Probiotika
Unterstützen Sie die Gesundheit, Leistung und das Wachstum Ihrer Tiere
Probiotische Bakterien für Hennen und andere Geflügelarten werden üblicherweise ins Futter oder Trinkwasser zugesetzt, um die Gesundheit, Leistung und das Wachstum der Hennen zu unterstützen.
Dies ist besonders wichtig bei Jungtieren bei denen noch keine stabilen Darmbakterien nachgewiesen wurden. Durch Zugabe von Probiotika insFutter oder Wasser wird der Darm mit positiven Bakterien besiedelt die das Ausmaß der Kolonisierung von Krankheitserregern vermeiden oder verringern (Nurmi und Rantala, 1973).
Probiotische Baktierien sind lebende Mikroorganismen, die durch die Fütterung aufgenommen werden können um:
Eine Besiedlung des Darms mit nützlichen Bakterien zu erzielen
Das Bakteriennmilleu im Darmtrakt zu verbessern
Definitionen
Probiotika werden als lebende Mikroorganismen definiert die keine pathologischen Störungen verursachen und das Gleichgewicht der Darmflora fördern (Ohimain und Ofongo, 2012). Sie optimieren die Funktion der enterischen Epithelien und die Schleimhautimmunität, die eine wichtige erste Verteidigungslinie gegen das Eindringen enterischer Krankheitserreger darstellt (Fagarasan, 2006). In diesem Video erfahren Sie mehr über die Definition von Geflügel-Probiotika.
Anwendung von Probiotika in der Geflügelhaltung
Futtermittel
Trinkwasser
über Mischfutter bei Pelletierung / Extrusion
Probiotika und Synbiotika können über Futtermittel oder Trinkwasser (löslich) an die Tiere abgegeben werden. Eine Anwendung nach dem pelletieren ist ebenfalls möglich.
Kategorien von kommerziellen Probiotika
Derzeit gibt es weltweit eine Reihe probiotischer Produkte. Diese Produkte fallen in mehrere Kategorien:
- Einzelner Stamm
- Mehrstamm
- Multi-Stamm
- Synbiotische Produkte (Probiotika und Präbiotika)
| Bazillus | B. subtilis, B. licheniformis |
| Lactobacillus | L. acidophilus, L. bulgaricus, L. reuteri, L. salvarus, L. sobrius |
| Enterococcus | E. faecium |
| Bifidobacterium | B. animalis, B. bifidum |
| Pediococcus | P. acidilactici |
| Clostridium | C. butyricum |
| Streptococcus | S. thermophilus |
Zwei Hauptkategorien von Probiotika
Die meisten probiotischen Produkte fallen in zwei Hauptkategorien.
- Sporenbildende Bacillus spp.
- Milchsäure produzierende Bakterien
Sporenbildende Bacillus spp., sowohl einzelne als auch mehrere Arten, verbleiben in der äußeren Schleimschich (dunkelgrün dargestellt). Milchsäureproduzierende Bakterien, die je nach Herkunft und Schleimbindungsfähigkeit hellgrün dargestellt sind, können entweder den fest gebundenen Schleim und die darunter liegende Epithelwand besiede
Bacillus spp. Verstehen
Beginnend mit dem Dünndarm verbleiben viele der Bacillus-Arten im Lumen oder in der oberen Schicht der locker anhaftenden Schleimschicht des Darms und scheiden Proteasen oder bzw. NSP Enzyme aus.
Dies verringert die Verfügbarkeit leicht fermentierbarer Nährstoffe für pathogene Bakterien, insbesondere im Dickdarm. Bacillus-Arten haben auch die Fähigkeit einige Bakteriozine (Metaboliten, die das Bakterienwachstum selektiv hemmen) abzuscheiden, was sich positiv auf die Modulation pathogener Bakterien wie Clostridium perfringens aus dem Futter auswirkt.
Bacillus spp.kolonisieren keine Bakterien, sondern vorübergehende Mikroorganismen. Dies bedeutet, dass sie nicht in der Lage sind sich an die Epithelschicht des Magen-Darm-Trakts zu binden wodurch eine direkte Immunmodulation der Hennen von Natur aus eingeschränkt wird.
Darüber hinaus werden viele Bacilli aus dem Boden und nicht aus dem Tier isoliert, wodurch die Immuninteraktion des Wirts weiter eingeschränkt wird. Die Erhöhung der Proteinverdaulichkeit in Kombination mit der Bakteriocinproduktion verringert jedoch das Risiko einer Darmentzündung durch C. perfringens, wodurch die Gesundheit und Leistung des Vogels verbessert und der Bedarf an therapeutischen Antibiotika-Behandlungen auf indirekte Weise verringert wird.
Obwohl Bacillus-Sporen den natürlichen Schutz eines Probiotikums bieten sind die Sporen nicht metabolisch aktiv. Folglich müssen sie während des gesamten Verdauungsprozesses des Huhns aktiviert werden, was mit der Temperatur im Laufe der Zeit und durch das Vorhandensein freier Aminosäuren im Dünndarm erfolgt.
