MIKROFLORA JELIT KONIA I PROBIOTYKI

JAK WYGLĄDA NATURALNA MIKROFLORA KONIA?

Flora bakteryjna jelit jest unikalna dla każdego konia, ale pewne grupy dominują u wszystkich zdrowych. Mikroorganizmy jelitowe należą do grup: pierwotniaki, bakterie, grzyby, bakteriofagi, archeobakterie. W każdej części jelit tworzą specyficzny zespół. Zasiedlają całe jelita, ale najwięcej jelito ślepe i okrężnicę – komory fermentacyjne

Bakterie to główna grupa drobnoustrojów jelit. W jelicie krętym najwięcej jest Firmicutes i Proteobacteria a w jelicie grubym Firmicutes (46–70%) i Bacteroidetes, a także Proteobacteria, Verrucomicrobia, Actinobacteria, i Spirochaetes. Mikroflora koni na diecie z trawy zawiera: Firmicutes 44 %, Verrucomicrobia, Proteobacteria i Bacteroidetes około 4 % i ponad 38% innych.[19]. Wyniki 30-tygodniowego badania na 35 klaczach walijskich pokazały, że dominujące rzędy u wszystkich koni były to Bacteroidetes > Firmicutes > Fibrobacter. Najczęstszym gatunkiem był Fibrobacter – bakteria celulolityczna. [36]. Grupy bakterii jelita grubego koni pod względem używanych substratów to fibrolityczne, polisacharydolityczne, celulolityczne, hemicelulolityczne, pektynolityczne, ksylanolityczne, dekstrynolityczne, amylolityczne (zużywają skrobię), glikolityczne, zużywające mleczan, proteolityczne. Główne taksony w jelitach koni to [11]:

Firmicutes (20 -59 %):

1. Bacilli: Streptococcus (S. bovis, S. equines, S. lactis), Staphylococcus, Lactobacillus (L. bifdus, L, salivarius, L., mucosae), Bacillus.

2. Clostridia: Clostridium (C. dissolvens), Eubacterium, Butyvibrio, Ruminococcus (R. albus, R. flavefaciens), Sporobacter, Lachnobacterium, Oscillibacter

3. Negativicutes: Megasphaera (M. elsdenii), Mitsuokella (M. jalaludinii), Veillonella (V. gazogenes)

Bacteroidetes (2-65%) (np Prevotella, Bacteroides amylophilus i B. ruminicola, Barnesiella)

Proteobacteria (0-14%) (np. Serratia, Actinobacillus, Pseudomonas, Rhizobium)

Verrucomicrobia (0-24%) (np. Akkermansia)

Spirochaetes (1-9 %) (np.Treponema)

Fibrobacteres (1-7%) (Fibrobacter, np Fibrobacter succinogenes)

Actinobacteria (0-2%), np Propionibacterium

Pozostałe grupy drobnoustrojów układu pokarmowego konia to: grzyby (np Piromyces equi, P. citronii i Caecomyces equi, rozkładają celulozę i hemicelulozę), pierwotniaki (znamy ponad 50 gatunków z jelita grubego koni, najpopularniejsze to Blepharocorys i Cycloposthium, inne to np. Allantosoma, Callimastix, Didesmis, Endamoeba, Trichomonas. Kolonizują tkanki roślinne, zjadają chroloplaty, ale nie wpływają na strawność celulozy), bakteriofagi (wirusy atakujące bakterie, regulują ich ilość), archeobakterie (jelito ślepe i okrężnica, produkują metan, pobudzają rozkład węglowodanów przez bakterie celulolityczne; Methanobacterium, Sulfolobus, Methanosarcina)[11]

Rdzeniowa część mikroflory, 5- 15 %, jest wspólna dla wszystkich koni. Należą do niej rodziny Lachnospiraceae, Prevotellaceae i celulolityczne Ruminococcaceae i Fibrobacteraceae. Bakterie celulolityczne (Ruminococcus Albus, R. Flavefaciens, Fibrobacter Succinogenes) stanowią 1-9 % bakterii jelita ślepego. Są to niezbędna dla konia, kluczowe gatunki, ich brak ogranicza degradację materiału roślinnego i może prowadzić do zaburzeń! [38] Lachnospiraceae to mała rodzina bakterii 'rdzeniowych' obecnych przy każdej diecie (bogata we włókno, olej lub skrobię) ale w największej ilości przy wysokowłóknistej, najmniej przy bogatej w skrobię, która sprzyja dysbiozie jelitowej. [8]

Co robią drobnoustroje w jelitach: w jelicie grubym (okrężnica i j. ślepe) zachodzi fermentacja i produkcja wolnych kwasów tłuszczowych, używanych przez konia jako źródło energii. Fermentacja mikrobiologiczna pozwala na zużycie celulozy i hemicelulozy roślin i do uzyskaniaVFA które są absorbowane przez konia i używane jako jego główne źródło energii. [11]. Podczas fermentacji powstaje octan (źródło energii do naprawy i regeneracji tkanek), maślan (preferowane źródło energii dla kolonocytów i nabłonka jelit) i propionian, prekursor glukoneogenezy. Jelitowe drobnoustroje syntetyzują też witaminy B i K, stymulują odpowiedź immunologiczną, pomagają chronić przed patogenami, neutralizują toksyny, regulują ekspresje genów nabłonka gospodarza. [8]

