Пробиотик как иммуномодулятор
Настоящая статья продолжает серию публикаций, посвященных описанию действия пробиотических препаратов в рыбоводстве. В течении последних лет была проведена серия исследований, посвящённая изучению использованию вышеназванных пробиотиков в рыбоводстве. Изучение влияния этих препаратов имело следующие направления: обработка икры и личинок, скармливание в составе рационов молоди карпа и сеголеток осетра в лабораторных и производственных опытах. Повествуется об испытаниях пробиотиков на карповых видах рыб, их влияния на общую резистентность организма и иммунного статуса за весенне-летний период 2016г.
Отмечается, что комплекс микроорганизмов в составе исследуемых препаратов «Моноспорин», «СТФ-1/56» и «Бацелл-М» обладают выраженными ингибирующими свойствами против кишечных патогенов. Отличительной особенностью данных пробиотиков является их способность повышать противоинфекционную устойчивость организма.
Механизмом предотвращения колонизации кишечника патогенами является конкуренция за места адгезии на поверхности кишечного эпителия. Бактерии, которые растут медленно, но прикрепляются к кишечной стенке, могут колонизировать кишечник, в то время, как неадгезирующиеся виды компенсируются за счет повышения скорости роста. Прикрепление обеспечивает микроорганизму устойчивость к вымыванию из кишечника содержимого. Из этого следует, что если пробиотический штамм может оккупировать места адгезии на кишечной стенке, то он приживается в пищеварительном тракте, и наоборот.
Таким образом, полученные результаты по использованию кормовых пробиотиков для нормализации кишечной микрофлоры свидетельствует об их лечебно-профилактическом влиянии, улучшении физиологического состояния, микрофлоры кишечника и повышении естественной резистентности организма.
This article continues the series of publications devoted to the description of the action of probiotics in fish farming. A series of studies on the use of the aforementioned probiotics in fish farming was carried out during the last years. The following areas concerning the effect of these preparations have been considered: treatment of eggs and larvae, feed formulations for young carp and sturgeon fingerlings raised in laboratory and field experiments. In spring and summer of 2016 we studied the effect of probiotics on carp fish species, in particular their impact on the overall resistance of the organism and immune status.
It is noted that the microorganisms entering the preparations «Monosporin», «STF-1/56» and «Bacell-M» have strong inhibitory properties against intestinal pathogens. A distinctive feature of these probiotics is their ability to improve the anti-infectious stability of an organism.
The mechanism of preventing colonization of intestinal pathogens is their competition for adherence to the epithelium surface. Bacteria that grow slowly but attach to the intestinal wall, can colonize the intestine, while the non-adhering species are able to compensate by increasing their growth rate. The attachment provides some resistance to the microorganisms and they cannot be washed out of the intestine. Hence, if a probiotic strain can occupy the place of adhesion on the intestinal wall, it survives in the digestive tract, and vice versa.
Thus, the results of our studies on the use of feed prebiotics to normalize the intestinal microflora give evidence of their therapeutic and preventive effect, health benefits, better intestinal microflora and increased natural resistance of an organism.
Резистентность, пробиотик, микробиоценоз, кишечная микрофлора, бактерия, штамм, адгезия, патогены, ингибирующие свойства
Resistance, prebiotic, microbiocenose, bacteria, microflora, strain, adherence, pathogens,inhibition
Введение
При интенсификации аквакультуры возрастает риск возникновения заболеваний у рыб, это особенно актуально для юга России, где развитие аквакультуры идет наиболее интенсивно. Бессистемная перевозка половых продуктов и производителей рыб, рыбопосадочного материала, может привести к внесению в водоемы возбудителей ранее не регистрируемых заболеваний. Существует необходимость эффективного контроля над здоровьем рыб, который концентрирует внимание на определенных видах рыб и проблемах, связанных с конкретными заболеваниями в каждом регионе.
Воздействия разных возбудителей на здоровье рыб зависит от патогенности возбудителя, восприимчивости хозяина (рыбы), методов выращивания, воздействия окружающей среды. Во многих случаях молодь более восприимчива к возбудителям инфекционных и инвазионных заболеваний, чем рыбы старших возрастных групп. Некоторые болезни опасны для рыб определенного возраста и вида, другие проявляются только в определенное время года и при определенных условиях окружающей среды. Вероятность внесения возбудителя описывает биологический путь, необходимый для возникновения заболевания в определенной среде и оценку того, произойдет заражение или нет [1,2].
