Нутритивные стратегии для укрепления здоровья ЖКТ свиней

Чтобы облегчить понимание механизма действия каждой из стратегий и ожидаемого от них эффекта, мы разбили эти стратегии по четырем основным механизмам, которые будут подробно представлены в последующих статьях: усиление иммунного ответа, уменьшение нагрузки патогенных бактерий, стимулирование колонизации полезными бактериями и стимулирование переваривания (Табл.1). Важно отметить, что некоторые из данных стратегий обязаны своими результатами многофакторному воздействию, поэтому они могут быть включены в разные механизмы.

Таблица 1. Классификация основных механизмов действия, присущих различным стратегиям по укреплению здоровья ЖКТ.

Функциональные добавки

Пробиотики: живые микроорганизмы, способные благотворно влиять на хозяина, будучи переваренными в удобной форме и подобающем количестве. В настоящее время наиболее популярные в свиноводстве пробиотики принадлежат семействам Bacillus, Lactobacillus, Bifidobacterium, Enterococcus и Saccharomyces. Они подтвердили способность усиливать иммунный ответ, снижать нагрузку патогенных бактерий, стимулировать колонизацию полезной микробиоты и стимулировать переваривание.

Пребиотики: неперевариваемые ингредиенты, которые благотворно влияют на хозяина, избирательно стимулируя нарастание активности бактерии (или ограниченного числа бактерий) в кишечнике. Наиболее широко используемыми пребиотиками являются маннанолигосахариды (МОС), олигосахариды фруктозы (ФОС), инулин или лигноцеллюлоза.

Симбиотики: особая смесь из пробиотиков и пребиотиков, в которой пребиотик увеличивает срок существования, улучшает имплантацию или функционирование пробиотических микроорганизмов. В свиноводстве значительного применения не получили, в основном потому, что и на их действие, и на синергию огромное влияние могут оказывать внешние условия. Тем не менее, в будущем они должны стать более популярными, как только будут более глубоко изучены с использованием тех возможностей, что предоставляют нам приемы и методы молекулярного анализа. Одними из применяемых на свиньях комбинаций являются ФОС и Lactobacillus paracasei (Bomba и др., 2002) или инулин + Enterococcus faecium (Bohmer и др., 2005).

Органические кислоты (и их соли): высокоэнергетические продукты, которые используют в кормах из-за их высокой усваиваемости, кислотообразующей способности, стимулирования пищеварительной функции, противомикробной мощи и стимулирующего воздействия на полезную микробиоту. Наиболее широко используемыми, в качестве консервантов корма, кислотами являются муравьиная и пропионовая кислоты. Такие же кислоты, как: уксусная, масляная, лимонная, молочная и фумаровая часто применяются в рационах молодых животных - чтобы уберечь их от послеотъемной диареи, улучшить пищеварение и снизить присутствие патогенов.

Энзимы: Энзимы: экзогенные ферменты, которые включают в диету за их потенциальную способность повысить усвоение питательных веществ в рационе, а также повлиять на микробиотный профиль кишечника. Наиболее широко используемыми являются фитазы, ксиланазы, β-глюканазы или протазы.

Нуклеотиды: представляют собой структурные единицы нуклеиновых кислот клеток, производные пурина или пиримидина, которые являются компонентами дезоксирибонуклеиновой (ДНК) и рибонуклеиновой (РНК) кислот. В нормальных условиях они синтезируются животным на основе прекурсоров (аминокислот) или путем расщепления аминокислот и нуклеотидов, входящих в рацион. Как бы то ни было, считается, что в условиях быстрого роста, болезни, ограниченного потребления питательных веществ или эндогенного расстройства введение экзогенных нуклеотидов может оказаться полезным. Их наделяют способностью модулировать иммунный ответ и улучшать усвоение питательных веществ.

Биологичеки активные белки и пептиды: белки или компоненты белков, способные проявлять заметную противомикробную активность или другие специфические виды биологической активности. Выделяются своим потенциалом для здоровья ЖКТ:

• гликомакропептид: пептид, получаемый расщеплением молочной сыворотки с К-казеином. Приписывают иммуномодулирующие функции, способность защищать интестинальный барьерьер и противомикробные качества;
• лактоферин: присутствующий в молоке гликопротеин, с высокой способностью связывать железо. Может проявлять противомикробную и иммуномодулирующую активность;
• овотрансферин: гликопротеин, содержащийся в яичном белке, действующий на млекопитающих аналогично лактоферину ( может проявлять противомикробную и иммуномодулирующую активность);
• стимуляторы роста: пептиды, присутствующие в физиологических жидкостях (в основном, в молоке) и обладающие способностью стимулировать клеточный митоз, регенеративную активность внутрикишечной структуры и иммуномодуляцию;
• иммуноглобулины: белки из молока, плазмы крови животных и из куриных яиц. Являются биологически-активными веществами, обеспечивающими животным пассивный иммунитет и способными предотвратить адгезию патогенных бактерий к эпителиальным клеткам, а также агглютинировать бактерии, нейтрализовать токсины и инактивировать вирусы;
• лизоцимы: белки, экстрагированные, главным образом, из яиц и молока, обладающие противомикробной активностью против грамположительных бактерий (вызывают лизис клеточной мембраны) и иммуномодулирующими свойствами.

