Определение хронической токсичности пробиотика «Промомикс С»

Ширина А.А. ФГБОУ "Кубанский государственный аграрный университет", г. Краснодар

Известно, что для борьбы с желудочно-кишечными заболеваниями часто используют ветеринарные препараты, такие как фурацилин, фтазин, биофузол. Однако, недостатком большинства из них является наличие побочных эффектов, в частности, нарушение кишечной микрофлоры, что приводит к расстройствам пищеварительного тракта [3, 7, 9].

В настоящее время молочнокислые, пропионовокислые и бифидобактерии находят широкое применение в животноводстве и птицеводстве для борьбы с дисбактериозами, нормализации микрофлоры желудочно-кишечного тракта, формировании микробных биоценозов. В развивающихся странах мира, в том числе России, для повышения прироста сельскохозяйственных животных и птицы, профилактики и лечения желудочно-кишечных заболеваний применяют препараты и добавки на основе живой микрофлоры, которые получили название пробиотики [1, 2, 5, 10].

В отличие от антибиотиков, механизм действия пробиотиков направлен не на уничтожение части популяции кишечных микроорганизмов, а на заселение кишечника конкурентноспособными штаммами микроорганизмов, которые способны эндогенно вырабатывать биологически активные метаболиты, обеспечивающие их выживаемость в борьбе с патогенными микроорганизмами в одной и той же экологической нише и формировать у животных и птиц устойчивый иммунитет [4, 6, 8, 11].

Таким образом, создание и производство препаратов данной фармакологической группы весьма актуально и вызывает огромный интерес в науке, в частности биотехнологии, а изучение влияния пробиотиков на живой макроорганизм имеет не только научное, но и практическое значение. В связи с чем, целью работы явилось изучение токсикологического действия нового пробиотика "Промомикс С" на живой организм при длительном его использовании.

Материал и методика. Опыты проводились в виварии факультета ветеринарной медицины, а лабораторные исследования - на кафедре биотехнологии, биохимии и биофизики Кубанского государственного аграрного университета.

В экспериментах изучалась кормовая пробиотическая добавка "Промомикс С", представляющая собой ассоциацию следующих видов бактерии: Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Propionibacterium freudenreichii, Lactococcus lactis, на сухих иммобилизующих носителях, обладающих пребиотическими, сорбирующими и антитоксическими свойствами.

Определение хронической токсичности кормовой пробиоти-ческой добавки "Промомикс С", согласно ГОСТ Р ИСО 10993-11-2009, проводили на беспородных белых мышах с начальной массой тела 5,956,04 г и перепелах породы фараон с начальной массой 8,11-8,21 г. Для проведения опыта подбирали клинически здоровых мышей и суточных перепелов, из которых формировали контрольные и опытные группы по принципу пар-аналогов по 10 особей в каждой. Исследовано 3 дозы пробиотика "Промомикс С": 3-х кратная, 5-ти кратная и 10-ти кратная от предполагаемой профилактической (0,2%). В качестве групп контроля использовались: отрицательный контроль - мыши получали стандартный лабораторный корм ПК 120-3, а кормление перепелов осуществлялось комбикормом, сбалансированным по основным питательным веществам в соответствии с возрастными нормами ВНИТИП и контроль модельной среды, в которой лабораторные мыши и птица употребляли стандартные корма и наполнитель, который входит в состав пробиоти-ка "Промомикс С", в 10-ти кратной дозе. Пробиотик вводили с кормом постоянно в течение 42 дней, с последующим наблюдением за лабораторными объектами.

В конце опыта лабораторные животные и птица подвергались эвтаназии, путем декапитации и вскрытию. Во время эксперимента учитывались следующие показатели: внешний вид, поведение, потребление корма, изменение массы тела, морфологические и биохимические показатели крови, патоморфологические изменения органов и тканей. Гистологическому исследованию подвергались органы и ткани лабораторных животных и птиц: сердце, легкие, желудок, тонкий и толстый кишечник, печень, почки. Фиксацию материала осуществляли в 10%-ном растворе нейтрального формалина и резали на микротоме. Окраску срезов проводили гематоксилин-эозином. Микроскопию проводили на Carl Zeiss Axio Imager A1.

