БИОПРЕПАРАТ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ НА ФОНЕ НАРУШЕНИЙ БИОЦЕНОЗА КИШЕЧНИКА

Полезная модель относится к биотехнологии и может быть использована в ветеринарии в качестве пробиотика - для нормализации микрофлоры кишечника и противодиарейной терапии у животных, в частности у сельскохозяйственных животных (телят, поросят, ягнят и т.п.).
Известно, что интенсивная технология выращивания животных искажает процессы формирования кишечной микрофлоры у новорожденных. На фоне высокого содержания семян растений в кормах и засорения различных объектов внешней среды условно-патогенными микроорганизмами происходит опережающее заселение кишечника новорожденных животных энтеробактериями и замедление процессов колонизации кишечной стенки нормальной микрофлорой - молочнокислымы бактериями, бифидобактериями, пропионовокислыми бактериями и энтерококками.
Болезни молодняка, сопровождающиеся диарейным синдромом, остаются наиболее сложной проблемой ветеринарии. Практика показывает, что комплекс существующих в настоящее время технологических, зоогигиенических, ветеринарно-санитарных приемов при выращивании молодняка животных не позволяет поддерживать высокий уровень резистентности к бактериальным инфекциям, вызванным условно-патогенной
микрофлорой. Применение антибиотиков для профилактики и лечения желудочно-кишечных заболеваний опасно и все менее эффективно.
Действие ряда экзогенных (антибиотики, вакцинация) и технологических факторов усиливает нарушения микро-экологического равновесия кишечной микрофлоры, приводит к развитию дисбактериоза и дисбактериозной диареи. На фоне дефицита нормальной кишечной микрофлоры и ее низких защитных характеристик под прессингом энтеробактерий происходит прорыв барьеров слизистой оболочки кишечника и проникновение их в кровь и паренхиматозные органы
Переболевшие животные отстают в росте и развитии и длительное время могут быть скрытыми носителями условно-патогенных бактерий. В результате постоянного попадания бактерий во внутренние среды в крови животных накапливаются промежуточные и конечные продукты фагоцитоза, чужеродные молекулы, являющиеся компонентами клеточных стенок микроорганизмов, а также низкомолекулярными соединениями микробного происхождения, которые блокируют факторы природной резистентности организма. Заселение кишечника условно-патогенными бактериями приводит к существенным изменениям в обмене веществ за счет выработки ними энтеротоксинов и эндотоксинов, которые кроме прямого раздражающего действия на слизистую оболочку кишечника активируют процессы перекисного окисления липидов, вызывая обезвоживание и антиоксидантный стресс. Дисбактериоз кишечника замыкает патогенетический порочный круг, разорвать который необходимо как для успешной профилактики основного заболевания, так и для ликвидации его последствий.
В 50-х годах XX века использование в кормах сельскохозяйственных животных антибиотиков-стимуляторов роста привело к резкому увеличению продукции животноводства за счет снижения заболеваний и улучшения показателей. Для людей используют антибиотики в случае крайней необходимости, для животных их иногда используют постоянно. Они используются для ускорения роста, а также для контроля над заболеваниями, возникающими в условиях промышленного животноводства, когда животных содержат в переполненных помещениях, а иногда и в антисанитарных условиях. Интенсивная антибиотикотерапия ускорила темпы изменчивости условно-патогенных микроорганизмов, усилила генетический обмен и скорость формирования клонов, несущих плазмиды лекарственной устойчивости и нередко включают гены, детерминирующие адгезивные, цитотоксический и энтеротоксигенные свойства условно-патогенных бактерий, в результате чего были выведены штаммы микроорганизмов, резистентных практически ко всем существующим антибиотикам. В результате создаются новые, более мощные препараты, а вслед за ними появляются все более устойчивые бактерии. Но человеку под силу частично "притормозить" дальнейшую эволюцию микробов. Например, за счет введения жесткого контроля использования антибиотиков - в первую очередь в животноводческой отрасли. Поэтому чрезмерное использование антибиотиков в тживотноводстве является одной из причин, почему часто основные препараты уже неэффективны или мало эффективны при лечении заболеваний у людей.
