ВИКОРИСТАННЯ МОЛОЧНОКИСЛИХ БАКТЕРІЙ ЯК ПРОБІОТИКІВ У СКЛАДІ ЖИВОГО КОРМУ
DOI:
https://doi.org/10.31861/biosystems2019.02.132Ключові слова:
пробіотики, молочнокислі бактерії, біоінкапсуляція, аквакультураАнотація
Втрати в умовах інтенсивної аквакультури можуть бути пов’язані із розвитком бактеріальних та вірусних інфекційних захворювань гідробіонтів. Для корекції стану дисбіозу у риб як лікувально-профілактичні засоби використовують пробіотики. Пошук та апробація нових пробіотичних культур, можливість їх сумісного культивування, отримання на їх основі комбінованих профілактичних та терапевтичних засобів, біоінкапсуляція їх в прісноводний зоопланктон дозволить підвищити резистентність та реактивність організму риб на різних етапах онтогенезу. Молочнокислі бактерії давно та успішно застосовуються у якості пробіотиків для корекції мікрофлори організму людини та сільськогосподарських тварин, оскільки вони характеризуються відсутністю вірулентних властивостей, широким спектром антагоністичної активності (розвиток колонізаційної резистентності слизових оболонок та покривів через утворення коротколанцюових жирних кислот, бактеріоцинів, літичних ферментів, антибіотикоподібних сполук, зниження рН). Окрім того, для молочнокислих бактерій притаманні швидкий ріст і розмноження у середовищах широкого діапазону рН, інтенсивна реактивація біомаси, стимуляція розвитку індигенної мікрофлори та пригнічення розвитку патогенної та умовно-патогенної мікрофлори. Дана робота присвячена арактеристиці нових пробіотичних мікроорганізмів та можливості їх введення у зоопланктнон з метою подальшого використання як харчового субстрату для риб в умовах аквакультури. У роботі проведено аналіз адгезивних властивостей пробіотичних культур, визначено їх чутливість до природних інігібіторів та антибіотиків основних груп, оцінено ефективність біоінкапсуляції моно- та полікомпонентних засобів на основі пробіотичних бактерій в організм прісноводних дрібних ракоподібних. Встановлено, що найвища адгезивна активність характерна для культури, що за окремими морфолого-культуральними та фізіолого-біохімічними властивостями віднесена нами до біфідобактерій. Чутливість до природних інгібіторів (шлункового соку, солей жовчних кислот) та антибіотичних засобів варіювала у широких межах. Біонкапсуляція моно- та комбінованих пробіотиків в організм дафній призвела до підвищення їх виживаності, збільшення індивідуальної довжини особин та не виявляла значного впливу на співвідношення основних нутрієнтів (білків та ліпідів) при характеристиці хімічного складу біомаси дрібних ракоподібних.
Посилання
Semina NA, Sidorenko SV, Rezvan SP. Determination of the sensitivity of microorganisms to antibacterial drugs. Wedge. microbiol. antimicrobial. chemo. 2004; 6 (4): 306-359. (in Ukrainian)
Smirnov VV, Kovalenko NK, Sorokulova IB. Probiotics based on living cultures of microorganisms. Microbiology. 2008; 64(4): 62-80.
Starovoitova SO, Skrotska OI, Pyrih TP. Probiotic technology. K: NUKHT, 2012; 318. (in Ukrainian)
Tsarukyanova IG, Smirnova EV. The study of the adhesive properties of bacteria that are promising for the creation of a comprehensive probiotic preparation. Microbiol. journal 2006; 67 (2): 88-95.
Banerjee G, Ray AK. The advancement of probiotics research and its application in fish farming industries. Res Vet Sci. 2017; 115: 66-77. doi: 10.1016/j.rvsc.2017.01.016.
Dong HT, Techatanakitarnan C, Jindakittikul P, Thaiprayoon A, Taengphu S, Charoensapsri W, Khunrae P, Rattanarojpong T, Senapin S. Aeromonas jandaei and Aeromonas veronii caused disease and mortality in Nile tilapia, Oreochromis niloticus (L.). J Fish Dis. 2017; 40(10): 1395-1403. doi:10.1111/jfd.12617.
