ВПЛИВ BACILLUS SUBTILIS НА ПОРОСЯТ НА ВІДЛУЧЕННІ
Ключові слова:
Bacillus subtilis, поросята, приріст живої ваги, адгезія еритроцитів, метаболізм поросят
Анотація
Інтенсивне вирощування свиней призводить до погіршення санітарно-гігієнічних умов утримання. Крім того, виробничі стреси сприяють зниженню резистентності організму тварин. Прорив імунітету відображається на збільшенні випадків інфекційних захворювань серед молодняку. Для запобігання невиправданого використання антибіотиків та покращення імунної відповіді у поросят були проведені випробування пробіотичних штамів Bacillus subtilis у господарстві з розведення свиней «Інституту сільського господарства Північного Сходу» НААН України з жовтня по листопад місяць 2021 року. Об’єктом досліджень були поросята (до 30 діб) на дорощуванні породи Ландрас + Велика. Пробіотичні штами бактерій родів Bacillus subtilis Wogene, Bacillus subtilis Hanzhou VEGA, Bacillus subtilis Hansen та Bacillus subtilis Challenge задавали поросятам з розрахунку 0,3 кг на тонну води. Вміст бактерій роду Bacillus subtilis КУО/г: 4 - 4,5×109 КУО в 1 г. Умови утримання та відгодівлі у контрольній та досвідчених групах були однаковими. Адгезивні властивості Bacillus subtilis досліджували за методом В.І. Бриліса. Для проведення біохімічного аналізу кров отримували із яремної вени. Вміст загального білка та його фракції визначали за допомогою автоматичного біохімічного аналізатора із застосуванням відповідних діагностичних систем. Дослідженнями встановлено, що найбільший середньодобовий показник приростів спостерігали у групі поросят, де випоювали B. subtilis Chellenge. Різниця між контрольною та дослідними групами становила 2,08 %. Показники метаболізму у поросят у групі з B. subtilis Chellenge мали вищій рівень лізоциму на 14,7 %; γ-глобуліну – на 6,9 % та альбуміну – на 2,9 %, порівняно з контрольною групою тварин. Найбільш високі показники адгезії також мав штам B. subtilis Challenge ІАМ 4,86±0,24. За результатами проведених досліджень встановлений максимально ефективний штам бактерій для використання в даному свинарському господарстві Bacillus subtilis Challenge, який можна застосовувати поросятам як альтернативу антибіотикам. Також було встановлено, що використання Bacillus subtilis в раціоні дослідних тварин покращує метаболізм білка в організмі. Перспективою подальших досліджень у цьому напрямку є визначення механізму дії пробіотиків Bacillus subtilis на ізоляти патогенних мікроорганізмів та визначення лікувального ефекту на свинях.
Посилання
1. Ashida, H., Ogawa, M., Kim, M., Mimuro, H., & Sasakawa, C. (2011). Bacteria and host interactions in the gut epithelial barrier. Nature chemical biology, 8(1), 36–45. https://doi.org/10.1038/nchembio.741
2. Braegger, C., Chmielewska, A., Decsi, T., Kolacek, S., Mihatsch, W., Moreno, L., Pieścik, M., Puntis, J., Shamir, R., Szajewska, H., Turck, D., van Goudoever, J., & ESPGHAN Committee on Nutrition (2011). Supplementation of infant formula with probiotics and/or prebiotics: a systematic review and comment by the ESPGHAN committee on nutrition. Journal of pediatric gastroenterology and nutrition, 52(2), 238–250. https://doi.org/10.1097/MPG.0b013e3181fb9e80
3. Cutting S. M. (2011). Bacillus probiotics. Food microbiology, 28(2), 214–220. https://doi.org/10.1016/j.fm.2010.03.007
4. Fabiano, V., Indrio, F., Verduci, E., Calcaterra, V., Pop, T. L., Mari, A., Zuccotti, G. V., Cullu Cokugras, F., Pettoello-Mantovani, M., & Goulet, O. (2021). Term Infant Formulas Influencing Gut Microbiota: An Overview. Nutrients, 13(12), 4200. https://doi.org/10.3390/nu13124200
