Огляд літератури. 
Застосування комплексного пробіотику "Байкал–ЕМ–1-У" і його вплив на клінічний стан і імунний статус телят у господарстві "Елітне" Харківського району Харківської області

Ще Л. Пастер відмічав боротьбу за існування у світі мікроорганізмів: «Життя заважає життю» , — писав він. Л. Пастер вважав, що явище, Коли деякі мікроорганізми пригнічують розвиток і розмноження інших, можна використати у боротьбі із хворобами.

Засновник вчення щодо антагонізму мікробів у практичному використанні боротьби за існування у світі мікроскопічних організмів І.І. Мєчников застосував молочнокислі бактерії для пригнічення життєдіяльності патогенної мікрофлори кишечнику.

А чи можливе життя тварин без мікробів? При вирощуванні стерильних тварин, в організмі яких не було мікробів, вчені з’ясували, що хоч такі тварини росли й розвивались скоріше звичайних, вони не мали захисних якостей проти патогенних хвороботворних мікроорганізмів. Більш того, стерильні тварини — гнотобіонти, при попаданні в їхній організм мікробів, що звичайно, не викликають захворювань, гинули або тяжко переносили хвороби. 6].

Людина і тварина живуть в оточуючому середовищі, заповненому різновид ними мікроорганізмами,їх організм знаходиться в постійному контакті з «власною» флорою — бактеріями, грибами та іншими паразитами на внутрішніх і зовнішніх поверхнях свого тіла, а також із мікрофлорою навколишнього світу. Приблизні підрахунки показують, що в наявній флорі індивіда міститься на поверхні шкіри та слизових оболонок мембран біля 10¹⁴ бактерій, при цьому на шкірі - 10¹², головним чином це стафілококи, мікрококи та коринебактерії, в травному тракті - 10¹⁴, бактерій, із них 10¹⁰ знаходиться в ротовій порожнині, в проксимальному кінці тонкого кишечнику — 10²-10³ бактерій на 1мл, у прямій кишці -10¹² бактерій на 1гр фекалій. Слизові оболонки сечового тракту та нижніх дихальних шляхів в основному стерильні. [7].

Організм людини і тварин має в своєму арсеналі декілька механізмів в захисту проти потенційно патогенних мікробів. При кожному спадковому чи набутому порушенні в ланках цього ланцюжка механізмів зростає можливість виникнення інфекцій.

Кишковий тракт має так звану колонізаційною резистентністю, тобто місцеві бактерій запобігають утворенню колоній інших мікроорганізмів внаслідок бактеріальної конкуренції. [8].

Концепція пробіотиків.

У здорових тварин спостерігається динамічна рівновага між корисною та умовно-патогенною мікрофлорою з численними симбіотичними і конкурентними відносинами між ними. 9].

У нормальних умовах ці відносини пов’язані із селективним тиском внутрішнього середовища кишечнику.

Відбір мікроорганізмів у шлунково-кишковому тракті йде по деяких напрямках. Хімічна селекція відбувається завдяки інгібуючим агентам, таким як лігнінам, жирним кислотам, жовчі, лізоциму та лізолектину. 10]кількість і склад яких постійно коливається у певних межах в залежності від складу корму і комплексності мікрофлори.

Механічна селекція відбувається у зв’язку із очисним ефектом перистальтичних рухів кишечнику і евакуацією хімусу, що перемішується від верхніх областей до нижніх. 9]. Уникнути механічної евакуації популяція бактерій може двома способами: шляхом прикріплення мікробних клітин до епітеліальних, що вистилає кишечник, або високою популяційною швидкістю розмноження, що повинна перевищувати швидкість елімінації. 11].

В результаті взаємодії двох різноспрямованих процесів — дії очисних процесів на бактерії і пристосування бактерій до умов існування в шлунково-кишковому тракті - формується комплексна мікрофлора, стабільність якої є загалом резистентності тварин до порушення процесів всмоктування води, електролітів, поживних речовин і деяким інфекційним хворобам. Цей феномен різні дослідники називають по різному — бактеріальний антагонізм [12], бактеріальна інтерференція. [13], бар'єрний ефект, колонізаційна резистентність, конкурентне виключення.

Необхідно чітко уявляти, що кишкова популяція мікроорганізмів знаходиться у динамічній рівновазі і тільки одна її частина є корисною для господаря і відповідає за колонізаційну резистентність.

Деякими дослідниками ці мікроорганізми були класифіковані як строгі анаероби, іншими — як факультативні анаероби.

