В поисках замены антибиотических стимуляторов роста эффективными альтернативами в современном свиноводстве, эфирные масла растительного происхождения демонстрируют потенциал для обеспечения долговременных преимуществ. В редком долгосрочном открытом исследовании, сравнивавшем воздействие фитохимических веществ с антибиотическими стимуляторами роста, ученые обнаружили, что природные вещества, применяемые к отъемышам, способствовали улучшению здоровья кишечника и показателей роста в более позднем возрасте, сохраняя микробное разнообразие и улучшая усвоение питательных веществ.
Исследование выполнили специалисты по животноводству из Сельскохозяйственной экспериментальной станции Университета Арканзаса.
«Это исследование позволило нам изучить влияние фитохимических веществ на протяжении всей жизни. Если вы посмотрите только на период после отъема от матери — первые 43 дня — и не увидите никакой разницы, исследование закончено, и вы на самом деле не узнаете истинную ценность этих фитохимических веществ», — сказал Цунчэн Цай, доктор философии, научный сотрудник кафедры животноводства экспериментальной станции, исследовательского подразделения сельскохозяйственного подразделения системы Университета Арканзаса. Он является автором-корреспондентом исследования, опубликованного в журнале Animal Research and One Health. Анализ микробиома свиней в данном исследовании проводился в сотрудничестве с Университетом медицинских наук штата Арканзас.
Хотя антибиотики имеют свое место и время в ветеринарной медицине, Цай отмечает, что их широкое применение ускорило появление устойчивости к противомикробным препаратам и привело к запретам или ограничениям во многих странах.
Помимо антибиотиков, в рацион свиней также часто включают большое количество цинка для уменьшения диареи после отъема. Однако, как отметил Цай, чрезмерное выделение цинка вызывает и экологические проблемы, в том числе накопление тяжелых металлов в окружающей среде. Свиные отходы обычно используются в качестве удобрения, что может привести к токсичности цинка для растений.
Как показало множество исследований, эфирные масла таких растений, как розмарин и орегано, оказывают благотворное влияние на здоровье животных, включая птицу, рыбу и свиней. Однако большинство исследований были сосредоточены на краткосрочных эффектах, часто ограничиваясь периодом выращивания молодняка.
По словам Цая, ранний период после отъема от матери является одним из наиболее сложных с физиологической и иммунологической точек зрения в свиноводстве. В этот переходный период резкие изменения в рационе и условиях содержания, в сочетании с разлукой с матерью, нарушают развитие кишечника и дестабилизируют микробную экосистему. Здоровье кишечника на этом этапе имеет долгосрочные последствия для эффективности кормления, траектории роста и общих показателей производства, добавил он.
Для проведения исследования ученые случайным образом распределили 192 поросенка на четыре группы после отъема от матери: контрольная группа, в которой поросята не получали антибиотиков или фитохимических препаратов; положительная контрольная группа, получавшая антибиотик-стимулятор роста карбадокс и корм с высоким содержанием цинка; и две группы, получавшие рационы с добавлением фитохимических веществ, включающие экстракты орегано и розмарина.
В группах, получавших различные фитохимические вещества, одна группа свиней получала экстракт орегано в количестве 300 граммов на тонну корма, а другая — смесь экстракта орегано и экстракта розмарина с гуматом натрия в количестве 900 граммов на тонну корма. Гумат натрия — это водорастворимая соль, получаемая из мягкой осадочной породы, и обладает противодиарейным, противовирусным и противовоспалительным действием.
В соответствии с типичными методами управления в коммерческих свиноводческих хозяйствах, применение антибиотиков и добавок с высоким содержанием цинка ограничивалось периодом сразу после отъема поросят. Эта практика отражала их обычное кратковременное использование на критически важном раннем этапе развития поросят, пояснил Цай. Фитохимические вещества, однако, вводились непрерывно отдельным группам, что позволило исследователям оценить их долгосрочный потенциал в качестве альтернативы антибиотикам.
Показатели роста отслеживались на протяжении всех семи этапов: выращивания в питомнике, откорма и завершающего этапа.
Поросята, получавшие антибиотики, демонстрировали более быстрый рост и большую массу тела по сравнению с другими группами, но это преимущество не сохранилось. После того, как исследователи исключили из рациона свиней антибиотики и цинк, их превосходство в показателях роста не сохранилось.
К 155-му дню свиньи в группе, получавшей фитохимические вещества, такие как орегано, розмарин и гумат натрия, достигли наибольшей конечной массы тела среди всех групп и имели наилучшее соотношение прироста массы к расходу корма.
«С точки зрения производства, эти модели могут предлагать дополнительные или альтернативные стратегии для стимулирования роста, но их значение следует интерпретировать с осторожностью», — отметили исследователи в своем заключении.
Хотя это и не было включено в опубликованное исследование, Цай добавил, что свиньи, получавшие фитохимические вещества в качестве корма, проявляли меньшую агрессию по отношению друг к другу.
Микробиологический анализ подтвердил результаты исследований влияния фитохимических веществ на рост, что способствовало повышению долгосрочной продуктивности и восстановлению более здорового микробного профиля кишечника. Исследование показало, что фитохимические вещества, по-видимому, не оказывали такого же неблагоприятного воздействия на изменения микробного состава, как антибиотикотерапия в раннем возрасте и высокое содержание цинка.
Для получения данных о микробиоме исследователи отобрали по одной свинье из каждой группы для взятия ректального мазка. Они брали образцы у одной и той же свиньи из каждой группы на нулевой, 16-й, 126-й и 155-й дни и оценивали различия между группами по микробным характеристикам.
В группе, получавшей антибиотики и диетическое питание с высоким содержанием цинка после отлучения от груди, анализ микробиоты выявил снижение разнообразия и увеличение количества потенциальных патогенов. Напротив, количество бактерий, связанных с полезной колонизацией кишечника и развитием организма, опосредованным серотонином, значительно увеличилось в группе, получавшей только фитохимические вещества из орегано, по сравнению с группой, получавшей антибиотики и диетическое питание с высоким содержанием цинка.
«Эти соединения, возможно, не дают мгновенного эффекта, который производители часто наблюдают при применении антибиотиков, но со временем они, по-видимому, помогают подготовить желудочно-кишечный тракт и микробиом, благодаря чему свиньи лучше справляются со стрессом в более позднем возрасте», — заключил Цай.
Источник: University of Arkansas. Автор: Джон Ловетт.
На заглавном фото: Цунчэн «Т.С.» Цай, доктор философии, научный сотрудник кафедры животноводства Арканзасской сельскохозяйственной экспериментальной станции, ухаживает за свиньей в исследовательском комплексе «Савой» станции в Фейетвилле, штат Арканзас. Источник фото: UADA.