RU2821578C1 - Кормовая добавка для рыб, обеспечивающая коррекцию кишечной микробиоты - Google Patents

Кормовая добавка для рыб, обеспечивающая коррекцию кишечной микробиоты Download PDF

Info

Publication number
RU2821578C1
RU2821578C1 RU2024108529A RU2024108529A RU2821578C1 RU 2821578 C1 RU2821578 C1 RU 2821578C1 RU 2024108529 A RU2024108529 A RU 2024108529A RU 2024108529 A RU2024108529 A RU 2024108529A RU 2821578 C1 RU2821578 C1 RU 2821578C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fish
sio
fodder
intestinal microbiota
bifidobacterium
Prior art date
Application number
RU2024108529A
Other languages
English (en)
Inventor
Елена Петровна Мирошникова
Мария Сергеевна Аринжанова
Азамат Ерсаинович Аринжанов
Юлия Владимировна Килякова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2821578C1 publication Critical patent/RU2821578C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к рыбоводству и может быть использовано для кормления рыб. Кормовая добавка включает пробиотический препарат «Бифидобиом» в количестве 0,7 мг/кг корма с содержанием не менее 1×1010 КОЕ/г Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium adolescentis и ультрадисперсные частицы SiO2 размером 126,5±9,7 нм, в количестве 200 мг/кг корма. Препарат «Бифидобиом» предварительно растворяют в дистиллированной воде, а ультрадисперсные частицы SiO2 предварительно обрабатывают ультразвуком в дистиллированной воде в течение 30 мин с частотой 35 кГц. Изобретение обеспечивает повышение продуктивности рыбы, подавляет патогенную и условно-патогенную микрофлору и увеличивает относительную численность потенциально полезных видов бактерий в кишечнике. 7 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к рыбоводству и может быть использовано для кормления рыб.
Установлено, что ультрадисперсные частицы (УДЧ) металлов могут проявлять способность к коррекции кишечной микробиоты за счет подавления плотностно-зависимой коммуникации у бактерий через подавление синтеза автоиндукторов (АИ), внеклеточное связывание АИ и блокирование комплекса «сигнальная молекула-рецепторный белок» (Sadekuzzaman M., Yang S., Mizan M.F.R., Ha S.D. Current and recent advanced strategies for combating biofilms // Compr Rev Food Sci Food Saf. - 2015. - Vol.14(4). - P.491-509. doi:10.1111/1541-4337.12144; Hayat S., Muzammil S., Shabana, Aslam B., Siddique M.H., Saqalein M., Nisar M.A. Quorum quenching: role of nanoparticles as signal jammers in Gram-negative bacteria // Future Microbiol. - 2019. - Vol.14. - P.61-72. doi:10.2217/fmb-2018-0257).
Одним из перспективных способов коррекции кишечной микробиоты является использование УДЧ SiO2, активность которых обусловлена образованием активных форм кислорода (Chu Z., Huang Y., Li L., Tao Q., Li Q. Physiological pathway of human cell damage induced by genotoxic crystalline silicananoparticles // Biomaterials. - 2012. - Vol.33(30). - P.7540-7546. doi:10.1016/j.biomaterials.2012.06.073). УДЧ SiO2 способны перехватывать сигнальные молекулы (АГЛ) и в итоге вести к тушению биолюминесценции V. fischeri (Miller K.P., Wang L., Chen Y.P., Pellechia P.J., Benicewicz B.C., Decho A.W. Engineering nanoparticles to silence bacterial communication // Front Microbiol. - 2015. - Vol.6. - P.189. doi:10.3389/fmicb.2015.00189; Miller E.L., Kjos M., Abrudan M.I., Roberts I.S., Veening J.W., Rozen D.E. Eavesdropping and crosstalk between secreted quorum sensing peptide signals that regulate bacteriocin production in Streptococcus pneumoniae // ISME J. - 2018. Vol.12(10). P.2363-2375. doi:10.1038/s41396-018-0178-x). Высокая биосовместимость УДЧ SiO2 открывает возможность повышения эффективности коррекции кишечной микробиоты с помощью сочетанного применения с пробиотическими штаммами бактерий, способных активно подавлять рост патогенных микроорганизмов.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является использование фитосоединений природного происхождения и пробиотических штаммов бактерий.
