КОРМЛЕНИЕ РЫБЫ БЕЗ АНТИБИОТИКОВ И ВРЕДНЫХ ДОБАВОК УЗВ

Аннотация. В статье представлены результаты исследований по использованию растительного экстракта Quercus cortex на рост и развитие карпа по сравнению с антибиотиком (ципрофлоксацина гидрохлорид) и пробиотиком (Bifidobacterium longum). Установлена перспективность включения экстракта Quercus cortex в рацион карпа при дозировках 1 и 2 мг/кг корма.

Ключевые слова: карп, растительные экстракты, пробиотики, антибиотики

Abstract. The article presents the results of research on the use of Quercus cortex plant extract on the growth and development of carp in comparison with the antibiotic (ciprofloxacin hydrochloride) and probiotic (Bifidobacterium longum). The prospects of including Quercus cortex extract in the diet of carp at dosages of 1 and 2 mg/kg of feed were established.
Key words: carp, plant extracts, probiotics, antibiotics

В настоящее время при выращивании сельскохозяйственных животных и рыбы широко используют антибиотики для профилактики и лечения различных болезней бактериальной этиологии, а также для стимуляции роста и развития продуктивных качеств животных. Установлено, что антибиотики воздействуют на организм значительно сложнее и шире, чем это считали ранее.

Отмечено, что они влияют на каталитические процессы, синтез макромолекулярных соединений и др. Под действием значительного числа антибиотиков активизируются защитные силы организма животного, усиливаются барьерные функции селезенки и печени, ускоряется ток лимфы, повышается количественное содержание гамма-глобулинов, фагоцитов и ферментов в крови, фагоциты проникают из крови в ткани с большей скоростью. Повышение количественного состава опсонинов и нормализация pH среды приводит к активации фагоцитоза. В сыворотке крови повышается содержание бактериоцидинов и лизинов. Кроме этого, часто увеличивается синтез таких гормонов, как кортикостероиды и адреналин.

Выявлено, что при определенных патологических состояниях нервной системы воздействие одних антибиотиков положительное, а при других может носить отрицательный характер [1].

Однако, следует отметить, что в результате бессистемного применения антибиотиков в животноводстве эффективность их воздействия на организм явно снижается, это связано с тем, что патогенные и условно патогенные микроорганизмы имеют свойство в дальнейшем, проявлять к ним резистентность. Кроме того, токсический или аллергизирующий эффект, в значительной степени снижает их практическое применение.

На сегодняшний день для науки стоит задача поиска применения других альтернативных веществ взамен антибиотиков, в частности использование растительных экстрактов (фитобиотиков), которые обладают антибиотическими свойствами [2].

Проблема антибиотикорезистентности возникла на фоне развития новых взглядов на использование одних и тех же антибиотических препаратов, как в медицине, так и в животноводстве. Учитывая то, что мировое животноводство является основным потребителем антибиотиков, до 50 % от ежегодного производства, причём в развитых странах эта доля ещё больше - до 70 % в США (Associated Press). По данным ФАО (2018 г.), в ЕС на лечение резистентных патогенов затрачивается 1,5 млрд. евро в год, в США расходы по управлению антибиотикорезистентностью составляют 0,1-10 млрд. долларов США в год. В 2050 г. антибиотикорезистентность может привести к снижению мирового ВВП на 2-3,5 % и ущербу в 100 трлн. дол. По данным ВОЗ, в ближайшие 35 лет ожидается гибель около 300 млн. человек по причине антибиотикорезистентности.

На основе этих глобальных трендов в сентябре 2017 г. подписано распоряжение Правительства Российской Федерации № 2045-р о принятии «Стратегии предупреждения распространения антимикробной резистентности в Российской Федерации на период до 2030 года».

Количество публикаций об антибактериальных соединениях растительного происхождения продолжает возрастать [3, 4, 5].

Интерес к растениям, как альтернатива антибиотикам связан с поиском соединений растительного происхождения, которые эффективно подавляют (ингибируют) систему Quorum Sensing (QS) бактериальных патогенов [5]. Оценка основных путей и методов ингибирования QS указывает на лекарственные растения как перспективный вариант получения эффективных и безопасных соединений с подобной активностью, а лечебное действие растений обусловлено содержанием в них большого числа биологически активных веществ, различных и многообразных по своему химическому составу и фармацевтическому действию.

