избирательной способностью подавлять или задерживать рост микробов. Основная цель создания антибиотиков- подавить размножение или уничтожить возбудителя, не оказывая токсического действия на организм.

Датой зарождения химиотерапии или применения лекарственных препаратов, для воздействия на возбудителя болезни, принято считать 1891 г., когда вообще впервые были сформулированы принципы химиотерапии.

Основными продуцентами антибиотиков являются микроорганизмы, обитающие в почве и воде. Микроорганизмы постоянно находятся во взаимодействии, благодаря которому в природе сложилось сбалансированное сосуществование большого количества видов живых существ.

Vedmachekкорма в жидкой форме или в виде лиофилизированных порошков, содержащих бифидобактерии, лактобактерии и их комбинации, использовать для восстановления микробиоценоза кишечника, поддержания хорошего здоровья и в результате -- повышения мясной и яичной продуктивности. [17]

Пробиотики это живые микроорганизмы, позитивно влияющие на организм вследствие улучшения функции его нормальной микрофлоры. Согласно определению ВОЗ, принятому в 2001 году пробиотики это живые микроорганизмы, которые при употреблении в достаточном количестве, оказывают положительное воздействие на здоровье человека и животных(FAO UN WHO 2001).

Влияние пробиотиков на макроорганизмы. Пробиотики обладают разносторонними фармакологическими действиями. Положительный эффект обусловлен их участием в процессах пищеварения и метаболизма организма хозяина, биосинтезом и усвоением белка и многих других биологически активных веществ, обеспечением резистентности макроорганизма. [2]

Мнение о полезном эффекте пробиотиков базируется на следующих фактах: безмикробные животные (гнотобиоты) более чувствительны к заболеваниям, чем их близнецы с полной кишечной флорой. Например, безмикробные морские свинки могут быть убиты 10 клетками Salmonella enteritidis, тогда как для свинки с нормальной микрофлорой необходимо 109 клеток. [12]

Микрофлора - Нормальная микрофлора это качественное и количественное соотношение разнообразных микробов органов или систем, поддерживающее биохимическое, метаболическое и иммунное равновесие макроорганизма, необходимое для поддержания здоровья человека.

Нормальная деятельность многих систем и органов животных в значительной степени зависит от видового состава и межвидового соотношения микроорганизмов, заселяющих их с момента рождения (S. R. Cerguiglini, 1974г.) [3]

Пробиотики применяют для нормализации микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Такие биологические препараты, как ацидофилин, пропиовит, лактиферм, лактобактерин, проплацид, флавобактерин, бифидумбактерин и другие, представляют собой лиофильно высушенные культуры непатогенных микроорганизмов - симбионтов желудочно-кишечного тракта. Поскольку микроорганизмы, входящие в состав пробиотиков, выделяют из ЖКТ, они хорошо приживаются в естественной среде их обитания и продуцируют биологически активные вещества (БАВ): витамины, антибиотики, ферменты и другие метаболиты. Покрывая тонким слоем эпителий слизистых оболочек, вытесняют условно патогенную микрофлору, нормализуют физиологические процессы, предотвращают дисбактериозы и другие расстройства органов пищеварения у животных и птиц. Всё это способствует усвоению корма, увеличивает привесы, повышает резистентность организма. [12]

Это объясняется участием симбионтных микроорганизмов в азотистом (белковом) питании, что является одной из основных их функций. В результате сложных биохимических процессов, протекающих в ЖКТ хозяина, микроорганизмы, усваивая поступающие питательные вещества, размножаются, растут и быстро увеличивают свою биомассу. Отмирая, они перевариваются и усваиваются организмом хозяина, являясь источником белка. [2]

За счёт микроорганизмов жвачные получают 1/3 необходимого для них белка. Средняя рубцовая бактерия, в пересчёте, содержит (38-55) % истинного протеина, 20 % нуклеиновых кислот, (6-23) % полисахаридов и (3-7) % липидов.

Если у моногастричных взаимосвязи между потреблением белка и последующим всасыванием аминокислот осуществляется относительно просто, то у жвачных кормовые белки, расщепляясь под действием микрофлоры, удовлетворяют её потребность в азоте, а синтезирующийся при этом микробный белок служит существенным источником белка уже не растительного, а животного происхождения, то есть более полноценного для организма хозяина. Иными словами, весьма важным является то обстоятельство, что низкокачественные кормовые белки в результате микробной деятельности в значительной мере «облагораживаются» или «стандартизируются». [16]

Протеолитические ферменты обнаружены как у бактерий, так и у простейших. Все компоненты микрофлоры рубца обладают протеолитической активностью. Она наблюдается также в бесклеточной жидкости после разрушения микроорганизмов. Протеазы рубцовых бактерий преимущественно связаны с клеткой. Наиболее важными продуцирующими эндопротеазы бактериями являются грамотрицательные виды, тогда как внеклеточные ферменты обычно образуют грамположительные виды (А.А. Алиев, 1997г.). [12]

