Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 8
1.1. Общая характеристика взаимодействий в системе «организм-хозяин, микробные биоценозы пищеварительного тракта» 8
1.2. Пробиотики. Понятие, практика и перспектива применения 17
1.3. Действие пробиотиков на минеральный статус организма 25
2. Собственные исследования
2.1. Материалы и методы исследований 3 8
2.2. Результаты эксперимента по оценке действия Bifidobacterium longum и Bacillus subtilis на минеральный обмен в организме лабораторных животных 45
2.2.1. Корма и кормление подопытных животных 45
2.2.2. Рост и развитие подопытных животных 46
2.2.3. Влияние пробиотиков на интерьерные особенности подопытных животных 49
2.2.4. Влияние пробиотиков на содержание микроэлементов в отдельных частях и тканях подопытных животных 50
2.2.5. Резюме по итогам.исследований действия пробиотиков на минеральный обмен в организме лабораторных животных 56
2.3. Результаты исследований по оценке действия пробиотических препаратов на обмен веществ и продуктивность кур-несушек 57
2.3.1. Корма и кормление подопытной птицы 57
2.3.2. Переваримость питательных веществ корма птицей 60
2.3.3. Влияние пробиотических препаратов на яичную продуктивность кур-несушек 61
2.3.4. Убойные качества, морфологический состав тела
подопытной птицы 63
2.3.5. Трансформация питательных веществ корма в продукцию 66
2.3.6. Обмен химических элементов в организме кур-несушек 68
2.3.6.1. Влияние пробиотиков на содержание химических элементов в продукции, синтезируемой курами-несушками 68
2.3.6.2. Эффективность конверсии химических элементов из корма в продукцию кур-несушек 75
2.3.7. Экономическая эффективность использования пробиотиков при производстве яйца 78
2.3.8. Резюме по итогам исследований действия пробиотиков на минеральный обмен в организме подопытных птиц 79
2.4. Материалы исследований по оценке действия перорального приема Bifidobacterium longum на эндогенные потери минеральных веществ из организма крыс 80
2.4.1. Корма и кормление подопытных животных 80
2.4.2. Рост и развитие подопытных животных 82
2.4.3. Влияние пробиотиков на крепость костей и макроэлементный состав тела подопытных животных 84
2.4.4. Влияние Bifidobacterium longum на содержание микроэлементов в тканях и органах подопытных животных 86
2.4.5. Резюме по итогам исследований по оценке действия бифидумбактерий на эндогенные потери минеральных веществ из организма крыс 90
3. Обсуждение полученных результатов 91
4. Выводы 108
5. Предложения производству 110
6. Список литературы
- Общая характеристика взаимодействий в системе «организм-хозяин, микробные биоценозы пищеварительного тракта»
- Результаты эксперимента по оценке действия Bifidobacterium longum и Bacillus subtilis на минеральный обмен в организме лабораторных животных
- Корма и кормление подопытной птицы
- Экономическая эффективность использования пробиотиков при производстве яйца
Введение к работе
Актуальность темы. Одним из возможных подходов к повышению продуктивности сельскохозяйственных животных является использование препаратов нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта в качестве специфических стимуляторов обмена веществ, способствующих повышению переваримости питательных веществ корма и снижению нерациональных затрат энергии (Kiesslinng К.М. et al. 1984; Lindenbaum J. 1986; Swanson S.P. et al. 1988; Goldin B.R. et al. 1989; Rowland I. 1995; Yang L. et al. 1996).
Многогранность действия пробиотических препаратов на организм животных и человека общеизвестна, в числе ее характеристик - стимуляция неспецифического иммунитета (Низько Н.Н., 1999), коррекция микроэкологического статуса (Ленцнер А.А. и др., 1987, Гончарова Г.И. и др., 1987, Панин А.Н., Серых Н.И., 1996), изменения характера пищеварения, улучшение витаминного обмена (Бессарабов Б.Ф., 1983) и т.д. Между тем не менее выраженным является действие пробиотиков на обмен минеральных веществ (Шендеров Б. А., 1998).
