СКРИНИНГ И ХАРАКТЕРИСТИКА АНТАГОНИСТИЧЕСКИ И ФЕРМЕНТАТИВНО АКТИВНЫХ ШТАММОВ BACILLUS ДЛЯ ПРОБИОТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ В ПТИЦЕВОДСТВЕ
DOI:
https://doi.org/10.52578/2305-9397-2025-3-1-134-144Аннотация
В условиях глобальных ограничений на использование антибиотиков в птицеводстве особое значение приобретают альтернативные подходы к профилактике заболеваний и повышению продуктивности, среди которых пробиотики занимают ведущее место. Целью настоящего исследования являлся скрининг и комплексная характеристика штаммов Bacillus, обладающих антагонистической и ферментативной активностью, для дальнейшего использования их в качестве пробиотических добавок в кормах для птицы. В результате выделения из образцов куриного помета, почвы и содержимого желудков кур получены изоляты спорообразующих бактерий. Первичный фенотипический отбор включал оценку морфологии колоний и окраску по Граму. Антагонистическую активность оценивали по отношению к 13 патогенным микроорганизмам, включая Escherichia coli, Salmonella spp., Staphylococcus aureus, Proteus spp., Pseudomonas aeruginosa и Candida albicans. На основании результатов исследований методом перпендикулярного штриха и диффузии в агар отобраны три наиболее активных штамма: П-1, Ж-2 и А-12. Штамм А-12 также проявил высокую протеолитическую и целлюлолитическую активности. Для количественной оценки ферментативной активности был использован скрипт на языке Python, позволяющий сравнить зоны лизиса и уровни деградации целлюлозы. Безопасность штаммов подтверждена in vitro. Генотипическая идентификация показала высокую степень сходства с Bacillus subtilis. Благодаря сочетанию антимикробных и ферментативных свойств штамм А-12 является перспективным кандидатом для создания пробиотической кормовой добавки в птицеводстве.
Библиографические ссылки
ILRI. Options for the livestock sector in developing and emerging economies to 2030 and beyond. Meat: the future series [Text] / ILRI et al. // World Economic Forum, Geneva, Switzerland. – P. 1–42. https://www.thepoultrysite.com/articles/global-poultry-trends-chicken-continues-to-gain-popularity-in-asia
Zhou, Y. Projected demand and supply for various foods in West Africa: implications for investments and food policy [Text] / Y. Zhou, J. Staatz // Food Policy. – Vol. 61. – P. 198–212. https://doi.org/10.1016/j.foodpol.2016.04.002
Desiere, S. Assessing current and future meat and fish consumption in Sub-Sahara Africa: learnings from FAO food balance sheets and LSMS household survey data [Text] / S. Desiere,
Y. Hung, W.Verbeke, M. D’Haese, et al. // Global Food Security. – Vol. 16. – P. 116–126. https://doi.org/10.1016/j.gfs.2017.12.004
Engberg, R.M. Effect of zinc bacitracin and salinomycin on intestinal microflora and performance of broilers [Text] / R.M. Engberg, M.S. Hedemann, T.D. Leser, B.B. Jensen et al. // Poultry Science. – Vol. 79. – P. 1311–1319. https://doi.org/10.1093/ps/79.9.1311
Salmonella and Campylobacter in Chicken Meat: Meeting Report [Text] / FAO/WHO // Microbiological Risk Assessment Series. – No. 19. – P. 1–42. https://www.fao.org/publications /card/en/c/50a8fada-1f93-5324-9141-d419b458807d/
Van Immerseel F.V. Rethinking our understanding of the pathogenesis of necrotic enteritis in chickens [Text] / F.V. Van Immerseel, J.I. Rood, R.J. Moore, R.W. Titball et al. // Trends in Microbiology. – Vol. 17. – P. 32–36. https://doi.org/10.1016/j.tim.2008.09.005
Ahiwe, E.U. Can probiotic or prebiotic yeast (Saccharomyces cerevisiae) serve as alternatives to in-feed antibiotics for healthy or disease-challenged broiler chickens?: a review [Text] /
E.U. Ahiwe, T.T. Dos Santos, H.Graham, P.A. Iji et al. // Journal of Applied Poultry Research. – Vol. 30. – Article 100164. https://doi.org/10.1016/j.japr.2021.100164
Hao, H. Benefits and risks of antimicrobial use in food-producing animals [Text] / H. Hao,
G Cheng., Z.Iqbal, X.Ai, H.I.Hussain, L.Huang et al. // Frontiers in Microbiology. – Vol. 5. – P. 288. https://doi.org/10.3389/fmicb.2014.00288
Cheng, G. Antibiotic alternatives: the substitution of antibiotics in animal husbandry? [Text] / G. Cheng, H.Hao, S.Xie, X.Wang, M.Dai, H. Luang, // Frontiers in Microbiology. – Vol. 5. – P. 69–83. https://doi.org/10.3389/fmicb.2014.00217
Kabir, S. The role of probiotics in the poultry industry [Text] / S. Kabir // International Journal of Molecular Sciences. – Vol. 10. – P. 3531–3546. https://doi.org/10.3390/ijms10083531
Patterson J. Application of prebiotics and probiotics in poultry production [Text] /
J. Patterson, K. Burkholder // Poultry Science. – Vol. 82. – P. 627–631. https://doi.org/ 10.1093/ps/82.4.627
Kim, S. Effects of feeding Aspergillus oryzae ferments on performance, intestinal microflora, blood serum components and environmental factors in broiler [Text] / S. Kim, D.Yu, S.Lee, S.Park, K.Ryu, D.Lee // Korean Journal of Poultry Science. – Vol. 30. – P. 151–159.
