Использование гамма-октанолактона в рационе бройлеров: микробиом кишечника

Существуют опасения по поводу включения антибиотиков в корм для цыплят, из-за развития резистентности у бактерий. Именно по этой причине актуальным становится поиск добавок альтернативах антибиотикам. Одной из групп природных соединений, которые могут стать альтернативой антибиотикам, являются гамма-лактоны, которые обладают широким спектром биологической активности: антибактериальной, фунгицидной, антифидантной, рострегулирующей, аттрактантной, противоопухолевой. Доказана способность гамма-октанолактона ингибировать различные системы кворума (QS) LuxI/LuxR у бактерий. Исходя из этого, можно предположить, что использование данного вещества в рационе позволит снизить инфекции в кишечнике птицы и улучшить эффекты при выращивании бройлеров. Предполагается, что гамма-октанолактон может оказывать сходное с антибиотиками действие на патогены, снижать инвазивность у бройлеров и благоприятно влиять на микрофлору кишечника. Целью данной работы стала оценка
микробиома подвздошного отдела кишечника бройлеров при введении гаммаоктанолактона в рацион.
Исследование было проведено с использованием метода секвенирования. Тотальную ДНК из образцов содержимого кишечника выделяли при помощи набора FastDNA® SPIN Kit for Faeces. Парноконцевое секвенирование ампликоновых ДНК-библиотек было выполнено на платформе Illumina MiSeq с использованием набора реактивов MiSeq Reagent Kit v.2 (500-cycle) (Illumina, San Diego, CA, USA).
Полученные результаты позволяют сделать вывод, что включение гамма-окталактона в рацион бройлеров в дозировке 0,05 и 0,20 мл/кг ж.м./сут способствует росту числа представителей филума Firmicutes в подвздошном отделе кишечника птицы. Дозировка 0,05 мл/кг ж.м./сут способствовала снижению содержания рода Streptococcus на 4,21%, относительно контроля. Гамма-окталактон в дозировке 0,20 мл/кг ж.м./сут способствует увеличению на 10% представителей родов Lactobacillus и Turicibacter, относительно контрольной группы.

1. Eghbaldost-Jadid R. The Effects of Turnip (Brassica rapa) Extract on the Growth Performance and Health of Broilers / R. Eghbaldost-Jadid, M. Nosrati, B. Rasouli, A. Seidavi, C.J.C. Phillips // Animals (Basel) 2021;18.11(3):867. – DOI 10.3390/ani11030867.

2. Mehdi Y. Use of antibiotics in broiler production: Global impacts and alternatives / Y. Mehdi, M.P. Létourneau-Montminy, M.L. Gaucher, Y. Chorfim [et al.] // S. Anim Nutr. – 2018. – No 4(2). – Р. 170-178. – DOI 10.1016/j.aninu.2018.03.002.

3. Zhu Q. Progress on Gut Health Maintenance and Antibiotic Alternatives in Broiler Chicken Production / Q. Zhu, P. Sun, B. Zhang, L. Kong, C. Xiao, Z. Song // Front Nutr. – 2021; 8:692839. – DOI 10.3389/fnut.2021.692839.

4. Habtamu, A. Potential Feed Additives as Antibiotic Alternatives in Broiler Production / A. Habtamu, Z. Haijun, W. Jing, Wu. Shugeng, Q. Kai [et al.] // Front Vet Sci. – 2022; 9:916473. – DOI 10.3389/fvets.2022.916473

5. Flees, J. Phytogenic feed- and wateradditives improve feed efficiency in broilers via modulation of (an)orexigenic hypothalamic neuropeptide expression / J. Flees, E. Greene , B. Ganguly, S. Dridi // Neuropeptides. – 2020; 81:102005. – DOI 10.1016/j.npep.2020.102005.

6. Carey, F.A. Organic Chemistry (8th ed.) / F.A. Carey, R.M. Giuliano // New-York: McGraw-Hill, 2011. – P. 798–99.

7. Gottelt, M. Characterisation of a natural variant of the γ-butyrolactone signalling receptor / M. Gottelt, A. Hesketh, R. Bunet [et al.] // BMC Res. Notes. – 2012; 5: 379.

8. Lechner, D. The anti-staphylococcal activity of Angelica dahurica (Bai Zhi) / D. Lechner, M. Stavri, M. Oluwatuyi [et al.] // Phytochemistry. – 2004. – No 65(3). – P. 331–5. – DOI 10.1016/j.phytochem.2003.11.010.

9. Whiteley, M. Progress in and promise of bacterial quorum sensing research / M. Whiteley, S.P. Diggle, E.P. Greenberg // Nature. – 2017. – Vol. 551. – P. 313–320. – DOI 10.1038/nature24624.

10. Duskaev, G.K. Assessment of (in vitro) toxicity of quorum-sensing inhibitor molecules of quercus cortex / G.K. Duskaev, D.G. Deryabin, I.F. Karimov [et al.] // Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. – 2018. – No 10(1). – P. 91-95.

11. Duskaev, G.K. Eucalyptus viminalis leaf extract alters the productivity and blood parameters of healthy broiler chickens / G.K. Duskaev, O.V. Kvan, Sh.G. Rakhmatullin // Vet World. – 2020. – No 13(12). – P. 2673–2680. – DOI 10.14202/vetworld.2020.2673-2680

12. Klindworth, A. Evaluation of general 16S ribosomal RNA gene PCR primers for classical and nextgeneration sequencing-based diversity studies / A. Klindworth [et al.] // Nucleic Acids Research. – 2013;41(1): е1. DOI 10.1093/nar/gks808.

13. Шитиков, В.К. Оценка биоразнообразия: попытка формального обобщения / В.К. Шитиков, Г.С. Розенберг // Структурный анализ экологических систем. Количественные методы экологии и гидробиологии. – 2005. – С. 91-121.

14. Розенберг, Г.С. Несколько слов об индексе разнообразия Симпсона / Г.С. Розенберг // Самарская Лука. –2007.–Т. 16.–№3(21).–С. 581-584.

15. Орлова, Ю.С. Использование индексов биологического разнообразия для анализа альгофлоры бассейна р. Алатырь / Ю.С. Орлова // ВЕСТНИК Мордовского университета. – 2013. – С. 53-56.