Аминокислоты: использование кристаллических аминокислот позволяет понизить уровень сырого белка в рационе (нутритивная стратегия по укреплению здоровья кишечника), более точно создавая «идеальный» протеиновый профиль. Кроме того, такие аминокислоты, как: треонин, глютамин, аргинин и серин играют значительную роль для здоровья кишечника, благодаря своей способности влиять на интестинальный метаболизм и архитектуру кишечника.

Фитогеники: в них входят ароматические растения (травы и специи), вытяжки из растений и летучие кислоты (обычно известные как «эфирные масла»). Основными действующими веществами являются летучие кислоты (тимол, коричный альдегид, β-ioninea и карвакрол) и полифенольные составы. Наделены способностью модулировать иммунный ответ и кишечную микробиоту (с противомикробным воздействием на патогенные бактерии).

Микроэлементы или редкие металлы: требуются в минимальных количествах для поддержания роста, развития и оптимального функционирования организма. Наиболее важными, в плане здоровья кишечника, являются цинк и, хоть в меньшей степени, медь, которые необходимы во многих метаболических процессах. Добавление больших (от 2000 до 3500 мг/кг) количеств оксида цинка способно укрепить здоровье ЖКТ, сократив количество патогенов, улучшив пищеварение, барьерную функцию и иммунную систему животного. В то же время, в силу экологических проблем, связываемых с традиционным ZnO, его использование сходит на нет. В настоящее время появляются его новые улучшенные формы, достигающие большего терапевтического эффекта меньшими дозами, например, микроинкапсулированный ZnO.

Функциональные ингредиенты

Ферментируемая клетчатка: увеличение количества ферментируемой клетчатки обеспечивает питательную среду для культивирования кишечных бактерий, что имеет положительные последствия, в том числе: более комплексная популяция бактерий, более активная выработка короткоцепочечных жирных кислот в реальном времени и доработки целостности пищеварительного тракта и слизистой оболочки.

Полиненасыщенные жиры: добавление их, в частности, омега-3 незаменимой жирной кислоты (например, рыбьего жира или льняного масла) может положительно сказаться на иммунном уровне, служа структурными компонентами для клеточных мембран, сигнальных молекул и синтеза прекурсоров эйкозаноидов (воспалительных промоторов).

Источники биологически ценных и легко усваиваемых белков: легко усваиваемые и приятные на вкус источники белков широко используются в ранневозрастных рационах не только из-за своей питательной ценности, но также из-за способности влиять на здоровье ЖКТ:

• гидролизованная кишечная мукоза: отличается очень высокими вкусовыми качествами и присутствием биоактивных пептидов, обладающих противомикробным и иммунномоделирующим действием;
• распыленная плазма крови свиней: содержит иммуноглобулины и пептиды, транслирующие животному пассивный иммунитет;
• яичный желток (иммунизированный): от кур, прошедших иммунизацию от специфической патогенной флоры. Помимо высокого содержания качественного белка, обладают антителами, способными нейтрализовывать специфические патогены;
• молозиво КРС: содержит большие количества противомикробных пептидов, иммуноглобулинов и стимуляторов роста, помогающих модулировать иммунитет и наделять пассивным иммунитетом к патогенам;
• молочная сыворотка: содержит большое количество цистеина, который оказывает иммуномоделирующее действие и способствует синтезу глютатиона, мощного внутриклеточного антиоксиданта.

Типы рационов

Регулирование уровней белка: уменьшение уровня белков в рационе сокращает число ферментирующих их бактерий, ограничивая тем самым наличие патогенов и воспалений слизистой оболочки кишечника (кишечной мукозы). При этом, уменьшение количества белков в рационе до уровня ниже 180 мг/кг требует дополнительного введения в него синтетических незаменимых аминокислот.

Преферментированные рационы: преферментированные жидкие рационы представляют особый интерес. Заквашивание с использованием молочной кислоты повышает доступность питательных веществ и, по описаниям, помогает модулировать иммунный ответ и интестинальную микробиоту.

Рационы с низкой буферной емкостью: рационы с низкой способностью блокировать желудочную кислоту, в основном ассоциируются с минеральными ингредиентами и белковыми концентратами. Особенно полезны для молодых животных, кислотная активность у которых снижена. Могут оказывать благотворное влияние, например, уменьшая количество патогенов и улучшая пищеварение.

Редукция антинутритивных факторов: вещества, которые находятся в овощах и уменьшают проедание корма, снижают его усвояемость и/или повышают вязкость. К ним относятся доступные на рынке концентраты из переработанных овощей. Такие концентраты обладают повышенной питательностью и меньшим числом антинутритивных факторов. Как пример - концентрированный гидролизный соевый белок.