В 1997, 1998, 2003 годах ЕС принял распоряжения, которые запрещали использовать антибиотики-стимуляторы роста для кормления животных и птицы. Применение этих препаратов должно было прекращено, начиная с января 2006 года.
Совещательный совет комитета по микробиологической безопасности продуктов утверждает что: "Улучшение условий содержания животных значительно снизит необходимость в использовании антибиотиков" и что "антибиотики не должны использоваться для компенсации плохих условий содержания животных".
Рост применения антибиотиков при производстве мяса животных объясняет также и рост невосприимчивости к лекарствам в мире. Потребление мяса, содержащего антибиотики, приводит к резистентности микрофлоры в кишечнике человека к антибиотикам, то есть организм человека становится невосприимчивым к данным препаратам. В результате различные заболевания приобретают совершенно новые формы.
Особенно страдают от потребления мяса с антибиотиками дети, организм которых не отличается высоким уровнем иммунной защищенности. Основные положения ЕС:
- Постоянное использование антибиотиков не с лечебной целью для сельскохозяйственных животных не является необходимым, а потому и является неприемлемым.
- Постоянное использование антибиотиков представляет потенциальную угрозу для здоровья людей, поскольку способствует появлению резистентных к антибиотикам бактерий.
В настоящее время во многих странах и, в частности, в Украине разработаны и широко применяются способы профилактики и лечения бактериальных заболеваний и улучшения микробиоценоза организма животных с помощью пробиотиков - ПАБК, СБА, ацидофилия, бифидум, бактисуптил, колибактерин, биоспорин и др. Поэтому предложенную тему целесообразно планировать, поскольку она имеет новизну и актуальность.
Эти препараты в большей или меньшей степени содействуют стабилизации кишечной микрофлоры животных, подавляют действие патогенной и условно- патогенной микрофлоры.
Недостатком этих препаратов является сравнительно небольшое количество живых клеток молочнокислых бактерий, слабая их приживаемость в кишечнике и исчезновение клеток после окончания приема препаратов, низкая фенолостойкость микроорганизмов и низкая адгезивность, длительный курс лечения.
Известен пригодный для лечения домашних животных пробиотик по способу получения препарата для профилактики и лечения желудочно-кишечных заболеваний животных, который предусматривает культивирование энтерококков вида Euterococcus faeclum и молочнокислых бактерий в питательной среде, вклющий ферментативный гидролизат кормовых дрожжей из вида Euterococcus faeclum используют штамм Euterococcus faeclum ВКПМ В-2579, из молочнокислых бактерий - штамм Lactobacillus sallvarius ВКПМ В-2 581, при культивировании штамма Lactobacillus sallvarius ВКПМ В-2 581 устанавливают рН питательной среды 5,7-6,1, а после сушки культуры штаммов Euterococcus faeclum ВКПМ В-2579 и Lactobacillus sallvarius ВКПМ В-+2581 смешивают в соотношении 7-9:1-3 по весу соответственно (см. патент Украины № 764, МПК А61К35/66, 15.04.1993).Однако, недостатком вышеупомянутого биопрепарата является слабая приживаемость молочнокислых бактерий в кишечнике за счет высокого уровня рН препарата и исчезновения клеток после окончания приема препарата, что снижает эффективность профилактики и лечения.
Наиболее близким к заявленной полезной модели является способ получения бактериального препарата (см. патент Украины на полезную модель № 68657, МПК А61К35/66, 2003), принятый в качестве прототипа, в котором использовано большое количество различных групп микроорганизмов: лактобациллы, лактококкы, стрептококки, бифидобактерии, пропионовокислые бактерии, а в качестве питательной среды использован автолизат смеси грибков кефиров и "чайного" гриба, пивных дрожжей.
