Na ten temat pisze prof. dr hab. inż. Katarzyna Śliżewska z Instytutu Technologii Fermentacji i Mikrobiologii - Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności PŁ.
Wiek XX, to wiek intensyfikacji produkcji roślinnej i zwierzęcej w celu obniżenia kosztów i zaspokojenia zapotrzebowania na żywność, szczególnie na białko zwierzęce. Ta intensyfikacja wymagała i nadal wymaga stosowania różnych dodatków paszowych, wspomagających proces wzrostu zwierząt. W świetle przyjętego prawodawstwa unijnego za dodatek paszowy uznawana jest każda substancja, mikroorganizm lub związek chemiczny, inny niż materiał paszowy i premiksy, które są celowo dodawane do paszy lub wody i korzystnie wpływają na cechy paszy, hodowlę, cechy użytkowe lub dobrostan zwierząt (Rozporządzenie WE Nr 1831/2003). W Rozporządzeniu tym wymieniono m. in. probiotyki i prebiotyki, jako dodatki paszowe. Duże nadzieje wiąże się również z zastosowaniem kombinacji tych dwóch komponentów o działaniu synergistycznym, tzw. synbiotyków.
Co to są probiotyki?
Słowo probiotyk pochodzi z języka greckiego i znaczy „dla życia”. Definicja, sformułowana w 2002 r. przez ekspertów Organizacji Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) oraz Światową Organizację Zdrowia (WHO) określa probiotyki jako „żywe szczepy ściśle określonych drobnoustrojów, które podawane w odpowiednich ilościach zapewniają odpowiednią równowagę bakteryjną flory jelitowej i wywierają korzystny efekt na zdrowie konsumenta”. Preparaty probiotyczne wpływają korzystnie na wzrost zwierząt, poprzez stymulujące oddziaływanie na przewód pokarmowy i procesy w nim zachodzące. Odpowiednio dobrane bakterie probiotyczne determinują przyswajanie paszy, pełniąc jednocześnie rolę regulatora równowagi mikroorganizmów przewodu pokarmowego zwierząt. Efekty działania preparatów probiotycznych zbliżone są do efektów uzyskanych w wyniku zastosowania antybiotyków paszowych. Jedne i drugie redukują liczbę bakterii patogennych, jednak sposób ich działania jest różny. Probiotyki nie powodują żadnych skutków ubocznych i nie implikują odkładania się szkodliwych substancji obcych, stąd nie mają okresu karencji i nie ma niebezpieczeństwa ich przedawkowania.
Co to są prebiotyki?
Prebiotyki zdefiniowane zostały jako nietrawione składniki żywności, które korzystnie działają na gospodarza przez selektywną stymulację wzrostu i/lub aktywności jednego rodzaju lub ograniczonej liczby bakterii bytujących w okrężnicy. Głównym celem stosowania prebiotyków jest stymulowanie wzrostu oraz aktywności dobroczynnych bakterii znajdujących się w przewodzie pokarmowym, głównie z rodzaju Bifidobacterium oraz Lactobacillus. Mikroflora obecna w jelitach poprzez mechanizmy takie jak antagonizm (wytwarzanie substancji przeciwdrobnoustrojowych) czy konkurencja o adhezję do nabłonka i składniki pokarmowe działa jak bariera dla patogenów. Produktami finalnymi metabolizmu sacharydów są głównie SCFA, a mianowicie kwas octowy, masłowy i propionowy, które następnie są wykorzystywane przez organizm gospodarza jako źródło energii. Prebiotyki biorą również udział w modulacji metabolizmu lipidowego, zwiększonej przyswajalności wapnia oraz korzystnie wpływają na układ odpornościowy i modyfikację funkcji jelit.
A może synbiotyki?
Prebiotyki nie tylko wspomagają działanie probiotyków, ale również je uzupełniają. To odkrycie pozwoliło na stworzenie synbiotyków, które łączą w sobie działanie obu tych składników w jednym preparacie, a to znaczne podnosi efektywność ich podawania, ze względu na sumowanie się dobroczynnego wpływu każdego z nich.