Es gibt anhaltende Diskussionen darüber, wie lange es dauert, bis die Sporen keimen, damit ihre Schutz- und Verdauungsfähigkeit im Magen-Darm-Trakt eines Vogels wirksam wird.
Wissenschaftliche Studien zeigen, dass die Keimung der Sporen durch Feuchtigkeit ( Speichel), Temperatur über die Zeit und freie Aminosäuren sowie eine Säureempfindlichkeit des lebensfähigen Bacillus ausgelöst wird. Dies weist darauf hin, dass die meiste Aktivität nach dem Muskelmagen erwartet werden kann, wenn der pH-Wert des Darms nahezu neutral ist, beginnend im Zwölffingerdarm.
Milchsäure produzierende Bakterien (LAB)
Die Milchsäure produzierenden Bakterien (LAB), beispielsweise Lactobacillus spp., Pediococcus spp.und Enterococcus spp.können aus verschiedenen Quellen stammen die möglicherweise auch in anderen Tiergattungen eingesetzt werden. Dies kann sich auf die Fähigkeit an der fest anhaftenden Schleimschicht (hellgrün in Abbildung 1) und der Darmzellauskleidung zu haften auswirken und daher die Fähigkeit der Bakterien verringern, pathogene Bakterien von Bindungsstellen kompetitiv auszuschließen.
Diese Bindung ist wichtig für die frühen Entwicklung des Immunsystems, da das System in Bezug auf seine Funktion geprägt wird. Mit 70% des Immunsystems der Geflügel im Darm ist eine schnelle Entwicklung dieses Systems wichtig für die zukünftige Darmgesundheit des Vogels.
Wie der Name schon sagt, können Milchsäure produzierende Bakterien organische Säuren produzieren, hauptsächlich Essigsäure und Milchsäure, in einigen Fällen aber auch Buttersäure. Sie werden im Allgemeinen zusammen mit einer Vielzahl von Bakteriozinen hergestellt. Essigsäure wird auch von einigen anderen Kommensalbakterien im Blinddarm als Nahrungsquelle verwendet, beispielsweise zur Herstellung von Buttersäure als Metabolit. Dies kann erklären, warum die natürliche Butyratproduktion mit Probiotika zunimmt, selbst wenn keine Buttersäure produzierenden Bakterien in der probiotischen Mischung selbst enthalten sind.
Darüber hinaus sind viele der pathogenen Bakterien, wie z. B. aviärpathogene E. colioder Salmonella spp.sind pH-empfindlich, so dass selbst eine lokalisierte Produktion von organischen Säuren in der fest gebundenen Schleimschicht zusammen mit der Bakteriocinsekretion von probiotischen Bakterien eine modulierende Wirkung von Krankheitserregern im Magen-Darm-Trakt hat. Die Besiedlung durch einen nützlichen Bifidobacterium-Stamm kann die Immunentwicklung eines Vogels verbessern, die Notwendigkeit einer Immunantwort begrenzen und dadurch den Nährstoffverlust für diesen Prozess verringern.
Zwei Schlüsselfaktoren für Präbiotika
Der Erfolg von Probiotika hängt von zwei Faktoren ab:
- Unverdaulich für pathogene Bakterien, jedoch in der Lage das Wachstum von nützlichen Bakterien wie Bifidobacterium und Lactobacillus zu stimulieren
- Fähigkeit das Wachstum und die Besiedlung pathogener Bakterien einzuschränken
Der Prozess der Einschränkung von Krankheitserregern bei gleichzeitiger Begünstigung nützlicher Bakterien wird als kompetitiver Ausschluss bezeichnet und häufig als CE abgekürzt. Konkurrenzausschluss kann nur mit lebenden Organismen durch Aktivität im Verdauungstrakt erreicht werden.
Streit um echte Synbiotika
Einige Unternehmen kombinieren probiotische Bakterien mit präbiotischen Gemischen, um ein synbiotisches Produkt herzustellen. Die Präbiotika fördern die rasche Etablierung der probiotischen Stämme durch die Bereitstellung einer zusätzlichen Nährstoffquelle. Bei niedrigen Einschlussniveaus und einer Lokalisierung in unmittelbarer Nähe des Probiotikums sind die präbiotischen Wirkungen jedoch eher auf die probiotischen Bakterien als auf die allgemeinen Mikrobiota beschränkt, die diese ebenfalls nutzen können. Es wird derzeit diskutiert, dass immunmodulierende Präbiotika, z. B. solche, die in Kombination mit probiotischen Bakteriocin-produzierenden Stämmen verwendet werden, bei denen das Präbiotikum (z. B. immunmodulierende Hefezellwände) das Probiotikum nicht direkt unterstützt, streng genommen kein echtes Synbiotikum sind.
