Jak probiotyki wpływają na odchów prosiąt?

Termin probiotyk pochodzi od greckich słów pro bios − dla życia. Określenie to użyli po raz pierwszy Lilly i Stillwel (1965) w odniesieniu do substancji produkowanych przez drobnoustroje, które wpływały korzystnie na organizmy ludzi i zwierząt. W późniejszym czasie definicja ta wielokrotnie ewaluowała wraz z nowymi doniesieniami naukowymi (29). Według obecnie obowiązującej nomenklatury, probiotyki definiuje się jako preparaty zawierające żywe i/lub martwe mikroorganizmy, które mogą produkować metabolity przyczyniające się do kształtowania mikrobiomu układu pokarmowego, powodując pozytywny wpływ na zdrowie i wyniki odchowu zwierząt (6).

Szczepy probiotyczne

Drobnoustroje wykorzystywane do opracowania probiotyku najczęściej są izolowane od gatunku zwierzęcia, u którego w późniejszym czasie mają być wykorzystane. Powiązane jest to ze specyfiką występowania danych szczepów bakteryjnych w obrębie gatunku i może przynieść najwięcej korzyści. Zabieg ten pozwala na pozyskanie materiału biologicznego najbardziej zbliżonego do czynników występujących w układzie pokarmowym danego gatunku zwierząt.

Probiotycznym oddziaływaniem charakteryzują się głównie bakterie kwasu mlekowego, a przede wszystkim wymienione poniżej szczepy: Lactobacillus bulgaricus, L. amylovorus, L. brevis, L. crispatus, L. farciminis, L. fermentum, L. rhamnosus, L. acidophilus, L. casei, L. plantarum, L. murinus, L. reuteri, L. lactis, L. helveticus, L. salivarius, L. sporogenes, Leuconostoc citreum, L. lactis, L. mesenteroides, oraz inne posiadające zdolność do produkcji kwasu mlekowego, w tym: Bifidobacterium bifidum, B. animals, B. lactis, B. longum, B. pseudolongorum, B. termophilium, a także: Pediococcus acidilacti, P. pentosaceus, Enterococcus faecium, E. faecalis, Propionibacterium freudenreichii, Bacillus subtilis, B. toyoi, B. cereus, B. licheniformis, Streptococcus salivarius, S. thermophilus, S. infantarius i inne (4).

W skład probiotyku mogą również wchodzić niektóre gatunki drożdży: Saccharomyces cerevisiae, S. boulardi lub grzybnia pleśni Aspergillus oryzae i A. niger. Wiele szczepów bakterii badanych pod kątem przydatności (w żywieniu, medycynie ludzkiej i weterynaryjnej) znanych jest nauce już od dawna. Przykładowo bakterie z rodzaju Bifidobacterium zostały wyizolowane przez Tissiera już w 1899 roku (15). Bakterie kwasu mlekowego są powszechnie stosowane także w przemyśle spożywczym do wytwarzania wielu rodzajów produktów fermentowanych, takich jak np. jogurty, kefiry czy kiszona kapusta (13). Selekcja szczepów probiotycznych jest prowadzona pod kątem cech, które pomagają mikroorganizmom nie tylko eksplorować kolejne odcinki przewodu pokarmowego, ale także bytować w nim i zasiedlać go. Probiotyki powinny także wpływać na naturalną odporność immunologiczną organizmu zwierzęcia, regulować jego mikrobiom oraz wykazywać antagonizm w stosunku do bakterii patogennych (13).

Mechanizm działania

Preparat probiotyczny może składać się z pojedynczego, odpowiednio wyselekcjonowanego naturalnego szczepu bakterii jelitowych lub mieszaniny drobnoustrojów oraz ich metabolitów. Zaletą złożonych preparatów probiotycznych jest możliwość ich działania zarówno w różnych odcinkach przewodu pokarmowego, jak i u kilku gatunków zwierząt. Ze względu na różnice anatomiczne i fizjologiczne przewodu pokarmowego zwierząt mikroorganizmy nie zawsze oddziałują w ten sam sposób. Często efekty ich stosowania są trudne do przewidzenia, a mechanizm ich działania bywa niezrozumiały. Efekt terapeutyczny może być różny, w zależności od gatunku i wieku zwierzęcia.

Najważniejszym celem drobnoustrojów probiotycznych jest zwiększenie liczebności pozytywnej mikroflory układu pokarmowego, dlatego są podawane u osesków, aby uniemożliwić zasiedlenie patogenną florą przewodu pokarmowego młodych zwierząt, a następnie systematycznie jako dodatek w mieszance paszowej. Mikroorganizmy te powinny posiadać silną zdolność do adhezji, czyli przyczepiania się do powierzchni nabłonka układu pokarmowego, w szybkim tempie rozmnażać się oraz zasiedlać jelita. Powinny także być kwasolubne i wykazywać się silną konkurencyjnością o składniki odżywcze w stosunku do bakterii chorobotwórczych. Nie mogą natomiast posiadać cech patogennych czy toksycznych dla żywiciela, a powinny pozytywnie wpływać na status zdrowotny, charakteryzować się skutecznością działania, tj. szybko obniżać i podtrzymać odpowiednie pH oraz aktywność enzymatyczną (34). Preparaty probiotyczne są zalecane głównie dla zwierząt młodych, narażonych na stres (transport, odsadzenie, zmiany w składzie pożywienia) oraz tych na fermach wielkotowarowych (8). W produkcji zwierzęcej probiotyki są zwykle podawane per os, okresowo (jedno-, dwu-, trzykrotnie).

Mikrobiom układu pokarmowego bierze udział w modulacji układu immunologicznego i ugruntowaniu homeostazy układu pokarmowego. Jelita stanowią miejsce interakcji pomiędzy drobnoustrojami, antygenami pokarmu a układem immunologicznym (6). Zasadniczą rolę w reakcjach odpornościowych pełni tkanka limfatyczna powiązana z błoną śluzową jelit (GALT – ang. gut-associated lymphoid tissue). Drobnoustroje probiotyczne są naturalnym aktywatorem rozwoju GALT, wspomagają układ odpornościowy i przystosowują go do reakcji odpornościowej organizmu. Mikrobiom ma znaczący wpływ na czynność wydzielniczą układu immunologicznego, powoduje wzrost liczebności komórek odpornościowych oraz wytwarzanych przez nie substancji neutralizujących patogeny. Probiotyki stymulują odporność na poziomie humoralnym oraz komórkowym, co przejawia się przez: zwiększenie liczebności leukocytów, limfocytów T i B, CD+, wzmożoną produkcję immunoglobulin IgA, IgG, IgM, interlerleukin, IFN-gamma, naturalnych komórek bójczych NK, wzrostem ekspresji pro- oraz przeciwzapalnych cytokin. Poza wspomaganiem odpowiedzi odpornościowej mikroorganizmy probiotyczne wpływają również na rozwój organów immunologicznych oraz na ekspresję niektórych genów odpowiedzialnych za funkcjonowanie układu odpornościowego.