ВИЗНАЧЕННЯ АНТАГОНІСТИЧНОЇ АКТИВНОСТІ ПРОБІОТИЧНОГО ПРЕПАРАТУ «БІОЗАПІН»

Ольга Миколаївна Чечет; Вячеслав Леонідович Коваленко; Ольга Іванівна Горбатюк; Ольга Сергіївна Гайдей; Оксана Леонідівна Кравцова; Валентина Олександрівна Андріящук; Ірина Володимирівна Мусієць; Діана Олександрівна Ординська

doi:10.32845/bsnau.vet.2022.2.8

Ольга Миколаївна Чечет https://orcid.org/0000-0001-5099-5577
Вячеслав Леонідович Коваленко https://orcid.org/0000-0002-2416-5219
Ольга Іванівна Горбатюк https://orcid.org/0000-0002-0573-2089
Ольга Сергіївна Гайдей https://orcid.org/0000-0003-4503-4047
Оксана Леонідівна Кравцова https://orcid.org/0000-0003-2119-7749
Валентина Олександрівна Андріящук https://orcid.org/0000-0002-0983-9297
Ірина Володимирівна Мусієць https://orcid.org/0000-0002-2456-560X
Діана Олександрівна Ординська https://orcid.org/0000-0003-3481-3248

DOI: https://doi.org/10.32845/bsnau.vet.2022.2.8

Ключові слова: пробіотик «Біозапін», антагоністична активність, пробіотичні культури, Bacillus subtilis, Bacillus amiljliquefaciens, біологічне знезараження, поверхнево-активні речовини мікробного походження.

Анотація

За сучасного розвитку птахівництва пріоритетним є органічне ведення галузі. Тому питання забезпечення епізоотичного благополуччя птиці потребують глибокого вивчення і корекції в нових умовах господарювання. За даними вчених, особливо це стало актуальним після впровадження новітніх енергозберігаючих технологій та прийняття інноваційних рішень щодо утримання та годівлі птиці, пріоритетним із яких є корекція біоценозів шлунково-кишкового тракту птиці. Найбільш економічно вигідним є застосування препаратів на основі речовин природного походження, якими є новітні пробіотики, одержані на основі представників нормальної коменсальної мікрофлори. Тому, інтерес до пробіотиків, в т.ч. на основі Bacillus subtilis, пов’язаний із можливістю впливу на формування нормофлори шлунково-кишкового тракту птиці, підтриманні її сталого балансу та біобезпеки навколишнього середовища, в якому вона перебуває. Розроблений нами новий пробіотик «Біозапін», складовими компонентами якого є бактерії Bacillus subtilis і Bacillus amiljliquefaciens, здатний забезпечувати означені вимоги. Метою роботи було дослідити антагоністичну активність нового пробіотику «Біозапін» за його взаємодії з грамнегативними та грампозитивними тестовими бактеріями «in vitro». Випробування пробіотику «Біозапін» проведено двома методами – методом відтермінованого антагонізму та методом блоків з триразовими повторюваностями дослідів. За виконання обох методів в якості індикаторів використані тестові мікроорганізми Pseudomonas aeruginosa АТСС 15442, Escherichia coli АТСС 25922, Salmonella typhimurium АТСС 29630 та Staphylococcus aureus АТСС 6538. Облік результатів проведено за величиною діаметрів зон пригнічення росту тестових культур мікроорганізмів. Аналіз результатів випробувань пробіотику «Бозапін», за використання означених методів, показав ефективну антагоністичну активність препарату за його взаємодії з тестовими культурами грампозитивних і грамнегативних бактерій. Доведено методом відтермінованого антагонізму та методом блоків дуже високий та високий рівні антагоністичної активності пробіотичного препарату «Біозапін» щодо дії на тестові бактерії, зокрема на Escherichia coli АТСС 25922 з діаметрами зон інгібування росту 39,1±0,13 і 35,8±0,13 мм відповідно до методу; Pseudomonas aeruginosa АТСС 15442 – 30,1±0,07 і 31,5±0,87; Salmonella typhimurium АТСС 29630 – 37,3±0,27 і 36,7±0,13 і Staphylococcus aureus АТСС 6538 – 38,9±0,07 і 37,7±0,13 аналогічно. Перспективність застосування пробіотику «Біозапін» у сучасному птахівництві полягає у підтриманні біологічним способом стабільної епізоотичної ситуації щодо бактеріальних інфекцій серед птиці та правильному формуванню мікробіоценозу у шлунково-кишковому тракті птиці від народження, особливо за технологій підлового утримання.