Vielseitige Verarbeitungs- und Anwendungsmöglichkeiten
Einige Futtermühlen und Landwirte verwenden außergewöhnliche Wärmebehandlungen wie hohe Temperaturen um das Futter zu pelletieren oder extrudieren. Die Extrusion wird aufgrund des zunehmenden Bewusstseins und der zunehmenden Anforderungen an die Lebensmittelsicherheit immer häufiger eingesetzt. Unter diesen Umständen wird die Lebensfähigkeit eines Probiotikums, das sporuliert, eingekapselt oder nicht geschützt ist, stark in Frage gestellt, der Mikroorganismus wird normalerweise jedoch nicht vollständig zerstört.
In diesem Fall kann die Verwendung wasserlöslicher Probiotika in der Brüterei oder bei der Ankunft in der Aufzuchtfarm ein wirksames Mittel sein, um den Magen-Darm-Trakten von Hennen nützliche Bakterien zuzuführen.
Können Geflügel-Probiotika der Wärmebehandlung standhalten?
Eine Frage, die wir häufig von Kunden erhalten, ist, ob Probiotika den Wärmebehandlungen standhalten können, die in der normalen Futtermittelproduktion angewendet werden.
Einige probiotische Unternehmen behaupten, dass sporulierte Bakterien wie Bacillus spp. und Clostridium spp. weniger wärmeempfindlich sind als nicht sporulierte Bakterien wie Milchsäure produzierende Bakterien und Bifidiobacterium spp.
Anwendungsfälle
Probiotika, die in jungen Jahren an Küken abgegeben werden, können dazu beitragen, eine nützliche Darmmikrobiota aufzubauen und Vögel auf den richtigen Entwicklungsweg zu bringen. Die Anwendung von Probiotika bei erwachsenen Hennen bietet auch Vorteile, einschließlich Resistenz gegen gesundheitliche Herausforderungen und bessere Gleichmäßigkeit der Herde.
Probiotika können verwendet werden um verschiedene Herausforderungen in der Geflügelhaltung entgegenzuwirken, wie zum Beispiel:
Bakterien Herausforderung
Bakterien wie Salmonellen, Clostridium, Escherichia coli und andere opportunistische Mikroorganismen können chronische enterische Schädigungen der Schleimhaut verursachen, die nicht nur die Darmintegrität, sondern auch die Gesamtphysiologie der Hennen stören. Der Ausbruch dieser Mikroorganismen hat verschiedene Konsequenzen, wie die Zerstörung enterischer Epithelzellen, die Abnahme der Nährstoffverdauung und die Absorptionskapazität (Kaldhusdal et al., 2001). Darüber hinaus sind Salmonellen-, E. coli- und Campylobacter-Schlachtkörperkontaminationen negative Bakterien, die nicht nur bei Geflügel, sondern auch beim Menschen enterische Störungen verursachen.
Salmonellen
Eine Salmonelleninfektion (Salmonellose) beeinträchtigt nicht nur die Gesundheit und Leistung von Geflügel.
Eines der größten Probleme der Gesundheit ist die Verringerung der Infektionsprävalenz beim Menschen (Cianflone, 2008). Der Verzehr von Eiern und Fleischprodukten ist eine häufige Quelle für Salmonelleninfektionen beim Menschen. Es gibt Hinweise darauf, dass der Verzehr von kontaminierten Eiern eine der wichtigsten Infektionsquellen ist (Dhillion et al., 2001).
Tafeleier können während der Eibildung durch enterische Translokation kontaminiert werden und das Ei über den Fortpflanzungstrakt und den transovaren Weg erreichen (Gantois et al., 2009). Geflügelkadaver können entweder durch bakterielle Translokation durch den Magen-Darm-Trakt oder durch Kreuzkontamination in der Verarbeitungsanlage kontaminiert werden.
Sobald Salmonellen in das Lumen des Dünndarms gelangen, können sie durch einen kurzen Inkubationsprozess eine akute Enteritis verursachen und, wenn sie nicht kontrolliert werden, eine systemische Infektion (Howard et al., 2012). Diese Bakterien durchlaufen die enterischen Epithelzellen, zerstören die Zellmonoschicht und beeinflussen die physiologischen Prozesse, die über die enterische Oberfläche ablaufen, z. B. die Enzymproduktion, die Schleimsekretion und die Nährstoffaufnahme. Viele Strategien, wie Impfstoffanwendungen, Bekämpfung von Nagetieren, Kontrolle tierischer Proteinquellen und Einschluss von organischen Säuren in Futtermittel (Heres et al., 2004), Probiotika (Tellez et al., 2001) und andere Futtermittelzusatzstoffe, wurden angewendet um die Verbreitung von Salmonellen zu vermeiden.