Недостатком прототипа является сложность технологии производства биопрепарата, продолжительность получения готового продукта, а использование такого большого количества штаммов приводит к удорожанию продукта. К тому же, используемые штаммы не является спирто- и фенолостойкими, что не позволяет им приживаться в кишечнике животного на длительный срок, курс лечения длительный. Эффективность от использования данного препарата имеет место только во время его приема и в небольшой период времени после окончания бактериотерапии, закрепления результата на длительный период времени не происходит, что резко снижает эффективность профилактики и лечения заболеваний.
Задачей заявленной полезной модели является создание биопрепарата с высокими показателями для повышения эффективности профилактики и лечения инфекционных заболеваний сельскохозяйственных животных на фоне нарушений биоценоза кишечника.
Поставленная задача решена созданием нового эффективного для профилактики и лечения заболеваний сельскохозяйственных животных биопрепарата, который содержит композицию молочнокислых бактерий, бифидобактерий и питательную среду, включающую автолизат, согласно предложенной полезной модели он дополнительно содержит дрожжи Sacchoromyces cerevisiae, композиция молочнокислых бактерий включает штаммы, а именно Lactobacillus casei, Lactococcus lactis, в качестве бифидобактерий в композицию введена биомасса Bifidobacterium bifidum и Bifidobacterium longitm, а питательная среда содержит макроэлементы, препарат "МИКРОВИТ", источник углеводов и раствор солей для поддержания низкого окислительно-восстановительного потенциала, в качестве автолизата использован дрожжевой автолизат. Согласно полезной модели в состав питательной среды, в качестве источника углеводов введена кукурузная патока. Согласно полезной модели в состав питательной среды, в качестве раствора солей для поддержания низкого окислительно-восстановительного потенциала введено аскорбиновую кислоту, сульфит кальция, солянокислый цистеин, сульфит натрия и тиогликолат натрия.
Между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь: За счет смешивания в жидкой среде штаммов микроорганизмов молочнокислых бактерий, а именно Lactobacillus casei, Lactococcus lactis, дрожжей Sacchoromyces cerevisiae, биомасс Bifidobacterium fongura, Bifidobacterium bifidum, питательной среды, содержащей макроэлементы, препарат "МИКРОВИТ", дрожжевой автолизат, источник углеводов, раствор солей для поддержания низкого окислительно-восстановительного потенциала и использования полученного препарата достигается повышение эффективности профилактики и лечения заболеваний сельскохозяйственных животных на фоне нарушений биоценоза кишечника.
Пример приготовления заявленного биопрепарата.
Получение заявленного биопрепарата осуществляют путем смешивания двух монокультур молочнокислых микроорганизмов, дрожжей, двух бифидобактерий, питательной среды, содержащей макроэлементы, препарат "МИКРОВИТ", дрожжевой автолизат, источник углеводов и раствор солей для поддержания низкого окислительно-восстановительного потенциала в определенном соотношении. Приготовление суспензии микробных культур, входящих в биопрепарат, осуществляется раздельным культивированием каждого штамма отдельно. При получении пробиотика для культивирования микроорганизмов, входящих в биопрепарат, питательную среду обогащают.
Пример конкретного выполнения полезной модели.
Для проведения эксперимента и сравнительного анализа сформированы три группы поросят одинаковой породы, возраста и в одинаковом количестве с одним заболеванием -кишечный дисбактериоз. В эксперименте было использовано 450 голов мясной породы. Способ содержания - напольный. В контрольной группе использовали антибиотикотерапию, в исследуемой группе № 1 применялся биопрепарат по прототипу, в исследуемой группе № 2 использовали заявленный биопрепарат под коммерческим наименованием "ЭМПРОБИО-Ж". Препараты добавляли в суточную норму воды для питья. Эксперимент продолжался 10 дней. Среднесуточный прирост массы тела в контрольной группе составил 288 г, в исследуемой группе № 1 - 252 г, а в исследуемой группе № 2 составил 327 граммов, то есть на 7,7% выше; общая живая масса поросят в группе № 2, соответственно больше на 49,5 кг в сутки. Если сравнить сохранение поголовья в варианте с использованием "ЭМПРОБИО-Ж", то она на 9,73% больше, чем в исследуемой группе № 1. На 10-й день проведены лабораторные исследования. В группе
№ 1 положительные показатели, но нормализовать кишечный микробиоценоз еще не удалось. С помощью биопрепарата "ЭМПРОБИО-Ж" удалось нормализовать кишечный микробиоценоз, а именно, достигнуто доминирование бифидобактерий и лактобацилл, количество протея доведено до 0.