Формування мікрофлори кишечнику відбувається при народженні найважливішим, серед усіх джерелом бактерій — мати, під час контакту з якою відбувається передавання її мікрофлори новонародженому. Від цього процесу залежить, яка частина бактерій — корисна чи шкідлива — буде початково переважати у кишечнику новонародженої тварини, так як імунна і ферментативна система його не може сама проявити селективний тиск на загальну популяцію бактерій. В силу цього, новонароджені тварини являються найважливішим об'єктом застосування пробіотичних препаратів. Тому важливо знати склад природної мікрофлори кишечнику як дорослих, так і молодих тварин для визначення найбільш важливої групи мікроорганізмів, що відповідають за підтримку екологічної рівноваги шлунково-кишкового тракту. 9].

Дія умовно патогенної мікрофлори З першим і наступними ковтками з повітря, зі стінок клітки, підстилки в травний канал телят попадають різноманітні мікроорганізми. Вони рухаються в нижчерозташовані відділи і якщо середовище відповідає їх біології залишаються там на постійне існування.

У здорового новонародженого теляти мікроби розселяються в слідую чому порядку: у шлунку — грампозитивні, молочнокислі; в тонкому відділі кишечнику іде поступова заміна грампозитивних на грамнегативні; в Толстому відділі кишечнику — грамнегативні і поліморфні, гнилісні та анаеробні мікроорганізми. Порушення мікробного «пейзажу» в любу іншу сторону само по собі може привести к патології порушенню функцій організму. Цей симбіоз макро і мікроорганізмів складався тисячоліттями, і він взаємокорисний.

Умовно-патогенна мікрофлора займає у природі особливе положення і знаходиться в нестабільній рівновазі з макроорганізмом. При деяких умовах (ослаблення імунітету макроорганізма та підвищення патогенності мікробів) ця рівновага порушується, окремі представники неспецифічної мікрофлори здобувають властивості небезпечних збудників і можуть визвати спалах інфекційних хвороб (колі бактерії, клостридії, протей, синєгнійна паличка, стрептококи, стафілококи, гриби та ін.). Провідна роль у підтримці рівноваги належить макроорганізму, його резистентності і здатності адаптації к умовам існування.

Розмноження у шлунку і тонкому кишечнику великої кількості грам негативної мікрофлори (бактерії колі, гнилостні мікроби, анаероби) пригнічує молочнокислу мікрофлору та призводить до гнилостного розпаду органічних речовин молозива і утворенню великої кількості токсичних продуктів розпаду і мікробних токсинів, що викликають посилення перистальтики і як наслідок — діарею.

Патогенна мікрофлора найбільш сильно виявляє свій негативний вплив і патогенну дію в ослабленому макроорганізмі.

По іншому кажучи, вона розвивається там, де для неї створені сприятливі умови: в одному середовищі вона посилює вже наявну патологію, в іншому, через організм телят з низькою резистентністю, може посилювати свої вірулентні і токсикогенні властивості. Це, як правило є наслідком порушень ветеринарно-санітарних і зоогігієнічних правил вирощування телят. 14].

Розмноження мікробів при попаданні їх на живильний субстрат проходить у декілька фаз. В початкову фазу і фазу затримки, які часто об'єднують терміном «лаг-фаза «, мікроби адаптуються до нових умов, не розмножуються, деяка частина з них вмирає. Тривалість лаг-фази звичайно залежить від видових особливостей мікроорганізмів. Для більшості з них період дорівнює 4год. При цьому чім більше кількість мікробів що попала в живильне середовище, тим коротшою є лаг-фаза. Виходячи з цього для новонародженого теляти небайдуже, яка мікрофлора попаде в його організм і в якій кількості. Лаг-фаза зумовлює характер дисбактеріозу. В логарифмічну фазу відбувається швидке і постійне, через рівні проміжки часу, розмноження мікробів — логарифмічний ріст їх популяцій. Період генерації, тобто час що пройшов між двома послідовними поділами мікроорганізмів, в цій стадії постійний для кожного виду. Чим коротший час генерації, тим швидше збільшується маса певного виду мікробів.

Механізм розвитку того чи іншого виду дисбактеріозу залежить також від оптимального для відповідних видів мікробів кількості живильних і ростових сполук, температури та pH середи, наявності в ній кисню та вуглекислоти, від кількісних і якісних характеристик наступних фаз розмноження мікробів, від заходів, що проводяться, від співвідношення в середовищі симбіотичної і антагоністичної мікрофлори, від імунобіологічної резистентності організму.

