Probiotyki jako kluczowy dodatek paszowy w żywieniu trzody chlewnej

21 SIE, 2020 GODZ: 13:38

Od momentu wprowadzenia do medycyny w 1940 roku antybiotyków, stały się one jednym z głównych narzędzi w nowoczesnej ochronie zdrowia ludzi i zwierząt. Rola antybiotyków nabierała coraz większego znaczenia w leczeniu poważnych infekcji bakteryjnych, zapobieganiu powikłań pooperacyjnych, ochronie ludzi z upośledzeniem układu immunologicznego. U zwierząt głównymi celami zastosowania antybiotyków są promocja wzrostu oraz ochrona ich zdrowia. 

            Obecnie w medycynie ludzkiej, jak i weterynaryjnej zwraca się coraz większą uwagę na zasadność stosowania antybiotyków w danych jednostkach chorobowych oraz w trakcie cyklu produkcyjnego zwierząt. Główną przyczyną tego zjawiska jest ciągły rozwój nauk biologicznych oraz narastająca oporność bakterii na antybiotyki. Oporność ta jest wynikiem bezpośrednio związanym ze zbyt częstym stosowaniem antybiotyków. Im większa ilość antybiotyków jest używana, tym większa szansa na zdominowanie danej populacji bakterii przez bakterie oporne. Obecnie obserwujemy dwa trendy w globalnym użyciu antybiotyków. Pierwszy, to wzrost zamożności wielu krajów, co za tym idzie większy dostęp do leków. Zwiększa to użycie właściwe oraz niewłaściwe antybiotyków, co sprzyja narastaniu oporności. Drugi, to coraz to większe zapotrzebowanie na białko, co sprzyja intensyfikacji produkcji zwierzęcej, prowadząc do większego użycia antybiotyków i ponownie zwiększa to ryzyko narastania oporności. 

            Zjawisko to spowodowało coraz to większe poszukiwanie możliwości ograniczenia użycia antybiotyków w medycynie ludzkiej i weterynaryjnej. Zwraca się coraz to większą uwagę na rolę szeroko pojętej profilaktyki. W produkcji zwierzęcej duże nadzieje pokłada się w ciągłym rozwoju szczepionek, użyciu dodatków paszowych oraz na optymalizacji warunków zoohigienicznych. Jednym z dodatków paszowych, ważnym w aspekcie ograniczenia użycia antybiotyków są probiotyki. Wykorzystując ich synergistyczne działanie z kwasami organicznymi, średnio-łańcuchowymi kwasami, fitobiotykami oraz przy odpowiednim dobraniu materiałów paszowych możemy uzyskać alternatywę dającą dobre wyniki produkcyjne.



Graf 1. Globalne zużycie antybiotyków w produkcji zwierzęcej(miligramy/10km2 2010r.)

Źródło: Van Boeckel i in 2015.


  Antybiotyki w produkcji zwierzęcej są szeroko stosowane od momentu zwiększenia ich dostępności. Mają one również właściwości stymulowania wzrostu zwierząt. Na świecie więcej antybiotyków zużywa się w produkcji drobiu, trzody, bydła, niż w medycynie ludzkiej. Dla przykładu w USA 80% całkowitego zużycia antybiotyków obejmuje zastosowanie w paszy. Ilość zużywanych antybiotyków w produkcji zwierzęcej opisuje wykres 1. 

          Najnowsze badania przeprowadzone w Europie i Stanach Zjednoczonych dowodzą, że ograniczenie użycia antybiotyków jest możliwe, przy zachowaniu minimalnego wpływu na wyniki produkcyjne. W przypadku optymalizacji czynników wpływających na produkcję użycie antybiotyków, jako promotor wzrostu, może być zminimalizowane. 

            Antybiotyki odgrywają trzy główne role w produkcji zwierzęcej: indywidualne leczenie zwierząt z infekcją bakteryjną, zastosowanie prewencyjnie przeciw infekcjom bakteryjnym oraz, w niektórych krajach, jako promotor wzrostu. Dwie pierwsze role są identyczne z zastosowaniem antybiotyków u ludzi. Profilaktyczne, często zwane „metafilaktycznym” użycie antybiotyków ma miejsce najczęściej w produkcji wieprzowiny, a dokładniej w momencie odsadzania prosiąt od lochy. 

            Większość antybiotyków stosowanych w medycynie weterynaryjnej odpowiada tym, stosowanym w medycynie ludzkiej. Z 27 antybakteryjnych klas, używanych w produkcji zwierzęcej tylko 9 używanych jest wyłącznie dla zwierząt. Trzy główne klasy tomakrolidy, penicyliny, tetracykliny, odgrywają one również znaczącą rolę w medycynie ludzkiej.

            EFSA(Europejska Rada Bezpieczeństwa Żywności) i ECDC ( Europejskie Centrum Prewencji Chorób) szczegółowo śledzi problem oporności w krajach członkowskich. Najwyższy współczynnik oporności dotyczy bakterii izolowanych od drobiu i świń. Główne bakterie oporne to Salmonella, Campylobacter, Escherichia coli, i w niektórych przypadkach oporny na metycylinę Staphylococcus aureus (MRSA).