Микроорганизмы рубца обладают многими дисахаридазами: б и в - глюкозидазами и в -галактозидазами с различной степенью специфичности. Кроме гидролаз у них обнаружены фосфорилазы, обеспечивающие внутриклеточное расщепление дисахаридов. Ферменты лактобацилл расщепляют целлюлозу с образованием молочной, уксусной и масляной кислот. Образующиеся в результате биохимической деятельности бактерий ЛЖК используются организмом животных в качестве источников энергии и в биосинтетических процессах, а также являются стимуляторами роста многих видов бактерий рубца. [2]

Благодаря ферментационной активности симбионтная микрофлора способна синтезировать многие БАВ: органические кислоты, спирты, липиды, витамины, особенно группы В, соединения тетрапирольной структуры. Всасываясь в кровеносное русло, многие из них активно участвуют в энергетическом и витаминном обменах, играя важную роль в жизнеобеспечении организма хозяина (Г. Готшалк, 1982 г.).

Органические кислоты усиливают перистальтику и секрецию кишечника, чем способствуют перевариванию корма и повышают резорбцию Са и Fe (R. Schuler, 1968г.).

Полифосфаты бактерий принимают участие в переносе сахаров в клетку, выполняя функцию гексокиназ, а также функцию трансфераз, переносящих азотистые группы. Большое значение имеет аланинаминотрансфераза, катализирующее двустороннее перенесение аминогруппы (L-Аланин + 2-Оксоглутарат = Пируват + L-Глутамат), и аспартатаминнотрансфераза, учавствующая в процессах переаминирования. О наличии этих процессов свидетельствует высокая активность ферментных систем (А.И. Кононский, 1992г.).

Вместе с тем симбионты способны синтезировать метаболиты, обладающие антитоксическим действием. Так, болгарская палочка вырабатывает вещество, способное нейтрализовать энтеротоксин кишечной палочки, патогенной для свиней. Флора принимает участие и в инактивации избытка некоторых пищеварительных ферментов, детоксикации отдельных эндогенных и экзогенных веществ (О.В. Чахаева, 1972г.).

Другой функцией симбионтных микроорганизмов является защитная роль, которая обеспечивается разными механизмами. Неспецифическую защиту кишечника от патогенных бактерий и вирусов, обладающих генетическими детерминированными инвазионными свойствами, местная микрофлора выполняет путём создания антагонистического барьера так называемой колонизационной резистентности кишечника. Вступая в тесный контакт со слизистой оболочкой кишечника и покрывая поверхность тонким слоем, она механически предохраняет её от внедрения патогенных микробов (Э.Т. Телямейстер, 1977г.).

Антибактериальная активность симбионтов обусловлена способностью продуцировать спирты, перекись водорода, молочную, уксусную и другие органические кислоты, синтезировать лизоцим и антибиотики широкого спектра действия (лактолин, низин, ацидофилин и другие). Они могут угнетать рост других видов также за счёт более высокого биологического потенциала, быстрого размножения и достижения М-концентрации, более короткой lag-фазы, изменения рН или окислительно-восстановительного потенциала среды (R. Freter, 1974 г.). [21]

Благодаря тому, что симбионтные серотипы обладают перекрёстными антигенными свойствами с патогенными, макроорганизм, вырабатывая иммуноглобулины по отношению к первым, организм хозяина приобретает механизм защиты и к патогенным серотипам, хотя никогда и не имел с ними контакта (А. Feske, 1974 г.).

Антагонизм обеспечивается также продукцией бактерицинов (колицинов). Губительное действие на патогенных микроорганизмов симбионты могут проявлять за счёт активации ферментов слюны и поджелудочной железы, а также секреции желез желудка и кишечника, деконъюгации солей желчных кислот (И.Б. Куваева, 1976).

Симбионтная микрофлора способствует повышению общей неспецифической резистентности организма хозяина, активно участвуя в обменных процессах и поставляя ему жизненно важные пластические вещества.

В наибольшей степени антагонистическая активность выражена у ацидофильных бактерий, бифидумбактерий, молочнокислого стрептококка и других.

Роль нормофлоры. Нормальная микрофлора играет важную роль в защите организма от патогенных микроорганизмов, но и она может вызвать развитие функциональных заболеваний. Например кишечная палочка- постоянный обитатель толстого кишечника- подавляет развитие брюшно- тифозной и других кишечных патогенных микроорганизмов. Нормальная микрофлора составляет конкуренцию для патогенной, и механизмы действия подавления очень разнообразны. Основной механизм заключается в избирательном связывании поверхностных рецепторных клеток, особенно эпителиальных. Большинство представителей постоянной микрофлоры проявляют выраженный антагонизм, направленный против патогенных видов. Подобное особенно выражено у бифидобактерий и у лактобацилл, которые секретируют кислоты, спирты, лизоцим, бактериоцины. Кроме того высокая концентрация указанных продуктов ингибирует выделения токсичных субстанций патогенами. Микрофлора желудочно-кишечного тракта оказывает влияние на морфологическую структуру слизистой оболочки кишечника и ее адсорбционную способность. Расщепляя сложные органические вещества, микроорганизмы кишечника способствуют пищеварению. Бактерии кишечника в свою очередь нейтрализуют жиры и жирные кислоты. Микрофлора кишечника участвует в отдельных процессах обмена белков, благодаря которым усиливается перистальтика кишечника и создаются оптимальные условия для существования микрофлоры толстой кишки. Микроорганизмы кишечника принимают участие в детоксикации продуктов метаболизма путем трансформации их в нетоксические продукты. Для нормального функционирования человеческого организма важным является регуляция взаимоотношений макро- и микроорганизма.