5. Ford, A. C., Harris, L. A., Lacy, B. E., Quigley, E., & Moayyedi, P. (2018). Systematic review with meta-analysis: the efficacy of prebiotics, probiotics, synbiotics and antibiotics in irritable bowel syndrome. Alimentary pharmacology & therapeutics, 48(10), 1044–1060. https://doi.org/10.1111/apt.15001
6. Ford, A. C., Quigley, E. M., Lacy, B. E., Lembo, A. J., Saito, Y. A., Schiller, L. R., Soffer, E. E., Spiegel, B. M., & Moayyedi, P. (2014). Efficacy of prebiotics, probiotics, and synbiotics in irritable bowel syndrome and chronic idiopathic constipation: systematic review and meta-analysis. The American journal of gastroenterology, 109(10), 1547–1562. https://doi.org/10.1038/ajg.2014.202
7. Guo, M., Hao, G., Wang, B., Li, N., Li, R., Wei, L., & Chai, T. (2016). Dietary Administration of Bacillus subtilis Enhances Growth Performance, Immune Response and Disease Resistance in Cherry Valley Ducks. Frontiers in microbiology, 7, 1975. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.01975
8. He, Y., Mao, C., Wen, H., Chen, Z., Lai, T., Li, L., Lu, W., & Wu, H. (2017). Influence of ad Libitum Feeding of Piglets With Bacillus Subtilis Fermented Liquid Feed on Gut Flora, Luminal Contents and Health. Scientific reports, 7, 44553. https://doi.org/10.1038/srep44553
9. Hu, Y., Dun, Y., Li, S., Zhao, S., Peng, N., & Liang, Y. (2014). Effects of Bacillus subtilis KN-42 on Growth Performance, Diarrhea and Faecal Bacterial Flora of Weaned Piglets. Asian-Australasian journal of animal sciences, 27(8), 1131–1140.
https://doi.org/10.5713/ajas.2013.13737; Yue, S., Li, Z., Hu, F., & Picimbon, J. F. (2020). Curing piglets from diarrhea and preparation of a healthy microbiome with Bacillus treatment for industrial animal breeding. Scientific reports, 10(1), 19476. https://doi.org/10.1038/s41598-020-75207-1
10. Isaacson, R., & Kim, H. B. (2012). The intestinal microbiome of the pig. Animal health research reviews, 13(1), 100–109. https://doi.org/10.1017/S1466252312000084
11. Islam, K. S., Shiraj-Um-Mahmuda, S., & Hazzaz-Bin-Kabir, M. (2016). Antibiotic usage patterns in selected broiler farms of Bangladesh and their public health implications. Journal of Public Health in Developing Countries, 2(3), 276-284 https://www.jphdc.org/index.php/jphdc/article/view/84
12. Jeżewska-Frąckowiak, J., Seroczyńska, K., Banaszczyk, J., Jedrzejczak, G., Żylicz-Stachula, A., & Skowron, P. M. (2018). The promises and risks of probiotic Bacillus species. Acta biochimica Polonica, 65(4), 509–519. https://doi.org/10.18388/abp.2018_2652
13. Kalil A. C., & Schooneveld, T. C. (2014). Probiotics and antibiotic-associated diarrhoea. Lancet (London, England), 383(9911), 29–30. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(13)62734-8
14. Kim, H. B., Borewicz, K., White, B. A., Singer, R. S., Sreevatsan, S., Tu, Z. J., & Isaacson, R. E. (2012). Microbial shifts in the swine distal gut in response to the treatment with antimicrobial growth promoter, tylosin. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 109(38), 15485–15490. https://doi.org/10.1073/pnas.1205147109)
15. Kobyliak, N., Conte, C., Cammarota, G., Haley, A. P., Styriak, I., Gaspar, L., Fusek, J., Rodrigo, L., & Kruzliak, P. (2016). Probiotics in prevention and treatment of obesity: a critical view. Nutrition & metabolism, 13, 14. https://doi.org/10.1186/s12986-016-0067-0