 

Stosunek bakterii opornych (%)

Wykres 1. Oporność bakterii Escherichia coli u świń i brojlerów 2010r.                               

 Źródło: Bernd-Alois Tenhagen, OIE-MeetingParis 2013


Jaki wpływ ma użycie antybiotyków w produkcji zwierzęcej na ogół oporności bakterii na antybiotyki? Parametr ten jest trudny do określenia, niemniej jednak wzięto pod uwagę kilka połączeń pomiędzy stosowaniem antybiotyków u zwierząt, a wpływem na ludzi.

Są to:

- bezpośrednie przeniesienie oporności bakterii ze zwierząt na ludzi

- przeniesienie oporności poprzez produkty pochodzenia zwierzęcego

Levy i in. (1976) po raz pierwszy dowiódł o możliwość i przeniesienia opornych bakterii ze zwierząt na człowieka. Była to oporna Escherichia coli przeniesiona z drobiu na właścicieli fermy. To odkrycie spowodowało kaskadę badań w tym kierunku oraz rozwój analiz genetycznych w celu identyfikacji takich przypadków. 




Wykres.2 Zużycie antybiotyków w produkcji zwierzęcej 2010; 2030(szacowana wartość 2030). 

Źródło: Van Boeckel i in 2015.

Probiotyki alternatywą dla antybiotyków.

Istotna rola przewodu pokarmowego w utrzymaniu zdrowia i produkcyjności zwierząt spowodowała wzrost zainteresowania probiotykami.

Wśród bakterii probiotycznych skupiających największą uwagę naukowców wymienić należy: Bacillus (B. cereus, B. subtilis, B. licheniformis, B. coagulance), Lactobacillus (L. plantarum, L. acidophilus, L. casei, L. farciminis, L. rhamnosus), Enterococcus (E. faecium), Pediococcus (P. acidilactici, P. pentosaceus), Clostridium (C. butiricum).

Badania dotyczące mechanizmu działania probiotyków zwracają uwagę na dwa mechanizmy. Pierwszy, bakteriostatyczny poprzez wytwarzanie bakteriocyn, drugi ma związek z ochroną błony śluzowej jelit . Działanie to polega na hamowaniu kolonizacji śluzówki przez patogeny oraz stymulowanie lokalnego układu immunologicznego (GALT).

Probiotyki odgrywają istotną rolę jako dodatki paszowe w żywieniu trzody chlewnej, zwłaszcza podczas odchowu prosiąt. Wpływają istotnie na skład mikroflory przewodu pokarmowego, zmniejszają ilość biegunek w stadzie, a w efekcie przyczyniać się mogą do poprawy efektów produkcyjnych. Spośród probiotyków duże uznanie wykazują bakterie kwasu mlekowego z rodzaju Lactobacillus. Bakterie probiotyczne wytwarzają wiele cennych dla organizmu świń substancji takich jak: kwasy organiczne, witaminy z grupy B, nadtlenek wodoru i bakteriocyny. Ich stosowanie powoduje zwiększenie średnich dobowych przyrostów masy ciała, poprzez produkcję i zwiększenie wydzielania enzymów przez organizm gospodarza.

Jedną z głównych przyczyn biegunek prosiąt są bakterie Escherichia Coli. Wymienić należy dwa serotypy E.coli związane z chorobą. Są to enterotoksyczna E. coli (ETEC) oraz patogeniczna E. coli (EPEC). ETEC jest głównym czynnikiem etiologicznym biegunek okresu odsadzeniowego prosiąt od lochy (PWD). Ten typ E. coli swą patogenność zawdzięcza toksynom oraz fimbriom (LPS). ETEC ma zdolność adhezji do błony śluzowej jelita cienkiego oraz produkcji enterotoksyn, wynikiem tych właściwości jest zmiana przepływu wody i elektrolitów w enterocytach. Gdy nadmiar wody nie jest wchłonięty w jelicie grubym, dochodzi do wystąpienia biegunki. W krytycznych przypadkach nadmiar utraty wody i elektrolitów prowadzi do odwodnienia, kwasicy metabolicznej i śmierci. W niektórych przypadkach kolibakteriozy straty w produkcji prosiąt mogą sięgać 25 – 70%.

W celu zminimalizowania ryzyka biegunek bardzo ważna jest profilaktyka. Jednym z elementów profilaktyki jest pasza. W okresie odsadzenia należy zwrócić uwagę na dwa główne parametry białko i włókno, a w szczególności jego frakcję. Stosunek NDF:ADF powinien być zbliżony do 2:1. W celu uzyskania takiego wyniku niezbędne jest zastosowanie materiałów paszowych z wyższą zawartością włókna, na przykład wysłodków buraczanych, suszy owocowych. Z czterech głównych zbóż dominować powinien jęczmień, najlepiej poddany obróbce termiczno-ciśnieniowej, z dodatkiem płatków owsianych. Białko natomiast powinno kształtować się na poziomie poniżej 18% w masie świeżej. Surowce białkowe powinny być najwyższej jakości. Do głównych zaliczyć można fermentowane białko sojowe, mączkę rybną, białko ziemniaczane, białka po produkcji aminokwasów. Białko ogólne na poziomie 18% nie pokrywa zapotrzebowania prosiąt na aminokwasy, dlatego uzupełnienie paszy o aminokwasy syntetyczne jest konieczne.