Определение морфологических показателей крови осуществляли в соответствии со стандартными методиками. Количество эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов определяли в камере с сеткой Горяева, гемоглобин — в гемометре Сали.

Определение биохимических показателей сыворотки крови проводили на полуавтоматическом анализаторе Stat fax 1904 Plus, согласно инструкции. Определяли уровень общего белка, альбуминов, содержание мочевины, холестерина, фосфора и кальция. Определение глобулинов производили на спектрофотометре 2800 UK/VIS.

Контроль за сохранностью и падежом осуществляли ежедневно. Сохранность рассчитывали в процентах от начального поголовья по отдельным периодам выращивания и за весь период в целом. В экспериментах было использовано 50 лабораторных животных (мыши) и 50 перепелов породы фараон.

Результаты исследований обрабатывали методом вариационной статистики, различие расценивалось как достоверное при Р<0,05.

Обсуждение результатов исследований. Результаты влияния пробиотика "Промомикс С" на лабораторных животных и птиц представлены в таблице 1.

Таблица 1. Влияние пробиотика "Промомикс С" на мышей и перепелов in vivo (n=10)

Группа

Вид животного

Условия кормления

Результат испытаний, гол.

заболело

пало

выжи­ло

Контроль отрицательный

мыши

ПК – полнорационный комбикорм

0

0

10

перепела

Конт­роль мо­дель­ной среды

мыши

ПК+2,0 % наполнителя

0

0

10

перепела

1-я опыт­ная

мыши

ПК+0,6 % Промомикс С

0

0

10

перепела

1-я опыт­ная

мыши

ПК+1,0 % Промомикс С

0

0

10

перепела

1-я опыт­ная

мыши

ПК+2,0 % Промомикс С

0

0

10

перепела

Как видно из таблицы 1, гибели лабораторных мышей и перепелов при использовании пробиотика в изучаемых группах выявлено не было. Подопытные животные и птица хорошо переносили добавку, они были клинически здоровы в течение всего эксперимента, не отмечалось нарушений в поведении, приеме корма и воды, аналогично контрольным группам. Мыши и птица были подвижны и активны, шерстный и перьевой покров был гладким и отличался характерным блеском.

Данные по влиянию пробиотической кормовой добавки "Промомикс С" на массу тела опытных и контрольных лабораторных животных и птиц представлены в таблице 2.

Таблица 2. Изменение массы тела животных и птиц при использовании пробиотика "Промомикс С" (n=10)

Показа­тель

Группа

контроль отрица­тельный

контроль модельной среды

1-я опыт­ная

2-я опыт­ная

3-я опыт­ная

Мыши

Живая масса, г в начале опыта

5,95± 0,13

5,98± 0,11

6,04± 0,10

6,02± 0,12

5,97± 0,12

в конце опыта

16,34± 0,22

16,67± 0,21

19,12± 0,25*

19,62± 0,27*

18,94± 0,24*

Прирост за опыт, г

10,39

11,69

13,08

13,60

12,97

Перепела

Живая масса, г в начале опыта

8,15± 0,21

8,11± 0,19

8,21± 0,25

8,19± 0,22

8,16± 0,24

в конце опыта

213,74± 1,69

215,17± 1,61

225,03± 1,67*

224,94± 1,63*

225,87± 1,65*

Прирост за опыт, г

205,59

207,06

216,82

216,75

217,71

Примечание: * - Р < 0,05

Из данных таблицы 2 видно, что живая масса белых мышей, употреблявших разное количество пробиотика "Промомикс С", достоверно выше, чем в группе отрицательного контроля на 17,01, 20,07 и 15,91% (Р<0,05), а также выше, чем в группе контроля модельной среды на 14,70, 17,70 и 13,62%, соответственно, при статистически достоверной разнице (Р<0,05). В целом, прирост лабораторных животных в 1-й, 2-й и 3-й опытных группах был больше и составил 13,08, 13,60 и 12,97 г, против 10,39 г в отрицательном контроле и 11,69 г в группе контроля модельной среды. .