16. Kukkonen, K., Savilahti, E., Haahtela, T., Juntunen-Backman, K., Korpela, R., Poussa, T., Tuure, T., & Kuitunen, M. (2007). Probiotics and prebiotic galacto-oligosaccharides in the prevention of allergic diseases: a randomized, doubleblind, placebo-controlled trial. The Journal of allergy and clinical immunology, 119(1), 192–198. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2006.09.009
17. Larsen, N., Thorsen, L., Kpikpi, E. N., Stuer-Lauridsen, B., Cantor, M. D., Nielsen, B., Brockmann, E., Derkx, P. M., & Jespersen, L. (2014). Characterization of Bacillus spp. strains for use as probiotic additives in pig feed. Applied microbiology and biotechnology, 98(3), 1105–1118. https://doi.org/10.1007/s00253-013-5343-6
18. Li, X. Q., Zhu, Y. H., Zhang, H. F., Yue, Y., Cai, Z. X., Lu, Q. P., Zhang, L., Weng, X. G., Zhang, F. J., Zhou, D., Yang, J. C., & Wang, J. F. (2012). Risks associated with high-dose Lactobacillus rhamnosus in an Escherichia coli model of piglet diarrhoea: intestinal microbiota and immune imbalances. PloS one, 7(7), e40666. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0040666
19. Markowiak, P., & Śliżewska, K. (2017). Effects of Probiotics, Prebiotics, and Synbiotics on Human Health. Nutrients, 9(9), 1021. https://doi.org/10.3390/nu9091021
20. Mazkour, S., Shekarforoush, S. S., Basiri, S., Nazifi, S., Yektaseresht, A., & Honarmand, M. (2020). Effects of two probiotic spores of Bacillus species on hematological, biochemical, and inflammatory parameters in Salmonella Typhimurium infected rats. Scientific reports, 10(1), 8035. https://doi.org/10.1038/s41598-020-64559-3
21. Menegat, M. B., DeRouchey, J. M., Woodworth, J. C., Dritz, S. S., Tokach, M. D., & Goodband, R. D. (2019). Effects of Bacillus subtilis C-3102 on sow and progeny performance, fecal consistency, and fecal microbes during gestation, lactation, and nursery periods1,2. Journal of animal science, 97(9), 3920–3937. https://doi.org/10.1093/jas/skz236
22. Mingmongkolchai, S., & Panbangred, W. (2018). Bacillus probiotics: an alternative to antibiotics for livestock production. Journal of applied microbiology, 124(6), 1334–1346. https://doi.org/10.1111/jam.13690
23. Niu, Q., Li, P., Hao, S., Zhang, Y., Kim, S. W., Li, H., Ma, X., Gao, S., He, L., Wu, W., Huang, X., Hua, J., Zhou, B., & Huang, R. (2015). Dynamic distribution of the gut microbiota and the relationship with apparent crude fiber digestibility and growth stages in pigs. Scientific reports, 5, 9938. https://doi.org/10.1038/srep09938
24. Ritchie, M. L., & Romanuk, T. N. (2012). A meta-analysis of probiotic efficacy for gastrointestinal diseases. PloS one, 7(4), e34938. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0034938
25. Rybachuk, Z., Shkromada, O., Predko, A., & Dudchenko, Y. (2020). Influence of probiotics “Immunobacterin-D” on biocenoses and development of the gastrointestinal tract of calves. Scientific Messenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Veterinary Sciences, 22(98), 22-27. https://doi.org/10.32718/nvlvet9804
26. Santillo, A., Annicchiarico, G., Caroprese, M., Marino, R., Sevi, A., & Albenzio, M. (2012). Probiotics in milk replacer influence lamb immune function and meat quality. Animal : an international journal of animal bioscience, 6(2), 339–345. https://doi.org/10.1017/S1751731111001571
27. Tanih, N. F., Sekwadi, E., Ndip, R. N., & Bessong, P. O. (2015). Detection of pathogenic Escherichia coli and Staphylococcus aureus from cattle and pigs slaughtered in abattoirs in Vhembe District, South Africa. TheScientificWorldJournal, 2015, 195972. https://doi.org/10.1155/2015/195972