Посилання

1. Al-Bkur Tarek Yakhia (2021). Vplyv preparativ «Sporo-Leks» ta «Analhitsym-SI» na mikrofloru shlunkovo-kyshkovoho traktu ptytsi. [The effect of «Sporo-Lex» and «Analgicim-SI» drugs on the microflora of the gastrointestinal tract of poultry]. Naukovo-tekhnichnyi biuleten DNDKIVPKD; 2021, 22 (2), 25–32. doi: 10.36359/scivp.2021-22-2.02.
2. Ashraf R. & Shah, N P. (2014). Immune system stimulation by probiotic icroorganisms. Crit Rev Food Sci Nutr.; 54 (7), 938–56. doi: 10.1080/10408398.2011.619671.
3. Balasubramanian, B., Li, T. & Kim, In Ho (2016). Effects of supplementing growing-finishing pig diets with Bacillus spp. probiotic on growth performance and meat-carcass grade quality traits. R. Bras. Zootec; 2016, 3 (45), 93–100.
4. Cash, B. D. (2014). Emerging Role of Probiotics and Antimicrobials in the Management of Irritable Bowel Syndrome. Curr Med Res Opin; 30 (7), 1405–1415. doi: 10.1185/03007995.2014.908278.
5. Chiu, Y. H., Lin, S. L., Tsai, J. J. & Lin, M. Y. (2014). Probiotic actions on diseases: implications for therapeutic treatments. Food Funct; 2014, 5 (4), 625–634.
6. Donaldson, G. P., Lee, S. M. & Mazmanian, S. K. (2016). Gut biogeography of the bacterial microbiota. Nature Reviews Microbiology; 2016, 14 (1), 20–32.
7. Iehorov V., Kananykhina O. & Turpurova T. (2022). Probiotychni kormovi dobavky v rokakh silskohospodarskykh tvaryn. [Probiotic feed additives in the years of farm animals] Zernovi produkty ta kombikormy; 21 (4), 25–31. https://doi.org/10.15673/gpmf.v21i4.2250. (in Ukrainian).
8. Yermolina K. O. (2012). Zahalni vlastyvosti probiotychnykh preparativ. [General properties of probiotic preparations]. Tezy dopovidei IV Vseukrainskoi naukovo-praktychnoi konferentsii. (Kyiv, 5 kvitnia 2012 r). − Natsionalnyi tekhnichnyi universytet «Kyivskyi politekhnichnyi instytut»; 2012, 42–43. (in Ukrainian).
9. Huyghebaert G. & Ducatelle R. (2014). An up-date on alternatives to antimicrobial growth promoters for broil-ers. Vet. J.; 2014, (187), 182–188. doi:10.1016/j.tvjl.2010.03.003.1.
10. Hudzenko T. V., Konup I. P., Voliuvach O. V., Horshkova O. H., Beliaieva T. O. & Chaban M. M. (2019). Vyluchennia fenolu z vody bakteriiamy Bacilus subtilis ONU551, adhezovanymy na nosiiakh riznoi pryrody. [Extraction of phenol from water by bacteria Bacilus subtilis ONU551, adhered to supports of different nature]. Mikrobiolohiia i biotekhnolohiia; 2019, 1, 36–47. doi: http://dx.doi.org/10.18524/23074663.2019.1(45).160071. (in Ukrainian).
11. Ivchenko V. M. (2004). Dovidnyk sanitarno-mikrobiolohichnykh metodiv doslidzhennia kharchovykh produktiv ta obiektiv dovkillia. [Handbook of sanitary and microbiological methods of research of food products and environmental objects]. Bila Tserkva, 2004; 242 s. (in Ukrainian).
12. Klaenhammer, T R, Kleerebezem M, Kopp M V. & Rescigno M. (2012). The impact of probiotics and prebiotics on the immune system. Nat. Rev. Immunol.; 2012, 12, 728–734. doi: 10.1038/nri3312.