Функции кишечной микрофлоры

1.Формирует нормальную слизистую оболочку кишечника.

2.Участвует в разрушении избытка пищеварительных секретов (энтерокиназы и фосфатазы)

звать развитие функциональных заболеваний. Например кишечная палочка- постоянный обитатель толстого кишечника- подавляет развитие брюшно- тифозной и других кишечных патогенных микроорганизмов. Нормальная микрофлора составляет конкуренцию для патогенной, и механизмы действия подавления очень разнообразны. Основной механизм заключается в избирательном связывании поверхностных рецепторных клеток, особенно эпителиальных. Большинство представителей постоянной микрофлоры проявляют выраженный антагонизм, направленный против патогенных видов. Подобное особенно выражено у бифидобактерий и у лактобацилл, которые секретируют кислоты, спирты, лизоцим, бактериоцины. Кроме того высокая концентрация указанных продуктов ингибирует выделения токсичных субстанций патогенами. Микрофлора желудочно-кишечного тракта оказывает влияние на морфологическую структуру слизистой оболочки кишечника и ее адсорбционную способность. Расщепляя сложные органические вещества, микроорганизмы кишечника способствуют пищеварению. Бактерии кишечника в свою очередь нейтрализуют жиры и жирные кислоты. Микрофлора кишечника участвует в отдельных процессах обмена белков, благодаря которым усиливается перистальтика кишечника и создаются оптимальные условия для существования микрофлоры толстой кишки. Микроорганизмы кишечника принимают участие в детоксикации продуктов метаболизма путем трансформации их в нетоксические продукты. Для нормального функционирования человеческого организма важным является регуляция взаимоотношений макро- и микроорганизма.

Функции кишечной микрофлоры

1.Формирует нормальную слизистую оболочку кишечника.

2.Участвует в разрушении избытка пищеварительных секретов (энтерокиназы и фосфатазы)

- Поступление в организм с пищей опасных веществ (ТМ, микотоксинов, радионуклидов, отравляющих веществ), способных отрицательно воздействовать на нормофлору;

Формы выпуска и примеры применения. Пробиотики выпускают в виде сухих препаратов лиофильно высушенных микроорганизмов в чистом виде или в технической форме с питательной средой. В качестве наполнителя для первых используют сухое молоко, сахарозу, а для технической формы - кукурузную, рыбную или другую муку. Последние более удобны при групповом назначении животным с кормом. Также существуют жидкие препараты симбионтных микроорганизмов, такие как ПАБК, АБК, которые широко применялись в нашей стране в начале 60-х годов в животноводстве, их изготавливали во многих хозяйствах и ветеринарных лабораториях. Они положительно зарекомендовали себя при желудочно-кишечных болезнях и гиповитаминозах группы В, для повышения роста цыплят, поросят, ягнят, телят, резистентности организма, для улучшения развития плодов. Однако такие недостатки указанных препаратов, как нестандартность продукции, неудобство хранения и транспортировки, быстрая потеря активности; способствовали сокращению, а затем и прекращению их выпуска и применения. [26]

Развитие лиофилизационной техники позволило разрешить эти проблемы и выпускать указанные пробиотики в виде сухих и стандартных белково-витаминных препаратов. По сравнению с жидкими препаратами симбионтных микроорганизмов лиофильно высушенные культуры лучше сохраняются, а также более удобны при массовом применении.

Микроорганизмы, входящие в состав пробиотических препаратов, сочетают высокую энергию роста с синтезом значительных объемов питательных и биологически активных веществ, что улучшает обмен веществ, рост и продуктивность животных. Так, сроки удвоения биомассы для бактерий и дрожжей составляют (1-6) часов. Микроорганизмы также способны использовать пищевые источники, недоступные для высших животных, так как образуют большое количество разнообразных ферментов. Они в значительной степени определяют колонизационную резистентность, то есть защищают организм хозяина от внедрения транзиторной патогенной микрофлоры. Селекционная и генно-инженерная работа со штаммами дает возможность в значительной степени модифицировать свойства препаратов в соответствии с поставленными задачами (Н.В. Данилевская, В.В. Суботин, О.А. Батурин, Ю.В. Пятышева, 2003 г.).