Известен способ подавления плотностно-зависимой коммуникации бактерий (WO 2009114810, A61K 31/357, A61P 31/12, 2009 г.) с использованием компонентов лекарственных растений - эллагитанинов (вескалагина и касталагина).
Недостатком данного способа является трудоемкость процесса получения эллагитанинов из растений Conocarpus erectus L. (Combretaceae).
Известна кормовая добавка из бактерий штамма Bacillus subtilis 111 с титром 2⋅106-6⋅109 КОЕ/г. и наполнителя (диатомит в виде обожженной крошки), подавляющая развитие патогенных микроорганизмов и способствующая формированию полезной микрофлоры в пищеварительном тракте (RU 2569002, A23K 1/16, A23K 1/175, 2015 г.).
Известна композиция на основе фитоэкстрактов, подавляющая чувство кворума у бактерий (RU 2542464, A61K 36/61, A61K 36/185, A61K 36/49, A61P 31/04, 2015 г.), состоящая из высушенных водных или спиртовых экстракта коры дуба (Quercus cortex), почек березы (Betulae gemmae), листьев эвкалипта (Eucalyptus folia).
Известен способ модуляции кишечной микробиоты (RU 2738265, A61K 38/00, A61K 38/16, C07K 14/47, A23L 33/00, 2020 г.), который предусматривает пероральное введение α- и/или β-дефензинов млекопитающих.
Известен способ для ингибирования различных систем «кворум сенсинга» lux/luxr типа у бактерий (RU 2744456, A61K 31/37, A61P 31/04, 2021 г.) с помощью кумарина.
Недостатком данных способов является её ограниченная область применения, так как используется для сельскохозяйственных животных и птицы.
Известен способ применения хвойно-энергетической добавки в кормлении рыб (RU 2676727, A23K 50/80, 2019 г.).
Недостатком данного способа является необходимость непосредственно перед кормлением, вымачивать корм в течение 3-х минут в хвойно-энергетической добавке, что может привести к изменению физических свойств корма и снижению усвояемости некоторых питательных веществ.
Известен способ коррекции микробиома кишечника рыб (RU 2785408, A23K 50/80, 2022 г.), который предусматривает введение в основной рацион пробиотического препарата «Соя-бифидум», в количестве 0,7 мл/кг корма.
Недостатком данного способа является низкая продуктивность рыб.
Известна кормовая добавка (RU 2794794, A23K 50/10, A23K 10/30, 2023), состоящая из трех высушенных водных экстракта - коры дуба, листьев березы и травы зверобоя, для профилактики заболеваний и регулирования пищеварительных процессов в желудочно-кишечном тракте - увеличить грамположительные бактерии Ruminococcaceae, Lachnospiraceae и снизить грамотрицательные бактерии класса Negativicutes.
Недостатком добавки является её ограниченная область применения, так как используется только для жвачных животных.
Задачей изобретения является коррекция кишечной микробиоты кишечника рыб, с целью повышения продуктивности рыб.
Поставленная задача решается путем скармливания комбикорма, тонкий слой которого опрыскивают пробиотическим препаратом «Бифидобиом» (с содержанием не менее 1 х 1010 КОЕ/г Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium adolescentis), в количестве 0,7 мг/кг корма предварительно растворенный в дистиллированной воде и ультрадисперсными частицами SiO2 полученными методом плазмохимического синтеза, размером 126,5±9,7 нм, в дозе 200 мг/кг корма, предварительно обработанные ультразвуком в дистиллированной воде в течение 30 мин с частотой 35 кГц.
Для осуществления способа проведены экспериментальные исследования в условиях кафедры биотехнологии животного сырья и аквакультуры Оренбургского государственного университета, в рамках которого методом пар-аналогов было сформированы 2 группы (n=30) молоди карпа. Контрольная группа (контроль) получала основной рацион (ОР), а опытная группа (опытная) - ОР + пробиотический препарат «Бифидобиом» (доза 0,7 мг/кг) + УДЧ SiO2 (доза 200 мг/кг).