Представники нормальної мікрофлори мають виражену антагоністичну активність по відношенню до патогенних мікроорганізмів і захищають макроорганізм від їх вторгнення і розмноження. Довготривале лікування антимікробними препаратами на відміну від цього, часто наслідує на собою важкі ускладнення, що викликаються бурхливим розмноженням дріжджів, стафілококів, гемолітичних штамів кишкової палички і протея. [15].

Також по даним Анохіна Б.М. мікрофлора вмісту кишечнику була нечутлива до деяких антимікробних заходів внаслідок пристосування мікробів до них, через їх недосконале застосування, тому для лікування телят потрібно було використовувати ті засоби що не застосовувались в господарствах. [16].

По даним Зикова І.М. у тварин із пригніченою мікрофлорою кишечнику більш чутливі до інфекції ніж тварини із нормальною мікрофлорою. Також пригнічення мікрофлори супроводжувалось зменшенням кількості плазматичних клітин. І були зроблені висновки, що нормальна мікрофлора кишкового тракту є фактором, що підвищує неспецифічну резистентність макроорганізму до інфекцій, будучи постійним стимулятором РЕС і подразнювачем лимфоідно-плазматичної системи. 17].

Природна мікрофлора шлунково-кишкового тракту жуйних тварин.

Шлунково-кишковий тракт жуйних тварин має принципові відмінності від інших тварин, так як основне і симбіонтне (за допомогою мікроорганізмів) травлення відбувається у одному із відділів шлунку. Рубець жуйних тварин — це орган, де інтенсивно протикають біохімічні перетворення речовин корму. У ньому перетравлюється до 90% загальної сухої речовини корму і до 70% целюлози. Рубець є великим ферментером, що займає половину черевної порожнини. Він постійно заповнен їжею, тут мешкають основні види бактерій, що сприяють розщепленню продуктів рослинного походження. Однак справжніми мешканцями рубця вважаються лише ті мікроорганізми, які приймають активну участь у біохімічних перетвореннях речовин кормів і знаходяться в ньому в кількості не менш 10⁶-10⁷ КУО в 1мл вмісту рубця. Окрім них, в рубці знаходяться також мікроорганізми, що потрапляють із кормом, але не приживаються в ньому. 18,19].

Мікроорганізми рубця виконують різноманітні функції - перетравлення клітковини, крохмалю, цукрів, молочної кислоти, приймають участь у розщепленні і синтезі білків, грають важливу роль у синтезі вітамінів групи В. У дорослих тварин вони містяться в кількості 10⁷-10¹¹ КУО на 1мл вмісту із яких тільки 1% бактерій прикріплюється до стінки рубця, 99% суспензійовані в його рідині у концентрації до 10¹¹ КУО/1мл. Ця суспензія не постійна, не гомогенна. Існує у мікро колоніях і поділяється на два типи:

• 1) вільно плавають — поодинокі бактерії або їх агрегати, оточені полісахаридними масами;
• 2) прикріплені - бактерії прикріпляються до стінок шлунка і часточок їжі, що находиться в ньому; зазвичай, ці групи складаються з двох різних видів бактерій, які можуть розташовуватися шарами, що працюють як консорціуми. [20]

Кількісне співвідношення між окремими видами мікроорганізмів у рубці залежить поперед усе від складу спожитих тваринами кормів. Значні зміни у мікрофлорі рубця відбуваються у тому випадку, коли тварини отримують дуже мало корма або корми мають низьку поживну цінність, коли вони одноманітні або включають важко перетравні компоненти.

Мікрофлора рубця може пристосуватись до незначних змін у нових умовах живлення, але при різких змінах умов живлення, вона зазнає значні, більшою частиною, шкідливих змін.

Склад мікрофлори рубця значно коливається не тільки в залежності від виду кормів, але ще має значні індивідуальні коливання. Однак найбільш типовими представниками мікрофлори рубця жуйних тварин, що виявляються незалежно від типу корму, сезону і індивідуальних особливостей, є мікроорганізми, що вказані в таблиці № 1. [21].

Таблиця № 1. Мікрофлора рубця дорослих жуйних тварин.

Мікрофлора новонароджених телят і телят до від'єму (до 3−4міс) має значні розбіжності від такої у дорослих тварин. Видовий склад мікрофлори у телят тісно пов’язаний із умовами годівлі, утриманням. [22].

