Jak probiotyki wpływają na odchów prosiąt?

W produkcji zwierzęcej probiotyki są zwykle podawane per os, okresowo (jedno-, dwu-, trzykrotnie). W przypadku prosiąt udowodniono, że najlepsze efekty uzyskuje się, gdy probiotyk jest już podawany w pierwszym, a najpóźniej w drugim dniu życia. Prosięta bezpośrednio po urodzeniu nie mogą pobrać tych preparatów razem z pokarmem. Suplementuje się je doustnie pod postacią pasty, przy użyciu odpowiednio przystosowanych dozowników, indywidualnie każdemu zwierzęciu. Jednorazowa dawka wynosi około 2 ml pasty probiotycznej. Zazwyczaj w ten sposób probiotyk podaje się prosiętom dwukrotnie: zaraz po urodzeniu i przy odsadzaniu, zgodnie z zaleceniami producenta.

Prosięta powinny mieć także dodatkowo podawany probiotyk w mieszance uzupełniającej lub w tzw. prestarterze. W pierwszych dniach życia prosiąt zdecydowanie lepiej sprawdzają się preparaty podawane doustnie niż dodawane do paszy. U zwierząt młodych można je stosować profilaktycznie, a u osobników chorych i leczonych antybiotykami oraz chemioterapeutykami równocześnie z terapią, gdyż przywracając równowagę naturalnej mikroflorze jelitowej, przyspiesza się rekonwalescencję zwierząt. Suplementacja probiotyków prosiętom ssącym i odsadzonym odgrywa znaczącą rolę w zakresie zwiększenia odporności młodego organizmu na infekcje bakteryjne przewodu pokarmowego, tworząc w śluzówce jelit cienkich naturalną barierę ochronną przeciw potencjalnym czynnikom patogennym, co w efekcie może prowadzić do zmniejszenia zachorowalności i upadków prosiąt.

Kluczowym znaczeniem zrównoważonego mikrobiomu układu pokarmowego świń jest jego udział w procesach trawienia i przyswajania składników odżywczych. Skład jakościowy i ilościowy mikrobiomu jelitowego ssaków może ulegać modyfikacjom w wyniku zakażeń bakteryjnych i wirusowych, przyjmowanych leków, głównie antybiotyków czy też chemioterapeutyków (12). Zachwianie lub zniszczenie tzw. efektu bariery poprzez zakłócenie mikrobiomu jelit prowadzi do nadmiernego rozwoju bakterii patogennych w końcowych odcinkach układu pokarmowego. W wyniku tego dochodzi do uszkodzeń błony śluzowej, co powoduje istotne zagrożenie dla zdrowia zwierzęcia, gdyż może dojść do translokacji mikroorganizmów chorobotwórczych i toksyn do krwi (31).

Suplementacja probiotyków może spowodować zmiany w składzie ilościowym i jakościowym gatunków mikroorganizmów zasiedlających układ pokarmowy, regulując liczebność pozytywnej i patogennej mikroflory jelit (22). Najczęściej w przypadku takich zmian dochodzi do wzrostu liczebności bakterii z rodzajów Lactobacillus i Bifidobacterium oraz jednoczesnym spadku liczby bakterii z grupy coli, w tym Escherichia coli (10).

Wpływ na różnorodność gatunkową populacji w mikrobiomie układu pokarmowego zwierząt ma określona aktywność biologiczna suplementowanych drobnoustrojów probiotycznych. Powiązane jest to m.in. z produkcją substancji przeciwdrobnoustrojowych, takich jak kwasy organiczne czy bakteriocyny (26). Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, a przede wszystkim kwas mlekowy i octowy, wpływają na ograniczenie rozwoju patogenów, a dodatkowo obniżają pH środowiska do poziomu śmiertelnego dla mikroorganizmów chorobotwórczych (2).

Bakteriocyny i inne metabolity przeciwdrobnoustrojowe, jak nadtlenek wodoru, również wpływają na ograniczenie wzrostu drobnoustrojów patogennych. Probiotyki wykazują zdolność adhezji do nabłonka jelitowego, tym samym hamują rozwój mikroorganizmów chorobotwórczych i zapobiegają ich kolonizacji (21). W wyniku tej działalności można zaobserwować np. skrócenie czasu odbudowy mikrokosmków po odbytej infekcji czy też ograniczenia negatywnych oddziaływań wywołanych w wyniku leczenia chemioterapeutykami.