Reddy, G.V. Effect of yeast culture on the performance of broilers [Text] / G.V. Reddy, N.Panda, Y.Anjaneyulu, A.Reddy, Vali R. Khadar // Indian Journal of Animal Nutrition. – Vol. 22. – P. 170–172.
Jung S. Effects of galactooligosaccharides and a Bifidobacteria lactis-based probiotic strain on the growth performance and fecal microflora of broiler chickens [Text] / S. Jung Houde R., B.Baurhoo, X.Zhao, B.Lee // Poultry Science. – Vol. 87. – P. 1694–1699. https://doi.org/10.3382 /ps.2007-00489
Franz, C.M. Enterococci as probiotics and their implications in food safety [Text] /
C.M. Franz et al. // International Journal of Food Microbiology. – Vol. 151. – P. 125–140. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2011.08.014
Mattila-Sandholm, T. Technological challenges for future probiotic foods [Text] /
T. P. Mattila-Sandholm Myllärinen, R.Crittenden, G.Mogensen, R. Fondén, M. Saarela // International Dairy Journal. – Vol. 12. – P. 173–182. https://doi.org/10.1016/S0958-6946(01)00099-1
Ramlucken, U., Advantages of Bacillus-based probiotics in poultry production [Text] /
U. R.Ramlucken Lalloo, Y.Roets, G.Moonsamy, C.Jansen van Rensburg, M.S. Thantsha // Livestock Science. – Vol. 241. – Article 104215. https://doi.org/10.1016/j.livsci.2020.104215
Clavel, T. Survival of Bacillus cereus spores and vegetative cells in acid media simulating human stomach [Text] / T. F.Clavel Carlin, D.Lairon, C.Nguyen-The, P.Schmitt // Journal of Applied Microbiology. – Vol. 97. – P. 214–219. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2004.02292.x
Bernardeau, M. Importance of the gastrointestinal life cycle of Bacillus for probiotic functionality [Text] / M. Bernardeau, M.Lehtinen, S.Forssten, P. Nurmin // Journal of Food Science and Technology. – Vol. 54. – P. 2570–2584. https://doi.org/10.1007/s13197-017-2688-3
Ramlucken, U. Production and stability of a multi-strain Bacillus-based probiotic product for commercial use in poultry [Text] / U. Ramlucken, S.O.Ramchuran, G.Moonsamy, C. Jansen van Rensburg, M.S. Thantsha, R.Lalloo // Biotechnology Reports. – Vol. 29. – Article e00575. https://doi.org/10.1016/j.btre.2020.e00575
Mingmongkolchai, S. Bacillus probiotics: an alternative to antibiotics for livestock production [Text] / S. Mingmongkolchai, W. Panbangred // Journal of Applied Microbiology. – Vol. 124. – P. 1334–1346. https://doi.org/10.1111/jam.13690
Shanmugasundaram, R. In vitro characterization of probiotic strains Bacillus subtilis and Enterococcus durans and their effect on broiler chicken performance and immune response during Salmonella Enteritidis infection [Text] / R. Shanmugasundaram, N.Khochamit, R.K.Selvaraj,
M. Mortada, S.Siripornadulsil, W.Siripornadulsil // Microorganisms. – Vol. 13. – P. 217. https://doi.org/10.3390/microorganisms13020217
Ogbuewu, I.P. Bacillus probiotics as alternatives to in-feed antibiotics and their influence on growth, serum chemistry, antioxidant status, intestinal histomorphology, and lesion scores in disease-challenged broiler chickens [Text] / I.P. Ogbuewu, M.Mabelebele, N.A.Sebola, C.Mbajiorgu // Frontiers in Veterinary Science. – Vol. 9. – Article 876725. https://doi.org/10.3389/fvets.2022.876725
