Застосування антибіотиків у ветеринарії та тваринництві
Використання антибіотиків у ветеринарії почалося відразу ж після їх відкриття. Це пояснюється цілою низкою переваг, якими володіють антибіотики в порівнянні з іншими хіміотерапевтичними речовинами: антимікробну дію в дуже малих дозах; широкий спектр антимікробної дії, що особливо важливо при використанні антибіотиків в боротьбі з інфекціями, викликаними декількома збудниками; порівняно мала токсичність. Володіючи специфічним механізмом дії, антибіотики вибірково пригнічують розвиток тих чи інших патогенних мікроорганізмів. Пригнічуючи розвиток патогенних мікроорганізмів і певним чином стимулюючи захисні сили тваринного організму, антибіотики показали високу ефективність дії при лікуванні і профілактиці багатьох захворювань сільськогосподарських тварин. Антибіотичні речовини виявилися найбільш ефективними лікарськими засобами при лікуванні понад 60 важких бактеріальних, грибкових і деяких паразитарних захворювань великої та дрібної рогатої худоби, верблюдів, оленів, коней, свійської птиці, хутрових звірів, ставкових риб, бджіл і шовкопрядів.
З антибіотиків, продуцентами яких є актиноміцети, найбільш успішно в ветеринарії використовуються: стрептоміцин, тетрациклін, синтоміцин, неоміцин, еритроміцин, олеандоміцин, тилозин, протигрибкові препарати - ністатин, леворин, гігроміцін.
Роль антибіотиків у стимулюванні зростання тварин. Крім застосування в ветеринарії, антибіотичні речовини використовуються для стимуляції росту сільськогосподарських тварин. Принципова можливість стимулюючого дії мікробних препаратів на ріст тварин була показана радянським вченим А. Р. Міненковимв 1943 г. Він виявив, що щоденні добавки в корм поросятам і курчатам невеликих порцій азотобактера дуже помітно прискорюють ріст і збільшують прирости тварин (на 15 - 20 і 15 - 30% відповідно) в порівнянні з контрольними. Прискорення приросту тварин А. Р. Миненков пояснив наявністю стимулюючих речовин в культурі азотобактера. Стимулююча дія продуктів метаболізму азотобактера (вітаміни, ауксини) на рослини і мікроорганізми було показано неодноразово. Незабаром була виявлена можливість стимулювання зростання тваринах не культурою мікробів, а продуктами їх метаболізму - антибіотичні речовинами.
Практичне використання антибіотиків в якості добавок до корму сільськогосподарських тварин вперше почало широко застосовуватися в 50-і роки.
Дослідження дії антибіотиків на ріст і розвиток сільськогосподарських тварин проводяться вченими багатьох країн: США, Великобританії, Франції, Польської Народної Республіки, Німецької Демократичної Республіки, Швеції, Італії та інших. Значні успіхи в цьому напрямку досягнуто в Радянському Союзі завдяки роботам, проведеним під керівництвом 3. В. Ермольевой, Н. А. Красильникова, Н. І. Леонова, К. М. Солнцевд, А. Х. Саркісова та інших вчених. В даний час виробництво антибіотиків, які використовуються для добавки в корм тварин, досягає значного обсягу.
Для того щоб задовольнити потреби сільського господарства, створена спеціальна галузь промисловості для виробництва кормових антибіотиків. Перші досліди з вивчення дії антибіотиків на ріст тварин були проведені з використанням кристалічних медичних антибіотиків. Надалі для цієї мети стали використовувати неочищені антибіотичні препарати, що містять міцелій і культуральну рідину продуцентів. Виявилося, що такі комплексні препарати антибіотиків ще більш ефективні при добавці в корму сільськогосподарських тварин, ніж очищені антибіотики, так як, крім антибіотиків, містять і інші мікробні метаболіти, здатні надавати позитивний вплив на обмін речовин тварин. До таких біологічно активним продуктам життєдіяльності мікроорганізмів в першу чергу слід віднести вітаміни групи В, деякі незамінні амінокислоти, гормоноподобниє речовини і ряд неідентифікованих факторів росту.
Введення антибіотиків в раціон сільськогосподарських тварин і птахів дозволяє значно збільшити приріст ваги, іноді до 50% в порівнянні з контролем. Крім стимуляції росту, антибіотики сприяють підвищенню апетиту тварин і кращому використанню поживних речовин корму, що дає можливість скоротити витрати корму до 10 - 20% на одиницю приросту. При цьому також з'являється можливість скорочення термінів відгодівлі на 10 - 15 днів. Під впливом антибіотиків використання поживних речовин раціону підвищується на 8 - 12%.
Більш повноцінне використання їжі при введенні в раціон антибіотиків дозволяє в значній мірі скоротити потребу тварин в деяких вітамінах (А, В), найбільш дефіцитному білку тваринного походження і замінити його в кормах менш дефіцитними рослинними білками без шкоди для зростання і розвитку. В окремих випадках добавка антибіотичних препаратів до корму тварин сприяє більш економного використання таких незамінних амінокислот, як метіонін, триптофан, лізин.
Застосування малих доз антибіотиків в годівлі сільськогосподарських тварин в значній мірі (2 - 3 рази) скорочує загибель молодняку, в результаті попередження розладів травлення та інших захворювань. Згодовування антибіотиків курям збільшує їх несучість, покращує оплодотворяемость і підвищує життєздатність і виводимість висиджує яєць. Очевидно, що використання антибіотиків в якості рістстимулюючих добавок у корми сільськогосподарських тварин надзвичайно ефективно і економічно вигідно, тому що дозволяє отримати додаткові кількості продукції тваринництва без особливих додаткових витрат.
Стимулююча дія малих доз антибіотиків не специфічно, їм мають багато антибіотиків, хоча і в різному ступені. Найбільш ефективний в цьому відношенні хлортетрациклин. Менш ефективні хлорамфенікол і стрептоміцин.
Досвід практичного використання антибіотиків у тваринництві та численні спостереження свідчать про те, що ефективність їх впливу на інтенсивність росту тварин багато в чому залежить від умов застосування (вік і вид тварин, характер раціону, умови утримання, дозування і т. Д.). Найбільше рістстимулюючих дія спостерігається при введенні антибіотиків в раціони молодих тварин і зменшується зі збільшенням віку. Характер дії рістстимулюючих добавок багато в чому залежить від якості кормів і тим більше виражений, чим менше повноцінного тваринного білка містить корм. Найкращі результати отримують при добавці препаратів в корми тварин, що знаходяться в несприятливих умовах утримання, що сприяють виникненню виражених і прихованих хронічних захворювань (травні розлади, ентерити та ін.).
Дозування антибіотиків, що застосовуються для стимуляції росту тварин, дуже малі ( "низький рівень в кормах"), від 10 - 20 г на 1 т корму. При цьому антибіотик не виявляється в м'язовій тканині і внутрішніх органах тварин. Іноді рекомендують застосування кормів, що містять 50 - 100 - 200 г антибіотика на тонну корму ( "високий рівень в кормах"). Це створює профілактичні умови проти виникнення інфекційних захворювань і значно знижує падіж молодняка.
Механізм стимулюючої дії антибіотиків на ріст тварин. Вивчення механізму дії низьких концентрацій антибіотиків привертає увагу багатьох дослідників з огляду на великий теоретичної і практичної значущості цієї проблеми. Біологічна дія антибіотиків надзвичайно багатогранно. Вони з успіхом застосовуються в медицині для знищення (бактерицидна дія) або зупинки росту (бактеріостатичну дію) патогенних мікроорганізмів і в той же час можуть стимулювати ріст і розвиток тварин. Це явище намагалися пояснити різною чутливістю до антибіотиків клітин тварин і мікроорганізмів. На цій передумові, а саме визнання зниженої чутливості тваринної клітини до антибіотиків, базується використання антибіотиків проти багатьох хвороботворних мікробів. Надалі було показано, що клітини тварин, так само як і клітини бактерій, досить чутливі до дії антибіотиків і характер їх дії (стимуляція або пригнічення росту) визначається використовуваної концентрацією антибіотика. Як правило, для пригнічення росту і руйнування патогенних мікроорганізмів в органах і тканинах (протягом відносно короткого часу, кілька діб) повинна підтримуватися висока концентрація антибіотика (не менше 500 тис. Мкг). Введення в організм тварини малих (суббактеріостатіческіх) доз антибіотика протягом тривалого часу робить позитивний вплив на ріст і продуктивність тварин.
