Probiotyki naturalny modulator zdrowia i wydajności
Wykazano, że suplementacja probiotykami może poprawić zdrowie i wydajność zarówno krów mlecznych, jak i cieląt i stanowi alternatywę dla antybiotyków.
tekst: Mateusz Uciński, na podstawie All About Feed
Każdy widzi, że przemysł mleczarski to dynamiczny sektor, który ma kluczowe znaczenie dla zaspokojenia rosnącego popytu na nabiał. Ze względu na rosnącą presję światowej populacji antybiotyki podawano jako stymulatory wzrostu w celu zwiększenia produkcji poprzez ograniczenie skutków infekcji patogennej u bydła mlecznego. Jednak nieterapeutyczne stosowanie antybiotyków w diecie zwierząt gospodarskich zostało zakazane przez Unię Europejską w 2006 roku ze względu na rosnące obawy dotyczące bezpieczeństwa w zakresie oporności na antybiotyki, uwalniania się tych środków do środowiska i utrzymywania się pozostałości chemicznych w produktach pochodzenia zwierzęcego.
Probiotyki jako alternatywa
W rezultacie probiotyki zostały opracowane jako alternatywne dodatki paszowe do profilaktycznego stosowania antybiotyków. Probiotyki są opisywane jako żywe mikroorganizmy, które – podawane w odpowiednich ilościach – wspierają zdrowie przewodu pokarmowego, zwiększają pobór suchej masy, poprawiają odporność błon śluzowych, zwiększają wydajność produkcji, jednocześnie zmniejszając produkcję metanu i minimalizując utratę energii u przeżuwaczy.
Dlaczego mikrobiota jest ważna?
Termin „mikrobiota” oznacza wszystkie drobnoustroje, czyli bakterie, grzyby, wirusy i archeony, zasiedlające organizm zwierzęcia. Bydło mleczne spożywa rośliny, które są źródłem złożonych polisacharydów, hemicelulozy, celulozy i ligniny. Ze względu na brak układu enzymatycznego przeżuwacze do degradacji polisacharydów potrzebują odpowiedniej mikroflory w przewodzie pokarmowym, niezbędnej do hydrolizy tych związków w celu wytworzenia energii. Mikrobiota przewodu pokarmowego ma symbiotyczny związek z bydłem mlecznym i wykorzystuje paszę przez nie spożywaną w celu przeżycia. Jednak jest wrażliwa i mogą na nią wpływać niewielkie zmiany w środowisku przewodu pokarmowego.
U nowo narodzonych cieląt przewód pokarmowy jest jałowy, a kolonizacja drobnoustrojów rozpoczyna się zaraz po urodzeniu. W miarę jak cielę osiąga dojrzałość, w przewodzie pokarmowym powstaje złożony i dynamiczny ekosystem mikrobiologiczny z dużą gęstością żywych bakterii, archeonów, pierwotniaków, grzybów i bakteriofagów. Mikrobiota u cieląt zmienia się istotnie w ciągu pierwszych 12 tygodni życia, zgodnie z metabolicznym i fizjologicznym rozwojem przewodu pokarmowego, co prowadzi do wzrostu podatności cieląt na kolonizację patogenów, a następnie biegunki.
W przewodzie pokarmowym bydła mlecznego występuje szereg różnorodnych gatunków drobnoustrojów bezpośrednio lub pośrednio niezbędnych dla zdrowia i wydajności tych zwierząt. Mikroby przewodu pokarmowego u przeżuwaczy są klasyfikowane jako bakterie, archeony, pierwotniaki, grzyby i bakteriofagi. Bakterie stanowią większość mikroflory przewodu pokarmowego i wydzielają różne enzymy niezbędne w procesie fermentacji i degradacji polimerów roślinnych. Istnieje ponad 200 gatunków bakterii, a ich populacja liczy około 1010 do 1011 na gram.
Populacja archeonów osiąga poziom do 109 na gram, a metanogeny beztlenowe stanowią większość archeonów – około 0,6-–3,3% całkowitej mikroflory przewodu pokarmowego. Pierwotniaki to jednokomórkowe organizmy związane błonką lub naskórkiem w żwaczu, a ich populacja waha się od 107 do 109 na gram. Większość pierwotniaków to organizmy beztlenowe, uważa się, że bardzo niewiele gatunków pochłania tlen. Ilość obecnych w przewodzie pokarmowym grzybów beztlenowych waha się w granicach od 103 do 106 na gram, z wyraźną zdolnością do degradacji lignocelulozy i aktywnością proteolityczną. Grzyby stanowią 20% ogólnej mikroflory żwacza.