13. Konopelko A. V. & Liasota V. P. (2022). Zabiini umovy, bezpeka ta yakist produktiv zaboiu indychok miasnoi produktyvnosti pry zastosuvanni prebiotychnoho preparatu Aktyhen. [Slaughter conditions, safety and quality of slaughter products of meat-yielding turkeys with the use of the prebiotic drug Aktygen]. Naukovyi visnyk LNUVMBT imeni S.Z. Hzhytskoho; 24 (106), 119–127. https:doi.org/10.32718/nvlvet10619. (in Ukrainian).
14. Kryvtsova M. V. & Nikolaichuk M. V. (2011). Ekolohiia mikroorhanizmiv. [Ecology of microorganisms]. Navchalnyi posibnyk. Uzhhorod: 2011; 184 s. (in Ukrainian). 15. Kucheruk M. D., Zasiekin D. A. & Dymko R. O. (2018). Mikrobiolohichne ta sanitarno-hihiienichne znachennia eubiozu kyshechnyka produktyvnykh tvaryn. [Microbiological and sanitary-hygienic significance of intestinal eubiosis of productive animals]. Ukrainskyi ekolohichnyi zhurnal; 2018, 8 (2), 287–293. doi: 10.15421/2018_340. (in Ukrainian).
16. Khariv M., Hutyi B., Ohorodnyk N., Vishchur O., Khariv I., Solovodzinska I., Mudrak D., Hrymak Ch. & Bodnar P. (2017). Diialnist T- ta V-systemy klitynnoho imunitetu tvaryn v umovakh okysnoho stresu ta dii liposomalnoho preparatu. [Activity of the T- and B-systems of cellular immunity of animals under conditions of oxidative stress and the action of the liposomal drug]. Ukrainskyi ekolohichnyi zhurnal; 2017, 7 (4), 536–541. doi: 10.15421/2017_157. (in Ukrainian).
17. Krysenko O. V., Skliar T. V., Vinnikov A. I., Slipetska A. V. & Kudenko S. S. (2010). Mikrobiolohichni aspekty probiotychnykh preparativ. [Microbiological aspects of probiotic preparations]. Visnyk Dnipropetrovskoho universytetu. Biolohiia. Ekolohiia; 2010, 18 (2), 19–24. Rezhym dostupu: https://www.dnu.dp.ua/docs/visnik/fbem/program_5e54270f63d26. pdf. (in Ukrainian).
18. Klaenhammer T R, Kleerebezem M, Kopp M V. & Rescigno M. (2012). The impact of probiotics and prebiotics on the immune system. Nat. Rev. Immunol. 2012, 12, 728–734. doi: 10.1038/nri3312.
19. Kotsiumbas H., Kostyniuk A., Mysiv O. & Fedyk Yu. (2017). Histolohichna, histokhimichna kharakterystyka dvanadtsiatypaloi kyshky kurei-broileriv dlia zghodovuvannia kombikormu z vysokym vmistom probiotychnykh dobavok. [Histological, histochemical characteristics of the duodenum of broiler chickens for feeding compound feed with a high content of probiotic additives]. Naukovyi visnyk LNUVMBT imeni S.Z. Hzhytskoho; 19 (77), 71–75. doi:10.15421/nvlvet7717. (in Ukrainian).
20. Lutgendorff F, Nijmeijer, R M, Sandström, P A, Trulsson, L M, Magnusson, K E, Timmerman, H M, van Minnen, L P, Rijkers, G T, Gooszen, H G. & Akkermans, L M. (2009). Probiotics prevent intestinal barrier dysfunction in acute pancreatitis in rats via induction of ileal mucosal glutathione biosynthesis. PLoS ONE; 2009, 4, 4512. doi: 10.1371/journal.pone.0004512.
21. Medvid S. M., Hunchak A. V., Stefanishyn O. M. & Pashchenko A. H. (2017). Stan mikrobiotsenozu kurchat-broileriv za dii tsytrativ mikroelementiv. [The state of microbiocenosis of broiler chickens under the action of trace element citrates]. Naukovyi visnyk LNUVMBT im. S. Z. Hzhytskoho; 2017, 19 (74), 224–228. (in Ukrainian).
22. Markowiak P. & Śliżewska K. (2018). The role of probiotics, prebiotics and synbiotics in animal nutrition. Gut. Pathog.; 2018, 10 (21), 1–20. https://doi.org/10.1186/s13099-018-0250-0.
