Хранене и метаболизъм

  • Пълен член
  • Цифри и данни
  • Препратки
  • Цитати
  • Метрика
  • Лицензиране
  • Препечатки и разрешения
  • PDF

РЕЗЮМЕ

1. Проведени са проучвания с мастни киселини с високо масло (TOFA), за да се определи ефектът им върху производителността на пилетата-бройлери и ибилната микробиота. TOFA, продукт с произход от иглолистни дървета и възстановен чрез фракционна дестилация на странични потоци от производството на целулоза, съдържа предимно свободни дълговерижни мастни киселини (

пълна

90%) и смолисти киселини (

8%). Конюгираните линоленова киселина и пиноленова киселина са характерни мастнокиселинни компоненти на TOFA.

2. Продуктите TOFA при 750 mg/kg фураж бяха тествани в две 35-дневни опити с пилешки бройлери, всеки от които използва диета на основата на пшенична соя и с 12 повторни писалки на лечение. И в двете проучвания TOFA подобрява наддаването на телесно тегло във всички времеви точки (P 250 mg/l. The инвитро по този начин резултатите бяха в съответствие с in vivo наблюдения.

5. Механизмите зад бактериалните промени и тяхната роля за подобряване на производителността са неизвестни. Необходимо е допълнително пречистване на компонентите на TOFA, за да се идентифицират ефективните агенти.

Въведение

Европейският съюз започна да забранява отделните стимулатори на растежа на антибиотици (AGP) през 1997 г., а забраната на всички AGPs беше въведена през 2006 г. Последствията от премахването на AGP върху хуманното отношение към животните варират в зависимост от географското местоположение на производствените обекти и качеството на управлението на фермите ( Casewell et al. 2003; Grave et al. 2004). Някои AGPs потискат растежа на Грам-положителни лактобацили в тънките черва и стимулират по-малко чувствителни Грам-отрицателни бактерии като Е. coli (Apajalahti и Kettunen 2006a).

90%) и смолисти киселини (

8%). Таблица 1 сравнява състава на мастните киселини на TOFA с обичайните източници на мазнини, използвани при диети с пилета с бройлери. Делът на наситените мастни киселини в TOFA е значително по-нисък, отколкото във всеки друг източник на мазнини. Другата характеристика, която ясно разграничава TOFA от други източници на мазнини, е наличието на конюгирани линолова киселина и пиноленова киселина.

Публикувано онлайн:

Таблица 1. Характеристики на мастните киселини на избрани хранителни източници на мазнини,% от общите мастни киселини.

TOFA е проучен преди това в ограничени опити с пилета с бройлери, където е установено, че подобрява телесното тегло в две проучвания, проведени при некротично ентеритно предизвикателство (Kettunen et al. 2015; Kettunen et al. 2017). В изпитване без предизвикателство се наблюдават подобрения в производителността в присъствието на химичен кокцидиостат (Kettunen et al. 2017).

Настоящият доклад описва ефекта на TOFA върху ефективността на пилетата-бройлери в две независими 35-дневни опити при липса на кокцидиостатици или специфично предизвикателство. Ефектите на TOFA върху микробиотата на тънките черва са изследвани чрез проследяване на микробните измествания по време на изпитванията и определяне на чувствителността на ключовите бактерии към TOFA в инвитро изследвания за бактериален растеж.

Материали и методи

Животни и жилища

Две 35-дневни опити за хранене с пилета-бройлери бяха проведени в изследователското съоръжение на Alimetrics Ltd в Южна Финландия, в съответствие с Директива 2010/63/ЕС на ЕС. Проба 1 започна през юни 2014 г. и проба 2 през декември 2015 г. Новоизлюпени пилета бяха получени от търговски люпилня (DanHatch, Mynämäki, Финландия) и на птиците не бяха направени ваксинации или търговски инокуланти. Птиците, използвани в опит 1, са порода Ross 508, а в опит 2 Ross 308 (Aviagen). И в двете проучвания са използвани 540 еднодневни мъжки бройлери на възраст един ден.

