Антибактериальная активность микроводоросли

В условиях ведения интенсивного промышленного птицеводства, когда на ограниченных площадях концентрируется большое поголовье птицы, возникает вероятность развития в хозяйствах условно-патогенных и патогенных микроорганизмов [3; 5; 9; 11; 15; 19; 22; 24; 26; 27]. Установлено, что длительное и бессистемное применение антибиотиков способствует накоплению их в мясе и яйцах птиц, что отрицательно влиять на качество продукции, а это в свою очередь сказывается на здоровье человека, особенно детском организме [6; 13; 16; 18; 21; 23; 25].

Опыт российских и зарубежных ученых свидетельствует, что в решении этих проблем все большее значение приобретает использование живых микроводорослей, среди которых особое место занимает одноклеточная водоросль хлорелла. Суспензия хлореллы в первую очередь является источником белков, витаминов, макро- и микроэлементов, а также других биологически активных веществ, служащая кормовым продуктом высокой ценности. Показано, что действие суспензии хлореллы направлено на усиление белкового обмена, что укрепляет здоровье животных и птиц, повышает их продуктивность, снижает затраты кормов на единицу продукции [1; 2; 4; 7; 8; 10; 12; 14; 17; 20]. Однако в научной литературе отсутствует информация исследовательских работ по использованию концентрата хлореллы в птицеводстве, в качестве антибактериального средства для лечения и профилактики желудочн-кишечных заболеваний.

Таким образом, использование хлореллы в промышленном птицеводстве на сегодняшний день перспективно, а разработка её более эффективных форм применения, обладающих высоко-антагонистическим эффектом по отношению к условно-патогенным микроорганизмам, является актуальным направлением.

Материалы и методы. Работа проводилась в научно-исследовательской лаборатории кафедры биотехнологии, биохимии и биофизики ФГБОУ ВПО «Кубанский ГАУ», целью которой являлось изучение антибактериальных и антагонистических свойств концентрата хлореллы, представляющего собой биологически натуральный продукт, полученный методом глубинного культивирования водоросли Chlorella vulgaris ИФР № С-111 в жидкой питательной среде с последующим отделением культуральной жидкости от биомассы клеток.

Антибактериальные свойства продукта исследовали на микробиоценоз желудочно-кишечного тракта 20-дневных цыплят-бройлеров больных колибактериозом на фоне её суспензии в течение недели. Для изучения динамики влияния концентрата хлореллы на микрофлору проводили посев из кишечника птиц.

Для изучения антагонистических свойств хлореллы в отношении кишечной палочки in vitro проводили химическую дезинтеграцию клеток её концентрата и суспензии. В чашки Петри разливали универсальную питательную среду СПА (сухой питательный агар), после застывания на нее сплошным газоном засевали тест-микроб (кишечная палочка) и помещали в термостат при (34±1) °С на 72 часа. Через трое суток стерильным скальпелем удаляли из чашки Петри половину агаровой пластинки с выросшей на ней микрофлорой. В свободную часть чашки наливали 10,0 мл экстракта концентрата и суспензии хлореллы. Результат учитывали через сутки по зоне задержки роста тест-микроба.

Обсуждение результатов. Результаты антибактериальных свойств концентрата хлореллы на больной птице представлены в таблице 1.

Таблица 1

Микрофлора химуса кишечника цыплят-бройлеров больных колибактериозом, lg, КОЕ/г

* - до применения;

** - после 7-дневного применения

Из таблицы 1 видно, что использование изучаемого продукта в течение 7-ми суток, способствовало не только повышению лакто- и бифидобактерий, но и снижению патогенной флоры, в частности, титр эшерихий снизился на 11,3 %, сальмонеллы ‒ отсутствовали, а энтерококки снизились на 9,4 %. При этом использование суспензии хлореллы, за данный период, существенно не повлияло на микробиоценоз желудочно-кишечного тракта птиц.

Изучалось влияние концентрата хлореллы на прирост бройлеров после его недельного использования, результаты которого представлены в таблице 2.