Так, исследованиями В.И. Георгиевского и др. (1979), Б.А. Шендерова (2005) установлено, что циркуляция в организме хозяина минеральных веществ и их участие в сложных биохимических процессах находится под регулирующим влиянием микрофлоры пищеварительного тракта. Благодаря микроорганизмам, минеральные элементы превращаются в биологически распознаваемые органические структуры, которые способны сорбироваться, включаться в витамины, гормоны, ферменты, а затем и экскретироваться во внешнюю среду.
Любые изменения в микробной экологии организма тотчас отражаются на всех процессах минерального обмена, это необходимо учитывать как при
составлении рационов, так и при формировании комплексов пробиотиков и пребиотиков.
Введение пробиотиков в корм непременно будет сопровождаться изменениями в составе питательных веществ, всасываемых из пищеварительного тракта. При этом, ввиду снижения усвояемости отдельных микронутриентов из пробиотиксодержащих рационов, возможно возникновение напряжения в межуточном обмене веществ, что, безусловно, должно привести к увеличению издержек энергии на синтез вновь образующихся тканей тела. В этой связи нам представлялось необходимым изучить специфические особенности влияния пробиотических препаратов на обмен отдельных элементов, что, по-нашему мнению, в перспективе должно обеспечить эффективную коррекцию данных диет по комплексу микроэлементов.
Цель и задачи исследований. Целью данной работы являлось изучение влияния пробиотических препаратов на основе культур Bifidobacterium longum и Bacillus subtilis на минеральный статус животных, обмен веществ и продуктивность кур-несушек.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
выявить особенности обмена химических элементов в организме лабораторных животных и птиц, получающих с кормом пробиотики споробак-терин и соя-бифидум;
изучить влияние культуры Bacillus subtilis и Bifidobacterium longum на переваримость питательных веществ корма и продуктивность кур-несушек;
определить влияние перорального приема Bifidobacterium longum на величину эндогенных потерь химических элементов и крепость трубчатых костей у лабораторных животных-крыс;
дать экономическую оценку эффективности пробиотиков споробакте-рина и соя-бифидум в рационах кур-несушек.
Научная новизна исследований. Впервые предложен способ отбора апатогенных микроорганизмов для их включения в состав пробиотических препаратов, основанный на различном действие микрофлоры на величину эндогенных потерь макро- и микроэлементов из организма животных.
Установлено различное селективное действие пробиотиков Bifidobacterium longum и Bacillus subtilis на ретенцию химических элементов из корма в организм крыс и кур-несушек.
Разработана методика оценки эндогенных потерь химических элементов из организма животных, апробация которой в эксперименте позволила установить протекциониское действие Bifidobacterium на экскрецию токсичных элементов из организма крыс, а также выявить факт зависимости прочности костей животных в условиях элементдефицитной диеты от присутствия в рационе пробиотического препарата.
Новизна исследований защищена положительными решениями на выдачу патентов РФ по заявкам № 2004136100/13, № 2005111447/13.
Практическая значимость работы. Использование нового метода отбора штаммов адаптогенной микрофлоры при разработке пробиотических препаратов позволит повысить эффективность данных добавок в части корректирующего действия на элементный статус организма животных.
Включение пробиотика соя-бифидум в пшенично-ячменные рационы кур-несушек позволит повысить сохранность птицы на 1-2% и обеспечит повышение рентабельности производства яйца на 8-10%.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на I и II Международных научно-практических конференциях «Биоэлементы» (Оренбург, 2004, 2007); I Съезде Российского общества медицинской элементологии (РОСМЭМ) (Москва, 2004); III Международном симпозиуме «Современные проблемы ветеринарной диетологии и нутрицио-логии» (Санкт-Петербург, 2005); расширенном заседании научных сотрудни-
ков и специалистов Института биоэлементологии Оренбургского государственного университета и отдела кормления ГНУ «Всероссийский НИИ мясного скотоводства» (Оренбург, 2006).
Положения, выносимые на защиту:
присутствие в рационах культур Bacillus subtilis и Bifidobacterium longum на пшенично-ячменной основе обеспечивает повышение продуктивности кур-несушек;
пероральный прием культур Bacillus subtilis и Bifidobacterium longum оказывает селективное действие на элементный статус животных и птиц;
скармливание соя-бифидум способствует выведению тяжелых металлов из тела животных и птиц, обеспечивает снижение эндогенных потерь эс-сенциальных элементов.