Таким чином, ми бачимо, що годівля телят молоком призводить до переважного розвитку стрептококів, введення грубих кормів, що містять целюлозу, крохмаль, — до переважного розвитку лактобацил. При цьому кількість молочнокислих бактерій зменшується через 2 години після годівлі що, можливо, пов’язано із їх вимиванням із пересуванням хімусу. Потім через 4−6 годин їх кількість відновлюється до вихідного значення. Основними видами молочнокислих бактерій, що виявляють у рубці корів, яких годують силосом і концентратами, є L. plantarum, L. acidophilus, L. casei, L.fermenti. У рубці дорослих тварин умови розвитку більш селективні для лактобацили, але не для стрептококів.

Таким чином, в рубці завдяки активності мікрофлори, відбуваються різноманітні процеси. Від них залежить не тільки травлення, але і направлення інтрамедіальних змін в організмі, що в значний мірі впливає на ступінь виробництва і якість продуктів. Важливі також взаємовідносини між бактеріями, грибами і найпростішими, які в нормі співіснують у рубцевому вмісті. Вони, знаходячись у симбіотичних взаємовідносинах із макроорганізмом, переробляють корм малої поживності у білки с гарним якісним складом (незамінні амінокислоти для організму), у вуглеводні сполуки, багаті енергією, та у вітаміни (усі вітаміни групи В і вітамін К). Особливе значення для молодих тварин має кількісний вміст молочнокислих бактерій, що складають до 60% мікрофлори рубця і сприяють повному перетравленню білків молока, наступному оптимальному заселенню рубця мікрофлорою, що притаманна для дорослих тварин. [9].

Травний тракт здорових тварин має мікрофлору, що постійно синтезує деяку кількість антибіотичних речовин. Концентрація цих речовин вельми коливається в залежності від складу мікрофлори, її фізіологічної активності. В організмі тварин симбіотична кишкова мікрофлора грає важливу роль у боротьбі із хворобоутворюючими мікробами. Однак інгібуюча дія антибіотичних речовин на мікрофлору травного тракту не вичерпує всі фактори впливу їх на організм.

Широкий спектр антагоністичної дії мають молочнокислі бактерії. Найбільш поширені з яких наступні: Streptococus Lactis, Bact. Acidofhilum, Lactobacterium bulgaricum, Lactobacterium Casei. Вони подавляють розвиток таких видів мікроорганізмів як гемолітичні стрептококи, протей, пневмококи, патогенні штами кишкової палички, збудників тифу і паратифу, корінобактерії, стрептококи, мікрококи, туберкульозні мікобактерії, стафілококи та інш.

Із молочнокислих бактерій виявлені наступні антибіотичні речовини: низин, диплокок цин, ацидофілін, лактоцидін, лактолін, лактобацилін.

Антагоністичні якості ацидофільної палички найбільш сильно проявляються при її інтенсивному розмножені у травному тракті. Вона стійка до кислого середовища, завдяки чому зберігає життєздатність у шлунку і тонкому відділі кишечнику. При збагачені травного тракту ацидофільними бактеріями активізуються секреторна діяльність шлункових залоз, залоз кишечнику, активізуються ферментні функції, посилюються перистальтика. Це сприяє відновленню фізіологічного режиму усієї системи травлення, кращому засвоєнню поживних речовин, нейтралізації токсинів.

Біфідобактерії також є облігатними представниками кишкової мікрофлори. Вони синтезують вітаміни групи В і мають антагоністичну дію. Їх антагоністична активність пов’язана з утворенням як кислот, так і антибіотичних речовин.

Біфідобактерії безпечні; находячись в великих кількостях у кишечнику, вони не викликають захворювань і мають важливе фізіологічне значення для організму — перешкоджають розвитку гнилостних і газо утворюючих мікробів, пригнічують грам негативну мікрофлору, продуктують вітаміни групи В, покращують перистальтику і сприяють всмоктуванню кальцію, вітаміну D і заліза. 23].

Патогенні мікроорганізми можуть утворювати асоціації із вірусними інфекціями, бо вони відносяться до умов середовища, що ослаблюють резистентність організму, утворюють базис для розмноження і проявлення патогенної дії віруса.

Таким чином застосування пробіотиків сприяє пригніченню діяльності умовно-патогенних мікроорганізмів, підвищує резистентність і здатність до утворення більш активного синтезу імуноглобулінів. 24].

Фактори, що індуцирують зміни кишкової мікрофлори.

Встановлені різні фактори, які можуть негативно впливати на придбання і розвиток кишкової мікрофлори. Найбільш важливі наступні:

• 1) Надмірна або недостатня гігієна;
• 2) Антибіотикотерапія;
• 3) Стреси.