Bakteriofagi, które są pasożytami obligatoryjnymi, odgrywają istotną rolę w mikrobiocie przewodu pokarmowego. Infekują i lizują bakterie po replikacji, aby utrzymać ogólną populację bakterii w środowisku trawiennym gospodarza.
Wpływ suplementacji probiotykami u cieląt…
Probiotyki, takie jak bakterie wytwarzające mleko (np. Enterococcus i Lactobacillus), stabilizują mikroflorę przewodu pokarmowego, zmniejszają przyleganie patogenów do jego błony śluzowej oraz zmniejszają ryzyko kolonizacji patogenów u cieląt. Suplementacja paszy drobnoustrojami od urodzenia pozwala na profilaktyczne wprowadzenie i założenie szczepów probiotycznych wraz z mikrobiotą cieląt. Hodowla drożdży poprawia wzrost młodych zwierząt poprzez zwiększenie średniego dziennego przyrostu masy ciała oraz masy przedodsadzeniowej i odsadzenia odpowiednio o 13,5%, 11,03% i 20,94%. Ponadto stabilne obciążenie mikrobiologiczne Lactobacillus poprawia przyrost masy ciała i immunokompetencję młodych cieląt. Jednak skuteczność szczepów probiotycznych zależy od tego, czy cielęta są hodowane w zdrowych warunkach.
…i u dorosłej krowy
Probiotyki poprawiają przyrost żywej wagi u bydła mlecznego poprzez zwiększenie wykorzystania składników odżywczych, poprawę retencji azotu i zmniejszenie wydalania niezbędnych składników odżywczych. Wspomniane wcześniej bakterie Enterococcus i Lactobacillus ograniczają kwasicę u zwierząt karmionych paszami wysoko skoncentrowanymi, zwłaszcza u bydła hodowlanego.
Zalety drożdży w dawce żywieniowej
Dodanie żywych kultur drożdży do diety bydła mlecznego poprawia produkcyjność zarówno jałówek, jak i krów w okresie laktacji, w tym:
wzmacnia proces fermentacji w żwaczu i ogranicza wytwarzanie metanu;
komórki drożdży dostarczają czynników wzrostu mikroflory przewodu pokarmowego, stabilizują pH żwacza, wymiatają tlen i tworzą środowisko beztlenowe, wymagane przez mikroorganizmy żwacza;
suplementacja żywymi drożdżami wzmacnia błonnik, degradując populację bakterii, poprawia trawienie błonnika i sprawia, że węglowodany strukturalne, takie jak celuloza i hemiceluloza, stają się bardziej dostępne jako źródło energii dla zwierząt gospodarzy;
zmniejsza odstępy między posiłkami i stymuluje pobieranie paszy oraz strawność składników odżywczych;
wpływa na zachowanie żywieniowe krów mlecznych poprzez zwiększoną częstotliwość karmienia;
optymalizuje pracę żwacza, co skutkuje większą biodostępnością składników odżywczych, w konsekwencji poprawia wydajność produkcji mleka przy jednoczesnym zapewnieniu komfortu trawiennego krowie mlecznej.
Zaznaczyć należy, że stopień poprawy produkcji mleka przy suplementacji drożdżami zależy od etapu laktacji – może być wyższy we wczesnej lub późnej laktacji.
U bydła mlecznego skład mikroflory przewodu pokarmowego zmienia się pod wpływem różnych czynników, takich jak dieta, wiek, stres i czynniki środowiskowe.
Badania naukowe wykazały, że probiotyki tworzą dodatni bilans w mikrobiocie przewodu pokarmowego, jednak dynamika i funkcje mikrobioty przewodu pokarmowego, interakcje między różnymi drobnoustrojami oraz relacje między drobnoustrojami a komórkami gospodarza wymagają bardziej szczegółowych badań.
Niezbędne są dalsze badania, aby zapewnić głębszy wgląd w skutki stosowania prozdrowotnych diet dla bydła mlecznego poprzez lepsze scharakteryzowanie funkcji probiotyków i zrozumienie, jaki wpływ mają na równowagę mikroflory przewodu pokarmowego.