В качестве ОР использовался сбалансированный по основным питательным веществам корм для карповых рыб КРК-110-1 производства ОАО «Оренбургский комбикормовый завод» (г. Оренбург). Пробиотический препарат «Бифидобиом» производства ООО «Провита-Лактис» (г. Бугуруслан). УДЧ SiO2 получены методом плазмохимического синтеза (ООО «Плазмотерм», г. Москва), размером 126,5±9,7 нм, Z-потенциал - 29±0,1 мВ.
Биологическое разнообразие микробиома кишечника рыб проводили по средству выделения ДНК с использованием набор реагентов QIAamp® DNA Mini Kit. Были отобраны по три образца с каждой группы содержимого кишечника. Секвенирование образцов выполнено в ЦКП «Персистенция микроорганизмов» Института клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН (г. Оренбург). Результаты исследований обработаны с применением общепринятых методик при помощи приложения «Excel 2010» и «Statistica 10.0».
В результате экспериментальных исследований зафиксирован ростостимулирующий эффект от включения в рацион рыб пробиотического препарата «Бифидобиом» и УДЧ SiO2 (табл. 1). Установлено достоверное повышение живой массы карпа опытной группы на 8 - 9,8 % относительно контроля, начиная с 3 недели эксперимента.
Таблица 1 - Динамика живой массы карпа, г
Группа Неделя эксперимента
1 2 3 4 5 6 7 8
Контроль 54,1 ± 3,1 59,4 ± 3,2 62,0 ± 6,3 64,1 ± 5,7 75,2 ± 7,5 85,5 ± 9,5 96,8 ± 10,6 107,3 ± 11,5
Опытная 55,7 ± 3,0 59,9 ± 3,6 66,9 ± 4,2* 70,4 ± 4,0* 81,2 ± 5,9* 92,4 ± 6,6* 104,8 ± 9,6* 116,9 ± 10,1*
Примечание: * Р≤0,05
По данным высокопроизводительного секвенирования тотальной ДНК, выделенной из кишечника рыб, в опытной группе установлено увеличение индексов разнообразия кишечной микробиоты по сравнению с контролем: индекса Шеннона (фиг. 1) и индекса Симпсона (фиг. 2). На 3D диаграмме ординации точки, соответствующие образцам кишечной микробиоты отмечены отдельные изолированные кластеры (фиг. 3).
Анализ микробиома кишечника подопытных рыб установил существенные изменения соотношений бактериальных таксонов в микробиоте кишечника карпа опытной группы на всех таксономических уровнях относительно контрольных значений. В частности, наблюдалось существенное увеличение доли фил Actinobacteria до 24,3 %, Firmicutes до 23,4 %, и значительное снижение доли филы Spirochaetes до 29,3 % (фиг. 4).
На уровне классов значительно возрастала доля Actinobacteria до 23,7 %, Bacilli до 20,6 %, Cyanobacteria до 1,9 %; существенно снижалась доля облигатно анаэробных бактерий классов Fusobacteriia до 11,3 % и Spirochaetia до 29,3 % (фиг. 5).
На уровне семейств существенно снижалась доля Aeromonadaceae до 10,2 %, Brevinemataceae до 29,3 %; полностью исчезло семейство Azospirillaceae; существенно возросли доли Micrococcaceae до 5,2 %, Pseudomonadaceae до 9,6 % (фиг. 6).
На уровне родов значительно снижались доли Aeromonas до 10,2 %, Brevinema до 29,3 %, Cetobacterium до 11,3 %; полностью исчез род Niveispirillum; возросли доли родов Micrococcus, Pseudomonas, Streptococcus (фиг.7).
Анализируя полученные данные, можно сделать следующие выводы:
- Кормовая добавка для рыб состоящего из пробиотического препарата «Бифидобиом» (в количестве 0,7 мг/кг корма) и ультрадисперсных частиц SiO2 (в количестве 200 мг/кг корма) обеспечивает коррекцию кишечной микробиоты, а именно снижает численность патогенной и условно-патогенной микрофлоры и увеличивает относительную численность потенциально полезных видов бактерий, и как следствие повышает продуктивность рыб;
- заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Claims (1)

