Ветеринарно-санітарна оцінка ефективності застосування пробіотиків при вирощуванні телят

Abstract

Анотація Дудченко Ю. А. Ветеринарно-санітарна оцінка ефективності застосування пробіотиків при вирощуванні телят [Електронний ресурс] : дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю : 212 «Ветеринарна гігієна, санітарія і експертиза» / Ю. А. Дудченко. – Суми : Сумський національний аграрний університет, 2023. – 149 с.

У дисертаційній роботі впроваджений новий метод профілактики інфекційних захворювань та лікування шлунково-кишкових розладів у молочних телят за рахунок застосування пробіотичних штамів Bacillus sp. Дослідницьким шляхом встановлений лікувальний ефект від застосування Bacillus сoagulans ALM 86 при диспепсії у телят на відлученні, доведений позитивний вплив на мікробіом шлунково-кишкового тракту, метаболізм, функціональну активність рубця, приріст живої ваги; визначені основні причини виникнення дисбактеріозу в телят у господарствах, досліджені властивості пробіотичного штаму B. сoagulans ALM 86. Під час досліджень також встановлено, що штам Bacillus coagulans ALM86 є грампозитивною, паличкоподібною спороутворюючою бактерією, яка витримує вплив високих температур до 80 ºС, високу кислотність шлунково-кишкового тракту та тиск. У процесі метаболізму B. coagulans використовує арабінозу, ксилозу, глюкозу, галактозу, манозу, фруктозу, мальтозу, сахарозу та трегалозу, не гідролизує крахмал, казеїн та желатин, не виділяє сірководень та індол, має негативний оксидазний тест. У результаті проведених досліджень було встановлено, що індекс адгезивності еритроцитів (ІАЕ) був 1,700,09, що є показником низької активності відповідно до класифікації Бриліс. Крім того, коефіцієнт участі еритроцитів у адгезійному процесі (КУЕ) складав 75,231,13, а середній показник адгезії (СПА) становив 1,400,03. Низький показник адгезії до еритроцитів Bacillus coagulans був пов’язаний з утворенням біоциду – коагуліну, який обумовлює бактерицидну активність пробіотичного штаму. Також було виявлено високу чутливість B. coagulans до канаміцину, рифампіцину, гентаміцину, лінкоміцину, окситетрацикліну, стрептоміцину, хлорамфеніколу, ванкоміцину та фраміцетину. Перелічені антимікробні препарати становлять загрозу знищення B. coagulans при сумісному застосуванні. Також виявлено, що основними збудниками захворювань молодняка великої рогатої худоби є S. agalactiae (23 %), S. aureus (11 %), S. epidermidis (18 %), E. fecalis (10 %), E. coli (12 %), Mycoplasma spp. (7 %), гриби Candida (9 %) та асоційована мікрофлора (10 %). Результати проведених мікробіологічних досліджень показали, що Bacillus coagulans ALM 86 проявив антагоністичні властивості стосовно S. agalactiae на 18,93 % більше, порівняно з антибіотиком цефалексином. Колонії S. aureus виявили чутливість до B. сoagulans ALM 86 більше на 15,56 %, до B. megaterium NCH 55 однакову з антибіотиком. Штам Bacillus pumilus LA 56 пригнічував ріст колоній S. epidermidis на 20,49 % більше ніж цефалексин. Пробіотичний мікроорганізм Bacillus megaterium NCH 55 проявляв антагонізм стосовно E. fecalis на тому ж рівні що і антибіотик. Навколо Bacillus pumilus LA 56 зона затримки росту E. coli була більше на 28,78 %, порівняно з контролем. Дріжджові гриби роду Candida проявили більшу чутливість стосовно Bacillus pumilus LA 56 – на 7,33 %, та до Bacillus coagulans ALM 86 – на 29,16 %, порівняно з антибіотиком. Таким чином, визначено три пробіотичних штамів мікроорганізмів, до яких проявили найбільшу чутливість мікроорганізми ізольовані у приміщенні телятника. За результатами досліджень встановлено, що Bacillus coagulans ALM 86 проявляв максимальні антагоністичні властивості порівняно з антибіотиком. Мікроклімат у приміщенні для утримання телят на відлученні відповідав санітарно-гігієнічним нормам, за винятком показника мікробної забрудненості, який перевищував допустимі межі в дослідному приміщенні восени на 10,21 %, взимку – на 23,53 % та навесні – на 12,81 %. У контрольному приміщенні утримання рівень мікробних тіл був вищий за норму восени – на 8,69 %, взимку – на 25,26 % та навесні – на 9,37 %. У подальшому дослідженні з’ясовано вплив пробіотичних штамів Bacillus на формування мікрофлори шлунково-кишкового тракту та приріст живої маси у телят. Для достовірності результатів експеримент проводили протягом місяця і по закінченню досліду визначали видовий склад мікрофлори шлунково-кишкового тракту у телят. Крім того, для запобігання непередбаченого впливу на організм телят щодо обраних пробіотичних штамів мікроорганізмів Bacillus amyloliquefaciense, Bacillus mucilaginosus, Bacillus coagulans, Bacillus megaterium, Bacillus pumilus визначали рівень основних біохімічних показників у сироватці крові. Було встановлено, що максимальний позитивний вплив на мікрофлору шлунково-кишкового тракту телят до 30 добового віку мав В. coagulans (1×109) при випоюванні в дозі 5 г на тварину. При цьому кількість Lactobacillus sp. була максимальною і досягла 800 КУО/г, що більше на 80%, у порівнянні з контрольною групою. Разом з цим, рівень умовно-патогенних мікроорганізмів у дослідній групі з В. coagulans мав мінімальні показники і складав: Clostridium на 20 %; Escherichia coli – на 70 %; Enterobacteriaceae, Staphylococcus та Candida – на 100 %, менше порівняно до контроля. У хімусі телят, яким задавали В. mucilaginosus, була більша кількість Candida – до 300 КУО/г та Enterobacteriaceae – 200 КУО/г, що на 50 % менше порівняно до контролю. В. megaterium не пригнічував ріст Clostridium, Staphylococcus та Candida – на 10-15 % менше порівняно до контролю. У групі, де застосовували в якості пробіотика В. pumilus, не значно зменшилась кількість Clostridium, Candida та Enterobacteriaceae, порівняно до контролю (на 35 %). В. amyloliquefaciense не створював сприятливих умов для росту та розмноження Lactobacillus sp.(до 100 КУО/г). Однак при цьому рівень Clostridium, Staphylococcus та Enterobacteriaceae не перевищував 200-100 КУО/г. Жива маса телят, яким задавали Bacillus coagulans ALM 86, була вірогідно більше на 22,16 % та середньодобовий приріст – на 24 %, порівняно з групою контролю (* р≤0,05). Доведено, що застосування телятам пробіотиків вплинуло на збільшення рівня загального протеїну з В. coagulans на 20 %; В. mucilaginosus – на 22%; В. megaterium – на 18 %; В. pumilus – на 10 %; В. amyloliquefaciense – на 12 %, порівняно до тварин контрольної групи. Також у дослідних групах збільшився рівень глобулінів з В. coagulans на 17 %; В. mucilaginosus – 20%; В. megaterium – на 18 %; В. pumilus – на 20 %; В. amyloliquefaciense – на 17 %, що вказує на імуностимулюючий вплив пробіотиків. Активність ферментів аланінамінотрансферази та аспартатамінотрансферази була у межах фізіологічної норми. Наступним етапом досліджень було проведення визначення терапевтичного ефекту від застосування Bacillus coagulans при диспепсії телят. У процесі дослідження з’ясувалось, що в дослідній групі рівень лактобактерій збільшився в ході лікування порівняно до контрольної групи телят. На момент завершення дослідження рівень Lactobacillus sp. та Bifidobacterium sp. збільшився у першій дослідній групі на 130,8–469,8 %, у другій – на 151,58–272,7 % відповідно у порівнянні з початком лікування. Після проведення лікування кількість Enterobacter sp. зменшилась у першій дослідній групі – на 44,3 %, у другій – на 69,38 %. Рівень Citrobacter sp. зменшився у групі телят, яку випоювали B. Coagulans у дозі 3 г на 62,18 %. У другій дослідній групі кількість Citrobacter sp. зменшилась на 75,97 %. В дослідній групі по закінченню експерименту відбувалось зменшення дріжджоподібних грибів на 76,5 %, у другій – на 95,16 %, порівняно з початком лікування. Проведені експерименти доводять, що B. coagulans ефективний як для лікування, так і для профілактики діареї, спричиненої Clostridium. При проведенні експерименту було встановлено, що кількість Clostridium sp. зменшувалась при додаванні B. coagulans у першій дослідній групі на 73,7 %, у другій – на 90,18 % відповідно до контролю. Проведене дослідження показало, що середньодобовий приріст телят тижневого віку та споживання корму були однаково невисокі у всіх групах через проблеми з травленням, що проявлялись у вигляді діареї. На двадцять першу добу експерименту у контрольній та дослідних групах телят проявів діареї не спостерігали. Також