Лабораторные исследования показали повышенную спирто- и фенолостойкость препарата (фенолостокость данной ассоциации микроорганизмов - 0,4-0,5%), что позволило живым клеткам прижиться в кишечнике животного на длительный срок и продолжать функционировать даже после окончания приёма препарата. Ассоциация микроорганизмов, находящихся в заявленном биопрепарате, нормально функционирует при рН = 3,0-3,5, что позволило микробам пройти через верхние разделы желудочно-кишечного тракта и достичь кишечника в количестве, достаточном для достижения терапевтического эффекта, а также улучшает усвоение железа, кальция и других микроэлементов, нормализует уровень гемоглобина и обменные процессы в организме, повышает стойкость организма к инфекционным, токсичным и другим агентам, обладает адаптогенным эффектом (снятие стрессов при скученном содержании, повышенной температуре, при переходе на другие рационы кормов).
Механизм действия пробиотиков в отличие от антибиотиков направлен не на уничтожение, а на конкурентное исключение условно-патогенных бактерий из состава кишечной микрофлоры для предотвращения усиления и передачи факторов вирулентности в популяции условно-патогенных бактерий.
Пример 1 (таблица 1)
Для проведения эксперимента и сравнительного анализа сформированы две группы одинаковой породы и возраста телят в количестве - 400 единиц. По 200 единиц на группу. Исследуемую группу № 1 кормили препаратом по прототипу, а исследуемую группу № 2 кормили заявленным биопрепаратом. Препараты добавляли в суточную норму воды для питья. Схема кормления телят стандартная, включающая молоко, ЗЦМ (заменитель цельного молока), а также сено, силос и сенаж. Антибиотики не применялись. Оценка эффективности препарата проводилась по показателям наращивания живой массы, иммунологических, биохимических, морфологических изменениях в крови, а также заболеваемости и сохранности животных. Проведенные иммунологические исследования крови троекратно в течение всего исследования показали, что использование пробиотического препарата "ЭМПРОБИО-Ж" стимулирует иммунитет у телят. У животных с пониженной активностью внутриклеточных антибактериальных систем (снижена функциональна активность нейтрофильных гранулоцитов) применение препарата повышает резерв защищенности от инфекции. У телят группы № 1 были желудочно-кишечные расстройства алиментарной природы, тогда как в исследуемой группе № 2, получающей "ЭМПРОБИО-Ж", таких случаев отмечено не было. Сохранение телят 100%.
Таблица 1.
Возраст телят
Количество употребляемого препарата, на 1 голову (мл)
Среднесуточный прирост (г)
% контроля
Группа № 1
Группа № 2
1-2 месяца
5
452
537
18,8
2-3 месяца
10
531
904
70,3
3-4 месяца
20
830
940
13,1
4-5 месяцев
20
937
992
6,2
среднее
674
831
23,1
Пример 2.
Изучение влияния препарата "ЭМПРОБИО-Ж" на молочную продуктивность коров. Сформированные две одинаковые по количеству группы № 1 и № 2 животных находились в одинаковых условиях кормления и содержания. Коровам исследуемой
группы № 2 ежедневно в питье вводили препарат "ЭМПРОБИО-Ж" из расчета 50 мл на голову. Продолжительность исследования - 1 месяц. За 30 дней лактации от коров исследуемой группы № 2 было получено на 2061 кг (20,6%) молока больше по сравнению с контрольной группой № 1. Среднесуточный надой молока у коров исследуемой группы № 2 был выше в сравнении с контрольной № 1 на 68,7 кг (20,4%) или среднесуточный надой на 1 корову увеличился на 2,3 кг (таблица 2 ).