В рыбоводстве России для профилактики бактериальных заболеваний в последние годы предпочтение отдаётся биологическим препаратам - пробиотикам, обладающих широким спектром антимикробной и иммуномодулирующей активности. Важной особенностью пробиотиков является их способность повышать противоинфекционную устойчивость организма.
Эффект от использования пробиотиков неоспорим, достижения науки позволяют констатировать, что полезные эффекты пробиотиков могут проявляться через прямое антагонистическое действие против специфических групп микроорганизмов, конкуренция за питательные вещества и место жизни, изменение микробного метаболизма. Как было обнаружено, представители рода Lactobacillus spp., и в частности Lactobacillus acuolophilus, обладают выраженными ингибирующими свойствами против кишечных патогенов. И это специфическое действие обусловлено продукцией таких антибиотиков, как ацидофелин, лактолин и ацидолин. Образуемый ацидолин вместе с молочной кислотой обеспечивает высокую антимикробную активность против энтеропатогенных видов E.coli, различных сальмонелл, стрептококков, клостридий и других спорообразующих микроорганизмов [4].
Помимо образования специфических антибиотиков, ингибирование патогенов лактобациллами может быть обусловлено продуктами их метаболлизма. Они образуют значительные количества уксусной, муравьиной, молочной кислот и перекиси водорода, ингибирующие свойства которых хорошо известны [9,10].
Другим механизмом предотвращения колонизации кишечника патогенами является конкуренция за места адгезии на поверхности кишечного эпителия. Бактерии, которые растут медленно, но прикрепляются к кишечной стенке, могут колонизировать кишечник, в то время, как неадгезирующиеся виды компенсируются за счет повышения скорости роста. Прикрепление обеспечивает микроорганизму устойчивость к вымыванию из кишечника содержимого. Из этого следует, что если пробиотический штамм может оккупировать места адгезии на кишечной стенке, то он приживается в пищеварительном тракте, и наоборот [7].
Исследуемыми пробиотическими препаратами были «Моноспорин», «СТФ-1/56» и «Бацелл-М», производителем которых является ООО «Биотехагро», г.Тимашевск. В течении последних лет была проведена серия исследований, посвящённая изучению использованию вышеназванных пробиотиков в рыбоводстве. Изучение влияния этих препаратов имело следующие направления: обработка икры и личинок, скармливание в составе рационов молоди карпа и сеголеток осетра в лабораторных и производственных опытах.
Материал, методика и условия проведения исследования
Целью проведённых исследований явилось изучение влияния действия пробиотиков «Моноспорин», «СТФ-1/56» и «Бацелл-М» на механизм предотвращения колонизации кишечника патогенами.
Обследовались 3 опытные группы карпа. 1-я опытная группа получала с кормом пробиотические препараты «Моноспорин» и «СТФ-1/56» в равном количестве в течение 30 суток, 2-я группа рыб получала с кормом пробиотик «Бацелл-М» в течение так же 30 суток, 3-я опытная группа карпа выращивалась на обычном рационе.
Паразитологический анализ рыб и обработку паразитов проводили по общепринятым методикам, утвержденных Минсельхозпродом РФ 31.10.1990г., и специальным разработкам. Органы и ткани помещали между компрессорными стеклами и микроскопировали. Выделенных личинок нематод фиксировали на предметных стеклах в глицерин-желатине для последующего определения вида.
Результаты и их обсуждение
По итогам проведенных паразитологических исследований, внутренних органов (печень, селезенка, желчный пузырь) и содержимого пищеварительного тракта карпов, согласно нормативной документации, в 3-ей опытной группе в содержимом задней части кишечника карпа обнаружен 1 вид нематод - Contracaecum sp., относящийся к семейству анизакид. 1-я и 2-я опытные группы рыб были свободны от паразитов за счет устойчивости иммунной системы организма, укрепившейся в ходе применения, исследуемых пробиотиков.