Mikroflorę zaburza nagła zmiana diety. Zbadano, że u rocznych klaczek, po nagłej zmianie diety z sianokiszonki i ziarna na pastwisko z życicy i czerwonej koniczyny, w ciągu 4 dni spadła o 10% ilość Firmicutes a wzrosła Bacteroides. Niedobór Firmicutes wiąże się z osłabieniem układu pokarmowego. Na zmiany diety szczególnie wrażliwe są Clostridiales. [8]

Wiek wpływa na mikroflorę jelit. Źrebięta rodzą się z dość złożoną mikroflorą, w której dominuje Firmicutes. Konie dorosłe (5-12 lat) mają większą różnorodność mikrobów niż stare (19 – 28) [8]. Na mikroflorę wpływa też otyłość, u otyłych koni bywa zaburzona. U koni starszych było więcej Proteobacteria a u otyłych Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria. Różnica nie wpływała jednak na strawność paszy. [17] Mikroflora różni sie między populacjami (Cycloposthium ishikawai bywa u koni japońskich a nie u amerykańskich) a nawet między końmi jednej rasy na jednej diecie. Może to powodować różną wrażliwość na dietę, leczenie, choroby pokarmowe [11].

ZMIANY MIKROFLORY U KONI CHORYCH

Biegunka: konie zdrowe mają więcej Actinobacteria i Spirochetes, te z biegunką więcej Fusobacteria. Nie różni się relatywna ilość Lactobacillales (tu należy większość probiotycznych bakterii mlekowych) między zdrowymi i chorymi końmi. Zdrowe mają więcej Clostridiales [19]

Mikrobiota jelita a ochwat. U koni ochwaconych mikroflora jest znacznie zmieniona. Spada proporcja Firmicutes (prawie 70 % u zdrowych koni a 57 u ochwaconych), rośnie Verrucomicrobia (z 18 do 28 %) i ilość bakterii celulolitycznych, Ruminococcaceae i Clostridiaceae. Przy ochwacie wywołanym skrobią, spada ilość Escherichia coli a rośnie bakterii mlekowych, Streptococcus bovis i S. lutetiensis. Namnażanie baterii kwasu mlekowego obniża pH jelit z normalnego 6,5-7,1 do 4. Nietolerujące zakwaszenia bakterie fibrolityczne obficie umierają, prawdopodobnie uwalniając toksyny, które niszczą nabłonek jelit, zwiększają ich przepuszczalność, może dojść do kolki. [8]

Zapalenie jelit, kolki. Przy tych chorobach spada ilość typowo dominujących bakterii Firmicutes. Przy zmianie diety, chorobach jelit czy przekarmieniu skrobią, rośnie ilość bakterii mlekowych - Bacillus, Lactobacillus, Streptococcus, Clostridium. Nadmiar baterii mlekowych zakwasza jelito co obniża trawienia włókna i produkcję wolnych kwasów tłuszczowych Spada ilość fibrolitycznych, nie tolerujących kwasu, Fibrobacter i Ruminococcaceae. Ilość zużywających mleczan bakterii Veillonellaceae zostaje stała, nie przystosowują się do nadmiaru mleczanu. Mleczan akumuluje się i może doprowadzić do obstrukcji, choroby i śmierci konia. U koni podczas kolki i do miesiąca po stwierdzono większą ilość gatunków Bacteroidetes. Mikroflora zmienia się też podczas głodzenia, stresu transportowego i anestezji [8]

PROBIOTYKI DLA KONI

Probiotyki (gr. pro bios – dla życia) to żywe kultury bakterii i/lub grzybów, które podane doustnie w odpowiedniej ilości wywierają efekt zdrowotny na organizm gospodarza poza swoimi wartościami odżywczymi. Probiotyki, prebiotyki, antybiotyki i przeszczep mikrofauny z odchodów (FMT) to sposoby na zmianę składu flory bakteryjnej w celu profilaktyki i leczenia. Probiotyki podaje się ze względów prozdrowotnych: poprawa odporności i kondycji, ograniczenie biegunek, regulacja równowagi mikrobiologicznej jelit, zwiększenie integralność bariery jelit, poprawa przyswajalności paszy i wchłaniania, ograniczenie zasiedlenia jelit przez bakterie szkodliwe. Szczególnie korzystne dla zwierząt młodych, narażonych na stres, cierpiących na biegunki i rekonwalescentów. [2]