Многокомпонентный состав (аминокислоты, витамины, ферменты, другие БАВ) и разносторонние фармакологические действия позволяют применять пробиотики с высоким эффектом для профилактики и лечения желудочно-кишечных болезней и дисбактериозов, нарушений обмена веществ (гиповитаминозов, анемии и др.), регуляции послестрессовых состояний, особенно в период технологически обязательных мероприятий, коррегирования антимикробной терапии, предупреждения рецидивов болезней, повышения продуктивности и стимуляции роста животных. [2]

Целесообразно применять пробиотики для лечения и стимуляции роста молодняка сельскохозяйственных животных. Они являются эффективными лечебно - профилактическими, ростостимулирующими препаратами, безвредны для организма, нормализуют его экологические системы, что особенно важно при содержании животных в помещении.[12]

Во Франции для этих целей предложен препарат, в который входят антибиотикоустойчивые штаммы молочнокислых бактерий, ацидофильной и болгарской палочек и молочнокислого стрептококка (W. Camarer, 1961 г.). Новорожденным телятам сразу после рождения, а затем однократно в день в течение 13 суток назначают кишечную микрофлору от здоровых телят (фекальные стрептококки и ацидофильные палочки). Заболеваемость диареей снижается с 82 до 35 % и смертность - с 10,2 до 2,8 %. Болезнь при этом протекает в более лёгкой форме (Flouteaux J., 1968 г.).

В борьбе с дисбактериозами при нормализации микрофлоры ЖКТ, формировании микробиоценозов в его содержимом перспективно обогащение кишечной микрофлоры не одной культурой, а комплексом подобранных штаммов, способных легко приспособиться и прижиться в данной среде обитания. [9]

Среди перечисленных способностей важнейшей функцией микрофлоры рубца является витаминообразование. Она синтезирует рибофлавин, тиамин, никотиновую, фоливую и пантотеновую кислоты, биотин, пиридоксин, витамин В12, то есть практически все витамины группы В, а также витамин К в количествах достаточных для удовлетворения потребностей организма животных (И.Г. Пивняк, Б.В. Тараканов, 1982г.).

Что же касается витамина А, то в настоящее время считается, что животные получают каротин исключительно из растительных кормов, который в организме под влиянием каротиназы превращается в витамин А. Однако имеются данные о том, что в содержимом пищеварительного тракта обнаруживается больше каротинов, нежели поступает с кормом. Это даёт основание предположить, что микрофлора синтезирует каротин и, таким образом, принимает активное участие в обеспечении животных витамином А (А.А. Алиев, 1997г.).

Проведённые в лаборатории микробиологии ВИЖ исследования показали, что в рубце и других отделах пищеварительного тракта обитают каротинсинтезирующие микроорганизмы (И.Г. Пивняк, 1976г.).

Установлено, что рубцовые микроорганизмы образуют б, в и г каротины. Следует, однако, отметить, что микрофлора способна и к разрушению витамина А. Показано, что при инкубации в рубцовом содержимом ацетата витамина А 36 % последнего распалось. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что роль микрофлоры в А-витаминном питании жвачных выяснена ещё недостаточно (А.А. Алиев, 1997г.).

Чувствительность возбудителей кишечных инфекций сельскохозяйственной птицы к антибиотикам. Заболевания желудочно-кишечного тракта занимают особое место среди всей патологии сельскохозяйственной птицы, так как зачастую усугубляются при погрешностях в кормлении и содержании и становятся особенно актуальны для молодняка птицы. Поэтому в условиях как промышленного, так и подсобного птицеводства особое внимание следует уделить организации ветеринарных мероприятий по борьбе с бактериальными кишечным инфекциям. [3]

Анализируя данные исследований, можно отметить, что на птицефабриках страны широкое распространение имеют различные штаммы грамотрицательных и грамположительных микроорганизмов, таких как Salmonella sp., Escherichia coli., Proteus sp., Pasteurella multocida, Pseudomonas aeruginosa, в том числе имеющие множественную лекарственную резистентность (Lin et al., 1993). Эти же микроорганизмы обуславливают вторичные инфекции, осложняя, в частности, течение большинства вирусных и протозойных заболеваний. В этих случаях единственным выходом является рациональное использование надёжных и безопасных противобактериальных средств, и в первую очередь - антибиотиков. [12]

Использование антибиотиков в птицеводстве (в отличие от животноводства) имеет ряд особенностей, при этом основным является практическая невозможность индивидуального применения препаратов. Очевидно, что антибактериальный препарат для птицеводства должен быть растворен в питьевой воде или смешан с кормом. Не менее важным моментом является низкая токсичность и хорошая переносимость используемого антибиотика. Однако в условиях птицеводческого хозяйства на первый план выступает чувствительность микрофлоры к используемым противомикробным препаратам. Последнее обстоятельство значительно осложняет выбор антибиотика для ликвидации вспышки желудочно-кишечных инфекций у поголовья. [1]

Доминирующая в современной терапии дисбактериозов стратегия лечения исходит из достаточно простой теоретической картины дисбактериоза в которой он описывается "всего лишь" как дефицит в микробиоте толстого кишечника "хороших" бактерий и избыток "плохих". Из этой картины следует еще более простая, логика терапии дисбактериозов: необходимо восполнить дефицит "хороших" бактерий внедрением (интервенцией) их извне с помощью пробиотиков (бактериальных препаратов). [12]

Вместе с тем в последнее время все чаще и все громче раздаются голоса клиницистов ставящих под сомнение эффективность такого метода лечения и устойчивость терапевтического результата при использовании пробиотиков в терапии дисбактериозов (см. 1,2,3,4 и проч.). Таким образом, мы имеем дело с классической ситуацией научного кризиса, когда теоретическая картина мира вступает в противоречие с эмпирическими (в нашем случае - клиническими) результатами.