Температурата в къщата беше повишена до 32 ° C 2 дни преди пристигането на пилетата. Пилетата бяха разпределени на случаен принцип в 36 отворени подови кошари от 1,125 m 2 с постеля от дървени стърготини. Яркостта се регулира на 20 L и влажността на въздуха до 60%. Брудер лампите бяха настроени, за да осигурят допълнително отопление през първата седмица. Температурата постепенно намалява до 22 ° C през първите 2 седмици от проучването. Температурата, вентилацията и влажността се наблюдават непрекъснато по време на изпитванията. От ден 1 тъмните часове се увеличават ежедневно с 1 час от 24 часа светлина, докато цикълът светлина-тъмнина е 18 часа светлина и 6 часа тъмнина дневно. Храната и водата са били свободно достъпни по всяко време. Теглото на птиците и консумацията на фураж (FC) на кошара са измерени в дните 0, 14, 21 и 35 от пробния период. Мъртвите птици и птиците, евтаназирани поради здравословни проблеми, са претеглени и е регистрирана дневна смъртност.

Диетични лечения

Публикувано онлайн:

Таблица 2. Състав на основните диети, използвани в опитите.

Публикувано онлайн:

Таблица 3. Групи за лечение в опитите.

Вземане на проби

На 14 и 35 ден, две птици от всяка писалка бяха претеглени и евтаназирани чрез цервикална дислокация. Коремната кухина се отваря, илеумът се отстранява и пробите от илеалната дигеста се замразяват бързо в сух лед и се съхраняват замразени до анализ.

Анализ на бактериите в чревната дигеста

Пробите от проба 1 са обединени с писалка (12 повторения), докато в проба 2 проби от отделни птици са анализирани (24 повторения). Бактериите в илеалната дигеста се лизират и бактериалната ДНК се пречиства, както е описано по-рано от Kettunen et al. (2017). Бактериите се определят количествено чрез количествена полимеразна верижна реакция в реално време (PCR), като се използва инструмент ABI Prism Sequence Detection System 7500 (Life Technologies, USA). PCR условията и праймерите за анализ на различни бактерии са описани от Nadkarni et al. (2002) за тотални еубактерии, от Rinttilä et al. (2004) за Лактобацилус spp. и Enterococcus spp., от Malinen et al. (2005) за Ешерихия коли и от Tansuphasiri (2001) за C. perfringens. Грундове за C. perfringens анализите са предназначени да амплифицират фосфолипаза С гена на патогена, докато всички други анализи са определяли количествено 16S рДНК гени на бактериалните групи. Бактериалната плътност се изразява като log10 генни копия/g прясна дигеста.

Изследвания за инхибиране на растежа с чисти бактериални култури

Ефектът на TOFA върху растежа на бактериите, които често се срещат в тънките черва на пилета-бройлери, беше тестван с помощта на щамовете и растежните среди, изброени в Таблица 4. TOFA беше разреден в етанол и 0,5 ml подходящо разреждане беше приложено в 20 ml серумни бутилки . Етанолът се изпарява до сухо, добавят се 15 ml хранителна среда и бутилките се затварят с гумени запушалки и алуминиеви кримпвания и се автоклавират при 121 ° С за 20 минути. Крайните концентрации на TOFA са 0, 10, 50, 250 и 750 mg/l. Бактериите, използвани като инокула, се отглеждат през нощта при 37 ° С в жираторен шейкър. Всяка тестова култура се инокулира с 1% от култура, отглеждана за една нощ и се инкубира в продължение на 24 часа при непрекъснато разклащане. Растежът се наблюдава чрез измерване на мътността на 6 и 24 часа спрямо прясната среда за растеж с Espendorf BioSpectrometer при дължина на вълната 600 nm в 1 cm кювети. Силно мътните култури се разреждат до съответната растежна среда преди измерването, за да се постигне абсорбция в линейния диапазон и се изчисляват обратно към първоначалната неразредена култура.

