Исследование показало, что виноградные выжимки работают не хуже бацитрацина цинка, одного из наиболее широко используемых антибиотиков-стимуляторов роста в птицеводстве. Исследование опубликовано в журнале npj Biofilms and Microbiomes группой ученых-пищевиков из Корнеллского университета.
«Результаты поразительны. Умеренное добавление виноградных выжимок в корм в количестве полпроцента может почти сравниться с эффективностью антибиотика — улучшить набор веса, усвояемость корма и здоровье кишечника у птиц, выращиваемых на рационе, вызывающем воспаление. Мы изучали это как функциональный пищевой ингредиент как для людей, так и для животных, и это переломный момент. Нам удалось снизить уровень слабовыраженного воспаления, что является нормой в птицеводческой отрасли», — сказал ведущий автор исследования Элад Тако, доцент кафедры пищевых наук Колледжа сельского хозяйства и наук о жизни.
Ставки высоки. Отказ от использования антибиотиков-стимуляторов роста в производстве бройлеров, вызванный растущей обеспокоенностью по поводу устойчивости к противомикробным препаратам, давно ассоциируется с замедлением роста, ухудшением здоровья птиц и увеличением затрат на корма. Птицеводческая отрасль пыталась найти альтернативы, но немногие из них могли сравниться с двойным эффектом антибиотиков: подавлением вредных бактерий и одновременным снижением слабовыраженного воспаления кишечника, которое незаметно истощает энергию роста птицы.
«В ЕС, Китае и Бразилии действует полный запрет на использование антибиотических стимуляторов роста. В США официального запрета пока нет, но в этом есть значительная необходимость из-за угрозы распространения устойчивости к антибиотикам», — сказал Тако.
Чтобы имитировать кишечный стресс, часто встречающийся в коммерческих птицеводческих хозяйствах, от некачественных кормовых ингредиентов до переполненных помещений, исследователи кормили 126 молодых бройлеров рационом, содержащим 30% рисовых отрубей — ингредиента с высоким содержанием клетчатки, известного тем, что вызывает хроническое вялотекущее воспаление в кишечнике. У птиц, получавших только этот рацион, наблюдалось значительное снижение прироста веса и повышение уровня двух белков, которые служат молекулярными сигналами воспаления.
При добавлении виноградного жмыха всего в 0,5% рациона прирост массы тела увеличился как минимум на 79% по сравнению с птицами с воспалением, не получавшими никаких добавок, а коэффициент конверсии корма (ключевой показатель эффективности преобразования корма в массу тела) улучшился до уровня, сопоставимого с группой, получавшей антибиотики. Улучшения сохранялись до последних дней 42-дневного эксперимента.
«Предыдущие исследования других ученых показали негативное воздействие виноградного жмыха на корм, поскольку его избыток был чрезмерным. Мы пересмотрели подход и уменьшили дозу», — сказал Тако.
Ферментация добавляет еще одно измерение
Исследователи также протестировали две ферментированные версии виноградных выжимок — одну, обработанную Lactobacillus casei, бактерией, используемой в производстве йогурта и сыра, и другую, обработанную Saccharomyces cerevisiae, дрожжами, используемыми для выпечки хлеба и производства пива. Известно, что ферментация изменяет химическую структуру растительных соединений, потенциально повышая биодоступность их полезных молекул.
Хотя ферментация несколько снизила общую концентрацию полифенолов — растительных соединений, которые, как считается, обуславливают противовоспалительный эффект, — обе ферментированные версии показали себя как минимум не хуже, чем сырой жмых, по большинству показателей эффективности, а версия, ферментированная бактериями, привела к заметному увеличению площади ворсинок в тонком кишечнике птиц — крошечных пальцеобразных выступов, определяющих эффективность усвоения питательных веществ.
В слепой кишке, отделе на стыке тонкой и толстой кишки, являющемся основным местом обитания кишечной микробиоты, виноградные выжимки и их ферментированные варианты изменили микробное сообщество таким образом, что исследователи сочли это обнадеживающим. Численность Klebsiella и Clostridium, ассоциированных с кишечными заболеваниями, снизилась до уровней, сопоставимых с группой, получавшей антибиотики. В то же время увеличилось производство бутирата — важный сигнал, поскольку эта короткоцепочечная жирная кислота является основным источником энергии для клеток слизистой оболочки кишечника и известным регулятором воспаления кишечника.
Помимо биологического аспекта, исследователи отмечают и практическую привлекательность: виноградный жмых по определению является отходом производства. Мировая винодельческая промышленность ежегодно производит миллионы тонн этого жмыха, большая часть которого попадает на свалки или компостируется впустую. Перенаправление даже небольшой части этого потока в кормовые добавки для птицы может создать преимущества в рамках экономики замкнутого цикла, одновременно решая одну из наиболее актуальных проблем сельского хозяйства, связанных с лекарственной устойчивостью.
«Следующим шагом должно стать доказательство эффективности метода в реальных условиях с гораздо большим количеством птиц. Сейчас наши партнеры в основном занимаются производством вина и жмыха. Мы общаемся, но пока не сотрудничаем с птицеводческой отраслью», — сказал Тако.
В случае широкого внедрения это небольшое изменение может стать эффективной альтернативой антибиотическим стимуляторам роста в производстве бройлеров, что значительно снизит затраты для птицеводов.
Источник: Cornell University. Автор: Лаура Рейли. Автор фото: Мэтью Патаки.