Synbiotika und Salmonellenkontrolle
Eine Salmonelleninfektion zerstört die Wirtsepithelzellen und fördert entzündliche Prozesse, die zu Verdauungs- und Absorptionsstörungen führen. Probiotika sind ein nützliches Instrument zur Verringerung der Salmonellenproliferation bei Vögeln (Tellez et al., 2012). Die Verringerung der Salmonellenproliferation wird durch Mechanismen wie Regulierung der Immunantwort, Konkurrenzausschluss und Produktion verschiedener Arten von Metaboliten hervorgerufen. Diese biologischen Wirkungen variieren und sind spezifisch für die Art des probiotischen Bakterienstamms, die Anzahl der Arten und die Konzentration der dem Wirt angebotenen nützlichen Mikroorganismen (Lutful Kabir, 2009).
Es wurde nachgewiesen, dass die Fähigkeit zur Modulation der Immunantwort von Probiotika (Dalloul RA, 2005) den durch Salmonellen-Herausforderungen verursachten enterischen Schaden reduziert (Lin et al., 2008). Diese Verringerung des enterischen Schadens wird durch die Regulierung der Zytokinsekretion wie das NF-κB-Ende durchgeführt über die Produktion von entzündungshemmendem Zytokin IL-10 (Moreno de LeBlanc et al., 2011). Zusätzlich verhindert die kompetitive Ausschlussaktivität von Probiotika die Kolonisierung von Salmonellen, um die enterische Integrität zu schützen und so Epithelschäden zu vermeiden (Corrier et al. 1994, Mead, 2000).
Gesundes enterisches Epithel entwickelt lange Zotten (Borsoi et al., 2011). Forscher haben gezeigt, wie größere Zotten und kürzere Krypten auf eine bessere Nährstoffaufnahme (Shang et al., 2015), eine verbesserte Enzymsekretion, einen aktiven und passiven Nährstofftransport hinweisen. und im Allgemeinen bessere Darmintegrität. Alternative Futtermittelzusatzstoffe haben einen positiven Einfluss auf die Initiierung vorteilhafter enterischer Mikrobiota, der Morphologie enterischer Epithelien (Aliakbarpour et al. 2012), der Immunfunktion und der Leistungsparameter (Panda et al., 2008) gezeigt.
Einer dieser alternativen Futtermittelzusatzstoffe sind Probiotika, die nachweislich auch die Impfprogramme gegen Salmonellen verstärken (Davies und Breslin, 2003; Patterson und Burkholder, 2003). Sobald die Etablierung nützlicher Bakterien im Darm stattgefunden hat, wird das Immunsystem vorbereitet und entzündungshemmende Pfade aktiviert. Infolgedessen werden Energie und andere Nährstoffe vermittelt, die in die Erhöhung des Blutstroms, die Migration der Zellabwehr, die Reparatur von Epithelien und andere metabolisch teure Prozesse investiert werden, was zu einer verbesserten Gesamtleistung führt (Pender CM, 2016).
Kokzidiose
Einige Parasiten können enterische und physiologische Störungen verursachen, die systemische Dysfunktionen oder Synergien mit Krankheitserregern und opportunistischen Bakterien auslösen (Chapman HD, 2002). Kokzidien sind Parasiten die häufig in kommerziellen Einrichtungen für Geflügel vorkommen. Dieser Parasit zerstört Epithelzellen und erleichtert die Proliferation opportunistischer Mikroben (Dalloul RA, 2005). Dies führt zu subklinischen Entzündungsprozessen und klinischen Zuständen, die die Rentabilität der Geflügelindustrie beeinflussen (Williams, 2005). .
Durch die Zerstörung von Epithelzellen werden wichtige Schleimhautstrukturen zerstört, die die Darmpermeabilität beeinflussen, die Sekretion von Verdauungsenzymen verringern und die Nährstoffkapazität absorbieren. Eine gut etablierte Theorie die Kokzidien als prädisponierenden Faktor für die Proliferation anderer Mikroorganismen positioniert (Stringfellow K, 2011), ist die Wechselwirkung und Sinergie zwischen Kokzidien und Clostridium (Pedersen et al., 2008).
Der Eimeria-Zyklus zerstört Enterozyten (Williams, 2005), wodurch Plasmaproteine in das Lumen des Magen-Darm-Trakts (GIT) gelangen (Van Immerseel et al., 2004). Dieses freie Protein wird von Clostridium als Nährstoffquelle verwendet. Andererseits stimuliert der durch Eimeria-Schäden ausgelöste Entzündungsprozess die Schleimsekretion, die auch eine Nährstoffquelle für das Clostridium-Wachstum darstellt (Collier et al., 2008).
Sobald sich Clostridium im Lumen des Magen-Darm-Trakts vermehrt, können diese Bakterien glykolytische Enzyme produzieren, die dazu führen, dass die externe Matrix von Enterozyten und intrazellulär platzierten Strukturproteinen freigelegt wird (Olkowski et al., 2008). Sobald das Clostridium diese Strukturen erreicht, haftet es an extrazellulären Matrixmolekülen; Dies ist möglicherweise der wichtigste Virulenzfaktor (Wade et al., 2010). Einige dieser Probleme werden nicht durch klinische Symptome dargestellt. Sie sind jedoch vorhanden und werden noch problematischer, wenn sie als subklinische Ausbrüche hinsichtlich ihrer wirtschaftlichen Auswirkungen auftreten (Dahiya et al., 2006). Lesen Sie mehr über Kokzidiose bei Geflügel.