28. Tian, Z., Wang, X., Duan, Y., Zhao, Y., Zhang, W., Azad, M., Wang, Z., Blachier, F., & Kong, X. (2021). Dietary Supplementation With Bacillus subtilis Promotes Growth and Gut Health of Weaned Piglets. Frontiers in veterinary science, 7, 600772. https://doi.org/10.3389/fvets.2020.600772
29. Yue, S., Li, Z., Hu, F., & Picimbon, J. F. (2020). Curing piglets from diarrhea and preparation of a healthy microbiome with Bacillus treatment for industrial animal breeding. Scientific reports, 10(1), 19476. https://doi.org/10.1038/s41598-020-75207-1
30. Yeo, S., Lee, S., Park, H., Shin, H., Holzapfel, W., & Huh, C. S. (2016). Development of putative probiotics as feed additives: validation in a porcine-specific gastrointestinal tract model. Applied microbiology and biotechnology, 100(23), 10043–10054. https://doi.org/10.1007/s00253-016-7812-1
31. Hartung, T. (2010). Comparative analysis of the revised Directive 2010/63/EU for the protection of laboratory animals with its predecessor 86/609/EEC – a t4 report. ALTEX, 27(4), 285-303. doi: 10.14573/altex.2010.4.285
2. Braegger, C., Chmielewska, A., Decsi, T., Kolacek, S., Mihatsch, W., Moreno, L., Pieścik, M., Puntis, J., Shamir, R., Szajewska, H., Turck, D., van Goudoever, J., & ESPGHAN Committee on Nutrition (2011). Supplementation of infant formula with probiotics and/or prebiotics: a systematic review and comment by the ESPGHAN committee on nutrition. Journal of pediatric gastroenterology and nutrition, 52(2), 238–250. https://doi.org/10.1097/MPG.0b013e3181fb9e80
3. Cutting S. M. (2011). Bacillus probiotics. Food microbiology, 28(2), 214–220. https://doi.org/10.1016/j.fm.2010.03.007
4. Fabiano, V., Indrio, F., Verduci, E., Calcaterra, V., Pop, T. L., Mari, A., Zuccotti, G. V., Cullu Cokugras, F., Pettoello-Mantovani, M., & Goulet, O. (2021). Term Infant Formulas Influencing Gut Microbiota: An Overview. Nutrients, 13(12), 4200. https://doi.org/10.3390/nu13124200
5. Ford, A. C., Harris, L. A., Lacy, B. E., Quigley, E., & Moayyedi, P. (2018). Systematic review with meta-analysis: the efficacy of prebiotics, probiotics, synbiotics and antibiotics in irritable bowel syndrome. Alimentary pharmacology & therapeutics, 48(10), 1044–1060. https://doi.org/10.1111/apt.15001
6. Ford, A. C., Quigley, E. M., Lacy, B. E., Lembo, A. J., Saito, Y. A., Schiller, L. R., Soffer, E. E., Spiegel, B. M., & Moayyedi, P. (2014). Efficacy of prebiotics, probiotics, and synbiotics in irritable bowel syndrome and chronic idiopathic constipation: systematic review and meta-analysis. The American journal of gastroenterology, 109(10), 1547–1562. https://doi.org/10.1038/ajg.2014.202
7. Guo, M., Hao, G., Wang, B., Li, N., Li, R., Wei, L., & Chai, T. (2016). Dietary Administration of Bacillus subtilis Enhances Growth Performance, Immune Response and Disease Resistance in Cherry Valley Ducks. Frontiers in microbiology, 7, 1975. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.01975
8. He, Y., Mao, C., Wen, H., Chen, Z., Lai, T., Li, L., Lu, W., & Wu, H. (2017). Influence of ad Libitum Feeding of Piglets With Bacillus Subtilis Fermented Liquid Feed on Gut Flora, Luminal Contents and Health. Scientific reports, 7, 44553. https://doi.org/10.1038/srep44553
9. Hu, Y., Dun, Y., Li, S., Zhao, S., Peng, N., & Liang, Y. (2014). Effects of Bacillus subtilis KN-42 on Growth Performance, Diarrhea and Faecal Bacterial Flora of Weaned Piglets. Asian-Australasian journal of animal sciences, 27(8), 1131–1140.
