Особенности состава пищеварительной микробиоты у сельскохозяйственной птицы при загрязнении кормов глифосатом

Актуальность. Пищеварительный тракт птицы подвержен воздействию различных раздражителей — начиная от принятой пищи и воды и заканчивая лекарственными препаратами. Поэтому в структуре падежа отход птицы по причине заболеваний органов пищеварения достигает 30%. Известно, что в пищеварительном тракте птицы присутствует около 600–900 видов бактерий. При этом в здоровом организме микрофлора представляет сложную и сбалансированную симбиотическую микроэкосистему с нормальными метаболическими свойствами. Помимо нормофлоры, в кишечнике у птицы присутствуют микроорганизмы, представляющие угрозу здоровью, и их называют условно-патогенными и патогенными.
Методы. До 2016 года вопрос норм содержания бактерий в ЖКТ птицы оставался малоизученным. Однако в НПК «Биотроф+» методом NGS-секвенирования впервые в мире определены четкие пороговые значения для разных групп микроорганизмов в норме и при разных заболеваниях.
Результаты. Экспериментально установлено, что одной из причин, изменяющих состав микробиома птиц, являются остаточные количества пестицидов в кормах. В эксперименте с применением в кормах глифосата в кишечнике у бройлеров возросло содержание стафилококков в 5 раз, энтеробактерий в 1,5 раза, количество полезной микрофлоры снижалось. Добавка в такие корма пробиотика «Пробиоцид-Ультра» способствовала существенному снижению численности патогенной и условно-патогенной микрофлоры. При этом на фоне отрицательного контроля живая масса бройлеров, выращенных на кормах, содержащих глифосат с добавкой пробиотика «Пробиоцид-Ультра» повышалась на 1,0%, а это значит, что негативный эффект остаточного количества пестицидов на здоровье и продуктивность птицы можно минимизировать грамотным применением пробиотиков.

1. Wang X. et al. Florfenicol causes excessive lipid peroxidation and apoptosis induced renal injury in broilers. Ecotoxicology and environmental safety. 2021; 207: 111282. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv

2. Gao X. et al. Maduramicin triggers methuosis-like cell death in primary chicken myocardial cells. Toxicology Letters. 2020; 333: 105–114. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2020.07.025

3. Belote B.L. et al. Histological parameters to evaluate intestinal health on broilers challenged with Eimeria and Clostridium perfringens with or without enramycin as growth promoter. Poultry science. 2018; 97(7): 2287–2294. https://doi.org/10.3382/ps/pey064

4. Лаптев Г.Ю. и др. Микробиом сельскохозяйственных животных: связь со здоровьем и продуктивностью. СПб: Проспект Науки. 2020; 336. eLIBRARY ID: 44039854

5. Dohms J.E., Metz A. Stress — mechanisms of immunosuppression. Veterinary immunology and immunopathology. 1991; 30(1): 89–109. https://doi.org/10.1016/0165-2427(91)90011-z

6. Klasing K.C. Nutrition and the immune system. British poultry science. 2007; 48 (5): 525–537. https://doi.org/10.1080/00071660701671336

7. Xu J., Shayna S., Smith G., Want. W., Li Y. Glyphosate contamination in grains and foods: An overview. Food Control. 2019; 106: 106710. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956713519302919

8. Тюрина Д.Г. и др. Глифосат в комбикормах для птицы. Птицеводство. 2021; 3: 27–30. DOI 10.33845/0033-3239-2021-70-3-27-30

9. Медведев О. Глифосат и его потенциальное влияние на здоровье человека. Комбикорма. 2017; 4: 61–63. eLIBRARY ID: 29108509

10. Медведев О. Глифосат в сое снова под подозрением. Комбикорма. 2019; 4: 30–31. eLIBRARY ID: 37205919

11. Aitbali Y., Ba-M’hamed S., Elhidar N., Nafis A., Soraa N., Bennis M. Glyphosate based-herbicide exposure affects gut microbiota, anxiety and depression-like behaviors in mice. Neurotoxicology and teratology. 2018; 67: 44–49. https://doi.org/10.1016/j.ntt.2018.04.002

12. Mesnage R. et al. Shotgun metagenomics and metabolomics reveal glyphosate alters the gut microbiome of Sprague-Dawley rats by inhibiting the shikimate pathway. BioRxiv. 2019; 11: 1101/870105. DOI: 10.1101/870105

13. Boei Jan J.W.A. et al. Xenobiotic metabolism in differentiated human bronchial epithelial cells. Archives of Toxicology. 2019; 91(5): 2093–2105. https://doi.org/10.1007/s00204-016-1868-7

14. Park B.W. et al. A Study on Vitamin D and Cathelicidin Status in Patients with Rosacea: Serum Level and Tissue Expression. Annals of dermatology. 2018; 30(2): 136–142. https://doi.org/10.5021/ad.2018.30.2.136

15. Yamasaki K. et al. Increased serine protease activity and cathelicidin promotes skin inflammation in rosacea. Nature medicine. 2007; 13(8): 975–980. https://doi.org/10.1038/nm1616

16. Йылдырым Е. и др. Нормы содержания микроорганизмов в ЖКТ животных и птицы. Комбикорма. 2019; 10: 70–74. eLIBRARY ID: 41045962

17. European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental and other Scientific Purposes. European Treaty Series (ETS № 123 — Protection of vertebrate animals). Strasburg, 18.03.1986.