SKŁAD PROBIOTYKÓW DLA KONI

Skuteczność probiotyków zależy od składu, dawki, czasu rozpoczęcia i długości suplementacji. Kombinacja szczepów probiotyku musi być specyficzna dla choroby, bazować na wykazanych in vitro właściwościach, zawierać gatunki typowe mikroflory zdrowych koni. W składzie probiotyków są bakterie mlekowe (Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Enterococcus, Bifidobacterium), i inne (Bacillus, Escherichia, Leuconostoc, Propionibacterium, Pediococcus, Sporolactobacillus) oraz drożdże (Saccharomyces cerevisiae, S. Boulardii). [2] Probiotyki dla koni zawierają drożdże Saccharomyces cerevisiae (poprawiają strawność włókna, np Yea‐Sacc), bakterie mlekowe (Biogen K: Lactobacillus acidophilus, L. casei), inne bakterie (ColiCure: Escherichia coli.), drożdże Yarrovia lipolitica (odmiennie od S. Cerevisae, rozkładają tłuszcze nie cukry).

Szczepy używane jako probiotyki muszą mieć zdolność przetrwania w jelitach i kolonizacji ich, adhezji do śluzówek i nabłonków, oraz właściwości antydrobnoustrojowe. Pozytywny efekt probiotyków bez dobrej kolonizacji może nie wychodzić poza czas podawania i wymaga długiej lub powtarzanej kuracji. Przykładem są Saccharomyces boulardii i S. Cerevisiae, wykazują korzystny wpływ na jelita koni i zwykle są zdolne w nich przetrwać ale nie je trwale kolonizować. [19, 28]

Wiele probiotyków dla koni ma zasiedlać okrężnicę, ale najczęściej używane gatunki, bakterie mlekowe (Lactobacillus, Bifidobacterium, Enterococci), nie są głównymi drobnoustrojami jelita grubego koni (są nimi rząd Clostridiales) więc nie zawsze dają efekt. Nie zawsze też dany szczep stabilizuje mikroflorę; np ograniczenie rozprzestrzeniania się Salmonelli u koni przez probiotyki, zależnie do szczepu, ma rezultat zerowy lub ograniczenia o 65 %. [8]

Skuteczne probiotyki są cały czas poszukiwane i badane. Np w 2004 szukano bakterii mlekowej, która będzie rodzima dla przewodu pokarmowego konia i użyteczna w profilaktyce i terapii chorób układu pokarmowego. Badano odporność na żółć i kwas, tlen i inhibicję enteropatogenów. Izolat który pomyślnie przeszedł test podano koniom. 4 z 47 iziolatów znacząco hamowały wrost Salmonella spp. Wybrany szczep Lactobacillus pentosus wstrzymywał też wzrost E. coli, i w sposób średni S. zooepidemicus i C. difficile a słabo C. perfringens. Po podaniu był obecny w kale prawie 90% koni. Wykazał więc in vitro i in vivo cechy użytrczne w profilaktyce chorób koni.[15]


4 MECHANIZMY DZIAŁANIA PROBIOTYKÓW [19]:

Modulacja odporności. moga wpływać na układ odpornościowy stymulująco lub inhibitująco. Probiotyki i ich metabolity są rozpoznawane przez receptory nabłonka i jelitowe komórki odpornościowe. Efektem jest wzmocnienie bariery jelitowej, wzrostu nabłonka jelit, indukcja produkcji przeciwciał i defensyn, ograniczenie wzrostu patogenów i wpływ przeciwzapalny.

Produkcja substancji przeciwdrobnoustrojowych: (bakteriobójcze i bakteriostatyczne): kwasy tłuszczowe, kwas mlekowy, octowy, mrówkowy, bakteriocyny, antybiotyki i inne.

Wykluczenie przez współzawodnictwo: (wypieranie) ograniczenie możliwości kolonizacji przez patogeny, blokowanie receptory patogenom, zapobieganie ich wniknięciu do komórek nabłonka.

Inhibicja lub inaktywacja toksyn bakteryjnych. Niektóre probiotyki blokują efekt bakterii enteropatogennych lub wiążą toksyny tak, że są one niedostępne dla gospodarza, co jest korzystne przy biegunce. S. boulardii chroni jelita przed toksycznym efektem C. difficile, jej proteaza trawiąc toksynę. Lactobacilli zmniejszają produkcję toksyn Salmonella, E. coli, C. Perfringens[19]

ZASTOSOWANIE PROBIOTYKÓW DLA KONI

Sytuacje stresowe: odsadzenie, transport, choroby przewodu pokarmowego, zabiegi, kuracja antybiotykiem, gdzie może dojść do zmian w mikroflorze i pogorszenia funkcjonowania bariery jelitowej. Zbadano, że podanie probiotyku (przez 5 dni preparat z Lactobacillus plantarum, L. casei, L. acidophilus i Enterococcus faecium) koniom przyjętym do kliniki redukuje ilość bakterii Salmonella w kale po 48 h o 65%. Podawanie probiotyku wcześnie przed stresującym zdarzeniem, klilkukrotnie, może redukowac zakażenie środowiska Salmonellą i ryzyko infekcji. [33] W innym badaniu, probiotyk (zawierający L. Acidophilus, E. faecium, B. thermophilum i B. Longum) dawano koniom nie przed narażeniem na stres, a dopiero po operacji na kolke, raz dziennie przez 7 dni, i okazał się nieskuteczny: nie ograniczył wydalania bakterii Salmonella, ani biegunek [34]