Данные по влиянию пробиотика "Промомикс С" на живую массу белых мышей, согласуются с результатами его действия на развитие птиц. Так, у перепелов 1-й, 2-й и 3-й опытных групп наблюдалось статистически достоверное повышение живой массы, по сравнению с отрицательным контролем, на 5,28, 5,24 и 5,68 %, а с группой контроля модельной среды на 4,58, 4,54 и 4,97% (Р<0,05). За время опыта прирост живой массы перепелов в опытных группах, получавших 3-х кратную, 5-ти кратную и 10-ти кратную дозу добавки "Промомикс С" от предполагаемой профилактической, составил 216,82, 216,75 и 217,71 г против 205,59 г в группе отрицательного контроля и 207,06 г в группе контроля модельной среды.

Результаты основных морфологических и биохимических показателей крови контрольных и опытных групп белых мышей и перепелов представлены в таблице 3.

Таблица 3. Влияние пробиотика "Промомикс С" на морфологические и биохимические показатели крови лабораторных животных и птиц (n=10)

Показа­тель

Группа

контроль отрица­тельный

контроль модельной среды

1-я опытная

2-я опытная

3-я опытная

Мыши

Эритроци­ты, 1012/л

8,51± 0,20

8,56± 0,16

8,75± 0,25

8,78± 0,22

8,74± 0,19

Гемогло­бин, г/л

131,34± 3,45

135,74± 3,77

141,71± 3,54

143,31± 3,63

139,59± 3,68

Тромбоци­ты, 109/л

261,45± 3,41

263,11± 3,58

274,85± 3,62

269,36± 3,49

271,34± 3,66

Лейкоци­ты, 109/л

7,43± 0,12

7,51± 0,15

7,60± 0,21

7,45± 0,18

7,55± 0,13

Общий белок, г/л

51,35± 1,01

52,81± 1,03

63,44± 0,96*

64,26± 0,99*

62,77± 1,01*

Холесте­рин, мМ/л

1,60± 0,03

1,59± 0,04

1,52± 0,03

1,55± 0,02

1,54± 0,03

Мочеви­на, мМ/л

19,34± 0,32

19,22± 0,33

18,21± 0,28

18,32± 0,25

18,28± 0,29

Кальций, мМ/л

2,13± 0,04

2,15± 0,03

2,28± 0,03

2,30± 0,03

2,27± 0,04

Фосфор, мМ/л

1,55± 0,03

1,57± 0,04

1,62± 0,03

1,64± 0,05

1,63± 0,04

Перепела

Эритроци­ты, 1012/л

3,34± 0,12

3,37± 0,11

3,45± 0,10

3,47± 0,09

3,46± 0,08

Гемогло­бин, г/л

128,15± 3,56

130,17± 3,33

138,74± 3,54

137,34± 3,38

139,87± 3,51

Тромбоци­ты, 109/л

120,53± 3,12

125,83± 3,21

130,74± 3,34

129,83± 3,25

132,37± 3,19

Лейкоци­ты, 109/л

20,16± 0,63

20,54± 0,61

18,94± 0,69

19,12± 0,71

19,22± 0,670

Общий белок, г/л

30,11± 0,63

31,14± 0,58

37,36± 0,56*

36,46± 0,65*

36,65± 0,60*

Холесте­рин, мМ/л

4,08± 0,03

4,03± 0,03

3,73± 0,03*

3,75± 0,03*

3,78± 0,03*

Мочеви­на, мМ/л

1,67± 0,03

1,64± 0,04

1,59± 0,03

1,60± 0,02

1,58± 0,03

Кальций, мМ/л

2,76± 0,03

2,80± 0,03

2,99± 0,03*

3,01± 0,03*

2,98± 0,02*

Фосфор, мМ/л

2,28± 0,02

2,32± 0,02

2,47± 0,02*

2,50± 0,03*

2,48± 0,02*

Примечание: * - Р < 0,05

Как видно из данных таблицы 3, показатели крови во всех группах были в пределах физиологических норм для используемых лабораторных животных и птиц. В крови мышей наблюдалась тенденция к возрастанию морфологических показателей. Так, количество эритроцитов в опытных группах превышало данный показатель в отрицательном контроле на 2,82, 3,17 и 2,70%, а в группе контроля модельной среды на 2,22, 2,57 и 2,10%.