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 6 статей в рецензируемых периодических изданиях. Приоритет исследований защищен двумя положительными решениями на выдачу патентов РФ на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 150 страницах машинописного текста и включает введение, обзор литературы, главу по материалам и методам исследования, результаты собственных исследований, обсуждение полученных результатов, выводы, практические предложения, список литературы. Диссертация содержит 15 рисунков, 34 таблицы, 13 приложений. Список литературы включает 285 наименований, в том числе 147 - на иностранных языках.
Общая характеристика взаимодействий в системе «организм-хозяин, микробные биоценозы пищеварительного тракта»
Трудно поверить, что менее 150 лет назад, до работ Пастера, человечество практически не имело представления о биологическом микромире. В настоящее время человек широко использует микроорганизмы в различных областях своей жизни, усиливая их полезную деятельность, уменьшая отрицательные воздействия (Печуркин Н.С., 1978, Гальперин Ю.М., Лазарев П.И., 1986).
Подчеркивая значимость для человека микроорганизмов, можно процитировать Бориса Аркадьевича Шендерова (1997): «Организм находится в тесном взаимодействии с сотнями миллиардов микроорганизмов, покрывающих всю поверхность тела своеобразной биопленкой, выполняющий для организма хозяина роль, сопоставимую по своей значимости с ролью плаценты для плода. Подобно тому, как плацента регулирует взаимодействие плода с организмом матери, биопленка для макроорганизма является той же скорлупой, которая регулирует его взаимодействие с окружающей средой», причем основную нагрузку в такой протекционистской работе выполняют именно кишечные биоценозы. Это обстоятельство эволюционно предопределило симбиоз организма животного и микроорганизмов, который со временем трансформировался из простого «переживания» в теснейшее взаимодействие (Перетц Л.Г, 1955; Петровская В.Г., Марко О.П., 1976; Чахава О.В., 1987; Шендеров Б.А., 1987; Смирнов В.В., СР. Резник и др. 1992).
Важность этих связей для организма прекрасно иллюстрируется тяжестью дисбиозных состояний, отмечаемых при антибиотико - и химиотерапии (Безуглый И.П., Перфильева Е.А., 1971; Куваева И.Б., 1976; Макрегор Р.К., 1986; Зон Г., 1992). Van der Waaij D. (1988), Б.А. Шендеров (1998) отметили, что при де-контаминации кишечника животных, путем орального введения им антибиотика, наблюдается увеличение массы кишечной стенки тонкой и толстой кишки, уменьшение размера селезенки и тимуса. В последние четыре десятилетия значительно усовершенствованы методы получения биоматериала для бактериологического анализа из различных участков пищеварительного канала (Mackie R.I., White В.A., Bryant М.Р., 1991, Запруднов A.M., Мазанкова Л.Н, 2001).
Получение аспиратов и посев материала с соблюдением строго анаэробных условий (в атмосфере азота), а также применение проточных сред для культивирования тоже способствовали получению более точных сведений о распределении микробных ассоциаций в желудочно-кишечный тракт в норме и при патологии.
Так, стало известно, что в содержимом желудка и в проксимальной части тонкой кишки у мышей и крыс содержатся в норме лактобациллы и анаэробные стрептококки почти в тех же количествах, что и в слепой кишке, однако там отсутствовали Е. coli, энтерококки и Bacteroides (Dubos R., Schaedler R.W., 1965). Таким образом, кишечные палочки в здоровом организме не заселяют желудок, двенадцатиперстную кишку, начальные петли тощей кишки, желчный пузырь и желчные протоки.
При нормальном физиологическом состоянии наибольший вклад в общие процессы обмена вносит флора дистальных отделов кишечника, где она размножается в очень больших количествах. Преобладание неспорообра-зующих облигатно анаэробных микроорганизмов родов L. bifidus и Bacteroides тесно связано с физиологическими особенностями слизистой оболочки толстой кишки. Уже сравнительно давно показано, что муцины, выделяющиеся в составе сока толстой кишки, являются стимуляторами роста L. bifidus (Goldstein F., Wirts C.W., Josephs L., 1962).