Synbiotika und Kontrolle des Kokzidienausbruchs
Immunmodulation (Cox CM, 2015), Konkurrenzausschluss (Ohimain und Ofongo, 2012) und Verbesserung der Schleimhautintegrität (Dalloul RA, 2003) verringern die Folgen einer Coccidia-Herausforderung. Eine Hochregulierung der durch die Oozysten im Magen-Darm-Trakt verursachten Schädigung wird aufgrund einer Herunterregulierung der proinflammatorischen Zytokinexpression gezeigt, eine Herunterregulierung der proinflammatorischen Zytokine ist das Ergebnis der von Probiotika abgeleiteten Wirkungsweise. Folglich hätten Hennen den Einfluss auf die durch Kokzidien verursachten Epithelschäden verbessert.
Synbiotika fördern das Mikrobiota-Gleichgewicht zwischen pathogenen und nützlichen Bakterien (Ohimain EI, 2012) und stärken die Darmintegrität (Ritzi MM, 2014), indem sie die Schleimproduktion verbessern und den Darmepithelschutz aufrechterhalten, da dies die erste physikalische Barriere ist die von Krankheitserregern gefunden wird (Kogut MH, 2012). Sobald diese Barriere und ihre Abwehrmechanismen richtig eingerichtet sind, können Kokzidien nicht mehr so viel Schaden anrichten als ob die Barrierefunktion des Darms nicht richtig hergestellt worden wäre. Viele Feld- und wissenschaftliche Erfahrungen haben gezeigt, dass sich die Coccidia-Belastung in Gegenwart von probiotischen Bakterien verbessert, was bestätigt, dass die Wirkungsweise von Probiotika die Auswirkungen von Eimeria-Oozysten verringern kann. Die vorteilhafte Aktivität einer ausgeglichenen Mikrobiota kann die durch Leistungsverbesserung verursachten Darmschäden abschwächen (Patterson JA, 2003).
Synbiotika und Hitzestress Impact Control
Hitzestress stimuliert wie jeder andere Stress die Kortikosteroidsekretion durch die Nebenniere (Shini et al., 200), dann ist die Kortikosteroidsekretion mit dem Verhältnis von Hetherophylen und Lymphozyten verbunden, das als Stressindikatoren verwendet wird (Gross und Siegel, 1983). Die Übersekretion von Corticosteroid induziert den Abbau von Proteinen mit engen Verbindungen, was nicht nur zu einer Translokation der Bakterien, sondern auch zu Verdauungs- und Absorptionsstörungen führt. Synbiotika können möglicherweise die Auswirkungen extremer Umgebungstemperaturen verringern, die Futtereffizienz verbessern und die Wachstumsrate erhöhen (Eckert et al., 2010), indem sie die Kortikosteroidsekretion herunterregulieren, was zu einer erhöhten Darmbarriere und einer positiv beeinflussten Immunantwort führt (Ng et al ., 2009).
Antibiotika-Reduktion und antibiotikafreie Fütterung
Antibiotika-freie Fütterungsprogramme (ABF) sind nicht nur eine Strategie zur Reduzierung oder zum Ersatz von Antibiotika, sondern ein umfassendes Programm, das die Stärkung der Biosicherheitsmaßnahmen und die schrittweise Einbeziehung von Futtermittelzusatzstoffen neben pharmazeutischen Komponenten wie Impfstoffen, Enzymen, Säuerungsmitteln, Phytogenen, Probiotika und Präbiotika, um die Fähigkeit des Immunsystems zu verbessern, sich den Herausforderungen auf dem Feld zu stellen.
Die richtigen Probiotika gelten als nützliches Instrument für das Programm zur Herstellung von Antibiotika (Gustafson und Bowen, 1997). Diese wissenschaftliche Entwicklung kann nicht nur die Immunantwort gegen Impfstoffantigene verbessern (Patterson und Burkholder, 2003), sondern auch die Auswirkungen von Umweltbedingungen und Infektionskrankheiten (Willis und Reid 2008).
Synbiotika sind allein oder in Kombination mit anderen Antibiotika-Alternativen zur Kontrolle von Infektionen durch Gram + - und - Bakterien sehr nützlich (Van Coillie et al. 2007). Die Verwendung dieser Alternativen führt nicht nur zur Kontrolle pathogener Ausbrüche, sondern dient mit dem richtigen Ansatz als natürliche Wachstumsförderer und als Alternative zu Antibiotika als Wachstumsförderer sowie zur Verringerung des Einsatzes von Antibiotika für Behandlungen (Willis und Reid 2008) ). Ein sehr wichtiger Hinweis, um festzustellen, ob eine der beiden Synbiotika Teil dieser Art von Programmen sein könnte, ist eine korrekte Diagnose und um festzustellen, ob die Wirkungsweise der Synbiotika dazu beitragen kann, die Auswirkungen der häufigsten Faktoren, die die Leistung der Tiere beeinflussen, zu verringern.
