Влияние ферментированных кормов на беременных свиноматок

Период беременности – это особый этап кормления свиноматок и критический период для эмбрионального развития поросят. Физическое состояние супоросных свиноматок напрямую определяет здоровье поросят и срок службы племенных свиноматок. На продуктивность беременных свиноматок влияют корм, генетика, питание, окружающая среда и другие факторы, среди которых корм оказывает особенно заметное влияние.

В середине 1990-х годов из-за опасностей, вызванных злоупотреблением антибиотиками, и растущей необходимостью защиты окружающей среды, исследователи начали концентрироваться на экологически чистых, не содержащих остатков микробных препаратах с выдающимися функциональными свойствами. Сегодня технология микробиологического ферментирования кормов стала ключевым стратегическим направлением развития животноводческой отрасли во всем мире. В 2008 году Лу Вэньцин определил микробно-ферментированные корма как биологически активные корма или кормовое сырье, производимые в искусственно контролируемых условиях: используя растительные побочные продукты сельского хозяйства в качестве основных субстратов, микроорганизмы разлагают и синтезируют антипитательные факторы в растительных, животных и минеральных материалах посредством метаболических реакций, создавая питательные вещества, которые скоту легче усваивать, переваривать и усваивать без токсичных побочных эффектов. Производство и применение микробно-ферментированных кормов имеют долгую историю и привлекают все большее внимание исследователей, превращаясь в важную тему исследований для устойчивого развития животноводства. В данной статье рассматривается влияние ферментированных кормов на баланс кишечной флоры, репродуктивную функцию, иммунную регуляцию и характеристики фекалий беременных свиноматок.

1. Влияние на кишечную флору беременных свиноматок

Здоровый кишечный тракт свиноматок поддерживает микроэкологический баланс за счет взаимного взаимодействия и ограничения различных микробных сообществ. Когда чужеродные микроорганизмы вторгаются в экосистему кишечника, местная флора оказывает ингибирующее действие, блокируя колонизацию. В частности, полезные бактерии подавляют адгезию и размножение вредных микробов на слизистой оболочке кишечника посредством конкурентного исключения.

Исследования Tuomola (1999) и Forestier (2001) продемонстрировали, что пробиотики в ферментированных кормах стабилизируют нормальную микрофлору кишечника и подавляют колонизацию патогенов у беременных свиноматок, вмешиваясь в микробные взаимодействия, в частности, ограничивая прикрепление патогенных бактерий, таких как Escherichia coli и Salmonella, к эпителиальным клеткам кишечника.

В 2009 году Цзя Минхуэй и др. кормили поросят-отъемышей ферментированным кормом и обнаружили, что совокупное количество поросят с диареей в экспериментальной группе уменьшилось на 16,7% по сравнению с контрольной группой. В 2007 году Цзинь Чжуан и др. сообщили, что корма, ферментированные молочнокислыми бактериями, улучшают устойчивость к болезням у свиней весом 25–50 кг. Цао Сюэцзинь и др. (2011) заявили, что ферментированные корма подавляют размножение кишечных гнилостных бактерий, снижают выработку вредных метаболитов, включая аммиак, индол и биогенные амины, и, таким образом, снижают частоту запоров и связанных с ними кишечных расстройств.

2 Влияние на репродуктивную функцию беременных свиноматок

Стратегия кормления, состоящая из ограниченного кормления во время беременности и кормления в период лактации, обычно применяется для беременных свиноматок. Обильное выделение высококачественного молока во время лактации имеет важное значение для роста поросят, что требует достаточного количества питательных веществ для беременных свиноматок. Многочисленные исследования подтвердили, что рационы с добавлением пробиотических ферментированных кормов значительно улучшают репродуктивные показатели, включая лактацию, качество молока, вес при отъеме и состояние здоровья поросят, одновременно удовлетворяя основные потребности свиноматок в питании.

Алексопулос (2004) и Тарас (2005) дополняли рационы свиноматок спорами Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis и Bacillus toyoi соответственно, что показало более высокое общее количество поросят-отъемышей и средний вес при отъеме.