Уровень гемоглобина в 1-й, 2-й и 3-й опытных группах также был выше, по сравнению с отрицательным контролем на 7,90, 9,11 и 6,28 %, а с контролем модельной среды на 4,40, 5,58 и 2,84%, что свидетельствует о лучшем насыщении крови кислородом и усилении процессов обмена и энергии. Следует отметить, что в сыворотке крови мышей после использования изучаемого пробиотика, наблюдалась достоверное повышение уровня общего белка по отношению к отрицательному контролю на 23,54, 25,14 и 22,24%, а к контролю модельной среды на 20,13, 21,68 и 18,86% (Р<0,05). Аналогичная тенденция наблюдается и при изучении показателей крови перепелов. Статистически достоверное повышение (Р<0,05) выявлено при изучение в сыворотке крови перепелов таких показателей как общего белка, холестерина, содержание кальция и фосфора.

В конце опыта лабораторные мыши и перепела всех групп были подвергнуты эвтаназии, путем декапитации и вскрытию. При па-тологоанатомическом изучении внутренних органов животных и птиц изменений в их структуре не выявлено. Внутренние органы располагались анатомически правильно, жидкость в плевральной и брюшной полостях отсутствовала. Просвет трахеи и бронхов свободен, ткань легких имела розовый цвет. Слизистая оболочка, выстилающая желудок и кишечник после использования пробиотика, была без видимых изъявлений и кровоизлияний, серо-розового цвета. Капсула почки легко снималась, мозговое и корковое вещество органа у мышей хорошо различимы на разрезе, в то время как у перепелов выраженной границы не наблюдалось, что связано с видовой особенностью птицы.

По данным гистологических исследований органов и тканей белых мышей и перепелов были получены следующие результаты:

Таким образом, использование пробиотика "Промомикс С" белым мышам и перепелам не вызвало при патологоанатомическом и гистологическом исследованиях каких-либо дегенеративных, некротических и других патологических изменений в изучаемых образцах контрольных и опытных групп.

Выводы. Данные, полученные по результатам исследований хронической токсичности пробиотика "Промомикс С", свидетельствуют о том, что бактериальная добавка при длительном использовании в дозах, превышающих профилактическую в десятки раз, не проявляет токсического действия на организм. У подопытных лабораторных животных и птиц, получавших пробиотик, наблюдаются высокие приросты живой массы, а по морфологическим и биохимическим показателям крови можно утверждать о стимулирующем его действии на метаболизм. При этом не проявляются какие-либо патологоанатомические и гистологические изменения в структуре органов и тканей мышей и перепелов.