Wie man das richtige Geflügel-Probiotikum auswählt
Es gibt verschiedene probiotische Produkte auf dem Markt die alle inhärente Vor- und Nachteile haben, abhängig von der Art der Organismen und der Behandlung, die das Endprodukt erhält.
Zur Auswahl von Probiotika für Hühner können verschiedene Kriterien verwendet werden, darunter:
- Produktzusammensetzung /Auswahl der Stämme *
- Dokumentierte Wirkungsweise *
- Stabilität gegen Wirksamkeit
- Definierte gegen undefinierte Kulturen
- Sporuliert gegen nicht sporuliert
* In Bezug auf die ersten beiden Kriterien sollten Käufer wissen, was sie beziehen und inwieweit wissenschaftliche Studien die Auswirkungen bei Vögeln dokumentieren.
Stabilität vs. Wirksamkeit
Stabilität
Geflügelproduzenten müssen häufig zwischen diesen beiden Kriterien wählen. Aus Sicht des Geflügelherstellers kann es jedoch aus einem einfachen Grund sicherer sein, die Wirksamkeit gegenüber der Stabilität zu wählen: Es ist leicht, die Stabilität zu überprüfen, und es kann vom probiotischen Hersteller verlangt werden. Wenn der Hersteller nach dem Pelletieren oder nach 6 Monaten Lagerung eine bestimmte Menge lebensfähiger koloniebildender Einheiten (KBE) beansprucht, ist der Hersteller nur wenige Proben von der Wahrheit entfernt.
Wirksamkeit
Auf der anderen Seite gibt es keine Versicherung für die Wirksamkeit. Es gibt zu viele Faktoren, die die Wirksamkeit eines Produkts auf dem Gebiet beeinträchtigen können: Krankheiten, Ernährung, Immunstatus der Herde und Stressfaktoren im Allgemeinen; Infolgedessen ist es für den Geflügelproduzenten schwierig, die tatsächliche Wirksamkeit eines bestimmten Produkts unter Feldbedingungen zu bewerten.
Definierte vs. undefinierte Kulturen
Präzision
Undefinierte Kulturen sind eine Sammlung von unspezifischen Baktierenstämmen. Die zahlenmäßig am häufigsten vorkommenden Bakterienarten werden normalerweise in diesen Produkten identifiziert. Undefinierte Kulturen sind in der Regel eine schnelle Lösung, um viele Märkte (Geflügel, Schwein, etc.) zu befriedigen. Dies ist auf die geringeren Produktionskosten im Vergleich zu definierten Kulturen zurückzuführen.
Wenn der Selektionsprozess sorgfältig durchgeführt wird und Bakterien von gesunden Hennen unter geeigneten Bedingungen gesammelt und vermehrt werden, bleiben einige wichtige Bakterienstämme stabil und können nach Herstellung vieler Chargen der ursprünglichen Kulturen gewonnen werden.
Konsistenz
Eines der allgemeinen Probleme bei der Verwendung undefinierter probiotischer Kulturen ist der theoretische Mangel an Konsistenz des Endprodukts. Es ist wahrscheinlich, dass geringfügige Abweichungen in den Rohstoffen die Geschwindigkeit ändern, mit der sich verschiedene Bakterienarten vermehren. Dies wird wahrscheinlich zu einer unterschiedlichen Leistung dieser Probiotika unter Feldbedingungen führen.
Wir sollten immer bedenken, dass nur ein Bruchteil der Darmbakterien unter Verwendung von Standardlabortechniken kultiviert werden kann und es wahrscheinlich ist, dass sich die Stämme und /oder Anteile der in diesen Produkten enthaltenen Stämme im Laufe der Zeit ändern.
Krankheitserregerrisiko
Der Hauptfaktor der undefinierte probiotische Kulturprodukte auf mehreren Märkten inakzeptabel macht ist, dass einige Krankheitserreger, die in der Masse der nützlichen Bakterien verborgen sind, sich in geringer Anzahl vermehren könnten. Günstige Bedingungen wie die Anwendung des Produkts bei immunsupprimierten Vögeln können zu einer raschen Vermehrung dieser potenziellen Krankheitserreger führen.
Wenn eine definierte Liste von Bakterien fehlt, ist es außerdem unmöglich, das Risiko der Einführung von Antibiotikaresistenzgenen in Bakterien des Darmtrakts des Wirts zu bestimmen.