Z dodatków paszowych coraz częściej w paszach stosuje się probiotyki i prebiotyki. Szczepy z rodzaju Lactobacilllus zaburzają adhezję ETEC, co wpływa korzystnie na ograniczenie występowania biegunki prosiąt. Drożdże z rodzaju Saccharomyces mają natomiast zdolność do stymulowania odporności jelit oraz inhibicji wiązania toksyn bakteryjnych do receptorów enterocytów. Prebiotykom, takim jak mannany i fruktany przypisuje natomiast działanie stymulujące rozwój korzystnej mikroflory jelit.

Poznanie epidemiologii oraz prawidłowa diagnoza powinny być kluczem do ustalenia planu zarządzania i prewencji przeciw kolibakteriozie. Użycie antybiotyków w celach profilaktycznych i terapeutycznych jest często praktykowane. Niemniej narastające obawy związane z użyciem antybiotyków powodują szersze zastosowanie szczepionek, probiotyków, prebiotyków oraz skupiają większą uwagę na zarządzaniu na fermie. Narastająca ilość izolowanych szczepów E. coli opornych na antybiotyki wywiera wpływ na racjonalne używanie antybiotyków.

Probiotyki w walce z beztlenowcami.

Ferma trzody chlewnej w Wielkopolsce



Grupa 1 – pasza bez dodatku probiotyku

Grupa 2,3,4,5 – pasza z dodatkiem probiotyku (bakterii kwasu mlekowego)  

Zastosowanie probiotyku w paszach dla tuczników w walce z beztlenowcem nabiera coraz większego znaczenia. Poprzez konkurencyjność o składniki pokarmowe w jelicie bakterie kwasu mlekowego znaczącą ograniczają możliwość namnażania się bakterii z rodzaju Clostridium. Bardzo dobre efekty w produkcji daje połączenie zastosowania zakwaszacza i probiotyku. Efektem tej synergii jest lepsze wykorzystanie składników pokarmowych z paszy, co w efekcie zapobiega dostawaniu się do jelita grubego substratu do namnożenia się bakterii Clostriduim. 

Użycie probiotyków, jako pomoc w kontroli występowania biegunek u prosiąt wywołanych przez Clostridium difficile i Clostridium perfringens to kolejny przykład zastosowania bakterii probiotycznych. Wymieniony patogen odgrywa duże znaczenia jako drobnoustrój wywołujący biegunkę u świń. Istnieją również obawy o możliwości przenoszenia się patogenu na ludzi i wywoływanie choroby. Czynnikiem chorobotwórczym Clostridium difficile są enterotoksyny: enterotoksyna A, cytotoksyna B oraz ADP -rybotransferaza. Toksyny te należą do grupy egzotoksyn. W przypadku prosiąt wywołują one dysfunkcję w okrężnicy i jelicie ślepym.  

Podsumowanie

Powyższe przykłady zaczerpnięte z fachowej literatury i badań są dowodem na to, że probiotyki mogą być jedną z alternatyw dla antybiotyków. Szerokie spektrum działania probiotyków w przewodzie pokarmowym daje możliwość zastosowania tego dodatku w paszach dla wszystkich grup technologicznych trzody chlewnej. Należy również stwierdzić, że użycie antybiotyków z produkcji zwierzęcej w wielu przypadkach jest uzasadnione. Niniejsze opracowanie kładzie nacisk na poszukiwanie alternatyw w celu ograniczenia użycia antybiotyków i ich racjonalnego użycia. Zastosowanie antybiotyków w celu stymulacji produkcyjności może być zredukowane do zera, przy czym wymaga to skupienia się na wszystkich krytycznych czynnikach produkcji zwierzęcej.   

Autor: Krystian Antkowiak – Konsultant Cedrob Pasze ds. żywienia trzody chlewnej

Literatura dostępna u autora

            

 


Pozostałe aktualności

Kukurydziane żniwa 2020. START !!!

Trwają kukurydziane żniwa. Od dwóch tygodni na polach odbywa się koszenie kukurydzy na ziarno. Coraz więcej tego surowca pojawia się też w punktach skupu.  Tylko do 15 października...

23 PAŹ, 2020 GODZ: 10:57

WP Rypin II: termin uruchomienia niezagrożony

Zaledwie osiem miesięcy pozostało do uruchomienia piątej wytwórni Cedrob Pasze a drugiej zlokalizowanej w tym samym mieście. Tym samym, już w czerwcu przyszłego roku w Rypinie (woj....

12 PAŹ, 2020 GODZ: 14:26

Żniwa 2020: nieco później, ale z urodzajem

Płynące z rynku wzrastające zapotrzebowanie na produkty paszowe stawia przed Cedrob Pasze nowe wyzwania. Każdego roku w okresie żniw dział zaopatrzenia w surowce skupuje coraz więcej...

12 PAŹ, 2020 GODZ: 11:28