Таблица 2

Влияние концентрата хлореллы на прирост живой массы птиц, г

Данные таблицы 2 показывают, что прирост массы цыплят-бройлеров в контрольной группе составил 212,1 г, в группе, получавших суспензию хлореллы - 216,0 г, что выше, чем в контроле на 1,8 %, а в группе, где птица получала концентрат хлореллы - 242,0 г, что выше, чем в контроле на 14,1 %.

Результаты изучения антагонистических свойств экстрактов концентрата и суспензии хлореллы показали, что зона задержки роста между кишечной палочкой и экстрактом суспензии хлореллы составила 3,5 мм, а экстрактом концентрата хлореллы - 9,8 мм.

Вывод. Концентрат хлореллы проявляет высокое антимикробное действие против патогенной микрофлоры при лечении дисбактериозов, с одновременным повышением живой массы птицепоголовья и может быть альтернативой кормовым антибиотикам, используемых в промышленном птицеводстве.

Литература:

1.        Биотехнология кормовой добавки с целлюлозолитическими свойствами на основе Тrichoderma / А. Г. Кощаев, Г. В. Фисенко, О. В. Кощаева, И. Н. Хмара / Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – Краснодар: КубГАУ, 2013. - № 09. - С. 1148.

2.        Жолобова И. С. Эффективность применения натрия гипохлорита при силосовании кукурузы / И. С. Жолобова, С. А. Волкова, Е. Е. Нестеренко // Молодой ученый. - 2015. - № 3 (83). - С. 366-369.

3.        Использование отходов переработки растительного сырья для получения функциональных кормовых добавок / С. Б. Хусид, И. С. Жолобова, С. Н. Дмитриенко, Е. Е. Нестеренко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. - № 98. - С. 706-731.

4.        Кощаев А. Г. Функциональные кормовые добавки из каротинсодержащего растительного сырья для птицеводства / А. Г. Кощаев, С. А. Калюжный, О. В. Кощаева // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – Краснодар: КубГАУ, 2013. - № 09. - С. 1167.

5.        Лысенко Ю. А. Разработка бактериального концентрата на основе клеток Lactobacillus acidophilus / Лысенко Ю. А., Волкова С. А., Петрова В. В. // Молодой ученый. - 2015. - № 1 (81). - С. 80-82.

6.        Микробиоценоз пищеварительного тракта перепелов и его коррекция пробиотиками / Г. В. Кобыляцкая, Е. И. Мигина, О. В. Кощаева, А. Г. Кощаев // Ветеринария Кубани. – 2013. – № 3. – С. 6–9.

7.        Николаенко С. Н. Каротиноидный состав плодов тыквы / Николаенко С. Н., Волкова С. А., Николаенко В. И. // Молодой ученый. - 2015. - № 1 (81). - С. 166-168.

8.        Николаенко С. Н. Пигментный комплекс плодов тыквы / Николаенко С. Н., Гамзина Т. Ю., Пахомова Е. Ю. // Сборник научных трудов Sworld. - 2009. - Т. 27. - № 1. - С. 7-10.

9.        Пат. 2156115, Российская Федерация, МПК7 61 D 1/08. Способ электростимуляции мышц матки при патологии в послеродовой период (субинволюции половых органов, атонии и гипотонии матки, эндометритах) у животных и устройство для его осуществления / Н. И. Богатырев, М. В. Назаров, Н. А. Демьянченко. Опубл. 03.06.1999.

10.    Пат. 2193842, Российская Федерация, МПК7 A 01 J 7/04. Способ и устройство для электрической обработки in vivo полостей и тканей вымени сельскохозяйственных животных / Н. И. Богатырев, М. В. Назаров, Л. А. Дайбова, Н. В. Когденко, А. Л. Кулакова, Н. А. Демьянченко. Опубл. 09.08.2000.

11.    Пат. 2210768, Российская Федерация, МПК G 01 N 33/48. Способ диагностики мастита у коров и устройство для его осуществления / Н. И. Богатырев, Л. А. Дайбова, Н. Н. Курзин, Н. А. Демьянченко, Н. В. Когденко, А. Л. Кулакова. Опубл. 11.07.2000.