Biegunki źrebiąt. Badanie na 54 źrebiętach noworodkach (wiek 1 do 7 dni) wykazało, że podanie specyficznych gatunkowo, końskich szczepów Lactobacillus wspomaga ich wzrost i ogranicza biegunki. Probiotyk zawierał 5 szczepów od zdrowych koni (Lactobacillus salivarius, L. Reuteri, L. crispatus, L. Johnsonii, L. equi), i był dawany codziennie. Spowodował znaczący wzrost masy ciała źrebiąt (w trzydziestym dniu różnica 6 kg) i znacznie mniejsza częstość biegunek, bez skutków ubocznych. [21] Korzystne w zapobieganiu biegunkom okazało się też podawanie źrebiętom szczepu Enterococcus faecalis. Dawano je 10 źrebiętom przez pierwsze sześć dni życia. U żadnego osobnika otrzymującego te bakterie nie było biegunki, a wystąpiła u czterech z dziesięciu źrebiąt kontroli. Bakterie izolowano z kału źrebiąt do 6 dnia po skończeniu podawania, nie było efektów ubocznych [29]. W kolejnym badaniu podawano źrebiętom wyizolowane z jelit koni, komensalne bakterie, w postaci preparatu LacFi (zawiera Lactobacillus ruminis, L. equi, L. reuteri, L. johnsonii, Bifidobacterium bovis). Szczepy te in vitro hamują zapalenie i chronią barierę jelitową. Podanie probiotyku skróciło biegunki, wykazało wpływ regulujący na jelita. Biegunka wystąpiła u 30,7% źrebiąt otrzymujących ten probiotyk i u 75,9% źrebiąt, którym go nie podawano. [30].

Nie każdy jednak probiotyk dobrze zadziała u źrebiąt. Np podawanie B. cereus var. toyoi nie miało wpływu na biegunki i zdrowie źrebiąt.[22] Czasem podany probiotyk powoduje tylko niewielkie zmiany w składzie mikroflory źrebiąt: podawanie preparatu zawierającego bakterie Lactobacillus spp. i Bifidobacterium animalis ssp. lactis przez trzy tygodnie nie zmieniło mikroflory, ale po 6 tygodniach wzrosła ilość Lactobacillus [32]. Podanie końskiego szczepu Lactobacillus pentosus wręcz nasiliło biegunki, objawy apatii, brak apetytu, słabość, kolki. Rozbieżność wyników skazuje, że każdy probiotyk musi być osobno sprawdzany pod kątem skuteczności u źrebiąt [19]



Poprawa strawności paszy. Korzystnie na proces trawienia działają drożdże, zwłaszcza zwiększają strawnośc włókna. Suplementacja Saccharomyces cerevisiae stymuluje strawność celulozy, korzystnie wpływa na fermentację, poprawia wykorzystanie paszy i odzywienie konia. [23] Korzystny wpływ żywych drożdży na trawienie włókna może wynikać z oddziaływania na mikroflorę jelitową i pobudzenia aktywności bakterii celulolitycznych. [20] Badacze brazylijscy opublikowali wyniki doświadczenia, gdzie 100-dniowa suplementacja diety S. cerevisiae Sc47 poprawiła rozwój kości u odsadzonych źrebiąt. Ma [31] W badaniu na 6 klaczach, sprawdzono wpływ dodatku do diety 2 g/konia/dzień żywych drożdży. Wynik: podawanie drożdzy S. cerevisiae dorosłym koniom zwiększyło strawność suchej masy, organic matter, NDF, and ADF. [13]

Zapalenie jelit powoduje drastyczne zmiany ich mikroflory. Suplementacja drożdży S. boulardii (skuteczne w leczeniu biegunek bateryjnych u ludzi) może zmniejszyć stopień nasilenia i czas trwania ostrego zapalenia jelit koni. Badano żywotność S. boulardii podanych doustnie zdrowym koniom (5 koni) i ich skutecznośc jako terapii wspierającej przy ostrym enterocolitis (14 koni). Stwierdzono, że mogą przetrwać w rpzewodzie pokarmowym ale nie kolonizują go na stałe.[26] W innym badaniu, podano S boulardii dousstnie co 12 godzin (25 g) koniom z bakteryjnym enterocolitis i biegunką. Badano 21 koni. Drożdże S boulardii przeżyły u ponad połowy koni do 3 dnia, ale nie było znaczącego wpływu na biegunki. [27]. W niektórych badaniach podawania koniom Saccharomyces boulardii skraca czas biegunki lub pomaga przy bakteryjnym zapaleniu jelit, ale w innych brak znaczącego efektu. Powodem może być brak kolonizacji. [19]

Biegunka z powodu antybiotyków (Antibiotic-associated diarrhea, AAD) to częsty efekt uboczny ich stosowania, może prowadzic do zapalenie jelit i kolki. Jest związana ze zmianą mikroflory. U 40% koni z AAD obecny jest Clostridium difficile; nieobecny u koni nieleczonych antybiotykami. Zmiany pojawiają się już na 5 dzień po antybiotyku a odbudowa mikroflory trwa kilka tygodni. [8]

CO TO SĄ EFEKTYWNE MIKROORGANIZMY (EM)?