Все сомнения клиницистов в использовании пробиотиков в терапии дисбактериозов можно свести к трем тезисам:

Кишечная нормофлора в составе пробиотиков обладает плохой проходимостью через верхние разделы желудочно-кишечного тракта и не достигает толстого кишечника в количестве достаточном для достижения терапевтического эффекта.

Даже то незначительное количество нормофлоры, которое достигло толстого кишечника, плохо приживается в конкурентной среде патогенных микроорганизмов и не достигает своей экологической ниши на эпителиальном слое.

Видовой состав внедряемой с помощью пробиотиков микрофлоры не воспроизводит все видовое многообразие нормофлоры, подавленной при дисбактериозе. [26]

При всей справедливости этих сомнений необходимо все же отметить, что, не затрагивая саму суть вопроса, а именно, онтологию (теоретическую картину) дисбактериоза, они не верно ориентируют микробиологов - разработчиков бактериальных препаратов. Отвечая на этот критический вызов врачей-клиницистов, микробиологи идут по пути "улучшения" бактериальных препаратов, конструируя так называемые пробиотики "второго" и "третьего" поколения. Создавая новые кислотоустойчивые штаммы бактерий, увеличивая видовое разнообразие внедряемой нормофлоры и проч. разработчики новых лекарственных средств, по нашему убеждению, не снимают обозначенную нами ситуацию научного кризиса, а лишь усугубляют ее. Кризисная ситуацию требует не косметического "улучшения" обветшавшего дома, а коренного пересмотра его фундамента и несущих опор. К счастью такая работа ведется. [12]

К сожалению, мало известные, в среде клиницистов, акад. РАМН выдающегося химика и микробиолога В.А.Доморадского и его учеников (В.Н.Бабина, А.В. Дубинина и др.), В этих работах описана сложнейшая картина симбиоза макроорганизма ("хозяина") и микробиоты. Анализируя физиологические, микробиологические, иммунологические аспекты этого симбиоза здесь особо подчеркивается роль физико-химических и биохимических факторов, без понимания которых не возможна ни одна сколь-нибудь ответственная работа по созданию лекарственных средств и схем лечения.

Так вот, не имея здесь возможности, сколь-нибудь детально изложить основные положения этого подхода, мы остановимся лишь на сути дела, которая заключается в том, дисбактериоз есть частный случай симбиоза микробиоты и хозяина и не может быть понят вне контекста всего многообразия их функциональных взаимоотношений. Дисбактериоз в этой картине характеризуется не только и не столько нарушениями в составе и численности микрофлоры кишечника, сколько иным типом молекулярного взаимодействия в системе "хозяин-микробиота".[2]

Под воздействием тех или иных неблагоприятных факторов (стресс, сопутствующие заболевания, массивное медикаментозное воздействие, экологические факторы и проч.) действительно меняется инфраструктура микробиоты за счет уменьшения числа анаэробов и роста аэробов (в первую очередь условно-патогенных и патогенных). И в этом месте многие исследователи ставят точку, хотя "по жизни" следует весьма существенное продолжение: система теряет состояние гомеостаза. Микробиота, перерождаясь из союзника человека становится его врагом, выделяя против него "боевые отравляющие вещества" - в кровоток поступают нейротоксины, канцерогены, печеночные яды. Результатом всего этого оказывается развитие иммунного ответа организма-хозяина и отторжение микробиоты. Отношения в системе "микробиота - хозяин" приобретают взаимоагрессивный характер.

Эта взаимная агрессивность и есть то качественно новое состояние симбиоза микроорганизма и микрофлоры, которым является дисбактериоз. И в этой картине дисбактериоза становится понятно, почему попытки клиницистов выправить положение, прибегая к бактериальным препаратам, обречены на провал: снять взаимную агрессию с помощью пробиотиков, то есть усилить позиции одной из конфликтующих сторон, это все равно, что бензином тушить пожар. И дело здесь совсем не в плохом качестве пробиотиков, которое нужно "улучшать" во втором, третьем, десятом поколениях. Более того, именно их плохое качество, их бесполезность, как это ни парадоксально, оборачивается во благо: не доходя до места боевых действий, пробиотики не могут усугубить взаимную агрессию человека и микрофлоры. Что же касается возможных возражений в наш адрес со ссылками на анализы, демонстрирующие улучшение микробиологической картины после приема пробиотиков, то мы здесь лишь отсылаем наших оппонентов к тезису проф. А.Н. Маянского: "считать анализ на дисбактериоз клинически бесполезным" (см.1)

Итак, имея дело с кишечным дисбактериозом, мы имеем дело с качественно новым состоянием симбиоза, которое характеризуется взаимной агрессивностью симбионтов. Такое представление о дисбактериозе, требует иной стратегии лечения и иного подхода к разработке лекарственных средств, основанных на прямом использовании многочисленных метаболических, регуляторных, иммунологических и других взаимоотношений в системе "хозяин - микробиота" и восстановлении этих связей, когда они оказались нарушенными. [18]