Публикувано онлайн:

Таблица 4. Бактериални щамове и растежни среди.

Статистически анализ

Данните бяха подложени на еднопосочна ANOVA с помощта на софтуера SPSS (IBM, версия 22). Границите на доверие бяха определени на 95%, с P Високото включване на мастни киселини в диетата подобрява производителността и увеличава плътността на илеалната лактобацила при пилетата-бройлери

Публикувано онлайн:

Таблица 5. Влияние на течните (TOFA-Oil) и сухите (TOFA-S) TOFA продукти върху ефективността на пилетата-бройлери в Проба 1.

В опит 2, BW на птиците във всички точки за измерване е значително по-висок, отколкото в опит 1, като разликата между контролните птици от всяко изпитване е съответно 100 g и 180 g на 21 и 35 дни. Както маслото TOFA, така и сухият продукт TOFA-P (покрито с палмово масло TOFA) увеличават BWG значително до ден 14. В по-късните моменти TOFA-P увеличават BWG значително, докато нарастващият ефект на маслото TOFA е само числено (Таблица 6) . Не се наблюдават разлики между леченията в FC или смъртността. Както маслото TOFA, така и TOFA-P подобряват FCR и коригираната смъртност FCR през първите 2 седмици. И с двата тествани продукта, коригираната със смъртност FCR е значително подобрена през периода 0–21 дни (Таблица 6).

Публикувано онлайн:

Таблица 6. Ефект на течните (TOFA-Oil) и сухите (TOFA-P) TOFA продукти върху ефективността на пилетата-бройлери в Проба 2.

Анализ на тънките чревни бактерии

Известно е, че TOFA съдържа антибактериални компоненти и по този начин може да окаже влияние върху бактериалния състав в тънките черва. И в двете опити с пилета с бройлери, подбрани бактерии бяха анализирани в проби от илеална дигеста (вж. Таблици 7 и 8 за Проби 1 и 2, съответно). Пробите от дигеста от 14-ия ден показват последователни резултати в двете проучвания и с двата лактобацила. и общите еубактерии се увеличават. В опит 2 увеличението е статистически значимо за TOFA-Oil, докато TOFA-P показва само числено увеличение на плътността на тези бактериални групи. Степента на нарастване на бактериалната плътност с TOFA-Oil е била повече от 200% за лактобацилите. и 140% за общите еубактерии, докато за TOFA-P съответното числено увеличение е съответно 130% и 100%. В опит 1 ефектите бяха сходни, но по-малко значими, вероятно поради по-малкия брой анализирани повторения. Не са наблюдавани диетични ефекти върху плътността на ентерококите и Е. coli (Таблици 7 и 8). Пробите от ден 35 не показват значими диетични ефекти за анализираните бактерии.

Публикувано онлайн:

Таблица 7. Ефект на хранителната TOFA върху плътността на бактериите в илеалната дигеста на 14- и 35-дневни пилета-бройлери в Проба 1.

Публикувано онлайн:

Таблица 8. Ефект на хранителната TOFA върху плътността на бактериите в илеалната дигеста на 14- и 35-дневни пилета-бройлери в Проба 2.

За да се разбере връзката между BW и тънките чревни бактерии, беше направен корелационен анализ, чрез който плътността на бактериите във всяко пиле се сравнява с неговата BW, независимо от групата на лечение. Резултатите показват, че на 14-ия ден има статистически значима, положителна корелация между BW и плътността на общите еубактерии и лактобацили. и в двете проучвания (Таблица 9). В опит 2 корелацията се запази и все още беше значителна на 35-ия ден.

Публикувано онлайн:

Таблица 9. Корелация на Пиърсън между телесното тегло на пилета-бройлери и плътността на избрани бактерии в храносмилателната система на тънките черва.

Ефект на TOFA върху растежа на чревни бактерии инвитро

Публикувано онлайн:

Таблица 10. Ефект на концентрацията на TOFA върху растежа на чревни бактерии, измерен като абсорбция при 600 nm след 6 и 24 часа инкубация.