Таблица 2
Группа
Надой за 30 дней, кг
Прибавка к плану надоя
Среднесуточный надой, кг
Прибавка к плану надоя
Среднесуточный надой от 1 головы в день
контрольная № 1
10089
-
336,3
-
11,2
исследуемая №2
12150
2061
405,0
68,7
13,5
Также препарат "ЭМПРОБИО-Ж" позитивно повлиял на качественные показатели молока. Анализ химического состава молока показал: жирность молока в группе № 1 осталась прежней, в исследуемой - увеличилась на 0,1%, количества белка в группе № 1 увеличилось на 0,01%, в исследуемой - на 0, 08%, количество казеина увеличилась в группе № 1 на 0,01%, в исследуемой № 2 - на 0,23%, сывороточные белки увеличились с 0,01% до 0,06%, сахар увеличился с 0,03% до 0,2%, кальций и фосфор в исследуемой группе превысил аналогичные показатели от животных из группы № 1 соответственно с 0,44% до 2,29% и с 52% до 2,49%. Таким образом, применение препарата "ЭМПРОБИО-Ж" способствует увеличению производительности молока у коров.
Таким образом включение заявленного биопрепарата в технологию выращивания молодняка - наиболее современный способ профилактики желудочных заболеваний, основанный на экологически безопасных механизмах поддержания высокого уровня резистентности колонизации кишечника. Практика показала, что пробиотики предупреждают риск контаминации кишечника теплокровных животных условно-патогенными бактериями и снижают частоту их выделения из органов животных при убое.
Заявленный биопрепарат в отличие от антибиотиков не вызывает привыкания со стороны условно-патогенних микроорганизмов. Продукты жизнедеятельности бактерий-пробиотов не накапливаются в органах и тканях животных и не влияют на товарное качество животноводческой продукции. Пробиотики безопасны для окружающей среды и обслуживающего персонала.
Многочисленные исследования показывают, что включение пробиотиков в систему выращивания молодняка животных снижает заболеваемость желудочно-кишечными заболеваниями, сокращает продолжительность выращивания, снижает затраты кормов, повышает сохранность поголовья, позволяет отказаться от профилактической антибиотикотерапии. Пробиотики улучшают убойные и мясные качества молодняка свиней и телят.
Полученные результаты: снижена продолжительность курса профилактики и лечения дисбактериоза не менее, чем на 1 неделю. Среднесуточный прирост массы тела поросят в исследуемой группе № 2, которая получала биопрепарат "ЭМПРОБИО-Ж", составил 327 г, что на 7,7% выше, чем в группе № 1, сохранение поголовья в исследуемой группе выше на 9,73%.
Таким образом, полученные данные позволяют считать, что заявленный биопрепарат для профилактики и лечения заболеваний сельскохозяйственных животных на фоне нарушений биоценоза кишечника проявил четко выраженное положительное влияние как на клинические показатели, так и на лабораторные (иммунологические и биохимические) показатели. Биопрепарат хорошо переносится животными, не вызывает
никаких нежелательных побочных реакций, в том числе аллергических, ускоряет достижение клинико-лабораторной ремиссии и способствует уменьшению частоты повторных заболеваний, а также способствует упрощению технологии производства биопрепарата, снижению длительности получения готового продукта и его себестоимости, а также сокращению курса профилактики и лечения, и закрепления эффекта результатов бактериотерапии на длительный период времени. Что в свою очередь должно повысить адаптацию животных к изменяющимся условиям содержания, режима питания, состава комбикормов.
Предложенный биопрепарат для профилактики и лечения заболеваний на фоне нарушений биоценоза кишечника у животных согласно полезной модели может найти широкое применение, прежде всего в животноводстве на государственном уровне, а также во всех частных отделениях выращивания сельскохозяйственных животных, например, на фермах овец, коров, свиней, лошадей и прочее.
В настоящее время авторы этой полезной модели намерены составить договор с частной фермой КРС пос. Скворцово Симферопольского района о практическом использовании заявленного биопрепарата для профилактики дисбактериоза телят уже в октябре 2010 года.