Влияние ультрадисперсных частиц меди и железа на микробиоценоз кишечника цыплят-бройлеров

Актуальность. Изучение бактериального разнообразия кишечника при воздействии различных факторов позволяет исследовать изменения качественного и количественного состава при воздействии различных факторов.

Методы. В работе был изучен бактериальный профиль образцов содержимого слепой кишки цыплят-бройлеров. Для оценки влияния ультрадисперсных частиц Cu и Fe на обмен веществ в организме животных, находящихся на полусинтетическом рационе, было отобрано 120 голов недельных цыплят-бройлеров, которых методом пар-аналогов разделили на 4 группы (n = 30). Во время эксперимента вся птица находилась в одинаковых условиях содержания и кормления. Продолжительность эксперимента составила 28 суток.

Для решения поставленных задач были использованы цыплята-бройлеры, которым в рацион вносились ультрадисперсные частицы Cu и Fe с целью изучения их влияния на микробиоценоз пищеварительной системы птицы. Методом пар-аналогов было сформировано 4 группы по 30 цыплят-бройлеров в каждой в возрасте 7 дней. Во время проведения исследования условия содержания и кормления были идентичны для всех групп. Исследование было проведено в течение 4 недель. Для кормления готовили полусинтетический рацион (К₁) и полусинтетический рацион, дефицитный по микроэлементам, модифицированный авторами (К₂).

Результаты. Было показано, что использование ультрадисперсных частиц меди и железа способствует изменению бактериального сообщества кишечника цыплят-бройлеров. Таким образом, исходя из данных, можно сделать вывод, что облигатные бактерии слепого кишечника птиц могут модулировать уровень накопления химических элементов в теле птицы при внесении различных веществ. Согласно полученным данным ультрадисперсные частицы железа позволили сохранить нормальное разнообразие пищеварительной микробиоты птицы, что было выражено в том числе в уменьшении численности представителей семейства Enterobacteriaceae, в число которых входят представители патогенных и условно-патогенных таксонов, в то время как внесение ультрадисперсных частиц меди способствовало повышению численности представителей данного семейства.

1. Qi Z., Shi S., Tu J., Li S. Comparative metagenomic sequencing analysis of cecum microbiotal diversity and function in broilers and layers. 3 Biotech. 2019; 9: 316. https://doi.org/10.1007/s13205-019-1834-1

2. Alvarenga B.O., Paiva J.B., Souza A.I.S., Rodrigues D.R., Tizioto P.C., Piantino Ferreira A.J. Metagenomics analysis of the morphological aspects and bacterial composition of broiler feces. Poultry Science. 2023; 102(2): 102401. https://doi.org/10.1016/j.psj.2022.102401

3. Qiu K., Wang X., Zhang H., Wang J., Qi G., Wu S. Dietary Supplementation of a New Probiotic Compound Improves the Growth Performance and Health of Broilers by Altering the Composition of Cecal Microflora. Biology. 2022; 11(5): 633. https://doi.org/10.3390/biology11050633

4. Скворцова Л.Н. Функции микрофлоры желудочно-кишечного тракта сельскохозяйственной птицы. Научный журнал КубГАУ. 2020; 161: 44–51. https://doi.org/10.21515/1990-4665-161-005

5. Мёрфи Р. Нормализация функции кишечника. Животноводство России. 2019; (10): 49–51. https://www.elibrary.ru/txxqwy

6. Маилян Э.С. Проблема использования антибиотиков в животноводстве и пути контроля микробной антибиотикорезистентности. БИО. 2021; (12): 4–16. https://www.elibrary.ru/prglpy

7. Магомедов М.Д., Алексейчева Е.Ю., Карабанова О.В. Обеспечение продовольственной безопасности на рынке мяса птицы и мясных продуктов. Мясная индустрия. 2022; (5): 7–13. https://doi.org/10.37861/2618-8252-2022-05-07-13

8. Мирошникова Е.П., Русакова Е.А., Кван О.В., Рахматуллин Ш.Г. Влияние комплекса ультрадисперсных металлов-микроэлементов и пробиотического препарата на обмен веществ и интерьерные особенности цыплятбройлеров. Животноводство и кормопроизводство. 2020; 103(1): 33–46. https://doi.org/10.33284/2658-3135-103-1-33

9. Гарипова Н.В., Рязанов В.А. Ультрадисперсные частицы железа в животноводстве (обзор). Микроэлементы в медицине. 2022; 23(4): 3–13. https://doi.org/10.19112/2413-6174-2022-23-4-3-13

10. Сизова Е.А., Мирошников С.А., Лебедев С.В., Левахин Ю.И., Бабичева И.А., Косилов В.И. Сравнительные испытания ультрадисперсного сплава, солей и органических форм Cu и Zn как источников микроэлементов в кормлении цыплят-бройлеров. Сельскохозяйственная биология. 2018; 53(2): 393–403. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2018.2.393rus

11. Макаева А.М. Биологическая экспертиза перспективных для использования в животноводстве препаратов ультрадисперсных частиц микроэлементов. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019; (2): 236–239. https://www.elibrary.ru/xjeppw

12. Кван О.В., Сизова Е.А., Вершинина И.А., Камирова А.М. Минеральный обмен и микробное разнообразие слепого отдела кишечника у цыплятбройлеров (Gallus gallus L.) при включении в полусинтетический рацион пищевых волокон. Сельскохозяйственная биология. 2023; 58(4): 700–712. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2023.4.700rus

13. Fan Y., Ju T., Bhardwaj T., Korver D.R., Willing B.P. Week-Old Chicks with High Bacteroides Abundance Have Increased Short-Chain Fatty Acids and Reduced Markers of Gut Inflammation. Microbiology Spectrum. 2023; 11(2): e03616-22. https://doi.org/10.1128/spectrum.03616-22

14. Du W., Deng J., Yang Z., Zeng L., Yang X. Metagenomic analysis reveals linkages between cecal microbiota and feed efficiency in Xiayan chickens. Poultry Science. 2020; 99(12): 7066–7075. https://doi.org/10.1016/j.psj.2020.09.076

15. Soundararajan S., Selvakumar J., Maria Joseph Z.M., Gopinath Y., Saravanan V., Santhanam R. Investigating the modulatory effects of Moringa oleifera on the gut microbiota of chicken model through metagenomic approach. Frontiers in Veterinary Science. 2023; 10: 1153769. https://doi.org/10.3389/fvets.2023.1153769

16. Фисинин В.И. и др. Бактериальное сообщество слепых отростков кишечника цыплят-бройлеров на фоне питательных рационов различной структуры. Микробиология. 2016; 85(4): 472–480. https://doi.org/10.7868/S0026365616040054

17. Huang Y., Lv H., Song Y., Sun C., Zhang Z., Chen S. Community composition of cecal microbiota in commercial yellow broilers with high and low feed efficiencies. Poultry Science. 2021; 100(4): 100996. https://doi.org/10.1016/j.psj.2021.01.019

18. Wexler H.M. Bacteroides: the Good, the Bad, and the Nitty-Gritty. Clinical Microbiology Reviews. 2007; 20(4): 593–621. https://doi.org/10.1128/CMR.00008-07

19. Zhu X., Yellezuome D., Liu R., Wang Z., Liu X. Effects of co-digestion of food waste, corn straw and chicken manure in two-stage anaerobic digestion on trace element bioavailability and microbial community composition. Bioresource Technology. 2022; 346: 126625. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.126625