Передчасне народження або надмірна гігієна можуть мати негативний вплив на кишкову мікрофлору новонародженого. 25] Відсутність санітарних норм при утриманні тварин призводить до колонізації кишкового тракту молодих тварин мікроорганізмами, серед яких можуть переважати патогенні і апатогенні форми. Це призводить до високої захворюваності новонароджених тварин.

Вже на початку широкого розповсюдження антибіотиків клініцисти виявили, що їх пероральне застосування часто індуцирує розвиток кишкових інфекцій. Також було відмічено, що включення у їжу курчат деяких антибіотичних стимуляторів росту подовжило термін носійства сальмонели. 26], що дозволило зробити висновок, що антибіотики пригнічують ріст частини мікрофлори, що грає захисну роль, внаслідок чого розмножується патогенна мікрофлора.

Третій фактор, що викликає дисбаланс кишкової мікрофлори, — стрес.

При цьому основною тенденцією при стресах для лактобацили є зменшення, для колі форм — збільшення. [10].

Маніфестація проявлень стресу має гормональну основу і призводить до секреції адренокортикотропних гормонів, що стимулюють синтез кортикоїдів. Вони в свою чергу, впливають на фізіологічний стан.

Специфічний характер стресу обумовлений наявністю постійних симптомів. Найбільш важливі з них — збільшення секреторної активності гіпофізу, гіперфункція і гіпертрофія коркового шару наднирок із зменшенням в них ліпідів і холестерину;

• — -інволюція лимфоїдних органів, лімфатичних вузлів, селезінки, лімфопенія, еозінопенія;
• -крововиливи і утворення виразок у шлунково-кишковому тракті.

По характеру дії стреси поділяють на :

• — фізичні (висока або низька температура, вологість, тиск, сильна або недостатня освітлюваність, порушення тривалості освітлення, шуми вище 90дБ).
• — Хімічні (підвищена концентрація аміаку, сірководню, вуглекислоти, хімічних препаратів, що застосовуються для обродок).
• — Кормові (незбалансований по поживним речовинам комбікорм, різка зміна раціону або рівня годівлі, перебої із кормами і водою).
• — Травматичні (удари, рани переломи кісток).
• — Технологічні (зважування, підвищена щільність посадки, недостатній фронт годівлі і поїння.)
• — Біологічні (інфекційні і інвазійні хвороби, вакцинація).
• — Психічні (порушення співтовариству групі.).

Стрес це реакція цілісного організму, в який діяльність надниркових залоз являє собою важливу периферичну ланку рефлекторного ланцюга, оскільки їх гормони безпосередньо впливають на тканьовий обмін. 27] Таким чином, порушення балансу кишкової мікрофлори тим чи іншим способом може принести шкоду хазяїну. Застосування пробіотиків сприяє поверненню організму тварини у нормальний фізіологічний та психічний стан шляхом відновлення балансу кишкової мікрофлори. Застосування пробіотиків є реіндуціюванням корисної мікрофлори у вигляді чистої культури без ризику викликати захворювання.

Табл№ 2. Порівняльний аналіз «ЗА» і «ПРОТИ» використовування пробіотичних і антибіотичних препаратів.

Механізми дії пробіотиків Адгезія до кліток кишечнику.

Найбільш важлива властивість кишкових бактерій — здатність прикріплюватися до епітелію кишечнику, що дозволяє їм колонізувати поверхню і рости у вмісті кишечнику. Здатність прикріплюватися до епітелію кишечнику для більшості мешкаючих в ньому мікроорганізмів забезпечує можливість розмноження і дозволяє уникати видалення із кишечнику перистальтичними рухами їжі. Це необхідно для проліферації як симбіонт них, так і для деяких патогенних мікробів, особливо для тих, що ростуть повільно. Виявлено, що для індукції діареї ентеротоксигенними штамами E. coli необхідна поверхнева дія через прикріплення до кишкової стінки. Поросята, що попередньо були оброблені непатогенним штамом E. coli з антигеном адрезії К 88⁺, були резистентні до інфікування патогенними штамами E. coli, що мають, цей же адгезин. Отож, одними із засобів попередження колонізації кишечнику патогеном є попередження колонізації його прикріплення шляхом насичування епітеліальних рецепторів адгезії.

