Выберите ваш город
Или укажите в поле
Главная Новости и события Новости компании Эффективная альтернатива антибиотикам в животноводстве

Эффективная альтернатива антибиотикам в животноводстве

13 Июля 2012
Эффективная альтернатива антибиотикам в животноводстве

В начале 1940-х годов, первый антибиотик пенициллин был успешно использован для лечения бактериальных инфекций и спас тысячи жизней, в том числе раненых солдат Второй мировой войны. Сегодня антибиотики также необходимы для здоровья человека и животных. Они продолжают спасать жизни, увеличивают производство и эффективность животных. Пищевые добавки, пробиотики и фитонутриенты помогают в борьбе с некоторыми заболеваниями птицы.

 

Однако, в связи с тем что некоторые штаммы бактерий проявляют устойчивость к антибиотикам, необходимо применение новых альтернативных препаратов.

Некоторые из последних научных достижений и технологий будут представлены на международном симпозиуме «Альтернатива Антибиотикам: проблемы и решения в области животноводства" 25-28 сентября, 2012 г., в штаб-квартире Всемирной организации охраны здоровья животных в Париже. "Целый ряд новых технологий могут быть использованы в медицине, но в центре внимания симпозиума животноводство, ветеринария и безопасность продуктов питания",- говорит Сирил Гей, национальный лидер программы по охране здоровья животных Службы сельскохозяйственных исследований Белсвилля. По итогам симпозиума будет дана оценка новым технологиям лечения и профилактики болезней животных и рекомендации по продвижению стратегии для улучшения роста и здоровья скота, птицы и аквакультур.

На протяжении многих лет ученые разрабатывали новые технологии, которые могли бы помочь сократить применение антибиотиков. Некоторые из разработок оказались эффективными в лечении мастита у крупного рогатого скота, контроле кишечных бактериальных патогенов, и в лечении других заболеваний.

Иммунолог птицы Хен Лиллехой посвятила свою карьеру развитию альтернативных антибиотикам стратегий борьбы с инфекционными заболеваниями домашней птицы.

Благодаря партнерству с промышленными предприятиями, учеными и коллегами лаборатории паразитарных болезней животных BARC, Лиллехой продемонстрировала эффективность использования пищевых добавок и пробиотиков, молекул, производимых клетками иммунной системы, и фитонутриентов в борьбе с заболеваниями птицы, такими как кокцидиоз, которая вызывает ежегодные потери в размере более 600 миллионов долларов в США и 3,2 млрд долларов по всему миру.

Лиллехой в настоящее время выступает за разработку альтернативных препаратов в лечении кишечных бактериальных инфекций, вызванных клостридиями (Clostridium), связанных с возбудителем некротического энтерита у домашней птицы.

"В моих работах за последние 27 лет я пытаюсь выяснить, как вырастить птицу без использования лекарств за счет повышения врожденного иммунитета", — объясняет Лиллехой, — Мы работаем для выявления генетических маркеров, связанных с повышением врожденного иммунитета к кишечным патогенам».

 

Растительные заменители

 

Сальмонелла является причиной более чем 1,3 миллиона случаев заболевания человека ежегодно. С помощью фитохимии можно сократить количество заболеваний. Препараты, полученные из таких растений, как подсолнечник, слива, перец, корица и зеленый чай в укреплении иммунной системы птицы. Кроме того, Лиллехой сотрудничает с коммерческими руководителями компании по изучению положительного эффекта от пробиотиков — живых, непатогенных бактерий, способствующих укреплению здоровья и баланса желудочно-кишечного тракта.

 

Витамин D: перспективное лечение мастита

 

В настоящее время для лечения мастита — самого дорогостоящего и распространенного заболевания молочных пород скота — используют антибиотики. Но существует и другое лечение, которое возможно скоро будет доступно.

Учеными из Национального ARS Центра болезней животных (NADC) в городе Эймс, штат Айова, было установлено, что витамин D, может задержать и уменьшить случаи заболевания маститом в молочном животноводстве. Заболевание вымени обходятся экономике США в 2 млрд долл. в год. Это снижает производство молока, качество, а также доходы и может привести к забою зараженных коров стада.

"Исследования показывают, что определенный уровень витамина D должен быть в организме для предотвращения заболеваний рахитом», говорит молекулярный биолог Джон Липполис — сотрудник исследовательского отдела NADC по заболеваниям жвачных животных и иммунологии. «Для формирования хорошего иммунитета необходимо достаточное количество витамина D в крови. В молоке витамина D содержится мало, поэтому оно обогащается дополнительно».

Липполис и его коллеги из NADC рассмотрели роль витамина D в изменении реакции иммунной системы коровы на стрептококковую инфекцию ( Streptococcus uberis), возбудителя мастита. Они использовали природные формы витамина D, прогормона 25-гидроксивитамина D, который содержится в крови, но не в молоке.

Одна группа коров получала витамин D введением непосредственно в зараженный участок молочной железы, а другая группа не получала никакого лечения. Данные были собраны по кормам, количеству бактерий в молоке, молоку, сыворотке, и температуре тела у всех животных.