збільшився середньодобовий приріст у дослідній групі на 19,7 %, у другій – на 23,4 %, в порівнянні з контролем. Відповідно збільшилось і споживання корму у першій дослідній групі на 15,0 %, у другій – на 19,9 %. У даному дослідженні було доведено, що введення В. coagulans ALM 86 в концентрації 1×109, КУО/г у дозі 3 – 5 г на кожну тварину зменшує частоту діареї, сприяє збільшенню середньодобового приросту та споживанню корму. В ході експерименту було встановлено, що початок роботи рубця у дослідних груп телят був раніше на чотири доби, порівняно з контрольною групою. Для з’ясування впливу В. coagulans ALM 86 на метаболізм телят проводили біохімічне дослідження сироватки крові. Встановлено, що рівень загального протеїну був вищим у першій дослідній групі на 18,57 %, у другій – на 22,6 %, порівняно до контролю, за рахунок збільшення вмісту глобулінів. Рівень глобулінів був вірогідно більшим у першій дослідній групі на 49,3 %, у другій – на 57,37 % (р≤0,05), порівняно з контролем. Вміст сечовини у сироватці крові телят дослідних та контрольної груп був у межах фізіологічної норми, однак у тварин контрольної групи рівень сечовини наблизився до мінімальних показників. Також в результаті застосування телятам В. coagulans ALM 86 було встановлено зниження рівня загального холестерину у першій дослідній групі на 41,61 %, у другій – на 58,95 %, порівняно з контрольною. Встановлено, що у першій дослідній групі вміст креатиніну в крові був вірогідно менший на 17,11 %, у другій – на 22,16 %, порівняно до контролю (р≤0,05). Рівень глюкози у сироватці крові тварин дослідних та контрольних груп був практично на одному рівні у межах фізіологічної норми, що також вказує на нормальний метаболізм в організмі. Активність ферменту аланінамінотрансферази (АЛТ) в сироватці крові контрольної групи телят був на максимально допустимій межі референтного рівня, що вказує на інтоксикацію організму внаслідок диспепсії. У телят дослідної групи завдяки використанню пробіотика В. coagulans ALM 86 був достовірно нижчий АЛТ у першій групі на 60,22 %, у другій – на 63,06 % (р≤0,05), порівняно з контрольною. У телят першої дослідної групи рівень ферменту аспартатамінотрансферази (АСТ) був менший на 58,15 %, у другій на 63,07 % (р≤0,05), порівняно до контролю. За результатами дослідження встановлено, що у телят контрольної та дослідних груп рівень циркулюючих імунних комплексів та серомукоїдів був однаковим у фізіологічних межах. Наступним етапом досліджень було визначення впливу ферментно-пробіотичної добавки (ФПД) на розвиток шлунково-кишкового тракту молочних телят. Результати спостереження свідчать, що серед телят, які отримували ферментно-пробіотичну добавку, протягом перших трьох діб життя не зареєстровано жодного випадку діареї. Тоді як у тварин, які не отримували пробіотики 66,7% мали розлади травлення – диспепсію. Під час захворювання тварини були пригніченими, малорухливими, із відсутнім апетитом, задня частина тіла забруднена фекальними масами. В подальшому такі тварини, хоч і незначно, мали меншу інтенсивність росту. Отже, включення до одного з випоювань молока ферментно-пробіотичної добавки щоденно одноразово забезпечує надійну (100 %) профілактику розладів травлення. Дані отримані в ході дослідження доводять, що через тиждень проведення експерименту у дослідній групі кількість бактерій вірогідно збільшилась (р≤0,05) на 83,5 %; інфузорій – на 65,2 %; ентодиноморфів – на 24,3 %. Уже через два тижні проведення експерименту із застосування добавки телятам значно збільшило масу мікроорганізмів у рубці. При цьому фізіологічні показники телят: температура, пульс, частота дихання та скорочення рубця були в нормі, вони мали гарний апетит. На 30-ту добу експерименту у дослідній групі, чисельність бактерій вірогідно збільшилась на 94,3 %; інфузорій – на 40,5 %; ентодиноморфів – на 26,7 %, порівняно до контролю. Отримані дані реєстрації першої жуйки у телят доводять, що складові ферментно-пробіотичної добавки на основі В. coagulans ALM 86 та ферментів ксилаза та филюлаза, прискорюють заселення мікрофлорою та розвиток рубцевого травлення у телят у 2,5 рази в порівнянні із телятами контрольної групи.