Gauthier J, Rouleau-Breton S, Charette SJ, Derome N. Stimulated Growth and Innate Immunity in Brook Charr (Salvelinus fontinalis) Treated with a General Probiotic (Bactocell®) and Two Endogenous Probiotics That Inhibit Aeromonas salmonicida In Vitro. Microorganisms. 2019; 7. doi:10.3390/microorganisms7070193.
Genci G, Trotta F, Galdini G. Resistance of spores and vegetative cells of Bacillus clausii to samples simulating transit through the gastrointestinal tract. Health of Ukraine. 2008;19/1:57-59.
Hai NV. The use of probiotics in aquaculture. J Appl Microbiol. 2015; 119(4): 917-35. doi: 10.1111/jam.12886.
Halim R. Extraction of oil from microalgae for biodiesel production: a review. Biotechnology Advances. 2012; 30: 710-731.
Jang WJ, Lee JM, Hasan MT, Lee BJ, Lim SG, Kong IS. Effects of probiotic supplementation of a plantbased protein diet on intestinal microbial diversity, digestive enzyme activity, intestinal structure, and immunity in olive flounder (Paralichthys olivaceus). Fish Shellfish Immunol. 2019; 92: 719-727. doi: 10.1016/j.fsi.2019.06.056.
Jinendiran S, Boopathi S, Sivakumar N, Selvakumar G. Functional Characterization of Probiotic Potential of Novel Pigmented Bacterial Strains for Aquaculture Applications. Probiotics Antimicrob Proteins. 2019;11(1):186-197. doi: 10.1007/s12602-017-9353-z.
Kaktcham PM, Temgoua JB, Ngoufack Zambou F, Diaz-Ruiz G, Wacher C, Pérez-Chabela ML. Quantitative analyses of the bacterial microbiota of rearing environment, tilapia and common carp cultured in earthen ponds and inhibitory activity of its lactic acid bacteria on fish spoilage and pathogenic bacteria. World J Microbiol Biotechnol. 2017; 33(2): 32. doi:10.1007/s11274-016-2197-y.
Kaktcham PM, Temgoua JB, Zambou FN, Diaz-Ruiz G, Wacher C, Pérez-Chabela ML. In Vitro Evaluation of the Probiotic and Safety Properties of Bacteriocinogenic and Non-Bacteriocinogenic Lactic Acid Bacteria from the Intestines of Nile Tilapia and Common Carp for Their Use as Probiotics in Aquaculture. Probiotics Antimicrob Proteins. 2018; 10(1): 98-109. doi: 10.1007/s12602-017-9312-8.
Kovalenko NK, Livinska OP, Poltavska OA. Probiotic properties of industrial strains of Lactobacillus and Bifidobacterium. Microbiol. magazine. 2010; 72. 1:9-18.
Matos RC, Leulier F. Everyone wins. eLife. 2018; 7. doi: 10.7554/eLife.42676.
Nayak SK. Probiotics and immunity: a fish perspective. Fish Shellfish Immunol. 2010; 29(1): 2-14. doi: 10.1016/j.fsi.2010.02.017.
Ray AK, Ghosh K, Ringø E. Enzyme-producing bacteria isolated from fish gut: a review. Aquacult. Nutr. 2012; 18:65-92.
Ringo E, Hoseinifar SH, Ghosh K, Doan HV, Beck BR, Song SK. Lactic Acid Bacteria in Finfish-An Update. Front Microbiol. 2018; 9: 1818. doi:10.3389/fmicb.2018.01818.
Santos L, Ramos F. Antimicrobial resistance in aquaculture: Current knowledge and alternatives to tackle the problem. Int J Antimicrob Agents. 2018; 52(2): 135-143. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2018.03.010.
Sewaka M, Trullas C, Chotiko A, Rodkhum C, Chansue N, Boonanuntanasarn S, Pirarat N. Efficacy of synbiotic Jerusalem artichoke and Lactobacillus rhamnosus GG-supplemented diets on growth performance, serum biochemical parameters, intestinal morphology, immune parameters and protection against Aeromonas veronii in juvenile red tilapia (Oreochromis spp.). Fish Shellfish Immunol. 2018; 86: 260-268. doi:10.1016/j.fsi.2018.11.026