Влияние адаптогена аскорбата лития на микробиоту рубца овец-ярок

Остренко К. С.; Колоскова Е. М.; Езерский В. А.; Овчарова А. Н.; Белова Н. В.; Ильина Л. А.; Йылдырым Е. А.; Лаптев Г. Ю.

Влияние адаптогена аскорбата лития на микробиоту рубца овец-ярок

Остренко К. С., Колоскова Е. М., Езерский В. А., Овчарова А. Н., Белова Н. В., Ильина Л. А., Йылдырым Е. А., Лаптев Г. Ю.

2022

https://doi.org/10.29235/1817-7204-2022-60-1-91-104

Здоровье и продуктивность жвачных животных напрямую зависят от рубцового и кишечного пищеварения. Нормальная микрофлора защищает организм от патогенных микробов, стимулирует иммунную систему, участвует в метаболических реакциях и играет важную роль в энергетическом обмене. Нарушение видового состава микрофлоры рубца под влиянием различных факторов приводит к изменению усвояемости продуктов пищеварения, изменениям ферментативных процессов и развитию прочих патологических процессов. Биологически активные вещества адаптогенной природы могут проявлять иммуномодулирующую и антимикробную активность. Адаптоген аскорбат лития обладает стресс-протекторными, нейротрофическими, нейропротекторными, антиоксидантными, иммуномодулирующими свойствами и в качестве кормовой добавки влияет на микробиоту рубца. В настоящем исследовании при использовании NGS-секвенирования впервые изучено влияние адаптогена аскорбата лития на бактериальное сообщество рубца овец-ярок романовской породы. На фоне длительного содержания овец на основном рационе в условиях вивария ВНИИФБиП нормофлора рубца не подвергалась негативным изменениям. Введение органической соли лития в состав основного рациона в дозировке 10 мг/кг живой массы способствовало усилению процессов ферментации в рубце, достоверному росту целлюлозолитической активности, снижению суммарной доли патогенных и доли некоторых условно-патогенных микроорганизмов в рубцовом содержимом. Полученные данные свидетельствуют о благотворном влиянии введения аскорбата лития в качестве добавки к основному рациону на состав микробиоты рубца овец.

Остренко К. С., Колоскова Е. М., Езерский В. А., Овчарова А. Н., Белова Н. В., Ильина Л. А., Йылдырым Е. А., Лаптев Г. Ю. Влияние адаптогена аскорбата лития на микробиоту рубца овец-ярок. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наук. 2022;60(1):91-104. https://doi.org/10.29235/1817-7204-2022-60-1-91-104

Цитирование

Список литературы

1. Сенчук, И. В. Диагностика нарушений рубцового пищеварения у овец / И. В. Сенчук // Изв. с.-х. науки Тавриды. – 2019. – № 17 (180). – С. 156–163.

2. Shreiner, A. B. The gut microbiome in health and in disease / A. B. Shreiner, J. Y. Kao, V. B. Young // Current Opinion in Gastroenterology. – 2015. – Vol. 31, N 1. – P. 69–75. https://doi.org/10.1097/MOG.0000000000000139

3. Role of gut microbiota in the aetiology of obesity: proposed mechanisms and review of the literature / M. J. Khan [et al.] // J. of Obesity. – 2016. – Vol. 2016. – Art. 7353642. https://doi.org/10.1155/2016/7353642

4. Zheng, D. Interaction between microbiota and immunity in health and disease / D. Zheng, T. Liwinski, E. Elinav // Cell Research. – 2020. – Vol. 30, N 6. – P. 492–506. https://doi.org/10.1038/s41422-020-0332-7

5. Yan, H. Hematopoiesis and the bacterial microbiome / H. Yan, M. T. Baldridge, K. Y. King // Blood. – 2018. – Vol. 132, N 6. – P. 559-564. https://doi.org/10.1182/blood-2018-02-832519

6. Glassner, K. L. The microbiome and inflammatory bowel disease / K. L. Glassner, B. P. Abraham, E. M. M. Quigley // J. of Allergy a. Clinical Immunology. – 2020. – Vol. 145, N 1. – P. 16-27. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2019.11.003

7. Cancer and the gut microbiota: an unexpected link / L. Zitvogel [et al.] // Science Translational Medicine. – 2015. – Vol. 7, N 271. – P. 271ps1. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.3010473

8. Кирпиченко, А. А. Психобиотики: способна ли микробиота кишечника оказывать влияние на психическое здоровье хозяина? / А. А. Кирпиченко, И. Ю. Ким // Вестн. Витеб. гос. мед. ун-та. – 2017. – Т. 16, № 2. – С. 26–42. https://doi.org/10.22263/2312-4156.2017.2.26

9. The microbiota-gut-brain axis / J. F. Cryan [et al.] // Physiol. Rev. – 2019. – Vol. 99, N 4. – P. 1877–2013. https://doi.org/10.1152/physrev.00018.2018