Аналіз літератури, присвяченої вивченню цього питання, дозволяє думати, що дія малих доз антибіотиків на організм тварини здійснюється двома шляхами: позитивну дію на кишкову мікрофлору і безпосередній вплив антибіотиків на організм тварини.
Відомо, що мікробіологічні процеси, що відбуваються в кишечнику сільськогосподарських тварин (особливо жуйних), відіграють величезну роль в травленні. Вміст мікроорганізмів у травному каналі дуже велике (в 1 г калу або вмісту рубця може перебувати до 1 млрд. Різних бактерій), склад їх різноманітний. Всі ці організми в процесі життєдіяльності утворюють і виділяють в кишечник різні речовини, які можуть бути корисними або токсичними для тварини.
Багато представників кишкової мікрофлори утворюють різні вітаміни, життєво необхідні амінокислоти та інші корисні біологічно активні речовини. Інші групи мікроорганізмів продукують токсини, треті виділяють речовини, певним чином пригнічують життєдіяльність тих чи інших груп мікроорганізмів кишкового тракту. У процесі еволюційного розвитку склалися певні взаємовідносини між мікрофлорою кишечника і організмом хазяїна. Ці взаємини складаються, з одного боку, з корисного і шкідливого впливу шлунково-кишкових мікроорганізмів, з іншого боку, з впливу захисних сил тваринного на кількісний і якісний склад мікрофлори і в нормі є динамічна рівновага. Очевидно, що будь-яка зміна сформованих співвідношень не може залишитися байдужим для організму тварини. Активація шкідливої мікрофлори веде до ослаблення тваринного, корисною - покращує і оздоровлює організм.
Численні дослідження показали, що антибіотики змінюють склад кишкової мікрофлори в напрямку, корисному для тваринного організму. Вони пригнічують розвиток мікроорганізмів, що викликають приховані інфекції або утворюють шкідливі для тварин токсичні речовини. Це положення узгоджується з відомим фактом більшої ефективності застосування антибіотиків в господарствах, де тварини утримуються в несприятливих умовах. При цьому антибіотики діють як профілактичні засоби проти поширення різних інфекцій (вірусних - орнітози, Пситтакоз, пневмонії та бактеріальних - пастерельоз, інфекційний нежить, кишкові інфекції, сальмонеллоз, ентерити та ін.), Які нерідко затримують розвиток і збільшують падіж молодняку. Деякі мікроорганізми викликають явище субклинических інфекцій, що протікають без видимих ознак, проте значно уповільнюють ріст тварин, знижують апетит і засвоєння їжі. Ця прихована форма інфекції також усувається введенням антибіотиків в раціони тварин.
Широко поширена точка зору, згідно з якою один з можливих шляхів позитивної дії антибіотиків на ріст тварин пов'язаний з динамікою освіти, накопичення і всмоктування вітамінів та інших біологічно активних речовин в кишечнику. Введення антибіотиків в раціони тварин створює сприятливі умови для розмноження мікробів, що синтезують деякі вітаміни (тіамін, рибофлавін, вітаміни К і Б12, фолієву і пантотенову кислоти, біотин і ін.) І інші неідентифіковані фактори росту, які можуть бути використані організмом тварини.