12.    Пат. 2222593, Российская Федерация, МПК7 С 12 N 1/20, 1/14. Способ приготовления питательной среды для культивирования микроорганизмов / А. Г. Кощаев, И. В. Хмара, О. В. Кощаева, А. И. Петенко, Г. А. Плутахин, В. А. Ярошенко. Опубл. 06.05.2002.

13.    Пат. 2299675, Российская Федерация, МПК A 61 B 5/04. Способ оценки безболезненности воздействия электрических импульсов при профилактике и лечении мастита / Л. А. Дайбова, А. Л. Кулакова, О. С. Турчанин, Н. А. Демьянченко. Опубл. 02.08.2005.

14.    Пат. 2329871, Российская Федерация, МПК B 03 C 7/02. Электромеханический сепаратор для сыпучих материалов / Е. А. Ирха, Н. А. Демьянченко, Д. А. Ирха. Опубл. 05.12.2006.

15.    Пигментный комплекс семян современных гибридов кукурузы / А. Г. Кощаев, С. Н. Николаенко, Г. А. Плутахин, А. И. Петенко // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2007. - № 1. - С. 40-41.

16.    Плутахин Г. А. Получение белкового изолята из подсолнечного шрота с помощью электроактиватора / Г. А. Плутахин, А. Г. Кощаев, А. И. Петенко // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2005. - № 6. - С. 38.

17.    Плутахин Г. А. Практика использования электроактивированных водных растворов в агропромышленном комплексе / Г. А. Плутахин, А. Г. Кощаев, М. Аидер // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - Краснодар: КубГАУ, 2013. - № 09(093). - С. 108-123.

18.    Плутахин Г. А. Электротермическое осаждение белков растительного сока / Г. А. Плутахин, А. Г. Кощаев, А. И. Петенко // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2004. – № 8. – С. 20.

19.    Подбор оптимальной питательной среды для культивирования, концентрирования и высушивания клеток Lactobacillus acidophilus / Лысенко Ю. А., Лунева А. В., Волкова С. А., Николаенко С. Н., Петрова В. В. // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. - № 102. - С. 689-699.

20.    Получение кормового белкового изолята из подсолнечного шрота / А. Г. Кощаев, Г. А. Плутахин, Г. В. Фисенко, А. И. Петенко // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – 2009. – Т. 1. – № 18. – С. 141–145.

21.    Применение моно- и полиштаммовых пробиотиков в птицеводстве для повышения продуктивности / А. Г. Кощаев Г. В. Кобыляцкая, Е. И. Мигина, О. В. Кощаева // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – 2013. – Т. 1. – № 42. – С. 105–110.

22.    Теоретические основы электрохимической обработки водных растворов / Г. А. Плутахин, М. Аидер, А. Г. Кощаев, Е. Н. Гнатко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - Краснодар: КубГАУ, 2013. - № 08(092). - С. 72-83.

23.    Тузов И. Н. Особенности роста и развития животных голштинской породы скота в условиях Краснодарского края / Тузов И. Н., Калошина М. Н., Николаенко С. Н. // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2012. - № 35. - С. 349-353.

24.    Хмара И. В. Особенности сезонной контаминации микотоксинами зернового сырья и комбикормов в Краснодарском крае / И. В. Хмара, А. Г. Кощаев // Ветеринария Кубани. – 2013. – № 2. – С. 20-22.

25.    Хусид С. Б. Изменение химического состава плодов тыквы в процессе хранения / Хусид С. Б., Николаенко С. Н., Донсков Я. П. // Молодой ученый. - 2015. - № 3 (83). - С. 377-38.

26.    Хусид С. Б. Разработка кормовой добавки на основе бентонита и отходов переработки риса / Хусид С. Б., Волкова С. А., Донсков Я. П. // Молодой ученый. - 2015. - № 1 (81). - С. 135-138.

27.    Aider M. Electro-activated aqueous solutions: theory and application in the food industry and biotechnology / M. Aider, A. Kastyuchik, E. Gnatko, M. Benali, G. Plutakhin // Innovative Food Science & Emerging Technologies. - 2012. - V. 15. - P. 38-49.