10. Олескин, А. В. Пробиотики, психобиотики и метабиотики: проблемы и перспективы / А. В. Олескин, Б. А. Шендеров // Физ. и реабилитац. медицина, мед. реабилитация. – 2020. – Т. 2, № 3. – С. 233–243. https://doi.org/10.36425/rehab25811

11. Foster, J. A. Gut-brain axis: how the microbiome influences anxiety and depression / J. A. Foster, K.-A. McVey Neufeld // Trends in Neurosciences. – 2013. – Vol. 36, N 5. – P. 305–312. https://doi.org/10.1016/j.tins.2013.01.005

12. Hooper L. V. Interactions between the microbiota and the immune system / L. V. Hooper, D. R. Littman, A. J. Macpherson // Science. – 2012. – Vol. 336, N 6086. – P. 1268–1273. https://doi.org/10.1126/science.1223490

13. Загоруй, А. В. Ветеринарно-санитарная характеристика свинины, полученной при убое стрессчувствительных животных / А. В. Загоруй // Актуальные проблемы инфекционной патологии и биотехнологии : материалы Х Междунар. студенч. науч. конф., 30–31 мая 2017 г. / Ульян. гос. аграр. ун-т. – Ульяновск, 2017. – Ч. 1. – С. 159–161.

14. Воздействие теплового стресса на микробиоту кишечника / Е. А. Ажмулдинов [и др.] // Животноводство и кормопроизводство. – 2019. – Т. 102, № 4. – С. 163–173. https://doi.org/10.33284/2658-3135-102-4-163

15. Early life stress alters behavior, immunity, and microbiota in rats: implications for irritable bowel syndrome and psychiatric illnesses / S. M. O’Mahony [et al.] // Biol. Psychiatry. – 2009. – Vol. 65, N 3. – P. 263–267. https://doi.org/10.1016/j. biopsych.2008.06.026

16. Microbiota alteration is associated with the development of stress-induced despair behavior / I. A. Marin [et al.] // Sci. Rep. – 2017. – Vol. 7. – Art. 43859. https://doi.org/10.1038/srep43859

17. Dinan, T. G. Melancholic microbes: a link between gut microbiota and depression? / T. G. Dinan, J. F. Cryan // Neurogastroenterology a. Motility. – 2013. – Vol. 25, N 9. – P.713–719. https://doi.org/10.1111/nmo.12198

18. Dinan, T. G. Psychobiotics: a novel class of psychotropic / T. G. Dinan, C. Stanton, J. F. Cryan // Biol. Psychiatry. – 2013. – Vol. 74, N 10. – P. 720–726. https://doi.org/biopsych.2013.05.001

19. Dietary prebiotics: current status and new definition / G. R. Gibson [et al.] // Food Science a. Technology Bull. – 2011. – Vol. 7. – P. 1–19. https://doi.org/10.1616/1476-2137.15880

20. Dynamic alterations in yak rumen bacteria community and metabolome characteristics in response to feed type / C. Liu [et al.] // Frontiers in Microbiology. – 2019. – Vol. 10. – Art. 1116. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.01116

21. Metagenomic assessment of the functional potential of the rumen microbiome in Holstein dairy cows / D.W. Pitta [et al.] // Anaerobe. – 2016. – Vol. 38. – P. 50–60. https://doi.org/10.1016/j.anaerobe.2015.12.003

22. Metagenomic analysis of the rumen microbiome of steers with wheat-induced frothy bloat / D. W. Pitta [et al.] // Frontiers in Microbiology. – 2016. – Vol. 7. – Art. 689. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00689

23. Effect of dietary concentrate to forage ratio on growth performance, rumen fermentation and bacterial diversity of Tibetan sheep under barn feeding on the Qinghai-Tibetan plateau / H. Liu [et al.] // Peer J. – 2019. – Vol. 7. – Art. 7462. https://doi.org/10.7717/peerj.7462

24. Сезонные изменения микробиома рубца у северного оленя (Rangifer tarandus) в условиях Российской Арктики / Л. А. Ильина [и др.] // С.-х. биология. – 2020. – Т. 55, № 4. – С. 697–713. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2020.4.697rus

25. Effect of different feeding methods on rumen microbes in growing Chinese Tan sheep / Z. Fu [et al.] // Rev. Brasileira de Zootecnia. – 2020. – Vol. 49. – Art. e20190258. https://doi.org/10.37496/rbz4920190258

26. High-grain feeding causes strong shifts in ruminal epithelial bacterial community and expression of Toll-like receptor genes in goats / J. Liu [et al.] // Frontiers in Microbiology. – 2015. – Vol. 6. – Art. 167. https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.00167

27. Ноздрин, Г. А. Теоретические и практические основы применения пробиотиков на основе бацилл в ветеринарии / Г. А. Ноздрин, А. Б. Иванова А. Г Ноздрин // Вестн. НГАУ. – 2011. – № 5 (21). – С. 87–95.

28. Invited review: Current production trends, farm structures, and economics of the dairy sheep and goat sectors / G. Pulina [et al.] // J. of Dairy Science. – 2018. – Vol. 101, N 8. – P. 6715–6729. https://doi.org/10.3168/jds.2017-14015

29. Арсеньев, Д. Д. Технология романовского овцеводства / Д. Д. Арсеньев, В. Ю. Лобков. – Ярославль : Яросл. ГСХА, 2011. – 267 с.

30. Биокоррекция ферментативных и микробиологических процессов в рубце, межуточный обмен у овец путем применения в питании антиоксиданта и органического йода / Ю. П. Фомичев [и др.] // Рос. с.-х. наука. – 2019. – № 4. – C. 43–47. https://doi.org/10.31857/S2500-26272019443-47

31. Чёрная, Л. В. Особенности жизнедеятельности эндобионтных инфузорий в желудке овец / Л. В. Чёрная // Междунар. журн. приклад. и фундам. исслед. – 2016. – № 3, ч. 3. – С. 402–404.

32. Артемьева, О. А. Изучение микробиоценоза у гибридных и чистопородных животных / О. А. Артемьева, Е. Н. Колодина, Т. И. Логвинова // Новости науки в АПК. – 2018. – № 2 (11), ч. 1. – С. 247–250. https://doi.org/10.25930/5er7-eh98

33. Microbial community compositions in the gastrointestinal tract of Chinese Mongolian sheep using Illumina MiSeq sequencing revealed high microbial diversity / Y. Zeng [et al.] // AMB Express. – 2017. – Vol. 7, N 1. – P. 75–86. https://doi.org/10.1186/s13568-017-0378-1

34. Convergent evolution of rumen microbiomes in high-altitude mammals / Z. Zhang [et al.] // Current Biology. – 2016. – Vol. 26, N 14. – P. 1873–1879. https://doi.org/10.1016/j.cub.2016.05.012

35. Dynamics and stabilization of the rumen microbiome in yearling Tibetan sheep / L. Wang [et al.] // Sci. Rep. – 2019. – Vol. 9, N 1. – Art. 19620. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-019-56206-3

36. Diversity and composition of rumen bacteria, fungi, and protozoa in goats and sheep living in the same high-altitude pasture / S. Langda [et al.] // Animals. – 2020. – Vol. 10, N 2. – Art. 186. https://doi.org/10.3390/ani10020186

37. Rumen microbiome and metabolome of tibetan sheep (ovis aries) reflect animal age and nutritional requirement / H. Li [et al.] // Frontiers in Veterinary Science. – 2020. – Vol. 7. – Art. 609. https://doi.org/10.3389/fvets.2020.00609

38. Comparison of the rumen bacterial community, rumen fermentation and growth performance of fattening lambs fed lowgrain, pelleted or non-pelleted high grain total mixed ration / E. В. Trabi [et al.] // Animal Feed Science a. Technology. – 2019. – Vol. 253. – P. 1–12. https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2019.05.001

39. Odenyo A. A. Tannin-tolerant ruminal bacteria from East African ruminants / A. A. Odenyo, P. O. Osuji // Canad. J. of Microbiology. – 1998. – Vol. 44, N 9. – P. 905–909. https://doi.org/10.1139/cjm-44-9-905

40. Сравнительная оценка природных кормовых добавок по функциональному действию на процессы пищеварения и микробиоту рубца у овец (ovis aries) / Ю. П. Фомичев [и др.] // С.-х. биология. – 2020. – Т. 55, № 4. – С. 770–783. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2020.4.770rus

41. Органические соли лития – эффективные антистрессовые препараты нового поколения / К. С. Остренко [и др.] // Проблемы биологии продуктив. животных. – 2017. – № 2. – С. 5–28.

42. Janda, J. M. 16S rRNA gene sequencing for bacterial identification in the diagnostic laboratory: pluses, perils, and pitfalls / J. M. Janda, S. L. Abbott // J. of Clinical Microbiology. – 2007. – Vol. 45, N 9. – P. 2761–2764. https://doi.org/10.1128/JCM.01228-07

43. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing / J. Qin [et al.] // Nature. – 2010. – Vol. 464, N 7285. – P. 59–65. https://doi.org/10.1038/nature08821

44. Shotgun metagenomics, from sampling to analysis / C. Quince [et al.] // Nature Biotechnology. – 2017. – Vol. 35, N 9. – P. 833–844. https://doi.org/10.1038/nbt.3935

45. Лаптев, Г. Микробиом рубца – основа здоровья коров / Г. Лаптев, Е. Йылдырым, Л. Ильина // Животноводство России. – 2020. – № 4. – С. 42–45.

Источник

Информация

Автор

Остренко К. С. Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных, филиал ФГБНУ Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста
Колоскова Е. М. Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных, филиал ФГБНУ Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста
Езерский В. А. Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных, филиал ФГБНУ Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста
Овчарова А. Н. Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных, филиал ФГБНУ Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста
Белова Н. В. Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных, филиал ФГБНУ Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста
Ильина Л. А. Биотроф, ООО
Йылдырым Е. А. Биотроф, ООО
Лаптев Г. Ю. Биотроф, ООО

Страницы

91-104

Год издания

2022

Ключевые слова

Коллекции

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наук