Sporulierte vs. nicht sporulierte Probiotika
Sporuliert
Die Sporulation bietet eine hervorragende Methode, um Bakterien vor physischen Schäden zu schützen. Von diesem Ausgangspunkt aus können mehrere Vorteile vermutet werden. Zum Beispiel scheinen die Fragen der Haltbarkeit und der Lagerbedingungen irrelevant zu sein, wenn man bedenkt, dass Sporen über Hunderte von Jahren lebensfähig bleiben können. Ein Hauptvorteil von Sporen besteht darin, dass sie leicht in den Pelletierungsprozess mit Futtertoleranz eingearbeitet werden können, wobei die Lebensfähigkeit minimal verringert wird.
Ebenso sollte der Durchgang durch den Magen für eine Spore kein Problem sein. Alle diese Vorteile scheinen jedoch zu verblassen, wenn der natürliche Lebensraum der derzeit am häufigsten verwendeten sporulierten Bakterien berücksichtigt wird: Bacillussp. sind als Umweltbakterien anerkannt. Diese scheinbar einfache Aussage wirft ein Fragezeichen auf die meisten wissenschaftlichen Beweise, die die Wirkung der vegetativen Form dieser Bakterien gegen Krankheitserreger belegen.
Per Definition verbraucht eine ruhende Lebensform nicht viele Umweltressourcen und daher finden nicht sehr viele biochemische Reaktionen statt.
Die Konkurrenz um verfügbare Nährstoffe, die Produktion antibakterieller Substanzen, die direkte Hemmung von Krankheitserregern und wahrscheinlich sogar die aktive Bindung und die Konkurrenz um Bindungsstellen sind zweifelhaft, falls sich Sporen nicht in vegetative Zellen im Darmtrakt verwandeln können. Gültige wissenschaftliche Erkenntnisse sollten mögliche Wirkmechanismen in vivo untersuchen.
Nicht sporuliert
Im Gegensatz zu Sporen scheinen die nicht sporulierten Bakterien bei langen Lagerzeiten, Pelletierung und Durchgang durch den Magen zerbrechlich zu sein. Einige dieser Schwächen können teilweise durch eine Beschichtungsbehandlung behoben werden, wenn die Bakterien in Futtermitteln gemischt werden sollen, die pelletiert werden.
Die Qualität der Beschichtung bestimmt die Lebensfähigkeit der Zellen nach dem Pelletieren und nach dem Durchgang durch den Magen. Trotz all dieser Schwächen sind vegetative Probiotika (intestinalen Ursprungs) "zu Hause", wenn sie den Darm erreichen. Wenn die probiotischen Stämme von einem kompatiblen Tier stammen - oder noch besser von derselben Tierart -, gibt es keinen besseren Ort für diese Bakterien, um zu wachsen, sich zu replizieren, um Nährstoffe zu konkurrieren, sich an zelluläre Rezeptoren zu binden und mit dem Wirt zu interagieren als in der Darm.
Unter diesem Gesichtspunkt besteht ein großes Potenzial für die zukünftige Entwicklung von Probiotika. Es ist sehr wahrscheinlich, dass wir im In-vitro-Screening hervorragende Kandidaten verloren haben, da wir derzeit nicht in der Lage sind, ein Modell zu erstellen, das dem Darmtrakt sehr ähnlich ist. Es wird immer deutlicher, dass die Interaktion zwischen Bakterien und ihrer Umgebung bei der Analyse der Wirksamkeit von Probiotika sehr wichtig ist.
Peptostreptococcus produziert eine antibakterielle Substanz, die als inaktive Verbindung ausgeschieden wird und zur Aktivierung Pankreas-Trypsin benötigt (Ramare et al., 1993). Zusätzlich wurde beobachtet, dass die Fähigkeit von B. lactis-Bakterien, Schleim zu binden, durch das Vorhandensein von L. bulgaricus-Bakterien potenziert werden kann (Ouwehand et al., 2000).
Synbiotika in Kombination mit anderen Produkten:
Eine Vielzahl neuartiger Futtermittelzusatzstoffe kann in Kombination verwendet werden, um bessere Ergebnisse zu erzielen oder um spezifische Herausforderungen anzugehen.
Dies können sein:
- Säureprodukte
- Toxinbinder
- Enzyme
Probiotika für Hühner sowie ein Geflügelsäuerungsmittel
Diese synergistische Kombination ermöglicht es, die antimikrobielle und entzündungshemmende Aktivität dieser Additive zu verbessern (Hume et al. 1993). Dieser Effekt verringert die Proliferation von gramnegativen Mikroorganismen. Die Bekämpfung von Gram-Mikroorganismen wie Salmonellen und Escherichia coli kann kompliziert sein, da diese Bakterien nachweislich Resistenzen gegen einige Antibiotika aufweisen.
Die Kombination von Synbiotika und Säuerungsmitteln verbessert die antimikrobielle Wirksamkeit der Additive und potenziert die Proliferation der nützlichen Bakterienaktivität, wodurch die Verdaulichkeit und Absorption von Nährstoffen durch verschiedene Wirkmechanismen verbessert wird. Eine vorteilhafte mikrobielle Aktivität ist von entscheidender Bedeutung, da sich Probiotika als sehr wirksam erwiesen haben, um Mikroorganismen wie Salmonellen „wettbewerbsfähig auszuschließen“ (Tellez et al., 2012).