Понятно, что лечение в этом случае должно строиться на стратегии примирения "враждующих сторон" и должно базироваться на использовании таких веществ, с помощью которых можно целенаправленно воздействовать на те или иные бактерии микробного пула с тем, чтобы они сами продуцировали для организма метаболиты, витамины, антибиотики и регуляторы. К таким веществам относятся пребиотики, активное изучение которых и использование в терапии дисбактериозов началось едва ли более 20 лет назад. [12]

К пребиотикам относят полисахариды, относящиеся к классу b-гликанов, т.е. полисахариды, не гидролизуемые собственными пищеварительными ферментами организма и являющиеся пищевым субстратом анаэробной микрофлоры кишечника. К пребиотикам относится прежде всего лактулоза (коммерческие препараты Лактусан, Нормазе и проч.), инулин, фруктоолигосахариды, хитозан и др. Механизм их действия хорошо понятен: будучи неферментируемыми углеводами они в неизмененном виде легко достигают толстой кишки, где избирательно становятся промоутерами (стимуляторами роста и жизнедеятельности) нормофлоры микробного пула. То есть пребиотики, восстанавливая разрушенные звенья в системе молекулярного обмена "хозяин-микробиота", восстанавливают тем самым ее гомеостатическое состояние.

Следует отметить, что пробиотики, пребиотики и синбиотики отличаются по составу содержащихся в них лечебных факторов. Существующие лечебные факторы можно разделить на четыре типа:

1. Живые клетки микроорганизмов.

2. Продукты жизнедеятельности микроорганизмов (метаболиты).

3. Вещества, входящие в состав клеток микроорганизмов.

4. Бифидогенные факторы.

Механизмы действия указанных типов лечебных факторов также можно разделить на четыре группы:

1. Создание временного искусственного микробиоценоза, который благотворно влияет на представителей нормофлоры и одновременно угнетающе действует на условно - патогенные и патогенные микроорганизмы.

2. Улучшение имеющегося микробиценоза путем воздействия на условия жизнедеятельности входящих в него микроорганизмов.

3. Стимуляция местного и общего иммунитета человека и животных.

4. Детоксикация организма

Современные препараты с живыми клетками микроорганизмов делятся на два типа по биологическому состоянию, в которых пребывают клетки. В первом типе препаратов клетки находятся в глубоком анабиозе, что достигается путем лиофильной сушки субстрата с живыми активными клетками. Во втором типе препаратов клетки микроорганизмов остаются постоянно активными.

И первый, и второй тип препаратов имеют свои достоинства и недостатки.

Лиофильно высушенные культуры, способны достаточно хранится (до 1 года) и не очень требовательны к кратковременным изменением температурных условий хранения.

Но есть у них и существенный недостаток - после процесса лиофилизации бактерии ослаблены и плохо приживаются в кишечнике, потому что требуется 10 ч. дня их перехода от анабиоза к активному физиологическому состоянию.

Жидкие препараты имеют ряд преимуществ перед сухими: бактерии находятся в активном состоянии и способны к колонизации ЖКТ уже через 2 ч. после попадания в организм; жидкие препараты, кроме бактерий, содержат продукты их жизнедеятельности, полезные для организма человека и животного - незаменимые аминокислоты, органические кислоты, интерферонстимулирующие вещества и, таким образом, включают в свой состав несколько действующих начал: живые микроорганизмы, пребиотики и метаболитные пробиотики. [26]

К недостаткам жидких пробиотиков относится необходимость строгого соблюдения температурных режимов и срока хранения - от 1 до 3 месяцев.

Метаболиты бифидо - и лактобактерий, входящие в состав жидких пробиотиков (органические кислоты: уксусная, молочная; витамины С,К), являются мощным фактором, влияющим на состав среды в кишечнике. И при приеме препарата этот фактор позволяет создать такие параметры среды в кишечнике, при которых получают поддержку микроорганизмы нормофлоры и угнетаются патогенные и условно - патогенные микроорганизмы.

Жидкие пробиотики богаты веществами, входящими в состав клеток бифидобактерий. Эти вещества, с одной стороны, являются естественным сорбентом, с другой - этот фактор стимуляции иммунитета, и с третьей стороны - это своеобразный бифидогенный фактор, так как клеточные вещества служат пищей для живых бифидобактерий. [4] Лактобациллы- микрофильные грамположительные бактерии, не образующие спор и не продуцирующие каталазу. На основании продукции углекислоты из глюкозы, потребности в тиамине, ферментации фруктозы до маннита и продукции фруктозодифосфатальдолазы лактобациллы делят на две группы: гомо- и гетероферментативные.