У животные, получавших витамин D, отмечено существенное сокращение числа бактерий и меньше клинических признаков тяжелой инфекции, чем у коров, которые не получили лечения. На ранней стадии инфекции витамин D снижал количество бактерий, а производство молока у подопытных животных было выше, чем у коров из тестовой группы.

Кроме того, ученые исследовали бычий сывороточный альбумин (BSA) в молоке и осуществили подсчет соматических клеток. «BSA является белком крови, который становится маркером в молоке, чтобы указать, когда инфекция становится реально опасной, — говорит Липполис, — Барьер между молоком и кровью нарушается, что свидетельствует о тяжести заболевания». Соматические клетки иммунной клетки, которые попадают в молочную железу для борьбы с инфекцией и являются важным средством определения качества молока. Применение витамина D показал так же оказалось эффективным при лечении бактериальных и вирусных заболеваний, например, инфекции дыхательных путей.

Нитро- и хлорат соединения в будущем могут использоваться для уничтожения болезнетворных бактерий в кишечнике телят и другого молодняка.

Микробиолог Робин Андерсон и его коллеги из продовольственной ARS и отдела исследований пищевой безопасности в штате Техас, получил патент на свое изобретение, которое представляет собой метод контроля пищевых кишечных патогенов животных. Хлорат и определенный класс химических веществ, называемых нитросоединениями, в значительной степени уменьшили или уничтожили пищевые патогены сальмонелл и кишечной палочки O157: H7.

Ежегодно сальмонеллой заражаются 1,3 миллионов человек, экономические потери составляют 2,4 млрд долл.

Сальмонеллы, а также некоторые штаммы кишечной палочки, приводят к значительным потерям в свиноводстве.

В исследовании Андерсон смешивал хлорат с водой или кормом и давал его скоту за 2 дня до проведения исследований. Соединение, которое с тех пор запатентовано частной компанией, оказалось очень эффективным в снижении уровня E.coli. Бактериальный уровень снизился с 100 000 клеток кишечной палочки на грамм фекалий до 100 клеток на грамм.

Так же хлорат показал успешные результаты в лечении сальмонеллы у домашней птицы. Индюки и бройлеры получили препарат за 48 часов до обработки. У индеек заболеваемость сальмонеллой снизились с 35% до 0, у цыплят-бройлеров с 37% до 2%.

 

Нитросоединения

 

Животные, недавно отлученные от матери, особенно восприимчивы к бактериальным инфекциям. В лечении молодняка нитро- и хлорат- соединения могут показать отличные результаты.

В одном из исследований, Андерсон и его команда изучали применение нитро-органических соединений, содержащих одну или более нитрогрупп, как средство контроля пищевых бактерий. Нитрогруппа состоит из трех атомов — один азот и два кислорода — которые действуют как единое целое. Соединение может быть жидким или твердым.

"Мы собрали свежие фекалии свиньи, представляющие из себя среду обитания для разнообразных кишечных бактерий, а в качестве кишечного тракта использовали имитационные модели, чтобы узнать, как нитросоединения будут работать", — говорит Андерсон.

Сальмонеллу и кишечную палочку лечили и без хлората соответствующим количеством нитросоединения. В разные промежутки времен, были собраны данные о количестве бактерий для определения эффекта терапии.

"Мы обнаружили, что хлорат сам по себе обладает значительной активностью в отношении кишечной палочки и сальмонеллы, с добавлением нитросоединения эффект усилился в 10 — 100 раз ", — говорит Андерсон.

"Эти два соединения были синергетическими",- объясняет Андерсон. "Они хорошо работали вместе, за счет повышения эффективности друг друга".

 

Разработка антибактериальных препаратов

 

Создание целевых препаратов находится в центре внимания Дэвида Донована, молекулярного биолога BARC и Лаборатории биотехнологии.

Исследование, проведенное Донованом, в сотрудничестве с университетом, промышленностью и федеральными учеными, показало, что бактериофаги, заражающие бактерии, вырабатывают ферменты, которые могут быть использованы для уничтожения патогенного организма.

Например метициллин активен в отношении устойчивого золотистого стафилококка.

"Эти ферменты известны как «эндолизины» (endolysins), имеющие молекулярные домены, которые могут действовать независимо от белкового окружения", — говорит Донован. "Они могут быть перетасованы как вагоны поезда, в результате чего антимикробный эффект, предназначенный только определенным возбудителям, существенно снижает вероятность того, что у нецелевой бактерии разовьется устойчивость".

«Эндолизины уничтожают бактерии, разрушая их клеточные стенки», —объясняет он. Противомикробное действие возможно за счет объединения ключевых областей из различных клеточных стенок, разрушенных эндолизинами. Слившиеся ферменты успешно уничтожают стрептококков и золотистого стафилококка.

«Поскольку спрос на продукцию животного происхождения увеличивается, поиск альтернативных стратегий по предотвращению и борьбе с болезнями животных стал глобальной проблемой и важнейшим пунктом в проблеме по сокращению масштабов нищеты и голода в мире», — резюмирует Гей.

Симпозиум этого года даст возможность международному сообществу ученых, ветеринаров, политиков и общественных деятелей узнать больше о преимуществах и недостатках использования альтернативных биотерапевтических методах сокращения бактериальных патогенов, связанных животноводством.

 

 

 

По материалам AllAboutFeed.net

Поделиться: