twitter

image1 image1 image1 image1

Probiotyki w żywieniu zwierząt na podstawie najnowszych badań – ocena skuteczności, korzyści i oczekiwania

Zbigniew Osiński, Anna Szczotka-Bochniarz, Krzysztof Kwiatek

Terminem probiotyki są określane żywe drobnoustroje, które podane w odpowiedniej ilości wywierają korzystny wpływ na zdrowie gospodarza – w rozważanym przypadku zwierzęta gospodarskie. Mogą być one dopuszczone do stosowania jako dodatek paszowy po przejściu procesu rejestracji, zgodnie z rozporządzeniem (WE) nr 1831/2003 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 22 sierpnia 2003 r. w sprawie dodatków stosowanych w żywieniu zwierząt (z późn. zm.). W załączniku nr I w/w rozporządzenia przypisano je do grupy dodatków zootechnicznych, które zdefiniowano (art. 6) jako stosowane w celu uzyskania korzystnego wpływu na cechy użytkowe zwierząt gospodarskich, poprawy ich stanu zdrowia lub korzystnie wpływające na środowisko. Ideą wprowadzonego prawodawstwa było określenie zasad stosownie do określonego przypadku, jak również obowiązków posiadacza zezwolenia, polegających na wprowadzeniu obowiązkowych działań zarówno przed wprowadzeniem dodatku paszowego do obrotu, jak i po jego rejestracji. Gwarantuje to możliwość monitorowania oraz rozpoznawania wszelkich bezpośrednich lub pośrednich, natychmiastowych, późniejszych lub nieprzewidzianych skutków zastosowania dodatków paszowych na zdrowie zwierząt i ludzi lub w stosunku do środowiska, wykorzystując ramy śledzenia produktu zgodnie z wymaganiami ustanowionymi w prawie żywnościowym. Kolejnym ważnym celem było nadążanie za postępem technologicznym w tym zakresie, którego źródłem jest zapotrzebowanie na pasze zapewniające uzyskiwanie wyznaczonych efektów hodowlanych w warunkach silnej konkurencji, przy jednoczesnym ukróceniu nieuczciwych praktyk polegających m.in. na oferowaniu produktów o cechach, których one nie posiadają. Stało się to pilniejsze w związku z faktem wycofania antybiotyków stosowanych jako stymulatory wzrostu. Pojawił się zatem nacisk na przeanalizowanie postępu dokonanego w zakresie rozwoju substancji zastępczych i innych metod: żywienia zwierząt, higieny, działań związanych z dobrostanem itd., które przy zapewnieniu odpowiedniego poziomu ochrony zdrowia publicznego oraz ochrony środowiska pozwoliłyby uzyskiwać podobne efekty, jednocześnie przy akceptowalnym nakładzie finansowym ponoszonym przez hodowców. Wynikiem uwzględnienia tych kwestii było zawarcie w rozporządzeniu (WE) nr 1831/2003 (z późn. zm.) konieczności udokumentowania spełnienia odpowiednich funkcji, właściwych dla określonej grupy dodatków paszowych. Element, jakim jest uzyskanie korzystnego wpływu na zdrowie zwierząt i na określone parametry paszy oraz polepszenie jakości żywności pochodzenia zwierzęcego skarmianych zwierząt gospodarskich, stanowi jeden z ważniejszych zagadnień przy rejestracji takiego dodatku. Już na etapie wprowadzania prawodawstwa przewidziano konieczność rozstrzygnięcia powyższych zagadnień przez Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA), o czym świadczy podjęcie tego tematu w preambule rozporządzenia (WE) nr 1831/2003. Ze strony hodowców powstały oczekiwania, aby zaoferowano im pasze o recepturach, które przyniosłyby efekty przyśpieszenia przyrostów masy ciała utrzymywanych zwierząt i poprawienia innych parametrów produkcyjnych, co pozwoliłoby na zastąpienie zakazanych antybiotykowych stymulatorów wzrostu. Od dawna takie możliwości upatrywano w zastosowaniu pasz z dodatkiem probiotyków. Dodatkowo w sytuacji powszechnej globalizacji rynku paszowego i produkcji mięsa, prawa rynkowe doprowadziły do silnej konkurencji, gdzie powstał do rozstrzygnięcia ważny dylemat, polegający na podjęciu decyzji przez hodowcę, czy stosować paszę z zawartością probiotyków, która podnosi koszty hodowli i czy uzyskane parametry produkcyjne przy sprzedaży tak skarmianych zwierząt przyniosą pożądany zysk, pozwalający na pokrycie poniesionych wydatków. Jest to kwestia również ważna z punktu naukowego, gdyż prowadzone dotąd badania nie wykazały jednoznacznie, że stosowanie probiotyków ma jednoznacznie pozytywny wpływ na parametry produkcyjne i opłacalność produkcji zwierząt. Analiza taka doprowadza do wniosku, iż przy rozważaniu efektywności stosowania probiotyków jako dodatków paszowych trzeba oddzielić dwa obszary: jeden związany z poprawą zdrowotności zwierząt, drugi związany z uzyskiwaniem stymulacji wzrostu. W Instytucie Żywienia Zwierząt, Uniwersytetu Berlińskiego pod koniec ubiegłej dekady dokonano kwerendy prac doświadczalnych z zakresu oceny skuteczności stosowania probiotyków u zwierząt gospodarskich pod kątem poprawy efektów produkcyjnych. Na 22. publikacje, tylko w 4. pracach stwierdzono statystycznie istotną ich poprawę w porównaniu do grupy kontrolnej. Wnioskiem z przeprowadzonej kwerendy było stwierdzenie dotyczące występowania dużych różnic - zarówno gatunkowych, jak i osobniczych - w reakcji zwierząt na skarmianie paszami z zawartością tego rodzaju dodatków paszowych. Dużą zmienność otrzymywanych wyników tłumaczono tym, iż powszechnie uważa się, że źródłem działania probiotyków jest modyfikacja flory bakterii jelitowych w danej populacji, a ich skuteczność zależy od stanu mikrobiologicznego zarówno całego stada zwierząt, jak i poszczególnych osobników. Wyniki najnowszych badań z tego zakresu wskazują, że nie jest to takie oczywiste, gdyż istnieją inne czynniki, np. związane z układem odpornościowym poszczególnych gatunków zwierząt i jego etapami kształtowania się, które stwarzają konieczność rozpatrywania skuteczności działania tego rodzaju dodatków na bardziej zaawansowanej naukowo płaszczyźnie, nie branej dotąd pod uwagę. Ponadto zaczęto zauważać sporadycznie występowanie w pewnych przypadkach efektów niepożądanych, np. biegunek, dysfunkcji przewodu pokarmowego u zwierząt lub obniżenia przyrostów względem grup kontrolnych, gdzie z powodu niedostatecznego rozpoznania wszystkich mechanizmów działania poszczególnych probiotyków na konkretne gatunki zwierząt lub niedostatecznego upowszechnienia najnowszej wiedzy w tym zakresie wyniki nie były satysfakcjonujące. Powodować to może straty ekonomiczne nie tylko poprzez zwiększenie nakładów finansowych na zakup tego rodzaju pasz, które nie dały oczekiwanego efektu, ale też w związku z koniecznością skorzystania z interwencji lekarzy weterynarii, co generuje dodatkowe koszty związane z utrzymaniem stada. Jednak analizując cały obszar związany z korzystnym wpływem na zdrowotność zwierząt skarmianych paszą z zawartością probiotyków, sytuacja jest bardziej klarowna. W większości prac doświadczalnych potwierdza się uzyskiwanie efektu prozdrowotnego. Jednak ostatnie badania wskazują, że wykorzystanie najnowszej wiedzy w tym zakresie oraz rozpoznanie pewnych czynników związanych z działaniem odpowiednich mechanizmów układu odpornościowego poszczególnych gatunków zwierząt gospodarskich pozwala na możliwości kształtowania uzyskiwanych efektów prozdrowotnych. Ma to ogromne znaczenie nie tylko dla hodowców oczekujących konkretnych efektów, ale również dla producentów, którzy podczas rejestracji takich dodatków paszowych oraz wprowadzając je do obrotu są zobowiązani do przedstawienia odpowiednich ich cech. Są oni też autorami etykiet i ulotek reklamowych, na podstawie których hodowcy najczęściej podejmują decyzję o zakupie, biorąc również pod uwagę kryterium ceny produktu. Istnieje zatem potrzeba określenia parametrów i na tyle ścisłych kryteriów oceny tego rodzaju dodatków paszowych, aby była możliwość zarówno spełnienia wymagań prawnych, w szczególności związanych z procesem rejestracji, jak i umożliwiających obiektywne porównywanie cech lub nawet ich eksponowanie w działaniach marketingowych przez producenta preparatu. Temat ten został podjęty również przez instytucje europejskie odpowiadające za poszczególne obszary związane z regulacją prawną oraz oceną bezpieczeństwa dodatków paszowych, takie, jak: Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) i Unijne Laboratorium Referencyjne ds. Dodatków Paszowych (EURL-FA). W pracach takich na szczeblu międzynarodowym jako eksperci uczestniczą również pracownicy krajowych laboratoriów referencyjnych ds. dodatków paszowych z Polski: prof. dr hab. K. Kwiatek i lek. wet. M. Walczak z PIWet-PIB w Puławach oraz dr W. Korol z Krajowego Laboratorium Pasz w Lublinie. Pozytywny wpływ pasz z dodatkiem probiotyków na parametry związane z opłacalnością produkcji można ocenić badając dzienne przyrosty masy ciała zwierzęcia (DWG – daily weight gain) oraz zużycie paszy wyrażone wskaźnikiem wykorzystania paszy (FCR – feed conversion ratio). Skuteczność ta może być stwierdzana w odniesieniu do grupy kontrolnej zwierząt hodowanych w tych samych warunkach, gdzie jedyną zmienną jest podawanie probiotyku. Jeśli względem grupy kontrolnej zauważony będzie statystycznie istotny wzrost dziennych przyrostów masy ciała, przy takich samych lub lepszych wskaźnikach wykorzystania paszy, pozytywny efekt stosowania preparatów zostanie wykazany. Do analizy istotności należy użyć odpowiednich metod statystycznych, które by uwzględniały oprócz rozkładu wyników również wpływ ilości zwierząt, które były przedmiotem badań. W tego typu programach badawczych najczęściej stosuje się metodę statystyczną ANOVA. Parametry związane z wykazaniem pozytywnego wpływu na zdrowie i kondycję zwierząt jest trudniej określić. W niektórych programach, gdzie jest zapewniona odpowiednia baza naukowo-badawcza, po zastosowaniu probiotyków wykonuje się inokulację zwierząt patogenami. Jest to kłopotliwe ze względów bezpieczeństwa oraz z powodu występowania innych czynników, jak znaczny wpływ mechanizmów obronnych poszczególnych gatunków zwierząt na końcowe obserwacje, a także konieczność badań dość dużej populacji zwierząt, zapewniającej odpowiednią wiarygodność uzyskanych wyników. Nie bez znaczenia są również kwestie etyczne. Jednym z elementów oceny skuteczności pasz z probiotycznymi dodatkami paszowymi może być ocena morfometryczna i histopatologiczna układu pokarmowego zwierząt hodowlanych. Badania takie dokonuje się poprzez porównanie rozmiarów i struktury pobranych pośmiertnie odpowiednich odcinków jelit i porównanie wyników grupy zwierząt skarmianych paszami z dodatkami ocenianych probiotyków oraz  grupy kontrolnej. Ocena oparta jest na wykazaniu różnic w wielkości i ukształtowaniu zasadniczych elementów jelit cienkich, które są bezpośrednim miejscem działania probiotyków. Porównując uśrednione dla odpowiednich grup zwierząt (kontrolna i skarmiana probiotykami) wymiary kosmków jelitowych: długość i szerokość w odpowiednich częściach przewodu pokarmowego oraz krypt jelitowych: głębokość i szerokość krypt oraz wielkość ich powierzchni (przemnożenie wymiarów) spodziewamy się ich zwiększenia/zmniejszenia, a w związku z tym poprawy cech morfologicznych jelit. Pozwala to na lepsze wchłanianie składników pokarmowych i funkcjonowanie mechanizmów obronnych jelit, co wpływa na poprawę stanu zdrowia zwierząt, ograniczenie występowania biegunek, zwiększenie przyrostów masy ciała oraz mniejsze zużycie paszy. Niewątpliwą zaletą tego rodzaju badań jest to, iż można wykorzystać materiał pozyskany od zwierząt, których mięso przeznaczone jest do celów konsumpcyjnych, gdyż często takie części przewodu pokarmowego są traktowane jako odpad poubojowy. Ponadto do wykonania tego typu badań potrzebne są małe, zaledwie kilkucentymetrowe wycinki jelit (skrawki o długości 305 cm). Dla uzyskania odpowiedniej wiarygodności wysnutych wniosków, używa się najczęściej testu ANOVA do statystycznej analizy otrzymanych wyników.