Список литературы

  1. Влияние кормовой добавки Бацелл на обмен веществ у цыплят-бройлеров / А.Г. Кощаев, И.С. Жолобова, Г.В. Фисенко и др. // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2012. - N° 1(36). - С. 235-239.
  2. Кощаев А.Г. Улучшение потребительской ценности продукции птицеводства / А.Г. Кощаев // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2007. - N° 2. - С. 34-38.
  3. Кощаев А.Г. Кормовая добавка на основе ассоциативной микрофлоры: технология получения и использования / А.Г. Кощаев, А.И. Петенко // Биотехнология. — 2007. — N° 2. — С. 57-62.
  4. Кощаев А.Г. Экологизация продукции птицеводства путем использования пробиотиков как альтернативы антибиотикам / А.Г.Кощаев // Юг России: экология, развитие. - 2007. - N° 3. - С. 93-97.
  5. Лебедева И.А. Повышение биоресурсного потенциала цыплят-бройлеров на основе усовершенствованной предстартовой и стартовой системы выращивания: Автореф. дис... доктора биол. наук / И.А. Лебедева: Урал. гос. с-х. акад. — Екатеринбург, 2011. — 42 с.
  6. Лысенко Ю.А. Кормовые добавки в рационах перепелов/ Ю.А. Лысенко, А.И. Пе-тенко// Птицеводство. - 2012. - N° 9. - С. 36-38.
  7. Петенко А.И., Кощаев А.Г. Технология кормопродуктов и кормовых добавок функционального назначения: 1 том. - Краснодар: ФГОУ ВПО "Кубанский ГАУ", 2007. - 490 с.
  8. Петенко А.И. Особенность формирования микробиоценозов ЖКТ и эффективность обменных процессов у перепелов при использовании пробиотических кормовых добавок / А.И. Петенко, Ю.А. Лысенко// Ветеринария Кубани. - 2012. - N° 4. - С. 24-26.
  9. Якубенко Е.В. Эффективность применения пробиотиков Бацелл и Моноспорин разных технологий получения в составе комбикормов для цыплят-бройлеров / Е.В. Якубенко, А.И. Петенко, А.Г. Кощаев // Ветеринария Кубани. - 2009. - N° 4. - С. 2-5.
  10. Bengmark S. Colonic food: pre- and probiotics/ S.Bengmark// AmJ Gastroenterol. - 2000. - Vol. 95. - N° 1. - pp. 5-7.
  11. Fuller R. Probiotics and prebiotics: microflora management for improved gut health / R.Fuller, G.Gibson// Clin. Microbiol. Infect. - 1998. - N° 4. - pp. 477-480.

Резюме. Целью работы явилось изучение токсикологического действия нового пробиотика "Промомикс С" на живой организм при длительном его использовании. В экспериментах было использовано 50 лабораторных животных (мыши) и 50 перепелов породы фараон.

Пробиотик вводили с кормов постоянно в течение 42 дней, с последующим наблюдением за лабораторными объектами. Гибели лабораторных мышей и перепелов при использовании пробиотика в изучаемых группах выявлено не было. В конце опыта лабораторные животные и птица подвергались эвтаназии, путем декапитации и вскрытию.

Автором доказано, что пробиотическая кормовая добавка "Промо-микс С" по показателям хронической токсичности является безвредной, так как не наблюдается гибели лабораторных мышей и перепелов. Проявляет ростости-мулирующее действие, ускоряет обмен веществ, без видимых патологоанатоми-ческих и гистологических изменений в структуре органов и тканей подопытных животных и птиц.

Ключевые слова: хроническая токсичность, профилактическая доза, пробиотическая добавка, мыши, перепела, морфология, гистология, биохимия, вскрытие.

Сведения об авторе: Ширина Анна Александровна, аспирант кафедры биотехнологии, биохимии и биофизики факультета перерабатывающих технологий ФГБОУ ВПО "Кубанский государственный аграрный университет"; 350044, Россия, г. Краснодар, ул. Калинина, 13; тел: 8(961)518-07-22 - ответственный за переписку с редакцией.

UDC 619:615.9]:636. 087.7

CHRONIC TOXICITY DETERMINATION OF PROBIOTIC "PROMOMIX C"

Shirina A.A.

Summary. Authors studied toxicological effect of a new probiotic "Promomix C" on living organisms at prolonged use. Determination of chronic toxicity of probiotic feed additives was carried out on clinically healthy mongrel white mice and Pharaoh quail. 3 doses of probiotic "Promomix C" 3-, 5- and 10-multiple on the intended preventive (0,2%) were studied. Probiotic was injected with feed continuously for 42 days with follow-up of laboratory animals. During the entire experiment mice and poultry were mobile and active, the wool and feather cover was smooth and shiny.