Фитобиотики не токсичны, повышают иммунный статус организма. При длительном применении устойчивость патогенной микрофлоры к фитобиотикам не возникает, а благодаря большому содержанию биологически активных веществ, обусловлено их лечебное действие.

Фитобиотики могут быть определены как продукты, полученные из растительного сырья, добавленные в корм для повышения эффективности. Они производятся из листьев трав, корней, клубней или плодов, специй и других растений. Они могут быть доступны в твердых, сухих формах или в виде экстрактов (эфирных масел). Простыми словами, фитобиотики являются продуктами растительного происхождения, поэтому, препараты, такие как тимьян, орегано, куркума и чеснок, приобретают интерес у ученых и животноводов.

В настоящее время фитобиотики показали свою эффективность в поддержании стабильно-оптимального состояния желудочно-кишечного тракта, обменных процессов в организме животных и птицы, их иммунного статуса, благодаря воздействию определенных биологически активных соединений, содержащихся в них.

Одним из таких примеров служит кора дуба [1]. Дубовая кора (Quercus cortex) – природный продукт, который содержит не менее 8 % дубильных веществ, галловую и эллаговую кислоты, кверцетин и другие биологически активные вещества.

Целью исследований было изучение влияния различных доз экстракта Quercus cortex на рост и развитие карпа по сравнению с пробиотиком (соя-бифидум) и антибиотиком (ципрофлоксацина гидрохлорид).

Методика исследований. Исследования были проведены в условиях аквариумного стенда кафедры «Биотехнологии животного сырья и аквакультуры» Оренбургского государственного университета. Объектом исследований являлись годовики карпа, выращенные в условиях ООО «Оренбургский осётр» (г. Оренбург). Для проведения исследований методом пар-аналогов были сформированы 6 групп (n=20). После подготовительного периода (7 суток) группы были переведены на условия учетного периода (35 суток): контрольная группа получала основной рацион (ОР), I опытная – ОР + экстракт Quercus cortex (1 мг/кг корма), II опытная – ОР + экстракт Quercus cortex (2 мг/кг корма), III опытная – ОР + экстракт Quercus cortex (3 мг/кг корма), IV опытная – ОР + пробиотический препарат соя-бифидум (0,7 мл/кг корма), V опытная – ОР + антибиотик ципрофлоксацина гидрохлорид (100 мг/кг корма).

В качестве основного рациона был использован корм КРК-110-1 производства ОАО «Оренбургский комбикормовый завод» (г. Оренбург).

Пробиотический препарат соя-бифидум (свидетельство госрегистрации RU.77.99.11.003. Е.000449.01.12 от 13.01.12) производства ООО «НПФ «Экобиос» (г. Оренбург) содержит не менее 109 клеток Bifidobacterium longum.

В качестве антибиотика был использован препарат «Антибак 250», который в качестве действующего вещества содержит ципрофлоксацина гидрохлорид.

Обслуживание рыб и экспериментальные исследования выполнены в соответствии с инструкциями Russian Regulations, 1987 (Order No.755 on 12.08.1977 the USSR Ministry of Health) и «The Guide for Care and Use of Laboratory Animals (National Academy Press Washington, D.С. 1966)». При выполнении исследований были приняты усилия, чтобы свести к минимуму страдания животных и уменьшения количества используемых образцов.

В ходе эксперимента суточную норму кормления определяли в количестве 3 % от массы рыб. Кормление подопытной рыбы осуществлялось 3 раза в сутки. Контроль живой массы проводился еженедельно, путем индивидуального взвешивания утром, до кормления (±1 г).

Лабораторный анализ профильтрованного растительного экстракта Quercus cortex проведён с использованием метода хромато-масс-спектрометрии на газовом хроматографе с масс-селективным детектором GQCMS 2010 Plus («Shimadzu», Япония), на колонке HP-5MS. При интерпретации результатов исследований использовалось программное обеспечение GCMSSolutions («Shimadzu», Япония), GCMSPostRunAnalysis («Shimadzu», Япония), для идентификации соедине¬ний использовался набор библиотек спектров CAS, NIST08, Mainlib, Wiley9 и DD2012 Lib (Национальный институт стандартов и технологий, США). Количественное присутствие отдельных идентифицированных компонентов оценивалось относительной величиной (%), соотносящей площадь пика к общей площади экстракта.