Лактобактерии. В настоящее время род Lactobacillus объединяет 56 видов, из которых 5 подразделяются на 2 и больше подвидов. На основании нуклеозидной последовательности 16-S и p-РНК лактобациллы подразделяют на 3 филогенетические группы (L.delbrulckii, L.casei-pediococcus, L.leuconostoc), внутри которых наблюдаются широкие вариации ГЦ-пар в ДНК.[15]

Главным конечным продуктом метаболизма этих грамположительных неподвижных бактерий является D- и L- молочная кислота. У представителей гетероферментативных видов лактобацилл в качестве конечных продуктов, кроме того, образуется уксусная кислота и углекислый газ. Некоторые штаммы лактобацилл обладают необычайной метаболической активностью (продуцируют б-амилазы, гидролизуют мочевину, разрушают щавелевую кислоту и холестерин, редуцируют нитраты, декарбоксилируют аминокислоты или разрушают амины, разрушают значительные количества экзополисахаридов различной химической природы, нейтрализуют энтеротоксины и т.д.).[26]

Благодаря продукции органических кислот, перекисей, антибиотиков и бактериоцинов, многие штаммы лактобацилл проявляют выраженную антагонистическую активность, в отношении патогенных и оппортунистических микроорганизмов.[16]

Первые сведения об использовании ацидофильных бактерий для профилактики и лечения заболеваний человека относиться к 1910 году, когда на рынке появилось ацидофильное молоко. В настоящее время в различных странах мира ацидофильные лактобациллы вводят в монокультуре, либо в комплексе с различными видами бифидобактерий в состав биологически активных препаратов, пищевых добавок и кисломолочных продуктов (как моновидового, так и комплексного состава)

Представители L.acidophilus применяют так же, как антиоксиданты и средства понижающие липидную пероксидазу и стимулирующие рост других лактобацилл и бифидобактерий. Эти микроорганизмы обладают противоопухолевой активностью и стимулируют различные звенья иммунитета. Достаточно отметить, что оральное назначение L.acidopilus более чем в 4 раза увеличивает IgA ответ.[12,26]

Показано, что многие штаммы ацидофильных бактерий обладают выраженным вирусоцидным действием, благодаря продукции высокоактивной перекиси водорода. В высоких концентрациях L.acidophilus оказывает вирусоцидное действие в отношение вируса иммунодифицита человека.[12]

Лактобациллы обладают выраженной антагонистической активностью и способностью к адгезии, что обуславливает важную роль этих микроорганизмов в поддержании колонизационной резистентности. Недавно на модели гнотобиотических мышей, предварительно получивших дозу лактобацилл, было показано, что эти микроорганизмы предотвращали колонизацию животных Нelicobacter pylori, возбудителя язвенной болезни человека и животных.[18] Имеют хорошо документированные факты, что лактобациллы (в частности lactobacillus GG), обладают выраженной способностью предотвращать обострение язвенного колита вызываемого C.Difficile [21], оказывать выраженный терапевтический эффект при диарее новорожденных, вызванных как бактериальными, так и вирусными патогенами [41]. Входящие в состав биоплёнки, покрывающей слизистые, микроколонии лактобацилл устойчивы к действию животного лизоцима, присутствующего в кишечном содержимом, а также к пищеварительным сокам, желчи и кислотам. Следует отметить, что некоторые лактобацилы сами активно продуцирую лизоцимоподобный фермент.( L.casei, L.fermentum, L.acidophilus)[9]

Антагонистическая активность лактобацилл связана с продуцированием в больших количествах органических кислот (главным образом, молочной), антибиотикосхожих субстанций различного химического состава, спектра и механизма действия (лактоцины), перекиси водорода. Установлен факт выраженного влияния L.acidophilus на иммунную систему организма через стимуляцию миграции моноцитов, активацию фагацитарной активности.[26]

Назначение больным с хроническими заболеваниями пищеварительной системы (гастриты, язвенная болезнь, синдром раздражения толстой кишки, пищевая аллергия и др.) пробиотиков, содержащих лактобациллы, увеличивало содержание sIgA и IgG в желудочном соке секреторного IgA в супернатантах фекалий при стабильных показателях сывороточных IgA и IgG. [12,18]

Иммуностимулирующие действие лактобацилл, в первую очередь связывают с присутствием в их клеточной стенке пептидогликанов и тейхоевых кислот, известных поликлональных индукторов иммуномодуляторов. Исследование противоинфекционной и иммуностимулирующей активности L.plantarum показало, что представители этого вида лактобацилл обладают выраженной способностью в анаэробных условиях образовывать уксусную и молочную кислоту, а также катаболизировать аргинин и генерировать окись азота (NO). NO, образующийся в кишечном тракте за счёт конститутивных ферментов лактобацилл, участвует в таких функциях кишечника, как бактериостаз, секреция мукуса, перистальтика, обеспечение местного иммунитета. Как полагают, способность L.plantarum предотвращать развитие инфекций, вызванных традиционными патогенами, осуществляется преимущественно через механизм образования аргинина и окиси азота, а также предотвращения адгезии посторонних микроорганизмов и образования ими эндотоксина.[26] Основываясь на длительных клинических наблюдениях, рекомендовано назначать продукты функционального питания на основе лактобацилл всем больным на стационарном лечении.[22]

Бифидобактерии. Микроорганизмы рода Bifidobacterium - представители нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека и животных. Они являются основной лечебно - профилактических препаратов, способствующих формированию и стабильности индигенной кишечной микрофлоры. С деятельностью бифидобактерий связаны повышения системной резистентности слизистой к инфицированного условно-патогенными и патогенными микроорганизмами, нормализация белкового, жирового, минерально-солевого обмена, иммунологического и аллергологического статуса организма.[10]

В настоящее время описано более 10 видов бифидобактерий, различающихся между собой по биохимическим, физиологическим и серологическим признакам: B.bifidum, B.ddolesentis, B.infantis, B.breve, B.longum, B.pseudolongum, B.thermophilum, B.suis, B.asteroides, B.coryneforme, B.indisum, B.lactertis и т.д. - и более 500 штампов этих микроорганизмов.