Live weight of mice and quail significantly increased in comparison with control groups. There was a tendency to an increase in morphological parameters in the blood of mice. Thus, the number of red blood cells and hemoglobin in the experimental groups exceeded that in control, indicating a better blood oxygen saturation and enhancing the metabolic processes and energy. There was a significant increase in the level of total protein in the blood serum of mice after using probiotic. Similar tendency was observed in the study of quail blood indices. Statistically significant increase was observed at the study of quail blood serum in such indices as total protein, cholesterol, calcium and phosphorus.

Authors histologically examined organs and tissues (heart, lungs, stomach, small and large intestines, liver and kidneys) of laboratory animals and birds. Pathological study and histological examination of the internal organs of animals and birds revealed no degenerative, necrotic and other pathological changes in their structure.

According to studies of chronic toxicity "Promomix C" authors indicated that bacterial additive for prolonged use at doses higher than preventive in dozens of times, showed no toxic effects on the organism.

Key words: chronic toxicity, prophylactic dose, probiotic additive, mice, quail, morphology, histology, biochemistry, autopsy.

References:

  1. Koshchaev A.G., Zholobova I.S., Fisenko G.V., Kaloshina M.N. Vliyanie kormovoy dobavki Batsell na obmen veshchestv u tsyplyat-broylerov [Influence of Bacell feed additive on metabolism in broiler chickens]. -Krasnodar, 2012. - pp. 235-239.
  2. Koshchaev A.G. Uluchshenie potrebitelskoy tsennosti produktsii ptitsevodstva [Improvement of consumer value of poultry products]. - 2007: pp. 34-38.
  3. Koshchaev A.G. Petenko A.I. Kormovaya dobavka na osnove assotsiativnoy mikroflory: tekhnologiya polucheniya i ispolzovanya [Feed additive on associative microflora basis: technology of producrion and use]. - Biotekhnologiya. - Moscow, 2007 (2). - pp. 57-62.
  4. Koshchaev A.G. Ekologizatsiya produktsii ptitsevodstva putem ispolzovaniya probiotikov kak alternativy antibiotikam [Ecologization of poultry products through the use of probiotics as an alternative to antibiotics]. - 2007: pp. 93-97.
  5. Lebedeva I.A. Povyshenie bioresursnogo potentsiala tsyplyat-broylerov na osnove usovershenstvovannoy predstartovoy i startovoy sistemy vyrashchivaniya [Bioresource potential increase of broiler chickens based on an improved prelaunch and launch system growing]. — Ekaterinburg, 2011. — 42 p.
  6. Lysenko Yu.A., Petenko A.I. Kormovye dobavki v ratsionakh perepelov [Feed additives in quail diets]. - Ptitsevodstvo. - Moscow, 2012 (9). — pp. 36—38.
  7. Petenko A.I., Koshchaev A.G. Tekhnologiya kormoproduktov i kormovykh dobavok funktsionalnogo naznacheniya [Technology of feed products and feed additives of functional purpose]. - Krasnodar, 2007. - p. 490.
  8. Petenko A.I., Lysenko Yu.A. Osobennost formirovaniya mikrobiotsenozov zheludochno-kishechnogo trakta i effektivnost obmennykh protsessov u perepelov pri ispolzovanii probioticheskikh kormovykh dobavok [Specific feature of gastrointestinal microbiocenosis formation and efficiency of metabolic processes in quail using probiotic feed additives]. - Veterinariya Kubani. - Krasnodar, 2012 (4). - pp. 24-26.
  9. Yakubenko E.V., Petenko A.I., Koshchaev A.G. Effektivnost primeneniya probiotikov Batsell i Monosporin raznykh tekhnologiy polucheniya v sostave kombikormov dlya tsyplyat-broylerov [Efficiency of probiotics Bacell and Monosporin of various production technologies in mixed fodders for broiler chickens]. - Veterinariya Kubani. - Krasnodar, 2009 (4). - pp. 2-5.
  10. Vide supra.

Author affiliation: Shirina Anna A., postgraduate student of the department of biotechnology, biochemistry and biophysics of the Kuban State Agrarian University; 13, Kalinina st., Krasnodar, 350044; phone: 8(961)518-07-22 - responsible for correspondence with the editorial board.


http://vetkuban.com/num4_20133.html