Дія лактобацил, що пов’язана з конкурентним прикріпленням до сайтів адгезії, досліджено на поросятах. Гомогенат відмитих тканин кишечнику, отриманий від поросят, яким згодовувались L. Lactis, мав значно більшу кількість прикріплених лактобацил і низьку кількість E. coli, ніж у чистих контрольних тварин, що не отримували пробіотик.

У обробленій групі діарея була менш проявлена і призвела до загибелі незначну кількість тварин. 28].

Аналогічні дані були отримані також на курчатах, де виявлено конкурентне виключення. Кишечник сальмонели нормальною мікрофлорою. Виявлено, що протективна флора залишається на стінках тонкого кишечнику курчат навіть після триразового промивання його фосфатно-сольовим буфером. 29].

Антимікробна активність.

Взаємовідносини молочнокислих бактерій із іншими мікроорганізмами залежать від багатьох факторів. Значну роль відіграє видова належність мікроорганізмів, що спільно розвиваються, і навіть їх штами. Направленість взаємовідносин у більшій ступіні визначається умовами середовища де мешкають мікроорганізми і може змінюватися в процесі розвитку мікроорганізмів. Діапазон варіює від симбіозу (вироблення сполук азоту, який є живильним субстратом для нітрифікуючих бактерій) до антагоністичних бактерій.

Встановлено, що антагоністичні якості властивості по відношенню до патогенів сильніше проявляються у молочнокислих бактерій, що виділені від здорових, а не від хворих тварин. Антагоністична дія молочнокислих бактерій пов’язана із продуктами їх життєдіяльності і може бути направлена як на патогенні, так і на деякі групи молочнокислих бактерій. Продукти життєдіяльності молочнокислих бактерій, ймовірно, були одними із перших антисептиків мікробного походження. Так, кисломолочні продукти застосували для лікування опіків і ран, для лікування кишкових розладів. В цих же цілях використовували рас соли квашених овочів і фруктів.

Антимікробна активність лактобацили може бути пов’язана із виробництвом наступних основних субстрацій:

• — утворення органічних кислот.
• — Утворення низькомолекулярних антибактеріальних субстанцій.
• — Утворення бактеріоцинів та інгібітор них протеїнів.
• — Утворення низькомолекулярних антибіотиків.
• 1) Вироблення органічних кислот. В результаті своєї метаболічної активності лактобацили утворюють органічні кислоти як кінцеві продукти метаболізму, що екскретуються у навколишнє середовище. Поряд із молочною і оцтовою кислотами, які є основними кислими продуктами (в залежності від умов росту і складу середовища), можуть бути такж, в невеликій кількості; мурашина і сукцинілова кислоти. 30]

Антимікробний ефект молочної і оцтової кислот був глибоко вивчен [31].

Їх дію можна поділити на три категорії: — дію на основі pH;

• -ефект, внаслідок ступені дисоціації кислоти;
• -і специфічну дію самої молекули.

Низький рівень pH сам по собі не є основою для антимікробної дії кислот, так як HCl при тих же pH проявляє в незначній мірі або не проявляє зовсім інгібінування тестуємих мікроорганізмів. 32].

Скоріш за все, ефект відбувається завдяки недисоційованій формі кислоти, яка може проникати через мембрану і виділяти йон гідроокису в нейтральну цитоплазму, що призводить до пригнічення життєвих функцій клітини. У природі або при ферментації харчових продуктів молочна і оцтова кислоти можуть мати синергічний ефект. [33].

Молочна кислота більш сильна при зніженій pH, при pH вище 4,5 більш сильна антимікробна активність у оцтової кислоти.

2) Вироблення низькомолекулярних антибактеріальних субстанцій.

При наявності мінімальної кількості кисню у навколишньому середовищі лактобацили, екстретують перекис водню. [34].

Антимікробний ефект перекису водню добре відомий, і певна антимікробна активність лактобацил пов’язана із утворенням цієї субстанції. [35].

H₂O₂ є також частиною «лактопероксидазотіоцинат гідроген пер оксидної системи». Ця система складається із 3-х компонентів. H₂O₂ із тіоцинатом і шляхом катали за лактопероксидази формує термінальні продукти окислення, які мають інгібуючу дію на мікроорганізми. Припускають також, що H₂O_2 — продукуючи лактобацили можуть активувати цю систему в шлунково-кишковому тракті у жуйних. 36] Іншою низькомолекулярною інгібіторною сполукою, що виробляється усіма лактобацилами, є діацетил. Виявлена його антимікробна активність по відношенню до широкого кола патогенних мікроорганізмів. 37].

3) Вироблення бактеріоцинів та низькомолекулярних антибіотиків.