Очень важным фактором в регуляции состава флоры в толстой кишке является наличие антагонистических и симбиотических микроорганизмов. Бифидобактерии оказывают антагонистическое воздействие на развитие гнилостной флоры, осуществляющей протеолиз в кишечнике (Хенель Г., Грютте Ф.-Х., 1966, Гончарова Г.И., Вилыпанская Ф.Л., 1968).
Наличие выраженного органного тропизма подтверждается и опытами на безмикробных мышах, после перорального заражения которых Bacteroides высевались только из содержимого слепой и толстой кишок, тогда как молочнокислые бактерии заселяли весь пищеварительный тракт (Dubos R., SchaedlerR.W., 1965).
Одним из наиболее естественных и постоянно действующих на состав кишечной флоры факторов внешней среды является питание. В процессе эволюции в кишечнике животных в соответствии с характером питания складываются определенные микробные ассоциации, поскольку именно состав пищи определяет количество и качество пищеварительных секретов, состав всего химуса, поступающего в толстый кишечник и служащего питательной средой для микроорганизмов (Camps D.M., Brizuela М.А., Serrano P., 1999).
В 1963 г. Dubos обозначил их как (непатогенные) аутохтонные и (условно-патогенные и патогенные) аллохтонные микроорганизмы. Вместе с нетипичными для кишечного биоценоза микроорганизмами, поступившими в кишечник из окружающей среды, они составляют нормальную кишечную микрофлору.
О.Н. Braun et al. (1995) отметили, что микроорганизмы пищеварительного тракта активно участвуют в синтезе аминокислот, используя в качестве источника азота - аммиак, а в качестве источника углерода - углекислый газ, уксусную, пропионовую и другие органические кислоты.
Микробная популяция рубца быстро растет, и микробные клетки переходят из рубца вместе с непереваренным материалом в следующие отделы пищеварительного тракта жвачных. В самом рубце пищевые ферменты не образуются, но в других отделах выделяются протеазы, которые разрушают и переваривают микробные клетки, когда они поступают сюда из рубца. Образующиеся в результате азотистые соединения и витамины используются животными (Стейниер Р., Эдельберг Э., Ингрэм Дж.,1979).
Каждый участок тела обеспечивает особую экологическую нишу, для которой отбирается характерная флора. Условия в желудке и тонком кишечнике не благоприятствуют развитию бактерий. Однако толстый кишечник населен чрезвычайно обильной и постоянной микрофлорой. Природа этой микрофлоры изменяется в зависимости от питания и возраста.
В кишечном тракте взрослых преобладающими бактериями являются некоторые виды Bacteroides, Escherichia coli и Streptococcus faecalis. Микроорганизмы рода Bacteroides являются наиболее характерными бактериями кишечного тракта млекопитающих и редко встречаются где-либо еще.
По данным ряда авторов М. Alarm (1995), М. Alarm, Т. Midtvet, (1996), Н.А. Поликарпов и др. (1994, 1996), бактерии обладают эндонуклеазной активностью. Показано, что нуклеиновые кислоты быстро исчезают из просвета кишечника, что свидетельствует об их использовании присутствующими в этой области микроорганизмами в качестве дополнительного источника углерода, энергии, азота и биосинтеза собственных нуклеиновых кислот.
Н.А. Gordon (1981) пришел к выводу, что микрофлора желудочно-кишечного тракта оказывает существенное влияние на водно-солевой обмен хозяина, участвуя в процессах всасывания воды, электролитов и др. неорганических соединений из кишечного содержимого, а также секреции тех же компонентов в просвет кишечника.
Результаты эксперимента по оценке действия Bifidobacterium longum и Bacillus subtilis на минеральный обмен в организме лабораторных животных
Кормление подопытных животных осуществлялось комбикормом на основе пшенично-ячменной кормосмеси - 70%, с содержанием 172,3 г/кг сырого протеина (табл. 2.2.1).
