Под термином «пробиотики» следует понимать живые безопасные микроорганизмы, которые, как правио, выделяют из желудочно-кишечного тракта здоровых животных либо применяют в пищевой или фармацевтической индустрии.
Пробиотики способствуют росту полезной микрофлоры и ингибированию нежелательной. Достигается такой эффект за счет конкурентной борьбы между микроорганизмами за питательные элементы и место обитания. Пробиотики в ходе своей жизнедеятельности выделяют биологически активные вещества, препятствующие росту вредной микрофлоры. Например, молочнокислые бактерии вырабатывают слабые органические кислоты (молочную, уксусную), которые изменяют кислотность среды, создавая неблагоприятные условия для размножения патогенных микроорганизмов. Продуцируя важные питательные вещества, пробиотики стимулируют рост полезной микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Некоторые микроорганизмы могут производить ферменты или способствовать их выделению другой микрофлорой. В результате улучшается пищеварение и конверсия корма.
Ферментной активностью обладают, например, микроорганизмы рода Bacillus. Существует пробиотическая микрофлора, использующая в своем метаболизме токсические продукты жизнедеятельности патогенной и тем самым снижающая нагрузку на животного-хозяина. В дополнение следует отметить, что пробиотики стимулируют иммунитет и клеточный метаболизм. Так, отдельные дрожжевые пробиотики способствуют росту папилл рубца. Ну и наконец, пробиотики могут утилизировать токсичный для анаэробной микрофлоры кислород в желудочно-кишечном тракте. Это особенно важно для рубцового пищеварения.
Все пробиотические микроорганизмы делятся на две большие группы: бактерии и микрогрибки. Наиболее изученные и давно используемые — бактериальные пробиотики. Например, такой старый прием, как выпойка больным животным рубцовой жидкости, взятой у здоровой особи, — частный пример применения бактериального пробиотика. Эта процедура помогает запустить рубцовое пищеварение больного животного вновь. Чаще всего в качестве пробиотиков используют молочнокислые бактерии: Lactobacilli, Streptococci, Enterococci, бифидобактерии Bifidobacteria или бактерии рода Bacillus. Последние из названных получили в нашей стране большое распространение: их легко выращивать, они образуют устойчивые термостабильные формы, выдерживающие грануляцию. Вся эта микрофлора в основном развивается в кишечнике животного, где вытесняет патогены, например E. coli и Salmonella. Кроме того, она может обеспечивать усиление ферментной активности, расщепляя крахмал и протеин. Большинство исследований этой микрофлоры выполнено на телятах молочного периода. Поэтому такие бактериальые пробиотики рекомендуют для новорожденного молодняка скота.
Для применения в качестве рубцового пробиотика большим потенциалом обладает бактерия Megasphaera elsdenii. Она типичный рубцовый лактатутилизирующий микроорганизм, сбраживающий молочную кислоту с образованием пропионовой. Молочную кислоту синтезирует бактерия Streptococcus bovis из сахаров и крахмала. В промышленных условиях кормления скота с использованием концентрированных кормов естественной популяции бактерии Megasphaera elsdenii недостаточно, чтобы переработать избыточное количество молочной кислоты, что приводит к развитию ацидоза рубца.
Пропионовокислые бактерии — другая группа микроорганизмов, выделенная из рубцовой популяции. Они усиливают конверсию молочной кислоты и глюкозы в уксусную и пропионовую кислоты, тем самым улучшая энергетический баланс в организме животных. Если же говорить о нормализации рубцового пищеварения скота, то этому доказанно способствуют микрогрибки, прежде всего дрожжи. Основная масса дрожжей, обладающих хозяйственно полезными свойствами, относится к роду Saccharomyces (сахаромицеты).
Выступая в качестве пробиотиков, дрожжи также имеют разные механизмы действия и отличаются областью применения. Например, штамм M207177 положительно влияет на рост молочнокислых бактерий, что способствует выведению из кишечника энтеропатогенных микроорганизмов. А штамм CNCM I-1077 стимулирует рост целлюлозолитической и лактатутилизирующей микрофлоры рубца, тем самым улучшая переваримость корма и предотвращая развитие ацидоза рубца.
Поэтому при выборе пробиотиков важно убедиться, что их действенность и безопасность подтверждены научными исследованиями. Наиболее эффективны в качестве пробиотиков активные сухие дрожжи. Концентрация живых микроорганизмов в них выше, чем в дрожжевых культурах, потому что последние содержат и живые, и мертвые клетки, а также среду, на которой они выращивались. Дрожжи способны задерживаться в рубце, оставаясь активными до 48 часов.
Помимо дрожжевых микроорганизмов во вторую группу пробиотиков входят грибки. Наиболее изученный из них — микрогрибок Aspergillus oryzae. Это аэробный организм, продуцирующий широкий спектр ферментов.
Лабораторные исследования показали, что он увеличивает перевариемость клетчатки кормов. В отличие от дрожжей его нельзя использовать живым, а лишь в форме экстракта. Таким образом, Aspergillus oryzae относится к пребиотикам и отличается от дрожжей механизмом действия. Некоторые исследования подтвердили, что совместное применение экстракта Aspergillus oryzae и дрожжевого пробиотика CNCM I-1077 оказало синергичный эффект на ферментную активность целлюлозолитических бактерий и удои скота.
Итак, все больше и больше данных свидетельствует о том, что пробиотики существенно влияют на улучшение продуктивности, сохранение здоровья животных, повышение производственных показателей предприятий. Возможности современных методов изучения микробиологических процессов и селекции микроорганизмов позволяют ожидать интенсивного развития индустрии пробиотиков в животноводстве в ближайшие десятилетия.