Бактеріоцини визначають як біологічно-активні протеїни, що мають бактерицидну дію і часто дуже вузьку область активності. Відомо, що бактеріоцини бувають двох видів: класичний тип, що впливає тільки на близькі види і деякі класи не споріднених бактерій, мешкаючи у тих же екологічних умовах, і бактеріцини, що мають широкий спектр активності на грам позитивні бактерії. Бактеріоцини останньої групи не численні. Наявність бактеріоцинів відмічено у багатьох видів лактобацил: L. acidophilus, L. helveticus, L. fermentum, L. plantarum, L.sace. Описані бактеріоцини лактобацили в основному належать до першої групи. 38] Бактеріоцин L. Acidophilus має широкий спектр активності, впливає на грамнегативні бактерії і скоріше є про біотичним антибіотиком. 39] Із молока і сироватки виділено 14 штамів Lactobacillus Lactis, які синтезували бактеріоцини, інгібуючи Listeria inocula. Три штами були активні по відношенню більшості лістерій: Listeria monocitogenes, Pediococcus acidilactici, і деяких штамів S. aureus і Lactobacillus plantarum. Бактеріоцини інактивовувались протеазами, були стійкі до нагрівання. Один із бактеріоцинів — діацетин В-1 — має молекулярну масу 4292,32 — 4490,28Да і складається із 37 амінокислот. [40−41].

Lactobacillus curvatus FS47 синтезує бактеріоцин, що має назву курватицин FS47, що інгібує Listeria monocitogenes і деякі види Lactobacillus, Pediococcus, Enterococcus, Bacillus. Молекулярна маса очищеного курватицина FS47 4,07кДа. У цього бактеріоцина не виявлено гомології із педиоцин подібною групою. 42].

Деякі види молочнокислих мікроорганізмів виробляють антибіотико подібні інгібуючі фактори із низькою молекулярною масою. Більшість описаних у цьому відношенні видів відносяться до L. Acidophilus, але повного хімічного аналізу цих субстанцій не отримано. Із культури ацидофільних лактобактерій виділена інгібуюча речовина — ацидолін, що пригнічує мікобактерії. Ацидолін накопичується у період максимального накопичення біомаси. У фазі постійного росту L. Acidophilus синтезує терморезистентний антибіотик лактоцидин із низькою молекулярною масою. (~200Да), що має функції карбокислоти. Патогенні грамнегативні види мікроорганізмів більш чутливі до лактоцидину, ніж грам позитивні сапрофітні. Лактоцидин є активним проти кислотостійких мікробів і пліснявілих грибів. 43].

L.plantarum синтезує антибіотик лактолін, що затримує ріст Clostridium tyrobutiricum, Sacharomyces carlsbergensis, Candida albicans, L. casei, що має антагоністичні властивості по відношенню до кишкової і сінної паличок, піогенному мікрококу, а також бактеріям, що викликають тидо і дизентерію. Максимум активністі культури припадає на 11−13-ту добу. 43].

Біфідобактерії також мають велику антагоністичну активність по відношенню до патогенної мікрофлори. Є дані про значне пригнічення ними холерного вібріона. Деякі штами біфідобактерій виробляють лізоцим, що важливо при молочному вирощуванні молодняку тварин. Є ефективними при лікуванні діарей, пов’язаних із кишечними карциномами. 44].

Антагоністичні взаємовідносини існують не тільки між молочнокислими і патогенними бактеріями, але і між лактобацилами, між паличко — і кокковидними формами. Різні форми молочнокислих бактерій можуть вступати і у симбіонтні взаємовідносини між собою.

Нейтралізація токсинів, що синтезуються патогенними бактеріями.

Нейтралізація ентеротоксинів.

Дослідження L. bulgaricus виділеної від поросят, виявили, що цей штам виробляє метаболіт, що ймовірно, нейтралізує ефект ентеротоксина, виробляє мого колі формами. Поросята, що отримували L. bulgaricus, при штучному заражені E. coli скоріше росли і менше страждали від діареї порівняно із необробленими поросятами. Здатність L. bulgaricus до нейтралізації ентеротоксина E. coli була виявлена in vitro. [45].

Попередження синтезу токсичних амінів.

Колі форми і деякі інші бактерії мають здатність до декарбоксилування амінокислот із утворенням вільних амінів із токсичними властивостями або таких, що мають субклінічний фармакологічний ефект. Аміни мають подразнюючу і токсичну дію, посилюють перильстальтику кишечнику і тим сприяють посиленню діареї. Застосування в цей час суміші культур лактобацили і стрептококів призводить до попередження токсичної дії амінів і амонію. 46].