https://doi.org/10.5713/ajas.2013.13737; Yue, S., Li, Z., Hu, F., & Picimbon, J. F. (2020). Curing piglets from diarrhea and preparation of a healthy microbiome with Bacillus treatment for industrial animal breeding. Scientific reports, 10(1), 19476. https://doi.org/10.1038/s41598-020-75207-1
10. Isaacson, R., & Kim, H. B. (2012). The intestinal microbiome of the pig. Animal health research reviews, 13(1), 100–109. https://doi.org/10.1017/S1466252312000084
11. Islam, K. S., Shiraj-Um-Mahmuda, S., & Hazzaz-Bin-Kabir, M. (2016). Antibiotic usage patterns in selected broiler farms of Bangladesh and their public health implications. Journal of Public Health in Developing Countries, 2(3), 276-284 https://www.jphdc.org/index.php/jphdc/article/view/84
12. Jeżewska-Frąckowiak, J., Seroczyńska, K., Banaszczyk, J., Jedrzejczak, G., Żylicz-Stachula, A., & Skowron, P. M. (2018). The promises and risks of probiotic Bacillus species. Acta biochimica Polonica, 65(4), 509–519. https://doi.org/10.18388/abp.2018_2652
13. Kalil A. C., & Schooneveld, T. C. (2014). Probiotics and antibiotic-associated diarrhoea. Lancet (London, England), 383(9911), 29–30. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(13)62734-8
14. Kim, H. B., Borewicz, K., White, B. A., Singer, R. S., Sreevatsan, S., Tu, Z. J., & Isaacson, R. E. (2012). Microbial shifts in the swine distal gut in response to the treatment with antimicrobial growth promoter, tylosin. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 109(38), 15485–15490. https://doi.org/10.1073/pnas.1205147109)
15. Kobyliak, N., Conte, C., Cammarota, G., Haley, A. P., Styriak, I., Gaspar, L., Fusek, J., Rodrigo, L., & Kruzliak, P. (2016). Probiotics in prevention and treatment of obesity: a critical view. Nutrition & metabolism, 13, 14. https://doi.org/10.1186/s12986-016-0067-0
16. Kukkonen, K., Savilahti, E., Haahtela, T., Juntunen-Backman, K., Korpela, R., Poussa, T., Tuure, T., & Kuitunen, M. (2007). Probiotics and prebiotic galacto-oligosaccharides in the prevention of allergic diseases: a randomized, doubleblind, placebo-controlled trial. The Journal of allergy and clinical immunology, 119(1), 192–198. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2006.09.009
17. Larsen, N., Thorsen, L., Kpikpi, E. N., Stuer-Lauridsen, B., Cantor, M. D., Nielsen, B., Brockmann, E., Derkx, P. M., & Jespersen, L. (2014). Characterization of Bacillus spp. strains for use as probiotic additives in pig feed. Applied microbiology and biotechnology, 98(3), 1105–1118. https://doi.org/10.1007/s00253-013-5343-6
18. Li, X. Q., Zhu, Y. H., Zhang, H. F., Yue, Y., Cai, Z. X., Lu, Q. P., Zhang, L., Weng, X. G., Zhang, F. J., Zhou, D., Yang, J. C., & Wang, J. F. (2012). Risks associated with high-dose Lactobacillus rhamnosus in an Escherichia coli model of piglet diarrhoea: intestinal microbiota and immune imbalances. PloS one, 7(7), e40666. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0040666
19. Markowiak, P., & Śliżewska, K. (2017). Effects of Probiotics, Prebiotics, and Synbiotics on Human Health. Nutrients, 9(9), 1021. https://doi.org/10.3390/nu9091021
20. Mazkour, S., Shekarforoush, S. S., Basiri, S., Nazifi, S., Yektaseresht, A., & Honarmand, M. (2020). Effects of two probiotic spores of Bacillus species on hematological, biochemical, and inflammatory parameters in Salmonella Typhimurium infected rats. Scientific reports, 10(1), 8035. https://doi.org/10.1038/s41598-020-64559-3