Введення малих доз антибіотиків в раціони пригнічує ріст мікробів шлунково-кишкового тракту, що конкурують з організмом тварини в споживанні деяких компонентів їжі (вітамінів, життєво важливих амінокислот і ін.). У зв'язку з цим при добавці в корм антибіотиків з'являється можливість значно скорочувати дорогі вітамінні добавки або замінювати в раціоні тваринні білки менш дефіцитними рослинними. Так, за даними О. А. Гаврилової, скармливая курчатам вітчизняні препарати вітаміціна і кормаріна, можна скоротити вміст вітаміну А в кормах на 80%, не порушуючи при цьому процесів росту і розвитку курчат.
Є великий експериментальний матеріал, що підтверджує сприятливу дію рістстимулюючих доз антибіотиків на корисну мікрофлору кишечника і придушення шкідливої мікрофлори. Грунтуючись на цих даних, деякі вчені схильні вважати, що механізм рістстимулюючих дії антибіотиків полягає в якісному і кількісному зміні складу кишкової мікрофлори. З цієї точки зору поліпшення росту тварин видається явищем вторинного характеру, а не результатом прямого впливу антибіотиків на обмінні процеси тваринного організму.
З іншого боку, численні роботи радянських і зарубіжних дослідників продемонстрували стимулюючу дію антибіотиків на тваринний організм. Питання це ще далека від вирішення. Однак, підсумовуючи наявні дані, можна сказати, що антибіотики впливають на макроорганізм як за допомогою зміни мікрофлори кишечника, так і в результаті прямого впливу на обмін речовин і захисні сили тваринного організму.
Застосування антибіотиків в кормах тварин і утворення стійких форм мікроорганізмів. У зв'язку з багаторічним масовим застосуванням антибіотиків для стимуляції росту сільськогосподарських тварин з'ясувалося, що при тривалому застосуванні в господарстві одного і того ж антибіотика ефект його дії поступово знижується. Зниження ростового дії антибіотиків корелює з накопиченням в шлунково-кишковому тракті тварин антибіотикостійких штамів мікроорганізмів. Наприклад, виявлено, що добавка антибіотиків в корми тварин значно підвищує резистентність кишкової палички до використовуваних препаратів, поряд з цим знижується їх рістстимулюючих дію. Якщо врахувати, що фактор стійкості до антибіотиків може бути переданий іншим чутливим мікроорганізмам, в тому числі і патогенних, стає ясно, чому небажано це явище.
Відомо, що стійкість мікроорганізмів до використовуваних антибіотиків підвищується досить швидко. Через 5 днів після початку застосування стрептоміцину його концентрація, гнітюча зростання виділених мікробів, становила 10 - 58,5 мкг / мл, через 15 днів вона підвищилася до 58,5 - 117 мкг / мл, а через 45 - 60 днів для пригнічення росту потрібно вже від 117 до 936 мкг / мл.
В даний час, коли застосування антибіотиків широко поширене, стійкі до них форми мікроорганізмів зустрічаються дуже часто. Стійкість в тій чи іншій мірі у більшості бактерій спостерігається відносно майже всіх застосовуються антибіотиків. Здатність мікробів утворювати стійкі форми значно знижує ефективність застосування антибіотиків, особливо в медицині.
Деякі вчені (Джакс, Стокстед і ін.) Вважають, що низькі дози антибіотиків, які використовуються для стимуляції росту, не можуть сприяти виникненню стійких штамів мікроорганізмів. Однак численний експериментальний матеріал і досвід практичного застосування антибіотиків в кормах сільськогосподарських тварин свідчить про те, що така небезпека існує. Показано утворення та накопичення стійких форм сальмонел і кишкової палички в складі кишкової мікрофлори при підгодівлі тварин антибіотиками. Сміт і Кребс виділили з носа і поверхні шкірного покриву працівників ферм, де використовувалися антибіотики, штами стафілококів, тотожні зі штамами, виділеними від тварин, які володіли стійкістю до антибіотиків, які входили в раціони тварин. Подібні спостереження дуже численні. Крім того, останнім часом з'явилися повідомлення про аллергезірующей ролі деяких антибіотиків і продуктів їх розпаду.