Рисунок 1 - Нематод, семейство анизакид
Для развития личинки нематод данного вида, они должны попасть в промежуточного хозяина (рыбу) или в паратенического хозяина (различные виды беспозвоночных). Беспозвоночные передают личинок рыбам, чаще всего карповым, во внутренних органах которых часто встречаются инцистированные и даже свободные личинки R.acus. Попавшие в пищеварительный тракт рыб личинки с помощью головного сверлильного зуба проникают в брюшную полость и печень этих хозяев, где развиваются в 3-ю стадию, уже инвазионную для окончательного хозяина, где превращаются во взрослых червей. Если нематоды паразитируют в рыбах на взрослой стадии, то они поселяются в основном в их пищеварительном тракте, чаще кишечнике, реже в брюшной полости, гонадах, подкожной клетчатке, плавниках, глазах в стенке желудка [3].
Рисунок 2 - Личинки анизакид в рыбе
Данные гельминты опасны для человека. Во-первых, потому, что заразиться ими можно даже при соблюдении правил личной гигиены - достаточно полакомиться замороженной рыбой или кальмарами. Во-вторых, заболевание стремительно прогрессирует. Если в случае с другими гельминтозами первые симптомы проявляются не раньше, чем через несколько месяцев после заражения, то в данном случае симптомы могут проявиться уже через две недели. В этом есть свои плюсы и минусы. Плюсы в том, что гельминтов можно обнаружить на ранней стадии. Минусы в том, что эта стадия кратковременна, поэтому лечение нужно применять оперативно.
Рисунок 3 - Анизакиды
Заключение
Пробиотические препараты оказывают многообразное действие как на микрофлору желудочно-кишечного тракта, так и на обменные функции, повышая общую резистентность организма рыб, а пробиотический эффект входящих в состав различных бактерий определяется суммой специфических активностей, которыми эти организмы обладают [8]. Кормовые пробиотики имеют высокий потенциал не только в балансирующем действии на кишечную флору, но и влияют на патогенез заболеваний, которые встречаются в тканях и органах, удаленных от пищеварительного тракта рыбы. Одной из основных задач интенсивного рыбоводства в России, является разработка новых биотехнологий выращивания, с использованием активных и безопасных комбикормов, содержащих в своем составе современные препараты пробиотиков [5,6,11].
Литература
1. Бакулина Л.Ф., Перминова Н.Г., Тимофеев И.В. и др. Пробиотики на основе спорообразующих микроорганизмов рода Bacillus и их использование в ветеринарии // Биотехнология. - 2001. - № 2. - С. 48-56.
2. Бурлаченко И.В., Теоретические и прикладные аспекты повышения резистентности осетровых рыб в аквакультуре. Автореферат докторской диссер., М. 2007,- 46с.
3. Гаевская А. В., Анизакидные нематоды и заболевания, вызываемые ими у животных и человека. - Севастополь: ЭКОСИ - Гидрофизика, 2005. - 223 с.
4. Кулаков В.Г., Понасенко В.В. Сравнительная эффективность пробиотиков // Сборник докладов научно - практической конференции «Проблемы и перспективы развития аквакультуры в России». - 2001 г. С. 190 -191.
5. Мирзоева Л. М., Иммуномодулирующие пищевые добавки для аквакультуры /Рыбное хозяйство/ Сер. Болезни гидробионтов в аквакультуре. Ана-лит. И реферативная информ. - М.:ВНИЭРХ, 2000 - Вып. 2.- 21-25.
6. Тараканов Б. В., Использование пробиотиков в животноводстве // Калуга.- 1998. 53 с.
7. Шендеров Б. А., Значение колонизационной резистентности в патогенезе инфекционных заболеваний // Иммунология инфекционного процесса. -М.: 1994.-С. 112-121.
8. Юхименко Л. Н., Бычкова Л. И. Перспективы использования суболина для коррекции микрофлоры кишечника рыб и профилактики БГС // Проблемы охраны здоровья рыб в аквакультуре: Тез. НТК. - М. - 2005. - 133-136.
9. Beattie S., Shrimpton D. H. Surgical and clinical techniques for in vitro study of the metabolism of the intestinal mikroflora of domestic fowl. Quart. S. Exp. Phisiol., 1958. Vol. 43. Р. 399-407.