В 2006 году Стамати и др. добавили Bacillus toyoi в рационы свиноматок на поздних сроках беременности и лактации. На 14-й день лактации содержание молочного жира и белка значительно снизилось в контрольной группе, тогда как в основной группе наблюдалось лишь незначительное снижение со статистически значимыми различиями между группами (p<0,05). Поросята из экспериментальной группы имели средний вес при отъеме на 0,5 кг выше, чем у поросят из контрольной группы. При этом значительная часть свиноматок контрольной группы страдала нарушениями лактации и синдромом ММА (мастит-метрит-агалактия). Дополнительные исследования Алексопулоса, Тараса и Бомера подтвердили, что добавление в рацион Bacillus toyoi и Enterococcus faecium повышает потребление корма и облегчает потерю массы тела у лактирующих свиноматок.

3 иммунорегулирующих эффекта ферментированных кормов на беременных свиноматок

Массовое распространение пробиотиков, образующихся во время ферментации корма, оказывает заметное иммуностимулирующее действие на беременных свиноматок. Исследования подтверждают, что пробиотики стимулируют клеточный и гуморальный иммунитет свиноматок через свои метаболиты, компоненты клеточной стенки, геномную ДНК и другие биологически активные вещества.

Медина и др. (2007) обнаружили, что живые штаммы, структурные бактериальные молекулы и геномная ДНК бифидобактерий и молочнокислых бактерий обладают штаммоспецифическими иммуномодулирующими функциями. Пэн Сунь и Суман Капила и др. (2007) сообщили, что ферментированные корма повышают клеточный иммунитет у беременных свиноматок за счет повышения локальных концентраций иммуноглобулинов и стимуляции секреции IgA и IgG. IgG блокирует адгезию вирусов в организме свиноматок, подавляет пролиферацию бактерий и стабилизирует баланс микрофлоры кишечника. Это единственное защитное антитело, которое может проходить через плаценту от беременных свиноматок к плоду, обеспечивая иммунную защиту на ранних стадиях эмбрионального развития.

Что касается гуморального иммунитета, пробиотики в ферментированных кормах активируют макрофаги, Т-лимфоциты, NK-клетки и дендритные клетки слизистой оболочки кишечника, усиливая иммунный ответ беременных свиноматок.

Кроме того, пробиотики ускоряют перистальтику тонкого кишечника, облегчая или устраняя запоры у беременных свиноматок. Треут и др. (2009) дополнили рационы свиноматок перед родами Saccharomyces boulardii, которые оптимизировали консистенцию фекалий и смягчили неблагоприятное воздействие стресса на пищеварительные функции. Ван Сюэдун (2006) и Ли Бяо (2009) по отдельности доказали, что добавление активных дрожжей реконструирует структуру микрофлоры желудка и способствует пролиферации анаэробных бактерий и бифидобактерий в желудочном содержимом. Таким образом, пробиотические ферментированные корма заметно уменьшают запоры у свиноматок, укрепляют материнский иммунитет, улучшают развитие плода и оказывают долгосрочное благоприятное воздействие на потомство поросят.

4 Влияние ферментированных кормов на характеристики фекалий беременных свиноматок

Фекалии беременных свиноматок содержат большое количество азота, фосфора и остаточных кормовых добавок, которые вызывают серьезное загрязнение воздуха, воды и почвы, при этом азот и фосфор представляют наибольший риск для окружающей среды. Загрязнение азотом в основном происходит из-за неполного разложения и использования свиноматками сырого белка в корме. Данные Хана Айюна и др. (2004) указали, что 50–70% азота растительных кормов выводится через фекалии. В настоящее время растительные ингредиенты составляют почти 90% коммерческих кормов для свиней, содержащих 60–80% общего фосфора. Однако у беременных свиноматок отсутствует эндогенная фитаза для расщепления фосфора, что приводит к низкой эффективности использования фосфора. Избыточное содержание азота и фосфора в свином навозе серьезно ухудшает качество окружающей среды.

Чжан Мин и др. (2002) обнаружили, что диетические пробиотические ферментированные корма снижают уровень сырого протеина в рационе и индуцируют выработку фитазы, что способствует абсорбции фосфора, тем самым снижая выведение азота и фосфора. Лю Жуйли и др. (2011) продемонстрировали, что свиньи массой 65–100 кг, получавшие комбикорм с пробиотическими ферментами, выделяли на 6,06 г меньше азота и на 3,97 г меньше фосфора в день по сравнению с контрольной группой.

В целом, ферментация повышает качество нетрадиционных кормовых материалов за счет резкого увеличения общего количества пробиотиков и уровня свободных аминокислот, а также увеличения содержания неорганического фосфора. При введении беременным свиноматкам ферментированные корма улучшают использование азота и фосфора, сокращают выброс питательных веществ и приносят как экономические, так и экологические выгоды.