Начиная с 14-недельного возраста, в состав комбикормов животным опытных групп дополнительно вводился споробактерин, в дозе 2,5 мл/кг корма - в I опытной, основой препарата является живая культура сенной палочки штамма 534. Штамм Bacillus subtilis 534, составляющий основу препарата споробактерина, способный продуцировать во внешнюю среду широкий набор протеолитических, сахаро- и амилолитических ферментов (Жданов П.И. 1994) и соя-бифидум - в дозе 6,2 мл/кг корма - во II опытной. Штамм Bifidobacterium longum, взвесь бифидобактерий в питательной пищевой среде нормализует микрофлору кишечника, оказывает иммуномодулирующее действие. Является антагонистом широкого спектра патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, участвует в синтезе ферментов (лактаза, гли-козидаза, декарбоксилаза и т.д.), обладает кислотообразующей функцией (ЦинбергМ.Б.,2001).
Включение пробиотических препаратов в рацион оказало влияние на поедаемость корма. У опытных групп поедаемость корма была 100%, состояние удовлетворительное. Причем в начале опыта данное влияние выражалось наиболее ярко. За весь первый лабораторный опыт поедаемость корма подопытными животными во всех группах была сходной.
В наших исследованиях дача пробиотиков обусловила специфичность динамики живой массы крыс I и II опытных групп.
Так, присутствие споробактерина в рационе подопытных животных привело к увеличению их живой массы уже после первой недели эксперимента на 19,9%, относительно контроля. В последующие две недели нами отмечалось ее увеличение на 6,8% (Р 0,05) - после 2-х недель и на 17,4% -после третьей недели учетного периода, однако в последующем живая масса опытных животных не отличалась от контроля. После 28 дней скармливания споробактерина различия между контролем и I опытной группой по данному
показателю составили 0,2%, после 35 дней - 0,95%). А в конце эксперимента и вовсе живая масса особей I опытной группы оказалась достоверно на 6,4% (Р 0,05) ниже уровня контроля (табл. 2.2.2, рис. 2.2.1). Таблица 2.2.2 - В последующем происходит достоверное увеличение массы II опытной группы: 3 неделя - на 27,8% (Р 0,001); 4 неделя - на 9,6% (Р 0,05); 5 неделя - на 8,1% (Р 0,05), относительно контрольной.
Сравнительный анализ динамики живой массы в опытных группах позволяет обнаружить, что начиная с начала опыта и по 2 неделю эксперимента, происходит относительное снижение живой массы животных во II опытной группе, причем в 1 неделю даже достоверное на 8,2% (Р 0,05). Тогда как в последующие четыре недели животные II опытной группы превосходили сверстников из I опытной по данному показателю на 8,9 - после второй, 9,9 -после третьей, 7,1 - после четвертой и 5,4% - после пятой недели учетного периода (Р 0,05).
Вполне очевидно, что системы, испытывающие колебательные превращения, будут реагировать на внешние воздействия, через изменения характеристик интенсивности обменных процессов (рис.2.2.2).
В нашем случае дача пробиотиков была сопряжена со специфическими возмущениями в динамике приростов живой массы опытных особей. При этом наиболее выраженными эти изменения были во II опытной группе, что выражалось в большей амплитуде колебаний величины приростов. Необходимо отметить синхронность с которой происходили колебания приростов живой массы в опытных группах, что отчасти мы склонны расценивать как следствие изменения моторики кишечника подопытных крыс.
Подводя итог вышесказанному, можно отметить, что включение спо-робактерина и соя-бифидум в рацион животных сопровождается изменениями в динамике роста животных, это предполагает и определение интерьер-ных изменений.
Стимулирование обмена веществ введением пробиотических препаратов в рацион подопытных животных сопровождалось достоверными изменениями целого ряда характеристик тканей тела животных. Так, масса паренхиматозных органов в I и II опытных группах снизилась на 25-27% (Р 0,05) (табл. 2.2.3).
Корма и кормление подопытной птицы
Исследования в условиях птицефабрики «Родина» на курах-несушках промышленного стада позволили оценить экономическую эффективность использования препаратов.
Как следует из полученных результатов, дача пробиотических препаратов способствовала повышению продуктивности подопытной птицы.
