Профилактика некротического энтерита
Возбудитель некротического энтерита - патогенная бактерия Clostridium perfringens. Это грампозитивная, анаэробная палочка, которую можно обнаружить в окружающей среде и в небольшом количестве в кишечнике здоровой птицы.
Начало некротического энтерита провоцируется различными факторами, которые способствуют размножению Clostridium perfringens и выделению токсических метаболитов – главных виновников заболевания (Keyburn AL, Boyce JD, Vaz P, Bannam TL, Ford ME, Parker D, DiRubbo A, Rood JI, Moore RJ, 2008). Этиология клостридиоза – это не только наличие патогенов в желудочно-кишечном тракте. Развитию болезни способствуют и сопутствующие условия : микроклимат, стрессы, кормление, миктотоксикозы, которые и вызывают начальную фазу развития болезни – дисбактериоз.
Нормальная микрофлора кишечника это дополнительный фактор неспецифической резистентности организма здорового животного. Поэтому особенно важно поддерживать физиологичный баланс кишечной микрофлоры и предотвратить попадание в организм патогенных микроорганизмов.
Наиболее оптимальным и экономически обоснованным методом борьбы с некротическим энтеритом являются превентивные меры, которые позволят не допустить вспышку заболевания и уменьшат применение ветеринарных препаратов.
Для эффективной профилактики нужно максимально поддерживать здоровье желудочно-кишечного тракта и его физиологичный микробный состав, соблюдать зоогигиенические требования к кормам.
При разработке профилактирующего препарата, эффективного против некротического энтерита, мы изучали различные компоненты, используемые для обеззараживания, консервации кормов и для улучшения пищеварения и баланса кишечной микрофлоры и подобрали наиболее эффективные. Уникальная особенность созданного продукта – это высокий синергетический эффект компонентов, которые не только борются с патогенами в кормах, но и способствуют развитию симбиотичной микрофлоры кишечника, улучшают пищеварение в целом и способствуют оздоровлению желудочно-кишечного тракта. Проведя ряд опытов invitro и invivo, нам удалось доказать, что препарат не только имеет максимальную эффективность для борьбы с энтеритами, но и высокую экономичность.
Биотек Премикс АК и Биотек Хайджин Pro – наши новые разработки в области борьбы с некротическим энтеритом. В их состав входят органические кислоты и эфирные масла.
В ветеринарии уже на протяжении десятилетий используются органические кислоты для обеззараживания кормов и подавления роста патогенной микрофлоры. В основном это муравьиная и пропионовая кислоты.
Множество экспериментов на моногастричных животных показали положительное влияние кислот на рост и продуктивность (Partanenand Mroz, 1999). Наиболее часто положительный эффект проявляется у животных с расстройствами пищеварения, вызванными E. Coli и Salmonella (Gabert&Sauer, 1994, Roth&Kirchgessner, 1998). В птицеводстве положительное влияние органических кислот на продуктивность бройлеров достигается в основном за счет обеззараживания кормов и угнетения патогенной микрофлоры, учитывая проблемы с Salmonella (Hinton and Linton, 1988; Iba&Berchieri, 1995; Berchieri and Barrow, 1996; Thompson and Hinton, 1997).
Общие принципы действия муравьиной кислоты
Действие муравьиной кислоты против бактерий отчасти основано на снижении ею величины рН. Свободная муравьиная кислота, подобно уксусной и молочной, действует лишь в сравнительно высокой концентрации, которая существенно увеличивает кислотность. В то же время муравьиная кислота оказывает и не зависящее от её кислотных свойств антимикробное действие. Муравьиная кислота в слабокислой среде (когда значительное её количество находится в диссоциированной форме) подавляет действие декарбоксилаз (Scheer H., 1971), оксиредуктаз (Luck H., 1958) и, в особенности, каталазы, которую она в сравнении с другими кислотами ингибирует активнее.
Муравьиная кислота действует преимущественно против дрожжей и некоторых бактерий. Молочнокислые бактерии и плесневые грибы по отношению к ней довольно устойчивы.
Ингибирующее действие муравьиной кислоты против микроорганизмов
Вид микроорганизмов |
ЗначениерН |
Минимальная эффективная концентрация муравьиной кислоты, г/кг |
Pseudomonas spec. |
6,0 |
2,5-7,5 |
Micrococcus pyogenes |
6,0 |
14 |
Streptococcus lactis |
5,2 |
4 |
Lactobacillus arobinosus |
6,0 |
35-50 |
Escherichia coli |
5,2 |
0,7-1 |
Salmonella t. |
5,2 |
0,5-1 |
Bacillus spec. |
6,0 |
0,5-5 |
Действие уксусной кислоты (в ещё большей степени, чем муравьиной) основано главным образом на снижении рН. Для этого необходима высокая её концентрация. Уксусная кислота проявляет антимикробное действие при содержании свыше 0,5%. Она проникает через стенку клетки и денатурирует белки клеточной плазмы (Reynolds A.E.,1975).
