Содержание к диссертации
Введение 6
1. Обзор литературы 14
Пробиотические и пребиотические препараты, их класси- 14 фикация, характеристика и история развития
Продуценты пробиотиков и фармакодинамика препаратов 24 этого класса
1.2.1. Оценка возможности использования живых микроорга- 24
низмов для создания лечебно-профилактических препаратов
1.3. Особенности функционирования и развития пищевари- 33
тельной системы и иммунной защиты у сельскохозяйст
венной птицы
Особенности пищеварения у птицы 33
Особенности функционирования иммунной системы 45 у птицы
1.4. Нормальная микрофлора желудочно-кишечного тракта 57
у цыплят
Характеристика различных бактерий микрофлоры 65 желудочно-кишечного тракта
Физиологические функции нормальной микрофлоры 74 кишечника у птиц
1.5. Пробиотические и пребиотические препараты и их роль в 77
поддержании здоровья животных
1.5.1. Применение пробиотических препаратов с терапевтиче- 77
ской, профилактической и ростостимулирующей целью
2. Собственные исследования 86
2.1. Материал и методы исследований 86
2.2. Результаты собственных исследований 99
2.2.1. Фармакологическая характеристика изучаемых пробиоти- 99
ческих препаратов
2.2.2 Определение острой, хронической токсичности и эмбрио- 100
токсического действия ветома 3 на лабораторных животных
2.2.3. Физиологические показатели роста и развития лаборатор- 106
ных животных в возрастном аспекте и под влиянием раз
личных пробиотиков, доз и схем их применения
Морфометрические показатели развития органов у мышей 106
Морфометрические показатели роста и развития цыплят 114 кросса Родонит
2.2.3.3 Гематологические показатели крови у мышей 133
2.2.3.4. Гематологические показатели крови у цыплят кросса Ро- 136 донит
2.2.4. Оценка влияния ветома 3; 3.1 и ветоцила на морфологиче- 142
ские, гематологические, биохимические, иммунологиче
ские показатели и интенсивность роста цыплят-бройлеров
кроссов ИСА, Бройлер, CV, Смена
2.2.4.1. Морфобиохимические показатели крови у цыплят- 142
бройлеров разных кроссов
Морфогематологические показатели крови у цыплят брой- 142 леров кросс ИСА
Морфологические показатели крови у цыплят-бройлеров 145 кросс Бройлер
Морфогематологические показатели крови у цыплят брой- 148 леров кросс GV
Морфогематологические показатели крови у цыплят- 149 бройлеров кросса Смена
2.2.4.2. Иммунологические показатели крови у цыплят-бройлеров 153
кроссов ИСА, Смена
Кросс ИСА 153
Кросс Смена 155
Аминокислотный состав сыворотки крови у цыплят кросса 161 Смена
Интенсивность роста и сохранность цыплят-бройлеров 164 кросса ИСА, Бройлер, GV и Смена
Кросс ИСА 164
Кросс Бройлер 169
Кросс GV 175
Кросс Смена 178 2.2.5. Оценка влияния ветома 3, ветоцила и бифитрилака на мор- 183
фобиохимические показатели и продуктивность птицы яичного направления кросса Родонит, Шавер, Ломанн
Морфогематологические показатели крови у цыплят 183 кросса Родонит
Морфогематологические показатели крови у цыплят 185 кросса Шавер
2.2.5.3 Биохимические показатели крови у птицы кроссов Родо- 187
нит, Шавер, Ломанн
Кросс Родонит 187
Кросс Шавер 188
Кросс Ломанн 190 2.2.5.4. Интенсивность роста цыплят кроссов Родонит, Шавер, 192
Ломанн
2.2.5.4.1. Кросс Родонит 192
2.2.5.4.2 Кросс Шавер 194
2.2.5.4.3. Кросс Ломанн 196
2.2.6. Оценка влияния ветома 3 на качество получаемой продук- 201
ции
Показатели продуктивности птицы кросса Смена 201
Химический и аминокислотный состав мяса у цыплят 204
2.2.7. Оценка влияния ветома 3, ветоцила, бифитрилака на мик- 210
робиоценоз кишечника у птицы
Кросс Ломанн 210
Кросс ИСА 214
Кросс Смена 219
Кросс Родонит 222
2.2.8. Оценка влияния пробиотиков на яйценоскость, качество 226
яиц и выводимость
Яйценоскость кур-молодок кросса Родонит 226
Яйценоскость племенной птицы кросса Родонит 231
Обсуждение 233
Выводы 270
Практические предложения 273
Литература 275
Приложения 323
Введение к работе
Актуальность темы. Перевод птицеводства на промышленные технологии содержания и кормления, ограничение контактов птицы с почвой, растениями и другими естественными факторами, а также широкая химизация отрасли и нерациональное применение антимикробных средств способствуют нарушению микробных экологических систем в их пищеварительном тракте и возникновению дизбактериозов (Панин А.Н. и др., 2000).