Дискусия

Използваното в опитите масло TOFA е от различни производствени партиди, но ефектите, получени с течните нефтени продукти, все още са последователни. В опит 1 формулировката на TOFA представлява смес със силициев диоксид (TOFA-S), като обосновката е да направи продукта сух и по-лесен за нанасяне във фуража. Резултатите с двете формули (маслени или сухи) на TOFA в опит 1 са почти идентични, което показва, че силициевият носител в TOFA-S е инертен и няма ефект върху ефективността на продукта. Сухият продукт TOFA-P в Trial 2 представлява коктейл TOFA-силициев диоксид, покрит с палмово масло. Покритието изглежда подобрява производителността, което води до малко по-добро представяне с TOFA-P от TOFA-Oil. Възможно е ефективните агенти в покрития TOFA-P да се освобождават с по-ниска скорост, като по този начин запазват по-високи концентрации на продукта в дисталните участъци на чревния тракт.

Публикуваната литература за използването на TOFA в храни за животни е изненадващо оскъдна, особено когато се вземе предвид големият обем TOFA, който се предлага на местно ниво в страни, извършващи дървообработка и целулоза. Kettunen et al. (2015, 2017) изследва ефекта на подобен продукт TOFA на този, използван в настоящото проучване при изпитвания с некротичен ентерит. Те откриха, че TOFA повишава значително BW, но няма ефект върху FCR, вероятно поради наложеното предизвикателство. Установено е, че TOFA подобрява ефективността в присъствието на химичен кокцидиостат (диклазурил), но има тенденция да подобрява ефективността само когато се използва йонофорен кокцидиостат (салиномицин). Йонофорните кокцидиостатици могат да имат по-силно въздействие върху чревната микробиота, отколкото химичните кокцидиостатици, което може отчасти да обясни констатациите (Kettunen et al. 2017).

Доказано е, че повечето от компонентите на TOFA, включително дълговерижните мастни киселини и смолистите киселини, инхибират растежа на бактериите. Има много проучвания за антибактериалната сила на свободните мастни киселини и въпреки че е трудно да се сравнят различни изследвания поради различия в методологията, някои тенденции са открити. Като цяло ненаситените мастни киселини са по-антибактериални от наситените мастни киселини и има положителна корелация между броя на двойните връзки и антибактериалната ефективност (Desbois and Smith 2010). В TOFA повече от 95% от всички мастни киселини са ненаситени, като степента на ненаситеност е по-висока, отколкото в обичайните източници на мазнини, използвани в храните за животни. До 10% от всички мастни киселини в TOFA са триненаситени, докато изобилието от три ненаситени мастни киселини в слънчогледовото масло, използвано в основната диета в описаните по-горе опити, е само 0,3% (Sauvant et al. 2004). Около 8% от TOFA се състои от смолисти киселини (главно абиетични, дехидроабиетични и пимаринови киселини), които са хидрофобни дитерпенови карбонови киселини с антимикробно, противогъбично и антипаразитно действие (San Feliciano et al. 1993; Rubio et al. 2005; Savluchinske-Feio и др. 2006).

Бъдещи проучвания трябва да се проведат с пречистени фракции на TOFA, за да се идентифицира ролята на различните компоненти и да се определи дали ефективността и микробните ефекти могат да бъдат получени с пречистено съединение или ако се изисква смес от няколко киселини. Съдбата на компонентите на TOFA при пилетата-бройлери трябва да бъде проучена, за да се определят остатъчните концентрации на най-мощните киселини в чревния тракт и колко бързо и в коя част на храносмилателния тракт те се поемат от гостоприемника.

Таблица 1. Характеристики на мастните киселини на избрани хранителни източници на мазнини,% от общите мастни киселини.

Данни от Hilditch and Williams (1964), Chin et al. (1992), O’Quinn et al. (2000b), Fritsche et al. (2000) и Sauvant et al. (2004).