Уксусная кислота усиливает чувствительность бактерий к нагреву, но не влияет на термостойкость дрожжей и плесневых грибов. Антимикробное действие уксусной кислоты, не связанное с её влиянием на рН, незначительно. Ее константа диссоциации сравнима с константами пропионовой и сорбиновой кислот. При высоких значениях рН значительная часть молекул ещё находится в недиссоциированной форме, но в этой области она практически не действует (в отличие от сорбиновой и пропионовой кислот). При снижении рН с 6 до 5 действие уксусной кислоты лишь удваивается (Woolford M.K, 1975), в то время как доля недиссоциированной кислоты при этом возрастает примерно в 7 раз. Таким образом, между долей недиссоциированной кислоты и антимикробным действием нет положительной корреляции.
Некоторые микроорганизмы вырабатывают пропионовую кислоту как продукт обмена веществ, многие другие могут её метаболизировать. Пропионовая кислота угнетает ферменты, блокирует обмен веществ бактерий. К тому же пропионовая кислота снижает рН межклеточной среды, что также способствует угнетению роста и гибели клеток (Salmond C.V., Kroll R.G.,Booth L.R.1984). Антимикробное действие ярче выражено у недиссоциированной кислоты, чем у диссоциированной (Eklund T. 1985).
Практика показала, что пропионовая кислота и пропионаты эффективны преимущественно против плесневых грибов. Подавляются также дрожжи и бактерии, главным образом грамотрицательные виды.
Антимикробное действие сорбиновой кислоты разносторонне. Во-первых, она угнетает в клетках микроорганизмов различные ферменты. Из них особенно важны ферменты углеводного обмена – енолаза (Azukas J.J., 1962) и лактатдегидрогеназа (Rehm H.J., 1967). Во-вторых, сорбиновая кислота сравнительно глубоко, хотя и не очень специфично, вмешивается в цикл трикарбоновых кислот и подавляет, среди прочего, малатдегидрогеназу, изоцитратдегидрогеназу, α-кетоглу-таратдегидрогеназу (RehmH.J., 1967), сукцинатдегидрогеназу (Rehm H.J., 1964), фумаразу и аспартазу (York G.K., Vaughn R.H., 1964). В-третьих, сорбиновая кислота, имея две двойные связи, инактивирует ферменты, ковалентно связывая сульфгидрильные группы (Martoadiprawito W., Whitaker J.R., 1963) Угнетающее действие сорбиновой кислоты на микроорганизмы, вероятно, нельзя объяснить подавлением какого-либо одного фермента. К тому же уязвимые места в клетках различных типов микроорганизмов (бактерий, дрожжей, плесеней) должны быть разными (Liewen M.B., Marth E.H., 1985).
Другой мишенью сорбиновой кислоты служат клеточные мембраны (EklundT. 1980 -1985). Так, например, для подавления роста бактерий вида Escherichia coli и усвоения ими таких аминокислот, как серин и аланин, требуются меньшие концентрации сорбиновой кислоты, чем для подавления синтеза нуклеиновых кислот и активности лактатдегидрогеназы (EklundT. 1981). Вследствие частичного разрушения клеточной мембраны поток протонов в клетку усиливается; клетка должна расходовать больше энергии, чтобы компенсировать изменение разности потенциалов (EklundT. 1985).
Чтобы оказать воздействие внутри клетки микроорганизма, сорбиновая кислота должна проникнуть через стенку. Причём в клетку проникает преимущественно недиссоциированная кислота. Так, при рН 3,15 внутрь клетки переходит около 40% имеющейся сорбиновой кислоты, а при рН около 7 в субстрате остаётся 99% (OkaS., 1960). Этот факт объясняет зависимость действия сорбиновой кислоты от рН. Есть основания утверждать, что сорбиновая кислота проявляет антимикробное действие и в диссоциированной форме. Правда, оно примерно в 100 раз слабее, чем действие недиссоциированной кислоты (RehmH.J., LukasE.M. 1963, EkmundT., 1983).
Антимикробное действие молочной кислоты сравнительно слабое. Противомикробного эффекта можно ожидать лишь при концентрации свыше 0,5%. Действие направлено главным образом против бактерий, особенно анаэробных. При этом важным действующим фактором оказывается снижение рН из-за диссоциации молочной кислоты. Многие дрожжи и плесневые грибы могут включать молочную кислоту в свой обмен веществ.