Efektywne Mikroorganizmy to biopreparaty opisywane jako mieszanka prawie 80 gatunków drobnoustrojów. Opracował ją w 1980 r profesor ogrodnictwa Teruo Higa. Wchodzące w skład mieszanki drobnoustroje były testowane i są zaliczone przez Departament Rolnictwa USA do kategorii GRAS: uznane za bezpieczne. Nie są genetycznie modyfikowane, występują naturalnie w przyrodzie, pochodzą z gleby i żwaczy krów. Należą do 5 grup. Bakterie fotosyntetyzujące (Rhodobacter, Rhodopseudomonas palustris) produkują aminokwasy i glukozę, odżywiają promieniowce. Bakterie kwasu mlekowego (Streptococcus lactis, Lactobacillus casei) z węglowodanów produkowanych przez drożdże i bakterie fotosyntetyzujące wytwarzają kwas mlekowy (hamuje rozwój patogenów, np grzybów Fusarium) i reuterynę (hamuje wzrost szkodliwych bakterii, drożdży, pierwotniaków, grzybów). Grzyby (Penicillium, Aspergillus) z bakteriami kwasu mlekowego przyspieszają rozkład materii i ponowne włączenie pierwiastków w obieg. Drożdże (Saccharomyces albus, Candida utilis) zużywają cukry i aminokwasy wydzielane np przez bakterie fotosyntetyzujące. Produkują enzymy, antybiotyki i hormony, aktywujące podziału komórek. Ich wydzieliny zużywają promieniowce i bakterie mlekowe. Promieniowce (Streptomyces griseus, S. albus) wykorzystują materię organiczną i aminokwasy wydzielane przez bakterie fotosyntetyzujące. Wytwarzają antybiotyki, hamują rozwój szkodliwych grzybów i bakterii. Przyspieszają wiązanie azotu przez Azotobacter. Działanie Efektywnych Mikroorganizmów opiera się na symbiotycznej koegzystencji. Następuje ciągła wymiana pożywienia: produkcja przez jedne grupy związków niezbędnych innym. Np bakterie fotosyntetyzujące i Azotobacter magazynują azot, ale pierwsze są beztlenowe, a Azotobacter potrzebuje tlenu. Azotobacter żywi się materią organiczną, a jego metabolity wtórne odżywiają bakterie fotosyntetyzujące. Te z kolei wydalają substancje organiczne, będące pokarmem Azotobacter, którego rozmnażanie zmniejsza ilości tlenu, co jest korzystne dla beztlenowców [6]

ZASTOSOWANIE EM DLA ZWIERZĄT

Efektywne Mikroorganizmy stosuje się w hodowli jako dodatek do paszy i pojenia, do fermentacji obornika i higienizacji pomieszczeń. Korzyści to: poprawa zdrowia, ograniczenie ilości owadów, likwidacja odoru, poprawa warunków środowiska.[6] Jagnięta na pastwisku pryskanym EM i dostające EM dodawane do wody, miały lepsze przyrosty wagi i mniejsze zarobaczenie. [1] Efektywne Mikroorganizmy pomagają w utrzymaniu higieny środowiska, w którym przebywają konie (wybiegów, stajni), żłobów, poideł. Używa się ich też do oczyszczania stawów (przyspieszają rozkład materii, ograniczają zakwit i zamulenie) i w osadnikach przydomowych oczyszczalni. Warto polewać nimi stajenny kompostownik: przyspieszają uzyskanie, polepszają jakość kompostu, ograniczają odór.[6] U koni EMy są sprawdzonym elementem profilaltyki zaburzeń pokarmowych przy zmianie paszy, w sezonie pastwiskowym i u starych koni.