Основной проблемой последних лет является увеличение числа резистентных к антибиотикам возбудителей инфекций и снижение эффективности ряда антибиотиков. Распространение бактерий, устойчивых к антибиотикам, влечет за собой массовую алергизацию больных и развитие дисбактериозов, частота которых быстро растет (Сидоров И.В., 1976; Соколов В.Д., Андреева Н.Л., 1996; Хаитов P.M., Пинегин Б.В., 1997, 2000; Митрохин С.Д., 2004; Панин А.Н., Малик Н.И, 2007).
Недооценка негативного влияния экологических факторов на естественную резистентность животных, проявление их адаптационных механизмов привели к искаженной интерпретации этиологии и патогенеза различных заболеваний животных. Интенсивная эксплуатация птицы в условиях большой концентрации на ограниченной территории приводит к возникновению различных заболеваний, усугубляемых стрессами и условно-патогенной микрофлорой (Болотников И.А. и др., 1983; Вальдман А.Р., Двинская Л.М., 1987; Бузлама В. С. и др., 1987 и др.).
Проблема целенаправленной регуляции иммунологической реактивности макроорганизма и коррекции ее нарушений в настоящее время приобретает особую актуальность (Калмыкова А.И. 2001, 2006; Николаева Т.Н. и др., 2007).
В последние годы значительное количество исследований посвящено изучению влияния фармакологических средств на состояние иммунной системы (Урбан В. П. и др., 1989, 1991; Соколов В. Д., 1989; Соколов В.Д. и др.,
1992; Воронин Е. С. и др., 1991; Ноздрин Г. А. и др., 1991,1992; Масычева В.И. и др., 1995; Щедрин Е. Л. и др., 1993). Особую ценность представляют препараты биологического происхождения, которые физиологичны для организма и экологически безвредны.
В последние годы появились новые подходы к лечению дисбактериозов, связанные с восстановлением естественной экологии организма основанные на использовании активных биологических продуктов. Одним из аспектов такого подхода является нормализация измененного микробного пейзажа организма при помощи бактерийных препаратов (Мирошник О.А., 1997; Бондаренко В.М. и др., 1998; Янковский Д.С. и др., 2004; Тараканов Б.В., 2007; Герасименко В.В., 2008;). Важным арсеналом препаратов этой группы являются пробиотики, применение которых с первых дней жизни позволяет ускорить рост цыплят и уменьшить их отход. Пробиотики могут применяться вместо кормовых антибиотиков с целью стимуляции роста и развития птицы (Ребров А.Я., 1992; Баш-киров О.Г., 2002; Лебедева И.А., 2007).
В отличие от антибиотиков, они не оказывают отрицательного воздействия на нормальную микрофлору, физиологичны для организма, экологически чистые и не имеют противопоказаний для применения. Основой пробиотиков служат либо микроорганизмы, представляющие нормальную микрофлору, либо не характерные для нормофлоры сапрофиты, способные вытеснять патогенные микроорганизмы из кишечника. Пробиотические штаммы микроорганизмов являются неадгезивными транзиторными представителями микрофлоры кишечника. Некоторые полезные свойства делают их перспективными для создания и совершенствования биопрепаратов. Прежде всего, это высокая ферментативная активность, позволяющая им существенно регулировать и стимулировать пищеварение, а также способность оказывать противоаллергегеное, антитоксическое действие и повышать неспецифическую резистентность макроорганизма (Oggioni M.R. et al., 2003; Ouwehand A.C. et al., 2003; Лебедева И.А., 2007; Ноздрин Г.А., Соколов В.Д., Андреева Н.Л. и др., 2008). Антагонизм в отношении
широкого круга патогенных и условно-патогенных микроорганизмов и самостоятельная элиминация из желудочно-кишечного тракта делают конструирование лечебно-профилактических препаратов из пробиотических бацилл особенно перспективным (Сорокулова И.Б., 1998; Калмыкова А.И., 2001, 2006; Лебедева И.А., 2007).
Основная задача птицеводства - обеспечение населения страны ценными продуктами питания. Для выполнения этой задачи необходимо достичь высокого уровня сохранности и продуктивности птицы (Сидоров И.В., 1976; Соколов В.Д., Андреева Н.Л., 1996; Бессарабов Б.Ф., 1971; Бессарабов Б.Ф. и др., 1983, 1988; Шевченко А.И., 2003; Иванова А.Б., 2007; Ноздрин Г.А., 2008).