Der Synergismus der Wirkungsweise dieser beiden Futtermittelzusatzstoffe beruht auf der Verringerung des pH-Werts der Umgebung durch die Säuerungsmittel, die geeignete Bedingungen für das Wachstum probiotischer Bakterien bieten. Darüber hinaus können probiotische Bakterien eine höhere Konzentration an flüchtigen Fettsäuren produzieren (Ziprin et al., 1991), ein Abfall des pH-Werts der Lumenumgebung die Proliferation von gramenterischen Pathogenen kontrolliert (Barcellos et al., 2004) und auch zum Wettbewerbsausschluss beitragen Aktivität von nützlichen Mikrobiota.
Die Vorteile dieser natürlichen Strategien wirken sich jedoch nicht nur auf die antimikrobielle Aktivität aus (Santos & Turnes, 2005), sondern verbessern auch die Verdauung und Absorption von Nährstoffen. Diese Strategie kann den Einfluss enterischer Krankheitserreger auf die Leistung der Vögel verringern (Luoma et al. , 2017).
Probiotika für Hühner und phytogene Futtermittelzusatzstoffe
Die Wechselwirkung zwischen Kokzidien und Clostridiumist gut dokumentiert (Pedersen et al., 2008). Diese Wechselwirkung führt zu einer Schädigung enterischer Strukturen, die ödematöse Prozesse zwischen Enterozyten und Lamina propria verursachen und die Integrität wichtiger Verbindungen dieser anatomischen und physiologischen Barriere beeinträchtigen (Olkowski et al. , 2006).
Diese Folgen können durch die Kombination von Synbiotika und Phytogenik reduziert werden. Es ist bekannt, dass phytogene Futtermittelzusatzstoffe (PFAs oder Pflanzenstoffe), die aus pflanzlichen bioaktiven Substanzen bestehen, die Verdauung und Absorption von Nährstoffen verbessern. Dadurch wird das verfügbare Protein im Lumen des Magen-Darm-Trakts reduziert, die Clostridium-Proliferation verringert, Magenentzündungen minimiert und die Leistung verbessert (Bravo et al., 2011) und Darmgesundheit.
Zusätzlich wirken die entzündungshemmende Aktivität von Synbiotika (Yang et al., 2012) und phytogen synergistisch zusammen, da dieser Effekt durch zwei verschiedene Wirkmechanismen erreicht wird. Die entzündungshemmende Wirkungsweise von Phytogenics basiert auf der Aktivierung des NF-κβ-Faktors, was zu einem Anstieg der entzündungshemmenden Zytokine führt (Moreno de LeBlanc et al., 2011). Im Gegensatz dazu wird die Wirkungsweise von Probiotika durch Stabilisierung von Mikrobiota in der GIT (Windisch et al., 2008), antimikrobielle Aktivität (Tiihonen et al., 2010) und Verstärkung der Sekretion endogener Metaboliten (Karadas et al. 2014) durchgeführt.
Wenn diese Strategien angewendet werden, können die Auswirkungen von Kokzidiose-Ausbrüchen und weiteren Synergien mit Clostridium, die als nekrotische Enteritis bekannt sind, verringert werden. Die Erklärung dieses Synergismus in diesem speziellen Fall beruht auf dem Prinzip des kompetitiven Ausschlusses (Oliveira et al., 2000) und der Immunmodulationsaktivität von Synbiotika (Lin et al., 2008). Andererseits fördern Phytogene einen besseren Nährstoffstoffwechsel, eine verbesserte Futtereffizienz und mehrere biologische Eigenschaften wie antimikrobielle, antioxidative und entzündungshemmende Wirkungen (Brenes und Roura, 2010).
VERWEISE
Atuma et al., 2001. Die anhaftende Magen-Darm-Schleim-Gelschicht: Dicke und physikalischer Zustand in vivo. Am J Physiol Gastrointest Leberphysiol. 280: G922 - G929. https://doi.org/10.1152/ajpgi.2001.280.5.G922
Bericht der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen und der Arbeitsgruppen der Weltgesundheitsorganisation (2001). Richtlinien für die Bewertung von Probiotika in Lebensmitteln. http://www.who.int/foodsafety/fs_management/en/probiotic_guidelines.pdf
Gibson, GR und Roberfroid, MB. Ernährungsmodulation der menschlichen Kolonmikrobiota; Einführung des Konzepts der Präbiotika. J. Nutr 1995 June: 125 (6) 1401-12
Patterson, JA und Burkholder, KM. Anwendung von Präbiotika und Probiotika in der Geflügelproduktion. Poultry Science, Band 82, Ausgabe 4, 1. April 2003, Seiten 627–631, https://doi.org/10.1093/ps/82.4.627