Пригнічення життєздатності патогенних бактерій.

Жовчні кислоти і їх солі грають важливу роль у контролі патогенної кишечної мікрофлори. Причому декон’юговані кислоти більш сильно інгібують розвиток патогенних бактерій ніж кон’юговані. Деякі кишкові види лактобацил здатні декон’юговувати жовчні кислоти, що може виявитись ще одним внеском у контроль лактобацилами кишкової мікрофлори. [48].

Покращення травлення.

Часто неспецифічна дія пробіотиків пов’язана із утворенням травних ферментів. Відомо, наприклад, що лактобацили виробляють лактазу та інші ферменти, що працюють у симбіозі із ферментами ентероцитів щіткової кайми у процесі травлення. Біфідобактерії виробляють вітаміни В₁, В₆, В₁₂, нікотинову і фолієву кислоти. 49].

Кишкова мікрофлора може також впливати на метаболізм жирів. Цей ефект пов’язан із покращенням всмоктування ненасичених жирних кислот у нижньому відділі тонкої кишки із збільшенням корисності харчових жирів для хазяїна шляхом їх часткового розщеплення і емульгування. Мікробне розщеплення білків і дезамінування амінокислот корисні для хазяїна і відбувається у тонкому кишечнику. Особливо важлив процес гідролізу казеїну молока, значно підвищуючий його поживну цінність. 9].

Стимуляція імунітету.

Знижена активність фагоцитів і зниження рівня імуноглобулінів у гнотобіонтних тварин свідчить про важливу роль кишкової мікрофлори у розвитку резистентності до захворювань. Те, що деякі із цих ефектів пов’язані із наявністю в кишечнику лактобацили, було виявлено у досліді на мишах. У деяких пероральне введення Lactobacilus casei підсилювало активність макрофагів, а живий йогурт збільшував рівень імуноглобулінів. 50].

Дослідження внутрішньовенного введення мишам різні штами представників природної кишкової мікрофлори (лактобацили, ентерококи, колі форми і бактероїди) виявило, що вони здатні знижувати кількість S. typhimurium в селезінці при внутрішньовенному введені цього мікроба. Streptococcus faecium був ефективен проти сальмонели при його введені гнотобіонтам з якості єдиного контамінанта. 51].

Внутрішньом'язово введення Lactobacilus casei мишам призводить до редукції кількості вузликів, що утворюються наявністю Micobacterium fortuitum. [52].

Отже, пробіотики можуть впливати не лише на баланс кишкової флори, але й на хвороби, що розвиваються у тканинах віддалених від кишечнику. Чи необхідна міграція бактерій із кишечнику у системну циркуляцію і їх накопичення у ткані для прояви їх стимулюючої дії на імунну систему, не встановлено. При від'ємі імунна система молодих тварин підпадає дії таких агентів, як патогенні бактерії і нові харчові білки. В цей час важливо захистити молодий організм проти кишкових інфекцій. Сучасні дослідження, що встановили підвищення активності лімфоцитів при оральному або інтраперітоніальному введені лактобацили, підвищують імунопротективну роль для молочнокислих бактерій у кишечнику. 53].

Оральне введення гнотобіонтним тваринам L. acidophilus призвело до підвищення рівня загального білку у сироватці крові, до того ж глобулінів у більшій ступені, ніж альбумінів, і до збільшення кількості білих клітин крові. Основними системами, що забезпечують резистентність організму хазяїна до кишкових інфекцій є секреторний імунітет і фагоцитоз, а також колонізаційна резистентність шлунково-кишкового тракту. Так, було виявлено, що ін активовані штами Lactobacillus acidophilus штаму «Solco» здатні стимулювати систему мононуклеарних фагоцитів і Ig — продуценти кишечнику. [54].

Висновки з огляду літератури.

• 1. застосування пробіотиків позитивно впливає на травлення.
• 2. застосування пробіотиків дозволяє попередити або істотно зменшити негативний вплив на організм захворювань шлунково-кишкового тракту таких як: сальмонельоз, колібактеріоз, вірусні інфекції.
• 3. застосування пробіотиків сприяє підвищенню кількості імуноглобулінів у крові.
• 4. застосування пробіотиків дозволяє зменшити негативний вплив антибіотиків на організм тварин.
• 5. пробіотики необхідно застосовувати на молодих тваринах для попередження розвитку умовно-патогенної і патогенної мікрофлори.