10. Noga E. J. Fins Disease: Diagnosis and Treatment. - Mosby-Year Book, Inc.: USA, 1995.-321 p.
11. Parker R. S. Probiotics the other half of the antibiotics story // Anim. Nutrition and Health. 1974. V. 29. P.4-8
References
1. Bakulina, L.F., Perminova, N.G., Timofeev I.V. et al. Probiotics based on spore-forming microorganisms of the genus Bacillus, and their use in veterinary // Biotechnology. - 2001. - № 2. - S. 48-56. (in Russian)
2. Burlachenko I.V. Theoretical and applied aspects of the increasing resistance of sturgeon in aquaculture practice. Abstract of doctoral dissertations, MA 2007 -. 46c. (in Russian)
3. Gaevskaya AV. Anisakis nematodes and diseases caused by them in animals and humans. - Sevastopol: ECOS - Hydrophysics, 2005. - 223 p. (in Russian)
4. Kulakov V.G. Ponasenko V.V. Comparative efficacy of probiotics // Proceedings of the scientific - practical conference «Problems and prospects of development of aquaculture in Russia.» - 2001 S. 190 -191. (in Russian)
5. Mirzayeva L.M. Immunomodulatory dietary supplements for Aquaculture // Fisheries/Ser. Diseases of aquatic organisms in aquaculture. Analit. and abstracts inf. - M.: VNIERH, 2000 - Vol. 2.- 21-25. (in Russian)
6. Tarakanov B.V. Use of probiotics in animals // Kaluga.- 1998. 53 p. (in Russian)
7. Shenderov B.A. Value of colonization resistance in the pathogenesis of infectious diseases // Immunology infection. M .: 1994.-S. 112-121. (in Russian)
8. Yukhimenko L.N., Bychkova L.I. Prospects of subolina application to correct intestinal flora and prevent fish BHS // Problems of protection of the health of fish in aquaculture: Tez. NTK. - MA - 2005 - 133-136. (in Russian)
9. Beattie S., Shrimpton D. H. Surgical and clinical techniques for in vitro study of the metabolism of the intestinal microflora of domestic fowl. Quart. S. Exp. Phisiol., 1958. Vol. 43. Р. 399-407.
10. Noga E. J. Fins Disease: Diagnosis and Treatment. - Mosby-Year Book, Inc.: USA, 1995.-321 p.
11. Parker R. S. Probiotics: the other half of the antibiotics story // Anim. Nutrition and Health. 1974. V. 29. P.4-8
Cведения об авторах:
Ткачева Ирина Васильевна, кандидат с\х наук, Донской государственный технический университет, ФГБНУ Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства, E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., 8-918-851-65-35
Тищенко Николай Николаевич, д-р биол. наук, профессор. Донской государственный аграрный университет.
Tkacheva Irina Vasilevna, PhD of Agriculture, Don State Technical University, Azov Fisheries
Research Institute, E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., 8-918-851-65-35
Tishchenko Nikolay Nikolaevich, Dr of Agriculture, Don State Agriculture University
Abstract
UDC 639.3.043.13
SRScTI 69.25.15
I.V. Tkacheva,
Don State Technical University, Azov Fisheries Research Institute
N.N. Tishchenko
Don State Agriculture University
PREBIOTIC AS IMMUNOMODULATORY
We have studied prebiotics in fish feeds with the aim to balance the intestinal flora and the results obtained give evidence of their therapeutic and preventive effect, health benefits, better intestinal microflora and increased natural resistance of an organism.
Реферат
УДК 639.3.043.13
ГРНТИ 69.25.15
И.В. Ткачева
Донской государственный технический университет, ФГБНУ Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства.
Н. Н. Тищенко
Донской государственный аграрный университет.
ПРОБИОТИК КАК ИММУНОМОДУЛЯТОР
Испытаны пробиотические препараты на рыбах. Полученные результаты по использованию кормовых пробиотиков для нормализации кишечной микрофлоры свидетельствует о его лечебно-профилактическом влиянии, улучшении физиологического состояния, микрофлоры кишечника и повышении естественной резистентности организма.