Подбирая состав для препарата, мы учитывали различные исследования противомикробной активности кислот, как чистых, так и комбинированных. Наиболее оптимальный эффект антимикробного действия проявляется именно в комбинации кислот, которые работают, отдавая протон водорода, и кислот, которые работают в недиссоциированном состоянии. А добавив в продукт эфирные масла, мы получили очень хорошие практические результаты.
Органические масла – природные антибиотики
Эффективность эфирных масел широко известна. Они имеют противомикробный эффект, улучшают пищеварение благодаря стимуляции выработки пищеварительных ферментов и регулируют кишечную микрофлору.
В препаратах Биотек Премикс АК и Биотек Хайджин Pro содержатся чистейшие стабилизированные эфирные масла орегано, корицы и гвоздики, которые проявляют сильный синергетический эффект между собой и вместе с органическими кислотами. Это сочетание наилучшим образом контролирует патогены в кормах и желудочно-кишечном тракте, улучшает пищеварение и способствует развитию нормальной микрофлоры, что в итоге ведет к значительному увеличению продуктивности и снижению заболеваемости.
Эфирное масло Орегано состоит в основном из тимола, карвакрола, которые превосходят по своим свойствам многие антибиотики. Гвоздика и корица содержит в своем составе эвгенол, а корица еще и коричный альдегид. В отличие от антибиотиков, эфирные масла способствуют развитию симбиотичной нормальной микрофлоры кишечника.
Тимол, карвакрол и эвгенол относятся к группе фенолов, которые имеют сильное бактерицидное, противоинфекционное и противовирусное и иммунностимулирующее действие.
Тимол и его изомер карвакрол имеют выраженный антибактериальный эффект.
Основной компонент вирулентности бактерий и грибов – это способность к адгезии на субстрат, в качестве которого при кишечных инфекциях выступают энтероциты. Попадая в желудочно- кишечный тракт, патогены прикрепляются к стенке кишечника и начинают колонизацию. Основное условие адгезии – подходящий поверхностный слой бактериальной клетки.
Тимол благодаря своим липофильным свойствам воздействует на структуры бактериальной мембраны и электростатику поверхности, что приводит к изменению жесткости и стабильности мембраны. Молекулы внедряются в ацилы, входящие в состав бактериальной оболочки, нарушают ее целостность и увеличивают проницаемость. Также тимол влияет на R-плазмиды бактериальной клетки, которые ответственны за резистентность микробов к антибиотикам, нарушая их репликацию.
Тимол имеет антиоксидантный эффект. Это важно, так как бактериальная инфекция приводит к увеличению количества полиморфно-ядерных нейтрофилов, главных переносчиков воспаления. Из-за продуктов метаболизма микроорганизмов нейтрофилы продуцируют реактивную форму кислорода, который может вызывать окислительный стресс и повреждение тканей.
Эвгенол по своим антибактериальным свойствам схож с тимолом и карвакролом благодаря своей липофильной структуре и способности разрушать липидную оболочку бактерий.
Важной особенностью эвгенола является его влияние на бактериальную клетку: блокирование ферментной активность дегидраз, снижение образования липопротеидов и синтеза белков в микробных клетках.
Коричный альдегид
Коричный альдегид имеет выраженный противогрибковый и антимикробный эффект. Механизм действия заключается в блокировании белков-пермеаз и нарушении транспорта глюкозы через бактериальную клетку.
На практике влияние различных кормовых добавок зависит от множества факторов. Нельзя с уверенностью говорить от стопроцентном результатепри применении той или иной добавки. Ведь на птицу оказывают влияние различные условия содержания. Эффективность препаратов сильно зависит от состава комбикорма, его буферной емкости, содержании протеина и других компонентов, которые могут вызвать нарушения пищеварения за счет недостаточной ферментной активности. Если корма неблагополучны по содержанию микотоксинов, следует использовать адсорбенты и нейтрализаторы токсинов для поддержания иммунитета птицы и защиты энтероцитов от повреждений. Так же важно качество питьевой воды, ведь при снижении потребления корма на фоне заболеваний вода становится одним из ключевых факторов профилактики, и ее чистота напрямую влияет на здоровье поголовья.
Применяя Хайджин Про и Премикс АК на бройлерном поголовье, нам удалось значительно снизить случаи возникновения некротического энтерита и сальмонеллеза, сократить затраты и улучшить эпизоотическую ситуацию на предприятии в целом.
В России мы сотрудничаем с компанией «БиоТек», которая активно заинтересована в качественных и эффективных препаратах для своих клиентов и участвует в разработке новых продуктов. Поэтому все самые новые и эффективные разработки сразу же появляются в портфеле этой компании.
Лаура Муньез, научный консультант компании «Липтоза», Испания.