Пробиотики по мнению ряда авторов могут использоваться для коррекции микробиоценоза и функционального кормления животных (Ноздрин Г.А., 2007; Панин А.Н., Малик Н.И., 2007; Тараканов Б.В., 2007; Герасименко В.В., 2008).
С учетом выше изложенного, актуальной задачей является поиск и изучение новых препаратов, позитивно влияющих на рост и развитие птицы, повышающих продуктивность, иммунный статус и не снижающих качество получаемой продукции.
Препараты должны быть доступными по стоимости, отвечать санитарно-гигиеническим требованиям и не накапливаться в получаемой от животных продукции; их применение не должно усложнять технологию производства (Резниченко Л.В., 2004).
Особое внимание уделяется препаратам биологического происхождения, которые физиологичны для организма и экологически безвредны. Однако эффективность различных препаратов в значительной мере варьирует. Особого внимания заслуживают пробиотики, способные оказывать влияние на организм на системном уровне и затрагивать регуляторные системы, продуцировать разнообразные ферменты, полисахариды, пектины, белки, а также образовывать широкий спектр полипептидных антибиотиков с выраженной антимикробной
активностью в отношении грамположительных и грамнегативных бактерий, активизировать неспецифическую резистентность организма и тем самым повышать устойчивость молодняка и взрослой птицы к заболеваниям. Пробиотики активизируют пищеварение, оказывают противоалергенное, антитоксическое действие и повышают неспецифическую резистентность макроорганизма (Со-рокулова И.Б., 1998; Шендеров Б.А., 2001, 2005; Oggioni M.R. et al., 2003; Ou-wehand AC. et al., 2003).
В последнее время успешно применяют пробиотики на основе Вас. sub-tilis для коррекции микробиценоза, стимуляции интенсивности роста и увеличения продуктивности цыплят-бройлеров, поскольку их действие адекватно сложившимся в процессе эволюции механизмам защиты макроорганизма от патогенных воздействий внешней среды (Смирнов В.В., 1997; Шевченко А.И., 2003; Иванова А.Б., 2007; Ноздрин Г.А., Ноздрин А. Г., 2007; Ноздрин Г.А., Соколов В.Д., Андреева Н.Л. и др., 2008;).
Таким образом, разработка, изучение и использование на птице различных кроссов пробиотических препаратов на основе спорообразующих микроорганизмов рода Вас. subtilis является актуальной задачей, что и определило направление наших исследований.
Цель исследований. Целью данной работы являлось исследование фар-макотоксикологического действия новых пробиотических препаратов и выявления закономерностей в их воздействии на физиолого-биохимический статус организма, продуктивность и качество продукции у кур различных кроссов.
Задачи исследований:
Определить острую, хроническую токсичность и эмбриотоксиче-ское действие ветома 3.
Определить оптимальные дозы и схемы применения ветома и вето-цила и их эффективность в сравнении с бифитрилаком и наринэ.
Выявить закономерности в действии пробиотиков на морфобиохи-мические показатели крови и состояние неспецифической резистентности орга-
низма кур мясного и яичного направления.
Определить закономерности и особенности действия пробиотиков на количественный и качественный состав микрофлоры кишечника у птицы разных кроссов.
Выяснить закономерности в действии пробиотиков в зависимости от кратности и продолжительности их применения на продуктивность, яйценоскость, качество продукции и сохранность птицы.
Провести производственную апробацию пробиотических препаратов ветома 3 и ветоцила.
Научная новизна работы. Впервые изучены новые пробиотические препараты на основе Вас. subtilis ветом 3 и ветоцил и определены токсикологические свойства ветома 3 на лабораторных животных. Установлено, что препарат относится к группе малотоксичных и не обладает нефротоксическим, гепа-тотоксическим, нейротоксическим, аллергенным и эмбриотоксическим действием. Впервые экспериментально и в условиях промышленного производства определены фармакологические свойства и установлены особенности и закономерности в действии изучаемых пробиотиков на цыплятах-бройлеров 4 кроссов (ИСА, Бройлер, GV и Смена) и курах яичного направления 3 кроссов (Ло-манн, Шавер, Родонит). Проведена сравнительная комплексная оценка влияния различных схем применения пробиотиков на основе Вас. subtilis (ветома 3, ветоцила), бифитрилака и наринэ в разные физиологические периоды жизни птицы различных кроссов на морфологические, биохимические и иммунологические показатели крови, микробиоценоз и продуктивность. Доказано, что под влиянием изучаемых пробиотиков ветома 3, ветоцила, бифитрилака и наринэ активизируются клеточные и гуморальные факторы иммунитета, оптимизируется микробиоценоз, повышаются продуктивность и качество мяса у птицы (заявка №2008118650 ФИПС от 12.05.08 г. «Способ повышения яйценоскости птицы»; заявка №2008118778 ФИПС от 12.05.08 г. «Способ повышения качества мяса цыплят-бройлеров»; заявка №2008123421 ФИПС от 09.06.2008 г. «Спо-
соб повышения продуктивности сельскохозяйственной птицы»). На курах мясного и яичного направления получен новый фактический материал о многогранном воздействии ветома 3 и ветоцила на организм птицы в возрастном аспекте, что позволяет расширить знания по применению пробиотиков в птицеводстве. Впервые доказано, что под влиянием ветома 3 улучшаются качественные показатели яиц.