Dodatkowo doniesienia literaturowe mówią również o wpływie na stymulację układu immunologicznego prosiąt, co stanowi kolejny pozytywny efekt zastosowania drobnoustrojów probiotycznych (25). Jedną z funkcjonalnych właściwości mikroorganizmów probiotycznych, według doniesień naukowych z ostatnich lat, jest oddziaływanie antynowotworowe. Jest to związane z konkurencją w obrębie mikrobiomu układu pokarmowego zwierząt i ograniczeniem rozwoju bakterii produkujących enzymy fekalne o działaniu prokancerogennym (9).

Wiele mechanizmów działania probiotyków na organizm świń nie zostało jeszcze w pełni odkrytych, jednak wyróżnia się wiele pozytywnych efektów ich zastosowania. Optymalny udział gatunkowy drobnoustrojów w układzie pokarmowym, wspomagany stosowaniem probiotyków, powoduje poprawę wyników odchowu, wpływając na bardziej efektywne trawienie i wzrost odporności (7). Obserwuje się także wspomaganie zwalczania chorób.

Zagrożenia

Poza korzyściami stosowania probiotyków istnieją również zagrożenia. Okazuje się, że bakterie probiotyczne, w tym reprezentujące najbardziej rozpowszechnione rodzaje Lactobacillus i Bifidobacterium, są naturalnymi nosicielami genów oporności na antybiotyki. Geny te mogą być przenoszone do innych komórek w następstwie wymiany materiału genetycznego (16).

Wymiana genów nie zachodzi tylko w obrębie pojedynczego gatunku bakterii, ale może odbywać się międzygatunkowo. Takie tasowanie odcinków bakteryjnego chromosomu i/lub ruchomych fragmentów genetycznych (plazmidów) może skutkować przekazaniem genów oporności do szczepów, które w określonych warunkach wykazują chorobotwórczość dla ludzi i zwierząt (np. Escherichia coli i Salmonella enterica) (18). Zjawisko horyzontalnego transferu genów może z powodzeniem zachodzić w jelitach zwierząt. Zdolność do wytwarzania substancji przeciwdrobnoustrojowych przez szczepy probiotyczne w konsekwencji niesie ze sobą uwalnianie materiału genetycznego z uszkodzonych komórek.

Z drugiej strony wzrost koncentracji kwasów nukleinowych w przestrzeni jelit może stworzyć komórkom kompetentnym (zdolnym do transformacji) środowisko sprzyjające transferowi genów. Taki materiał genetyczny może być absorbowany przez inne drobnoustroje (również patogenne) i integrowany z ich własnym genomem (3). Powyższe przykłady dowodzą, że szczepy probiotyczne mogą efektywnie regulować skład mikrobiologiczny zajmowanego środowiska, a w związku z tym wpływać na liczne zależności między bakteriami i zajmowaną przez nie niszą ekologiczną (1).

Podsumowanie

Wyniki przeprowadzonych doświadczeń pokazują, że mechanizm oddziaływania probiotyków na homeostazę organizmu, a głównie na jego układ pokarmowy, jest złożony, wielokierunkowy i nie w pełni poznany. Skuteczność działania preparatów probiotycznych jest zbliżona do efektów uzyskanych w wyniku zastosowania antybiotyków paszowych, bowiem zarówno pierwsze, jak i drugie obniżają liczebność drobnoustrojów chorobotwórczych. Sposoby ich działania (miejsce, zakres, szybkość) jednak się różnią (24). Probiotyki, jako naturalne stymulatory wzrostu, nie wchłaniają się i działają miejscowo wyłącznie w obrębie układu pokarmowego gospodarza, poprawiając zdrowotność, produkcyjność, trawienie i wchłanianie składników odżywczych oraz stymulując procesy odpornościowe, jakkolwiek wyniki uzyskane przez różnych autorów nie zawsze były jednoznaczne (28). Uważa się, że wywoływane zmiany wynikają z jednej strony z aktywności biologicznej mikroorganizmów probiotycznych, z drugiej natomiast z aktywności chemicznej wydzielanych przez nie metabolitów.

Reasumując, należy stwierdzić, że w celu pełnego wyjaśnienia sposobu oddziaływania probiotyków na organizm świni niezbędne jest prowadzenie dalszych badań nad poszukiwaniem mikroorganizmów o doskonalszych cechach probiotycznych, co w przyszłości może mieć duże znaczenie dla opracowania nowych zasad profilaktyki schorzeń jelitowych w odchowie prosiąt.