Вплив фітогенної кормової добавки проти антибіотичної кормової добавки на окислювальний стрес у курчат-бройлерів та можливий механізм, що визначається спіновим електронним резонансом

Т. Сетл

1 Університет Західної Вірджинії, Відділ тваринництва та харчової науки, Моргантаун, Західна Вірджинія-26505, США

С.С.Леонард

3 Національний інститут охорони праці, Центр контролю за захворюваннями, Моргантаун, WV-26505, США

Е. Фалькенштейн

Н. Виправити

3 Національний інститут охорони праці, Центр контролю захворювань, Моргантаун, WV-26505, США

К. Ван Дайк

2 Департамент біохімії, Моргантаун, Університет Західної Вірджинії, Роберт С, Центр наук про здоров'я Берда, WV-26505, США

Х. Кландорф

Анотація

Фітогенні кормові добавки - це продукти рослинного походження, що використовуються в годівлі птиці для поліпшення загальної продуктивності бройлерів. У цьому дослідженні 588 одноденних курчат Кобб 500 годували однією з чотирьох дієт і розміщували на брудній чи чистій підстилці протягом 3 тижнів. Включені методи лікування: I група: комерційна дієта без добавок і розміщена на чистій підстилці; ІІ група: комерційна дієта без добавки і розміщена на брудній підстилці; III група: комерційна дієта з 0,05% включенням анітобіотика, МЩКТ (бацитрацин метилендисаліцилат); IV група: комерційна дієта з 0,05% включенням фітогенної кормової добавки (ПФА). Дослідження було розроблене навколо випадкового розподілу процедур, розподілених на групи з двадцяти одного птаха на загон. Зразки крові отримували у курчат у віці 18 днів для вимірювання окисної активності лейкоцитів методом біолюмінесценції. Результати дослідження показали, що пташенята в групах лікування, які годували ПФА, мали значно нижчий окислювальний стрес (p Ключові слова: Антибіотики, спіновий електронний резонанс, фітогенна кормова добавка, окислювальний стрес

ВСТУП

Антибіотики застосовуються на субтерапевтичних рівнях для покращення зростання протягом приблизно 50 років у США та інших країнах. У 1998 р. Деякі європейські країни прийняли норми, що забороняють використання антибіотичних добавок у кормах та воді птиці, тоді як у 2006 р. Європейський Союз повністю заборонив використання антибіотиків у кормах та воді для худоби та птиці. Це відбувається у світлі зростання стійкості до антибіотиків, пов’язаного із стоком антибіотиків з кормових закладів та залишками, що містяться в м’ясних продуктах, та подібністю до препаратів, що використовуються людиною для лікування бактеріальних інфекцій (Dibner et al., 2005). У галузі птахівництва США антибіотики схвалені Управлінням з контролю за продуктами та ліками (FDA), а регулювання їх використання ретельно контролюється як FDA, так і USDA.

У домашній птиці обговорюється вплив антибіотиків на ріст та загальний стан здоров’я птиці. Минулі дослідження показали, що стимулятори росту антибіотиків збільшили споживання корму та ріст худоби, але найбільш помітним є вплив на ефективність кормів (Dibner et al., 2005). З цієї причини дослідження були зосереджені на взаємодії між антибіотиками та природною мікрофлорою кишечника, а також на зменшенні патогенних мікроорганізмів, що призводять до зараження у птиці.

Враховуючи, що стійкість до антибіотиків турбує як птахівницьку галузь, так і питання здоров’я людини, дослідження зосереджено на пошуку альтернатив антибіотикам. Такі альтернативи включають, але не обмежуючись ними, пребіотики, пробіотики, ферменти та кормові добавки на основі фітогенних речовин (Windisch et al., 2007).