  1. Кормовая добавка для рыб, обеспечивающая коррекцию кишечной микробиоты, включающая пробиотический препарат «Бифидобиом» в количестве 0,7 мг/кг корма с содержанием не менее 1×1010 КОЕ/г Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium adolescentis и ультрадисперсные частицы SiO2 размером 126,5±9,7 нм, в количестве 200 мг/кг корма, причем препарат «Бифидобиом» предварительно растворяют в дистиллированной воде, а ультрадисперсные частицы SiO2 предварительно обрабатывают ультразвуком в дистиллированной воде в течение 30 мин с частотой 35 кГц.
RU2024108529A 2024-04-01 Кормовая добавка для рыб, обеспечивающая коррекцию кишечной микробиоты RU2821578C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2821578C1 true RU2821578C1 (ru) 2024-06-25

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009114810A3 (en) * 2008-03-14 2009-12-23 The Florida International Uinversity Board Of Trustees Use of ellagitannins as inhibitors of bacterial quorum sensing
RU2569002C1 (ru) * 2014-11-13 2015-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "БИОТРОФ" Кормовая добавка с пробиотической активностью на минеральной основе
RU2785408C1 (ru) * 2022-10-17 2022-12-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" Способ коррекции микробиома кишечника для повышения резистентности организма рыб

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009114810A3 (en) * 2008-03-14 2009-12-23 The Florida International Uinversity Board Of Trustees Use of ellagitannins as inhibitors of bacterial quorum sensing
RU2569002C1 (ru) * 2014-11-13 2015-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "БИОТРОФ" Кормовая добавка с пробиотической активностью на минеральной основе
RU2785408C1 (ru) * 2022-10-17 2022-12-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" Способ коррекции микробиома кишечника для повышения резистентности организма рыб

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АРИНЖАНОВА М.С. и др. "Биологическое действие ультрадисперсных частиц SiO2, пробиотического препарата Бифидобиом и комплекса микроэлементов на организм карпа", Животноводство и кормопроизводство, 2023 г. N 106 (1), стр. 48-56. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. Dietary administration of probiotic Paenibacillus ehimensis NPUST1 with bacteriocin-like activity improves growth performance and immunity against Aeromonas hydrophila and Streptococcus iniae in Nile tilapia (Oreochromis niloticus)
Kewcharoen et al. Probiotic effects of Bacillus spp. from Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) on water quality and shrimp growth, immune responses, and resistance to Vibrio parahaemolyticus (AHPND strains)
Raabis et al. Effects and immune responses of probiotic treatment in ruminants
Abumourad et al. Evaluation of Lactobacillus plantarum as a probiotic in aquaculture: emphasis on growth performance and innate immunity
Hayatgheib et al. A review of functional feeds and the control of Aeromonas infections in freshwater fish
EP3209307B1 (en) Probiotic and prebiotic compositions
Touraki et al. Antibacterial effect of Lactococcus lactis subsp. lactis on Artemia franciscana nauplii and Dicentrarchus labrax larvae against the fish pathogen Vibrio anguillarum
WO2016046706A1 (en) Probiotic fermented feed additives
Steinberg et al. Prospecting of potentially probiotic lactic acid bacteria from bovine mammary ecosystem: imminent partners from bacteriotherapy against bovine mastitis
Ramadhani et al. Vibrio Dynamics and Health Status of Pacific White Shrimp Fed with Cinnamaldehyde-Containing Feed.
WO2005087241A1 (ja) 家畜・家禽類又は魚介類の感染防除剤
JP2010051247A (ja) 病原細菌ならびに真菌に対して抗菌作用を示すバチルス・アミロリケファシエンスを有効成分とする生物的防除剤
RU2821578C1 (ru) Кормовая добавка для рыб, обеспечивающая коррекцию кишечной микробиоты
CN116919998A (zh) 植物乳杆菌shy21-2在水产养殖中防治病原菌感染和增强免疫力的应用
JP6355512B2 (ja) 不活化ワクチン製剤、並びに感染症予防方法
ES2774313T3 (es) Aditivo para piensos, alimentos, agua potable o preparaciones farmacéuticas
RU2821579C1 (ru) Способ коррекции микробиоценоза кишечника рыб для повышения их продуктивности
RU2812895C1 (ru) Способ повышения продуктивности и резистентности организма рыб
RU2812896C1 (ru) Способ коррекции кишечной микробиоты для повышения резистентности организма рыб
KR20200015173A (ko) 뱀장어 사료내 항생제 대체를 위한 신바이오틱스 개발
Zhang et al. A newly isolated strain of Bacillus subtilis W2Z exhibited probiotic effects on juvenile red claw crayfish, Cherax quadricarinatus
RU2799554C1 (ru) Новый пробиотический препарат на основе консорциума спорообразующих бактерий для аквакультуры и животных и способ его получения
RU2796824C1 (ru) Способ повышения продуктивности рыбы
AU2012223481B2 (en) Sporulation-deficient B. texasporus cells and methods for efficient and cost-effective inactivation and use thereof
Сагымбек et al. QUANTITATIVE AND QUALITATIVE EFFECTS OF 010K-LACTOBACILLUS PARACASEI AND THE" ECOPROBIOTIC" PROBIOTIC PREPARATION ON THE GROWTH AND INTESTINAL MICROFLORA OF FISH