Помимо всего прочего, получение большей продукции привело и к меньшей себестоимости яиц в I опытной группе, соответственно, себестоимость составила 1000,0 руб., что на 1,96% ниже, чем в контроле, во II опытной - 1160,0 руб., что на 13,7% выше контрольной группы.
Реализационная стоимость яйца во всех группах была одинаковой -1 руб. 35 копеек. Затраты на корма в I опытной группе составили 41 руб. 99 коп, что на 5,9%) ниже, чем во II опытной группе.
По нашим расчетам, прибыль от содержания кур-несушек составила в контрольной группе 330,0 рублей, что на 20,0 рублей меньше, чем в I опытной группе, и на 140,0 рублей больше, чем во II опытной группе.
Использование соя-бифидум в составе рационов обеспечило повышение рентабельности производства яйца в абсолютном значении от 32,4% до 40,8%, относительно контроля. При скармливании споробактерином уровень рентабельности снизился до 30,7%.
Таким образом, введение в рацион пробиотического препарата соя-бифидум обеспечило повышение рентабельности производства товарной продукции до уровня 40,8%. Эта величина была выше аналогичного показателя в контроле на 8,4%, во II опытной группе на 10,1 %.
Проанализировав полученные данные, можно сформулировать предварительные выводы: а) введение в рацион пробиотических препаратов сопровождалось уве личением переваримости питательных веществ корма, причем значительное повышение коэффициента переваримости наблюдалось в группе, получав шей бифидумбактерии; б) пробиотики оказывают положительное влияние на яичную продук тивность кур-несушек. Наиболее выраженный эффект наблюдался в I опыт ной группе, где интенсивность яйцекладки составила в среднем за период опыта 86,9%, что на 3,6% выше контроля и на 1,2% - II опытной группы; в) дача споробактерина подопытной птице вызывала накопление, как макро- и микроэлементов, так и токсичных элементов: серебра, свинца, оло ва, алюминия, кадмия; бифидумбактерии способствовали выведению ток сичных элементов из тела птиц; г) дача подопытной птице сои-бифидум сопровождалась снижением количества макроэлементов в совокупности «тело-яйцо» на 0,15 моль/гол,
Bacillus subtilis - на 0,42; эссенциальных микроэлементов - на 70,3 и 180, ммоль/гол; токсичных - на 0,31 и 0,25 ммоль/гол за опыт, в сравнении с контрольной группой.
Данная информация явилась предпосылкой для разработки методики оценки эндогенных потерь химических элементов из организма животных.
В ходе третьей серии опытов предполагалось изучить влияние пробио-тика штамма Bifidobacterium longum на величину эндогенных потерь химических элементов из организма крыс.
При разработке методики исследований мы опирались на существующую концепцию пищеварения А.А. Алиева (1985), по которой в просвет пищеварительного тракта выделяется значительное количество эндогенных веществ, призванных приблизить состав химуса к составу плазмы крови.
Исходя из этого, оценить влияние пробиотика на эндогенные потери нам представлялось возможным в эксперименте с искусственно создаваемым дефицитом химических элементов. Достижение этого стало возможным через содержание животных на приготовленном особым способом рисе и поением их дистиллированной водой. Кормление животных осуществлялось в соответствии с рекомендациями Института питания РАМН (2002) (состав риса приведен в прил. 6).
Кроме этого, в данный рацион вводили поливитаминный комплекс, содержавший витамины A, D, С, К, Е, Blt В2, В3, В4, В5, В6, Вс, Bi2. Крысы опытной группы перорально получали жидкий пробиотический препарат соя-бифидум в дозировке 6,2 мл/кг живой массы. Оценка состава использованного корма позволила выявить дефицит ряда минеральных веществ в рационе крыс (табл. 2.4.1).
Экономическая эффективность использования пробиотиков при производстве яйца
Проанализировав полученные результаты, можно утверждать, что диета обедненная минералами, способствовала снижению живой массы подопытных крыс, тогда как введение бифидумбактерий в рацион животным, напротив, обеспечивает сохранение массы подопытных животных.