Фітогенні кормові добавки (PFA), які також називаються фітобіотиками або рослинами, є продуктами рослинного походження, які в поєднанні можуть демонструвати поліпшення продуктивності та здоров'я худоби за рахунок зменшення споживання корму та поліпшення коефіцієнта конверсії кормів. Фізіологічно повідомлялося, що фітогенії зменшують вихід аміаку, окислювальний стрес та перекисне окислення ліпідів у птиці (Windisch et al., 2007), а також покращують загальний стан здоров’я кишечника, підтримуючи мікрофлору симбіотичної кишки.

Оксидативний стрес вперше був названий кілька років тому, щоб описати стан, при якому надмірне вироблення окисників спричиняє дисбаланс з антиоксидантами в організмі (VanDyke, 2002). Джерела окисників та антиоксидантів можуть бути як ендогенними, так і екзогенними. Ендогенні окислювачі виникають внаслідок утворення активних форм кисню (АФК) з мітохондріального електронно-транспортного ланцюга, а також джерел ферментів та ксенобіотиків (Parks and Granger, 1986). Екзогенні окислювачі можуть надходити з навколишнього середовища, наприклад, під впливом певних металів або хімічних речовин. АФК можуть включати, але не обмежуючись ними, гідроксильні радикали, супероксидні радикали, пероксинітрит або перекис водню. АФК представляють ризик пошкодження клітинних макромолекул, що включають білки, РНК, ДНК та ліпіди серед інших (Aruoma, 1998). Антиоксиданти - це спосіб боротьби організму з впливом окисників на організм. Екзогенні антиоксиданти містяться у сімействі вітамінів Е (VanDyke, 2002), тоді як ендогенні антиоксиданти включають такі ферменти, як супероксиддисмутаза та кінцеві продукти розпаду пурину, такі як сечова кислота (Simoyi et al., 2002).

Більшість видів птахів житимуть значно довше, ніж ссавці порівнянних розмірів, хоча вони мають більший обмін речовин, вищу температуру тіла та концентрацію цукру в крові вдвічі більшу, ніж їхні аналоги ссавців такого ж розміру (Holmes and Austad, 1995). Птахи також зазнають набагато вищого окисного навантаження завдяки цим фізіологічним характеристикам.

Як повідомляється, фітогенні кормові добавки виявляють антиоксидантну здатність (Windisch et al., 2007). Хоча точний механізм не встановлений, відомо, що додавання прянощів, таких як чорний перець (Gulcin, 2005; Singh et al., 2004), кайенський перець, тумерик та імбир, а також інших спецій (Windisch et al., 2007; Shobana et al., 2000), які називаються різкими речовинами, можуть зменшити окислювальний стрес. Трава чебрецю також брала участь у зменшенні окисного стресу та пошкодження ДНК у перепелів (Sengul et al., 2008). Доведено, що антибіотики, що застосовуються на субтерапевтичному рівні, є корисними для птиці. Однак оксидативний стрес підвищується у птахів, які отримують специфічні антибіотики, показали, що оксидативний стрес може бути посилений (Sengul et al., 2008). Суперечливі дані Kohanski et al. (2007) демонструє, що антибіотики бактерицидного типу можуть спричинити перевиробництво гідроксильних радикалів, тоді як бактеріостатичні антибіотики не виявляють цих властивостей. Таким чином, не зовсім зрозуміло, який вплив мають антибіотики на окислювальний стрес у птиці та механізм, що відповідає за його корисні властивості.

Метою цього дослідження було порівняння механізму, за допомогою якого фітогенна кормова добавка (PFA) та загальновживаний антибіотик (BMD) можуть впливати на окислювальний стрес, ріст та споживання корму у курчат-бройлерів. Гіпотеза полягає в тому, що фітогенна кормова добавка буде еквівалентною за своїми показниками порівняно з антибіотиком, тим самим підтримуючи її використання як можливу альтернативу антибіотику для птахівництва.

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ

Усі експериментальні протоколи (IACUC № 12-0201) були схвалені Комітетом з догляду та використання тварин Університету Західної Вірджинії.