Naukowcy Politechniki Łódzkiej we współpracy z JHJ Sp. z o.o. przyczynili się do wdrożenia probiotyków jako dodatków paszowych dla zwierząt monogastrycznych. Na rynku dostępna jest seria produktów o nazwie LAVIPAN, która dedykowana jest zwierzętom monogastrycznym (kurczętom, indykom i trzodzie chlewnej). LAVIPAN to kompozycja bakterii kwasu mlekowego, drożdży i substancji ziołowych, która mają istotny wpływ na florę bakteryjną przewodu pokarmowego poprzez: (1) wspomaganie rozwój bakterii kwasu mlekowego, (2) wytwarzanie substancji, które znacznie ograniczają wzrost szkodliwych bakterii E. coli, Salmonella oraz Clostridium, (3) wytwarzanie β-glukanów i stymulacje wytwarzanie enzymów trawiennych zwierząt, (4) wiązanie mykotoksyny zawartych w paszach.
Obecnie naukowcy Politechniki Łódzkiej podjęli wyzwanie wdrożenia pierwszego, polskiego preparatu synbiotycznego dla zwierząt hodowlanych.
Patenty
1. Patent nr 221961, Szczep bakterii mlekowych Lactobacillus casei.
2. Patent nr 221958, Szczep bakterii mlekowych Lactobacillus plantarum.
3. Patent nr 221957, Szczep bakterii mlekowych Lactobacillus paracasei.
4. Patent nr 221959, Szczep bakterii mlekowych Lactobacillus plantarum.
5. Patent nr 233261, Szczep bakterii mlekowych Lactobacillus pentosus.
6. Patent nr 233262, Szczep bakterii mlekowych Lactobacillus paracasei.
7. Patent nr 233263, Szczep bakterii mlekowych Lactobacillus reuteri.
8. Patent nr 233581, Szczep drożdży Saccharomyces cerevisiae.
9. Patent nr 233582, Szczep bakterii mlekowych Lactobacillus rhamnosus.
Artykuły
1. EFSA Panel on Additives and Products or Substances used in Animal Feed. SCIENTIFIC OPINION 2016, doi: 10.2903/j.efsa.2016.4555.
2. Markowiak P., Śliżewska K. (2018) The role of probiotics, prebiotics and synbiotics in animal nutrition. Gut Pathogens 10 (21): 1-20.
3. Śliżewska K. (2018) Preparaty synbiotyczne w żywieniu zwierząt. ITFiM PŁ, Łódź, s. 1-131.
4. Śliżewska K., Cukrowska B., Smulikowska S., Cielecka-Kuszyk J. (2019) The effect of probiotic supplementation on performance and the histopathological changes in liver and kidneys in broiler chickens fed diets with aflatoxin B1. Toxins 11(2), 112: 1-15.
5. Śliżewska K., Markowiak P., Żbikowski A., Szeleszczuk P. (2019) Effects of synbiotics on the gut microbiota, blood and rearing parameters of chickens. FEMS Microbiology Letters 366(13), 1-13.
6. Chlebicz-Wójcik A., Śliżewska K., Nowak A. (2019) Probiotics properties of
7. Saccharomyces cerevisiae ŁOCK 0119 yeast. Żywność Nauka Technologia Jakość 26, 3(120), 196-209.
8. Śliżewska K., Chlebicz A. (2019) Synbiotic impact on dominant faecal and shortchain fatty acids production in sows. FEMS Microbiology Letters 366(11): 1-14.
9. Śliżewska K., Markowiak-Kopeć P., Żbikowski A., Szeleszczuk P. (2020) The effect of synbiotic preparations on the intestinal microbiota and her metabolism in broiler chicken. Scientific Reports 10, 4281: 1-13.
10. Śliżewska K., Chlebicz-Wójcik A. (2020) The in vitro analysis of prebiotics to be used as a component within synbiotic preparation. Nutrients 12(5), 1272: 1-15.