На основании результатов исследований дано новое определение пробиотиков (Свидетельство №73200800044 от 28.05.2008г. ФГУП «ВНИЦ») и разработана классификация по направленности действия (Свидетельство №73200800043 от 28.05.2008 г. ФГУП «ВНИЦ»). По результатам собственных исследований и на основании анализа литературных источников разработана научная концепция применения пробиотиков в промышленном птицеводстве, предусматривающая регламентированное использование пробиотиков с учетом физиологических особенностей и критических периодов организма птицы, для получения экологически чистой и высококачественной продукции. Разработана научная основа оптимизации микробиоценозов желудочно-кишечного тракта и среды обитания птицы. Результаты исследований позволяют дополнить и систематизировать научную теорию превентивного применения пробиотиков в птицеводстве.
Практическая значимость работы. Результаты производственных исследований свидетельствуют о перспективах широкого практического использования пробиотиков на основе Вас. subtilis в птицеводстве для повышения продуктивности, сохранности птицы и качества получаемой продукции. В условиях промышленного производства доказана возможность замены антибиотиков пробиотиками. На основании результатов исследований подготовлены и утверждены на заседании подсекции «Инфекционной патологии животных в регионах Сибири и Дальнего Востока» отделения ветеринарной медицины Рос-сельхоз академии протокол №2 от 27.02.2004 г. рекомендации «Оптимизация микробиоценозов среды обитания животных путем направленного изменения
микробных экосистем с использованием пробиотиков». В условиях производства на большом количестве птицы апробирована научная концепция применения ветома 3 и ветоцила.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на заседаниях ученого совета ИВМ НГАУ (1999-2008), международных, региональных научно-практических конференциях «Актуальные вопросы ветеринарии» (Новосибирск, 1999-2008); «Селекция, ветеринарная генетика и экология» (Новосибирск, 2001, 2003); Сибирском международном ветеринарном конгрессе (Новосибирск, 2005); «Современные тенденции развития аграрной науки в России» (Новосибирск, 2006); «Новые фармакологические средства в ветеринарии» (Санкт-Петербург, 2005, 2006, 2007); конгрессе «Пробиотики, пребиотики, синбиотики и функциональные продукты питания. Фундаментальные и клинические аспекты» (Санкт-Петербург, 2007); «Научное обеспечение АПК Сибири, Монголии и Казахстана» (Улан-Батор, 2007); на конференции фармакологов РФ «Фармакологические и экотоксикологические аспекты ветеринарной медицины» (Троицк, 2007); на I Международном конгрессе ветеринарных фармакологов «Эффективные и безопасные лекарственные средства» (Санкт-Петербург, 2008).
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 44 научные работы, в том числе 8 статей в ведущих научных изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования РФ («Сибирский вестник сельскохозяйственной науки», «Вестник КрасГАУ»), издана монография «Научные основы применения пробиотиков в птицеводстве».
Объем и структура диссертации. Диссертация представляет собой рукопись компьютерного набора, состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследований, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов, предложений производству, приложений и списка использованной литературы, содержащего 454 источника, в том числе 94 иностран-
ных. Работа изложена на 323 страницах машинописи, иллюстрирована 91 таблицей и 29 рисунками.
Основные положения, выносимые на защиту:
Фармакотоксикологическая оценка пробиотиков на основе Вас. subtilis.
Пробиотические препараты оказывают стимулирующее действие на лейко- и эритропоэз, показатели неспецифической резистентности организма птицы. Интенсивность роста и качество мяса цыплят-бройлеров повышаются.
3. Пробиотики оптимизируют микробиоценоз кишечника. Количество инди-
генной микрофлоры в кишечнике увеличивается у птицы разных кроссов с оп
ределенной закономерностью.
4. Яйценоскость кур, качественные показатели яиц и выводимость цыплят при
применении пробиотиков повышаются.