23. Mehta R, Dedina L. & O’Brien P J. (2011). Rescuing hepatocytes from iron-catalyzed oxidative stress using vitamins B1 and B6.Toxicol. In Vitro. 2011, 25, 1114–1122. doi: 10.1016/j.tiv.2011.03.015.
24. Oivyn Y. A. (1960). Statystycheskaia obrabotka rezultatov эksperymentalnыkh yssledovanyi. [Statistical processing of the results of experimental studies]. Patolohycheskaia fyzyolohyia y эksperymentalnaia terapyia. 1960; 396–401. (in Ukrainian).
25. Potemska O. I., Kihel N. F., Danylenko S. H. & Kopylova K. V. (2017). β- halaktozydazna aktyvnist yak kryterii vidboru shtamiv do skladu bakterialnykh preparativ. [β-galactosidase activity as a criterion for selection of strains for the composition of bacterial preparations]. Kharchova nauka i tekhnolohiia; 2017, 11 (3), 35–41. doi: http://dx.doi.org/10.15673/ fst.v11i3.604. (in Ukrainian).
26. Petrov I. V., Vysekantsev I. P., Cherkashyna Ya. O. & Nardid E. O. (2022). Antahonistychna aktyvnist immobilizovanykh probiotykiv pislia zberihannia za nyzkykh temperatur. [Antagonistic activity of immobilized probiotics after storage at low temperatures]. Aktualni problemy suchasnoi medytsyny; 2022, 22, 1 (77), 111–116. doi:10.31718/2077-1096 .22.1.111. (in Ukrainian).
27. Palma, M L, Zamith-Miranda, D, Martins, F S, Bozza, F A, Nimrichter, L, Montero-Lomeli, M, Marques, E T Jr. & Douradinha, B. (2015). Probiotic Saccharomyces cerevisiae strains as biotherapeutic tools: is there room for improvement. Appl Microbiol Biotechnol. 2015, 99 (16), 6563–6570. doi: 10.1007/s00253–015–6776–x. Epub 2015 Jul 4).
28. Romanovych M. M. (2018). Dynamika humoralnykh faktoriv zakhystu kurchat-broileriv za umov zastosuvannia pro biotychnykh preparativ. [Dynamics of humoral factors in the infection of chicken broilers for the minds of stosuvanya about biotic preparations]. Naukovyi visnyk LNUVMBT im. S. Z. Hzhytskoho; 2018, 20 (83), 264–267. doi: 10.15421/nvlvet8352 http://nvlvet.com.ua/. (in Ukrainian).
29. Stoianovskyi, V. H., Kolomiiets I. A., Kolotnytskyi V. A. & Kamratska O. I. (2013). Mikroekolohichna systema kyshechnyku broileriv ta sposoby yii bionormalizatsii. [Microecological system of intestines of broilers and methods of its bionormalization]. Naukovyi visnyk LNUVMBT im. S. Z. Hzhytskoho; 2013, 15, 3 (57), 319–322. (in Ukrainian).
30. Solodka L. O., Rybachuk Zh. V. & Klishevych V. I. (2021). Identyfikatsiia mikroorhanizmiv pevnykh vydiv u batsyliarnykh probiotychnykh preparatakh. [Identification of microorganisms of certain species in bacillary probiotic preparations]. Zbirnyk tez mizhn. nauk.-prakt. konf. «Biobezpeka, zakhyst ta blahopoluchchia tvaryn» (21 travnia 2021 r.); Kyiv, 2021; 27–31. (in Ukrainian).
31. Syal P. & Vohra A. (2013). Probiotic potential of yasts isolated from traditional indian fermented foods. Intl J Microbiol Res.; 2013, 5 (2), 390–398. doi: 10.9735/0975-5276.5.2.
32. Xiang-Li, Si-Chen, Z.-T. Zhao, Meng-Zhao, Yi-Han & Xi-Mei Ye (2020). Effects of polysaccharides from Yingshan Yunwu tea on meat quality, immune status and intestinal microflora in chickens. International Journal of Biological Macromole; 2020, 15, 155, 61–70. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.03.198.