ZASTOSOWANIE EM W ROLNICTWIE EKOLOGICZNYM

EM są dopuszczone do stosowania w rolnictwie ekologicznym w celu zwiększenia plonów i zdrowia roślin i zwierząt. Stymulują regenerację gleby, przyspieszają mineralizację i humifikację. Wpływ EM na właściwości gleb badano w Hiszpanii: stosowane w ilości 30 l/ha zwiększyły biologiczną aktywności gleby (produkcję egzopolisacharydów, aktywność enzymów glebowych), humifikację materii i pojemność wodną [7] W Polsce zbadano wpływ EM-A na własności gleby płowej i czarnej ziemi: powodowały obniżenie gęstości a wzrost porowatości. [10] Najlepiej działają na glebach ubogich, zniszczonych, z zachwianą równowagą mikrobiologiczną. U wielu gatunków roślin stwierdzono ich działanie indukujące odporność, ochronne i plonotwórcze.[3] Zaprawa nasion 10% roztworem EM redukuje występowanie grzybów Alternaria, Botrytis, Septoria, Fusarium. U roślin traktowanych EM, rośnie liczba rozłogów, masa zielona, silniejszy wzrost, brak plamistości, lepszy rozwój, np większa masa liści i korzenia lubczyka i kozłka. [5] Moczenia nasion pszenicy przed siewem w roztworze EM A spowodowało wzrost plonu ziarna i słomy, liczby i masy nasion. W glebie wzrosła ilość bakterii nitryfikacyjnych. [4]W uprawie pszenicy i rzepaku zastosowano dwie dawki (400 i 1200 l/ha) do gleby przy siewie i jako oprysk w czasie wegetacji. Wykazano korzystny wpływ na parametry biometryczne roślin i ilość chlorofilu. [25] Na farmach w Nowej Zelandii użyto EM w ilości 10 L ha w 10,000 L ha wody; 3 razy dla cebuli, dwa dla groszku i 7 dla kukurydzy. Plon cebuli wzrósł o 29%, groszku o 31%, waga kolb kukurydzy o 23%. [9] W Bangladeszu EM zwiększyły plon fasolki o 105 -146 % a papryki 53 do 98 %; ryżu nieznacznie (o 17 %), na szpinak miały nieznaczny negatywny efekt [12]. W warunkach polskich zastosowanie EM w uprawie fasoli przyczyniło się do większej obsady roślin, ich średniej masy, liczby i grubości strąków, a więc większego plonu. [14] EM polepszają obronę roślin przed chorobami. Pięciokrotne zabiegi Efektywnymi Mikroorganizmami podczas wegetacji, chroniły pszenicę przed septoriozą i plamistością liści. [24].

ZALETY I WADY PROBIOTYKÓW, ALTERNATYWY

Zalety: bezpieczne. Nawet, jeśli preparat nie pomoże, nie powinien zaszkodzić. Probiotyki są badane przed wprowadzeniem na rynek. Skutki uboczne ich podawania są bardzo rzadkie (jest jeden raport o pokrzywce u konia po ich podaniu), dlatego są klasyfikowane jako bezpieczne dla zdrowia. U dorosłych koni, zarówno zdrowych, jak i chorych, podanie probiotyków, nawet przy trzykrotnej zalecanej dawki, nie wywołuje choroby. Najczęściej są też bezpieczne dla źrebiąt, ale w rzadkich przypadkach powodują u nich np zwiększenie biegunki, tak się stało po podaniu zdrowym noworodkom Lactobacillus pentosus izolowany od zdrowego źrebięcia. [19] Drobnoustroje zawarte w EM są wielokrotnie przebadane, ich bezpieczeństwo potwierdzają certyfikaty, m.in. certyfikat Polskiego Towarzystwa Rolnictwa Ekologicznego.[6] Zaletą probiotyków jest też łatwość podania.

Wady: Efekt stosowania bywa zmienny i nierównomierny, może nastąpić po długim okresie stosowania. Np wpływ probiotyku na wzrost owiec był wyraźny dopiero po 120 dniach. [2]. Złożoność oddziaływań naturalnej mikroflory wpływa na skuteczność probiotyków, rezultaty nie zawsze są powtarzalne i jednorodne. Trzeba je stosować regularnie i zgodnie z instrukcją.

Fakt: mikroflora przewodu pokarmowego koni, tak samo jak np mikroflora gleby, to zespół wielu garunków i szczepów organizmów o różnych potrzebach względem żywienia i pH i skomplikowanych wzajemnych zależnościach. Dlatego podawanie 1 lub kilku szczepów może, ale nie musi wystarczyć w konfrontacji z ogromną liczbą mikroorganizmów w jelitach koni/glebie.

Zagrożenia: Szczepy probiotyczne nie powinny mieć genów oporności na antybiotyki, które mogłyby ulec transferowi do oportunistycznych bakterii patogennych, jest to badanie przed rejestracją [19]. Naturalnymi nosicielami takich genów bywają np bakterie mlekowe (Lactobacillus i Bifidobacterium) i Enterococci. Jeśli w jelitach dochodzi do rozpadu komórek patogenów, uwolniony materiał genetyczny może być integrowany z genomem przez inne drobnoustroje.

Kontrowersje: wielkośc inokulum. Zwraca się uwagę na kwestię wielkości inokulum do skutecznego zasiedlenia nowego środowiska. Np każda gleba ma złożone interakcje i rodzime, najlepiej do niej dostosowane mikroogranizmy, na hektar to kilka do kilkunastu ton. Podobnie jest z jelitami konia. Mikroorganizmy wprowadzane mają trudne warunki do rozwoju. [16] Czy jednak jest to tylko kwestia ilości? Zarówno szczepionki glebowe jak probiotyki, podaje się do środowiska o złożonych procesach biologicznych, chemicznych i fizycznych. Mikroorganizmy, zarówno jelit, jak i gleby, biorą udział w rozkładzie materii, uwalnianiu składników odżywczych, wydzialają hormony i substancje chroniących przed patogenami. W glebie uczestniczą w tworzeniu układów koloidalnych, wiążących struktury gleby i będących pokarmem ważnych mikroorganizmów. [18] Dlatego probiotyki i szczepionki glebowe działają wtedy, jeśli mają zapewnione odpowiednie warunki i prawidłowo dobrane są szczepy i ich zestaw. Może być konieczne kilkakrotne podanie.

