Профилактика некротического энтерита

Некротический энтерит  является широко распространенным заболеванием  в промышленном птицеводстве и приносит значительные экономические потери. После отмены кормовых антибиотиков в ЕС некротический энтерит стал еще более актуальной проблемой.  Заболевание  регистрируется  в основном у цыплят-бройлеров в возрасте от двух до шести недель (BERNIER, G. And R. FILION.,1971) и старше. Болезнь протекает остро – резко возрастает смертность, которая может доходить до 1% процента в сутки. Поэтому наши партнеры просили нас создать профилактирующий препарат против некротического энтерита, который бы был эффективен и одновременно экономичен и безопасен.

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


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.