Помимо этого, в ходе исследования было установлено влияние бифидумбактерий на величину эндогенных потерь минеральных элементов. В частности, соя-бифидум демонстрировал способность к сведению к минимуму потерь минеральных веществ из организма крыс.
Определенный интерес представляет выявление селективного действия бактерий Bifidobacterium longum на эндогенные потери минеральных веществ, выражавшееся в более интенсивном выведении из организма животных опытной группы целого ряда тяжелых металлов и стабилизации уровня, отдельных эссенциальных элементов.
Одним из выдающихся достижений человечества в XX веке по значимости, сопоставимым с открытиями в области строения ядра и кодировки информации в молекуле ДНК, является разработка концепции функционального питания, выявление взаимоотношений между компонентами пищи и теми или иными специфическими функциями организма человека и животных, установление механизма этих взаимоотношений, а также научно-обоснованное и технически грамотное комбинирование конкретных представителей различных категорий функционального питания - стратегическое направление развития индустрии пробиотиков и продуктов функционального питания.
В этой связи особое значение приобретают исследования, направленные на оценку минерального обмена в различных живых организмах, которые имеют специфические потребности в тех или иных химических элементах, избирательно поглощают, аккумулируют их в определенных органах, тканях и клетках, а затем выделяют в окружающую среду. При этом для нормальной жизнедеятельности крайне необходимо не только регулярное поступление в организм макро- и микроэлементов, но и правильное их соотношение (тендеров Б.А., 1988).
Одним из возможных подходов к коррекции микроэлементного статуса человека и животных является использование нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта, способной модифицировать процессы секреции и всасывания множества биогенных элементов (Георгиевского В.И. и др., 1979, ШендероваБ.А., 1998, 2005).
Благодаря микроорганизмам, минеральные элементы превращаются в биологически распознаваемые органические структуры, которые способны сорбироваться, включаться в витамины, гормоны, ферменты, а затем и экс кретироваться с мочой, фекалиями. Любые изменения в микробной экологии организма тотчас отражаются на всех процессах минерального обмена.
Эти и многие другие факты подтолкнули нас к дальнейшим и более подробным исследованиям влияния пробиотиков на минеральный статус организма животных и птиц.
Предварительно оценивая проблему, мы выдвинули в качестве рабочей гипотезы предположение, по которой введение пробиотиков в корм будет сопровождаться изменениями в составе питательных веществ, всасываемых из пищеварительного тракта. При этом ввиду снижения усвояемости отдельных микронутриентов из пробиотиксодержащих рационов возможно возникновение напряжения в межуточном обмене веществ, что, безусловно, должно привести к увеличению издержек энергии на синтез вновь образующихся тканей тела. В этой связи нам представлялось необходимым изучить специфические особенности влияния пробиотических препаратов на обмен отдельных элементов, что, по нашему мнению, в организме животных должно обеспечить эффективную коррекцию пробиотиксодержащих диет по комплексу микроэлементов.
В качестве препаратов были выбраны: пробиотик споробактерин (культура Bacillus Subtilis 534) с содержанием в 1 мл препарата 109 микробных тел (Гос. регистрация МЗ РФ Р № 000792/01-2001 от 01.11.2001г.), оптимальная дозировка по П.И.Жданову (1997), соя-бифидум (штамм Bifidobacterium longum), в 1 мл препарата около 107 микробных тел (Гос. регистрация М.З. РФ № 77.99.11.3.У.5249.10.04 и № 7.99.11.3.У.5246.10.04 с включением в Федеральный реестр БАД), оптимальная дозировка по М.Б. Цинбергу (2001). Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач: выявить особенности обмена химических элементов в организме лабораторных животных и птиц, получающих с кормом пробиотики: споробактерин и соя-бифидум; изучить влияние культуры Bacillus subtilis и Bifidobacterium longum на переваримость питательных веществ корма и продуктивность кур-несушек; определить влияние перорального приема Bifidobacterium longum на величину эндогенных потерь химических элементов и крепость трубчатых костей лабораторных животных-крыс, дать экономическую оценку эффективности пробиотиков споробактерина и соя-бифидум в рационах кур-несушек.