Inny sposób - transplantacja mikrobów z odchodów. Mikrobiota jelit zawiera tysiące gatunków a probiotyki – jeden lub kilka szczepów. Może to ograniczać ich mozliwośc wpłynięcia na całą mikroflorę. Transplantacja mikroorganizmuów z odchodów oznacza natomaist neitkniętą, kompleksową społecznośc drobnoustrojów z tysięcy szczepów. Fecal microbial transplantation (FMT) to transfer zawiesiny odchodów od zdrowego dawcy do jelit biorcy. W medycynie ludzkiej jest skuteczny np przy infekcjach C. Difficile. U koni może pomóc przy ostrym zapaleniu jelit lub chronicznej biegunce. U ludzi daje długotrwałą kolonizacje jelit a efekty uboczne są rzadkie. [19]

Wnioski: Mikroflora jelit ma sieć oddziaływań, którą łatwiej zaburzyć, niż odbudować. Probiotyki w tym pomagają, ale nie powinny być jedynym działaniem. Jeśli czynniki zaburzające (np stres, zła dieta, choroba) będą działać częściej i mocniej niż probiotyk, nie zauwazymy jego wpływu nawet, jesli spowalnia działanie tych czynników. Podawanie pro i prebiotyków powinno być więc częścia profilaktyki, zwłaszcza w okresach zmiany paszy czy stada. Warto je dawać zwłaszcza w okresach przesilenia i stresu, bo potencjlane korzyści zdecydowanie przeważaja nad ryzykiem, którym jest głównie możliwość słabszego działania, ale nie skutków ubcznych. We wspieraniu prawidłowej mikroflory ważną rolę mają też prebiotyki, o których napiszemy w kolejnym odcinku bloga.

Tekst i zdjęcia: Joanna Smulska

LITERATURA

1) "Utilisation of effective microorganisms commercial organic agriculture - A case study from New Zealand." Chamberlain T.P., Daly M.J., Merfield C.N., 1997.

2) "Probiotyki w żywieniu zwierząt hodowlanych – zastosowanie, działanie, zagrożenia" Adrian Augustyniak, Paweł Nawrotek , Przegląd Hodowlany 1/2014

3) "Możliwości wykorzystania efektywnych mikroorganizmów w ekologicznych systemach produkcji roślin uprawnych." Janas R., 2009. Probl. Inż. Rol., 3: 111-119.

4) "Wpływ biopreparatu EM na plonowanie pszenicy jarej oraz mikroorganizmy glebowe." Wielgosz E., Dziaba S., Dziaba J., 2009. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 542: 593-601.

5) "Efektywne Mikroorganizmy w rolnictwie ekologicznym. " Kowalska J., 2012.

6) "Możliwości wykorzystania Efektywnych Mikroorganizmów w ochronie środowiska" I. Paśmionka, K. Kotarba, Kosmos Problemy Nauk Biologicznych, t 64 (2015) Nr 1 (306) s 173-184

7) "Assessment of soil properties by organic matter and EM- microorganism incorporation" Valarini P.J., Diaz Alvarez M.C., Gasco J.M., Guerrero F., Tokeshi H., 2003..R. Bras. Ci. Solo, 27: 519-525.

8) "Role of the gut microbiota in equine health and disease" E.B. Venable, S.D. Bland, J.L. McPherson, and J. Francis Animal Frontiers, JULY 2016, Vol. 6, No. 3

9) "Influence of Effective Microorganisms (EM) on vegetable production and carbon mineralization – a preliminary investigation".Daily M.J., Stewart D.P.C., 1999. J. Sustain. Agric., 14: 15-25

10) "Wpływ wzrastających dawek preparatu em-a na właściwości gleb uprawnych. Cz. I. Właściwości fizyczne i wodne" Gajewski P Kaczmarek Mrugalska L, Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering , 2010, vol 55, nr 3, s 75-79

11) "The microbiome of the horse hindgut: History and current knowledge" V. Julliand, P. Grimm, J. Anim. Sci. 2016 94

12) “Effect of organic amendments and EM on crop production in Bangladesh”, Chowdhury A.R. et. al, Proceedings of the 2nd International Conference on Kyusei Nature Farming, 1994, 155-163.

13) "Effect of live yeast (Saccharomyces cerevisiae) administration on apparent digestibility of horses." Agazzi A., Invernizzi G., Ferroni M., Fanelli A., Savoini G, Italian Journal of Animal Science 2009, 8 (Suplement 2), 685–687.