18. Егоров И.А. и др. Методика проведения научных и производственных исследований по кормлению сельскохозяйтвенной птицы. Сергиев Посад: Весь Сергиев Посад. 2013; 51. eLIBRARY ID: 21548916

19. Лаптев Г.Ю. и др. Исследование бактериального сообщества кишечника кур-несушек родительского стада в условиях производственных опытов на птицефабриках с применением молекулярно-генетического метода. Федеральная служба по интеллектуальной собственности Российской Федерации. Свидетельство о регистрации базы данных № 2013621281. Заявитель и правообладатель ООО «БИОТРОФ». № 2013621070, заявл. 14.08.2013, опубл. 20.12.2013, 1.

20. Лаптев Г.Ю. и др. Изучение влияния лечебных премиксов на бактериальное сообщество различных отделов кишечника бройлеров с применением молекулярно-генетического метода на основа T-RFLP-анализа. Федеральная служба по интеллектуальной собственности Российской Федерации. Свидетельство о регистрации базы данных № 2013621282. Заявитель и правообладатель ООО «БИОТРОФ». № 2013621065, заявл. 14.08.2013, опубл. 20.12.2013, 1.

21. Forte C. et al. Effects of dietary Lactobacillus acidophilus and Bacillus subtilis on laying performance, egg quality, blood biochemistry and immune response of organic laying hens. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. 2016; 100(5): 977–987. DOI: 10.1111/jpn.12408

22. Borda-Molina D., Seifert J., Camarinha-Silva A. Current perspectives of the chicken gastrointestinal tract and its microbiome. Computational and Structural Biotechnology Journal. 2018; 16: 131–139. DOI: 10.1016/j.csbj.2018.03.002

23. Kohl K.D. Diversity and function of the avian gut microbiota. J. Comp Physiol B. 2012; 182(5): 591–602. DOI: 10.1007/s00360-012-0645-z

24. Li Z., Wang W., Liu D., Guo Y. Effects of Lactobacillus acidophilus on gut microbiota composition in broilers challenged with Clostridium perfringens. PLoS ONE. 2017; 12(11): 0188634. DOI: 10.1371/journal.pone.0188634

25. Qu A. et al. Comparative metagenomics reveals host specific metavirulomes and horizontal gene transfer elements in the chicken cecum mi-crobiome. PLoS ONE. 2008; 3(8): e2945. DOI: 10.1371/journal.pone.0002945

26. Józefiak D., Rutkowski A., Martin S.A. Carbohydrate fermentation in the avian ceca: a review. Animal Feed Science and Technology. 2004; 113(1–4): 1–15. DOI: 10.1016/j.anifeedsci.2003.09.007

27. Лаптев Г. и др. Резервуары инфекций на птицефабриках. Комбикорма. 2020; 6: 61–65. eLIBRARY ID: 42915735

28. Krska R., Malachova A., Berthiller F., Egmond H.P.V. Determination of T-2 and HT-2 toxins in food and feed: аn update. World Mycotoxin Journal. 2014; 7(2): 131–142.

29. Кононенко Г.П., Буркин А.А., Зотова Е.В. Микотоксикологический мониторинг. Сообщение 3. Кормовая продукция от переработки зернового сырья. Ветеринария сегодня. 2020; 3(34): 213–219. DOI: 10.29326/2304-196X-2020-3-34-213-219

30. Околелова Т.М., Енгашев С.В. Научные основы кормления и содержания сельскохозяйственной птицы. Москва: Издательский Центр РИОР. 2021; 439. DOI 10.29039/02037-1

31. Лаптев Г.Ю. и др. Чем опасен глифосат? Птицеводство. 2022; 7–8: 37–42. DOI 10.33845/0033-3239-2022-71-7-8-37-42

32. Shehata A. A., Schrödl W., Aldin A. A., Hafez H. M., Krüger M. The effect of glyphosate on potential pathogens and beneficial members of poultry microbiota in vitro. Current microbiology. 2013; 66(4): 350–358. https://doi.org/10.1007/s00284-012-0277-2

33. Тюрина Д.Г., Ильина Л.А., Селиванов Д.Г., Большаков В.Н., Йылдырым Е.А. Как редактирование микробиома влияет на прибыль, или понятно о непонятном. Птицеводство. 2019; 11–12: 43–48. DOI 10.33845/0033-3239-2019-68-11-12-43-48

34. Йылдырым Е.А. и др. Микробиом кур: современный взгляд. Птицеводство. 2019; 1: 43–49. DOI 10.33845/0033-3239-2019-68-1-43-49

35. Йылдырым Е.А. и др. Современный пробиотик для здоровья кур. Эффективное животноводство. 2019; 4(152): 66–67. eLIBRARY ID: 39323605

36. You M.J., Shin G.W., Lee C.S. Clostridium tertium bacteremia in a patient with glyphosate ingestion. American journal of case reports. 2015; 16: 4–7. https://doi.org/10.12659/AJCR.891287