Статистическую обработку полученных данных проводили c использованием программного пакета «Statistica 10.0» («Stat Soft Inc.», США).

Результаты исследований. Лабораторный анализ профильтрованного растительного экстракта Quercus cortex показал 35 соединений экстракта коры дуба, были обнаружены вещества: 4-гидрокси-3-метоксибензальдегида (ванилин), 4-пропил-1,3-бензолдиол (пропилрезорцин), 4-(3-гидрокси-1-пропенил)-2-метоксифенол (конифериловый спирт), 7-гидрокси-6-метокси-2Н-1-бензопиран-2-он (кумарин), 2Н-1-бензопиранон-2 (скополетин), 3,4,5-триметилгидросифенол (антиарол), проявляющие анти-QS активность на систему QS первого типа.

В ходе исследований отклонений от нормы по поведению и внешним признакам у рыб обнаружено не было. Сохранность рыб во всех группах была максимальная. На первой недели эксперимента достоверных различий между группами зафиксировано не было (таблица 1).

На второй недели в опытных группах наблюдали повышение массы рыбы по сравнению с контролем: с добавлением экстракта Quercus cortex, в I группе - на 11 %, во II - на 12,3 % и III - на 10 %, а в группах с включением в рацион пробиотика и антибиотика – на 3,9 %.

На третьей неделе динамика изменения массы рыб сохранилась, при этом наилучшие показатели были зафиксированы в группах с добавлением растительного экстракта, так в I группе наблюдали повышение массы на 10,6 %, во II - на 12,6 % (Р<0,05) и III - на 8 %, по сравнению с контролем.

К концу эксперимента наилучшие показатели были зафиксированы в группах с добавлением Quercus cortex при концентрациях экстракта 1 и 2 мг/кг корма. Так например, на четвертой недели констатировали повышение массы на 10 % и 13,5 % (Р<0,05), а на пятой недели на 7,9 % и 10,7 % (Р<0,05), соответственно. Включение же в рацион пробиотика и антибиотика не выявила достоверных различий по сравнению с контролем в течение всего эксперимента.

Полученные данные показывают перспективность использования растительных экстрактов, в частности в кормлении рыбы и дают нам основу для дальнейшего более детального изучения принципов действия экстрактов растительных компонентов на различные стороны физиологии и представляют определенную перспективу для формирования на основе полученных экспериментальных данных фармакологических препаратов новейшего поколения, применяемых в кормлении животных и рыб.

Список литературы:

1. Alternatives to antibiotic growth promoters in prevention of diarrhoea in weaned piglets: a review / H. Vondruskova, R. Slamova, M. Trckova, Z. Zraly, I. Pavlik // Veterinarni Medicina. 2010. №55(5). - Р.199–224

2. Kumar, N.V. Synthesis and quorum sensing inhibitory activity of key phenolic compounds of ginger and their / N.V. Kumar, P.S. Murthy, J.R. Manjunatha, B.K. Bettadaiah // Food Chem. 2014. V. 159. – P. 451-457.

3. Ngwoke, K.G. Antimicrobial natural products. Science against microbial pathogens: communicating current research and technological advances / K.G. Ngwoke, D.C. Odimegwu, C.O. Esimone // Formatex. 2011. V. 2. – P. 1011-1026.

4. Ponnusamy, K. Inhibition of quorum sensing mechanism and Aeromonas hydrophila biofilm formation by Vanillin / K. Ponnusamy, D. Paul, J.H. Kweon // Environ. Eng. Sci. 2009. V. 26(8). – P. 1359-1363.
Truchado, P. Inhibition of quorum sensing (QS) in Yersinia enterocolitica by an Orange extract rich in glycosylated flavanones / P. Truchado, J.-A. Gimenez-Bastida, M. Larrosa, I. Castro-Ibanez, J.C. Espin, F.A. Tomas-Barberan, M.T. GarciaConesa, A. Allende // J Agric. Food Chem. 2012. V. 60(36). – P. 8885-8894.