14) "Wpływ Efektywnych Mikroorganizmów (EM) i dokarmiania pozakorzeniowego nawozami typu Alkalin na plonowanie i cechy jakościowe fasoli szparagowek " I. Pniewska.

15) "Screening of the equine intestinal microflora for potential probiotic organisms." Weese JS et al, Equine Vet J. 2004 May; 36(4):351-5.

16) "Skuteczne i nieskuteczne preparaty mikrobiologiczne stosowane w ochronie i uprawie roślin oraz rzetelne i nierzetelne metody ich oceny" S. Martyniuk. Post. Mikrobiol., 50 (4): 321–32

17) The Equine Gastrointestinal Microbiome: Impacts of Age and Obesity, Front. Microbiol. 2018; 9: 3017, P. K. Morrison et al

18) "Mikroorganizmy glebowe i ich znaczenie w ekosystemach degradowanych przez człowieka". L. Badura, Inzynieria Ekologiczna nr 12, 2005

19) Probiotic Use in Horses – What is the Evidence for Their Clinical Efficacy? A. Schoster, J. S Weese, L. Guardabassi J Vet Inter Med. 2014 Nov-Dec; 28(6): 1640–1652.

20) "Użyteczność probiotycznych mikroorganizmów w żywieniu koni" A. Mirowski, A. Didkowska, Życie Weterynaryjne, 2018, 93 (2)

21) Yuyama T., Yusa S., Takai S., Tsubaki S., Kado Y., Morotomi M.: Evaluation of a Host - Specific Lactobacillus Probiotic in Neonatal Foals. Int. J. Appl. Res. Vet. Med. 2004, 2, 26–3

22) John J., Roediger K., Schroedl W., Aldaher N., Vervuert I.: Development of intestinal microflora and occurrence of diarrhoea in sucking foals: effects of Bacillus cereus var. toyoi supplementation. BMC Vet. Res. 2015, 11, 34

23) Jouany J.P., Gobert J., Medina B., Bertin G., Julliand V.: Effect of live yeast culture supplementation on apparent digestibility and rate of passage in horses fed a high fiber or high starch diet. J. Anim. Sci. 2008, 86, 339–347.

24) Boligłowa E., Gleń K., 2008. Assessment of Effective Microorganism activity (EM) in winter wheat protection against fungal diseases. Ecol. Chem. Eng., A, 15 (1–2): 23–27.

25) Klama J., Jędryczka M., Wiśniewska H., Gajewski P., 2010. Ocena stopnia rozwoju oraz kondycji fizjologicznej ozimych roślin pszenicy i rzepaku w uprawie z zastosowaniem Efektywnych Mikroorganizmów. Nauka Przyr. Technol., 4,6: 1-8.

26) Desrochers A., Dolente B, Roy M., Boston R., Carlisle S.: Efficacy of Saccharomyces boulardii for treatment of horses with acute enterocolitis. J. Am. Vet. Med. Assoc.2005, 227, 954–959.

27) Boyle A.G., Magdesian K.G., Durando M.M., Gallop R., Sigdel S.: Saccharomyces boulardii viability and efficacy in horses with antimicrobial induced diarrhoea. Vet. Rec.2013, 172, 128.

28) Weese J.S., Anderson M.E., Lowe A., Monteith G.J.: Preliminary investigation of the probiotic potential of Lactobacillus rhamnosus strain GG in horses: fecal recovery following oral administration and safety. Can. Vet. J. 2003, 44, 299–302.

29) "Efficacy of the probiotic strain Enterococcus faecalis CECT7121 in diarrhea prevention in newborn foals" Rivulgo V.M., Ceci M., Haeublin G., Sparo M., Sanchez S.Rev. Vet. 2016, 27, 3–6.

30) Tanabe S. Et al Antiinflammatory and Intestinal Barrier protective Activities of Commensal Lactobacilli and Bifidobacteriain Thoroughbreds: Role of Probiotics in Diarrhea Prevention in Neonatal Thoroughbreds. J. Equine Sci. 2014, 25, 37–43.

31) Moura R.S., Rezende A.S.C., Nicoli J.R., Melo M.M., Lana Â.M.Q., Souza J.C.: Body development of weaned foals of Mangalarga Marchador breed fed probiotics or phytase supplemented diets. Journal of Animal and Feed Scien-ces 2016, 25, 65–73.

32) Schoster A., Guardabassi L., Staempfli H.R., Abrahams M., Jalali M., Weese J.S.: The longitudinal effect of a multistrain probiotic on the intestinal bacterial microbiota of neonatal foals. Equine Vet. J. 2016, 48, 689–696.

33) Ward M.P., Alinovi C.A., Couëtil L.L., Glickman L.T., Wu C.C.: A randomized clinical trial using probiotics to prevent Salmonella fecal shedding in hospitalized horses. J. Equine Vet. Sci. 2004, 24, 242–247.

34) Parraga M.E., Spier S.J., Thurmond M., Hirsh D.: A clinical trial of probiotic administration for prevention of Salmonella shedding in the postoperative period in horses with colic. J. Vet. Intern. Med. 1997, 11, 36–41.