Промышленный штамп должен отвечать следующим требованиям:

· быть непатогенным и нетоксичным;

· обладать способностью к выживанию и жизнедеятельности в условиях кишечного микро-округления, т.е. выдерживать низкие значения pH

· обладать высокой антогонистической активностью по отношению к условно - патогенным микроорганизмам;

· обладать устойчивостью (по возможности) к антибиотикам;

· быть толерантным к другим представителям нормофлоры человека и животного;

· обладать высокой адгезивной способностью;

· сохранять жизнеспособность в течении длительного времени;

· присутствовать в микробиоценозе человека и животного всех возрастов.[14]

Функции бифидобактерий в организме человека и животного

1. Бифидобактерии наряду с другими представителями нормальной кишечной микрофлоры выполняют и регулируют многочисленные функции организма. В процессе жизнедеятельности бифидобактерии образуют молочную и уксусную кислоту понижают pH, препятствуют размножению патогенной, гнилостной и газообразующей флоры, препятствуют образованию скатола, индола и сероводорода.

2. Бифидобактерии обладают выраженным микробным антагонизмом, сдерживают рост и размножения патогенных и условно-патогенных микроорганизмов и препятствуют проникновению их во внутреннюю среду организм.

3. Бифидобактерии активно участвуют в пищеварении и всасывании. Усиливают гидролиз белков, сбраживают углеводы, омыляют жиры, растворяют клетчатку, стимулируют перистальтику кишечника. Принимают участие в печеночно - кишечной циркуляции желчных кислот и холестерина.

4. Бифидобактерии участвуют в синтезе и всасывании витаминов группы В, витамина К, фолиевой и никотиновой кислот. Участвуют в адсорбции в кишечнике солей, железа, кальция, витамина D, следовательно, обладают антианемическими свойствами.

5. Бифидобактерии являются естественным сорбентом, участвуют в детоксикации чужеродных веществ, препятствуют повышению гистамина, обладают антиаллергическими действием.

6. Бифидобактерии участвуют в формировании иммунного статуса. С момента рождения ребенка, животного наряду с другими представителями нормальной микрофлоры бифидобактерии стимулируют лимфоидный аппарат, участвуют в создании общего пула иммуноглобулинов, увеличивают уровень комплемента, пропердина, повышают активность лизоцима, формируют неспецифическую защиту и иммунорезистентность [9]

Физиологические свойства бифидобактерий. Максимальными показателями ростовой, спирто-, кислото-образующей и антагонистической активности обладает вид B.adolescentis и, в частности, штамм B.adolescentis MС-42. этот штамм обладает также лучшей кислотообразующей и ростовой активностью в молоке, что определяет его технологическую пригодность для промышленного производства продуктов питания лечебно-профилактического назначения. Наиболее активным по своим биохимическим, физиологическим и ростовым характеристикам является вид Bifidobacterium adolescentis, в частности, штамм МС-42. Из этого следует, что данный вид бифидобактерий будет обладать наибольшей активностью при коррекции микробиоценозов.

Данный штамм был выделен в 1978г. из фекалий грудного ребенка сотрудниками ВНИМИ и в настоящее время разрешен для применения в пищевой промышленности [14].

В своей научной работе Лазарева Г.И. [9] утверждает, что установлена высокая антагонистическая активность ~ 90-95% B.bifidum № 791, B. adolescentis МС-42 и ГО-13, B.longum B-379M (в сравнении с B.bifidum № 1 ~ 30-50%) к энтеропатогенным для сельскохозяйственных животных серотипам E.coli (08, 086, 013, 0115, 0101), а также Staph.aureus 209p и Pr.vulgaris 102. Более высокий уровень антагонизма наблюдается по отношению к E.coli ~ 96,5%, чем к Pr.vulgaris 102 ~ 84,1% и Staph.aureus209p ~ 81,8%. Максимальной антагонистической способностью обладал штамм B.adolescentis МС-42: группа E.coli ~ 98,2 %, Pr.vulgaris 102 ~ 87,2%, Staph.aureus209p ~ 83,2%. Штамм МС-42 антагонистически активен (~ 100,0%) также к высоковирулентным циркулирующим серотипам E.coli (33, 34, 56, 80, 114), выделенным из патологического материала цыплят. Различия в уровне антагонизма в значительной степени обусловлены различиями в активности роста, спирто- и кислотообразования бифидобактерий.