21. Menegat, M. B., DeRouchey, J. M., Woodworth, J. C., Dritz, S. S., Tokach, M. D., & Goodband, R. D. (2019). Effects of Bacillus subtilis C-3102 on sow and progeny performance, fecal consistency, and fecal microbes during gestation, lactation, and nursery periods1,2. Journal of animal science, 97(9), 3920–3937. https://doi.org/10.1093/jas/skz236
22. Mingmongkolchai, S., & Panbangred, W. (2018). Bacillus probiotics: an alternative to antibiotics for livestock production. Journal of applied microbiology, 124(6), 1334–1346. https://doi.org/10.1111/jam.13690
23. Niu, Q., Li, P., Hao, S., Zhang, Y., Kim, S. W., Li, H., Ma, X., Gao, S., He, L., Wu, W., Huang, X., Hua, J., Zhou, B., & Huang, R. (2015). Dynamic distribution of the gut microbiota and the relationship with apparent crude fiber digestibility and growth stages in pigs. Scientific reports, 5, 9938. https://doi.org/10.1038/srep09938
24. Ritchie, M. L., & Romanuk, T. N. (2012). A meta-analysis of probiotic efficacy for gastrointestinal diseases. PloS one, 7(4), e34938. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0034938
25. Rybachuk, Z., Shkromada, O., Predko, A., & Dudchenko, Y. (2020). Influence of probiotics “Immunobacterin-D” on biocenoses and development of the gastrointestinal tract of calves. Scientific Messenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Veterinary Sciences, 22(98), 22-27. https://doi.org/10.32718/nvlvet9804
26. Santillo, A., Annicchiarico, G., Caroprese, M., Marino, R., Sevi, A., & Albenzio, M. (2012). Probiotics in milk replacer influence lamb immune function and meat quality. Animal : an international journal of animal bioscience, 6(2), 339–345. https://doi.org/10.1017/S1751731111001571
27. Tanih, N. F., Sekwadi, E., Ndip, R. N., & Bessong, P. O. (2015). Detection of pathogenic Escherichia coli and Staphylococcus aureus from cattle and pigs slaughtered in abattoirs in Vhembe District, South Africa. TheScientificWorldJournal, 2015, 195972. https://doi.org/10.1155/2015/195972
28. Tian, Z., Wang, X., Duan, Y., Zhao, Y., Zhang, W., Azad, M., Wang, Z., Blachier, F., & Kong, X. (2021). Dietary Supplementation With Bacillus subtilis Promotes Growth and Gut Health of Weaned Piglets. Frontiers in veterinary science, 7, 600772. https://doi.org/10.3389/fvets.2020.600772
29. Yue, S., Li, Z., Hu, F., & Picimbon, J. F. (2020). Curing piglets from diarrhea and preparation of a healthy microbiome with Bacillus treatment for industrial animal breeding. Scientific reports, 10(1), 19476. https://doi.org/10.1038/s41598-020-75207-1
30. Yeo, S., Lee, S., Park, H., Shin, H., Holzapfel, W., & Huh, C. S. (2016). Development of putative probiotics as feed additives: validation in a porcine-specific gastrointestinal tract model. Applied microbiology and biotechnology, 100(23), 10043–10054. https://doi.org/10.1007/s00253-016-7812-1
31. Hartung, T. (2010). Comparative analysis of the revised Directive 2010/63/EU for the protection of laboratory animals with its predecessor 86/609/EEC – a t4 report. ALTEX, 27(4), 285-303. doi: 10.14573/altex.2010.4.285
Опубліковано
2022-06-29
Як цитувати
Шкромада, О. І., Фотіна, Т. І., Фотіна, Г. А., Нечипоренко, О. Л., Петров, Р. В., & Фотін, А. І. (2022). ВПЛИВ BACILLUS SUBTILIS НА ПОРОСЯТ НА ВІДЛУЧЕННІ. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Ветеринарна медицина, (1 (56), 51-57. https://doi.org/10.32845/bsnau.vet.2022.1.8
ISSN 
ISSN 