Так як більшість антибіотиків, що застосовуються для стимуляції росту тварин, використовуються в той же час в якості терапевтичних препаратів, зрозуміла необхідність відомих обмежень у використанні деяких антибіотиків, особливо в немедичних цілях.
Всесвітня організація охорони здоров'я рекомендує використовувати для підгодівлі тварин антибіотики, які не мають медичної цінності.
У нашій країні питання про розмежування препаратів, які використовуються в медицині і тваринництві, і створенні спеціальних видів препаратів для добавок у корми тварин вперше був поставлений професором Н. А. Красильникова в 1958 р
В результаті великих і планомірних робіт під керівництвом Н. А. Красильникова і Н. І. Леонова був запропонований для використання в якості стимуляторів росту тварин і птахів ряд нових вітчизняних що не застосовуються в медицині препаратів, таких, як вітаміцін, кормарін, кормогризин.
В даний час є всі підстави вважати, що кормогризин, вітаміцін і кормарін можуть бути використані в якості зростання-стимулюючих добавок в кормах тварин поряд з відомими препаратами, маючи істотну перевагу, оскільки зводять до мінімуму ризик зниження терапевтичної дії основних медичних антибіотиків.
Кормогризин, вітаміцін і кормарін рекомендуються для використання у вигляді висушених на розпилювальної сушарці міцелію і культуральної рідини продуцентів. Таким чином, виробництво препаратів не вимагає трудомісткого виділення і очищення індивідуальних рістстимулюючих речовин. Запропоновані препарати містять комплекс біологічно активних сполук: антибіотики, вітаміни, деякі ферменти і життєво важливі амінокислоти, біологічно активні речовини пігментного природи і ряд інших неідентифікованих факторів росту. Застосування таких комплексних препаратів значно посилює рістстимулюючих дію підпорогових концентрацій антибіотиків.
Вітаміцін. Продуцентом вітаміціна є актиноміцет помаранчевої групи Act. aureoverticillus 1306, виділений з покладу грунту Волгоградської області Н. А. Красильникова, А. Й. Кореняко, Н. І. Нікітіної та О. І. Артамонової в 1958 р Він добре росте на різних поживних середовищах, в тому числі і недорогих, вигідних для промислового виробництва. Характерною особливістю цього штаму є яскраво-помаранчева або яскраво-червоне забарвлення колоній, в залежності від складу середовища. Пігменти НЕ дифундують в середу. Продуцент вітаміціна має спороносний у вигляді недосконалих спіралей, часто на кінці завиток в 0,5 - 1,0 обороту, на деяких середовищах спороносци розташовані мутовками (голодний агар). Спори довгасті, овальні, оболонка їх гладка.
Мінливість культури в основному проявляється в зміні забарвлення колоній. Найбільш стабільний продуцент вітаміціна на вівсяної середовищі. Для отримання препарату вітаміціна використовується пигментированная культура.
Продуцент вітаміціна володіє антибіотичну дію. Він пригнічує розвиток грампозитивних бактерій, стафілококів, сарцин, спорових паличок, мікобактерій, деяких грибів, але не діє на грамнегативні бактерії.
Культуральна рідина разом з міцелієм є препарат вітаміцін. Було показано, що біологічна активність препарату корелює з яскравим забарвленням актиномицета - продуцента.
Це свідчить про те, що деякі рістстимулюючих з'єднання вітаміціна є речовинами пігментного природи. Дійсно, окремі пігментні фракції, виділені з міцелію продуцента вітаміціна, мають біологічну активність. Найбільш активна в цьому відношенні пігментна фракція, названа вітаміціном А, її зростання-стимулюючу дію, за даними О. А. Гаврилової, становить приблизно 50 - 60% від сумарного дії цільного препарату.
Ю. М. Хохлова виділила вітаміцін А в кристалічному вигляді. Нею визначено його основні фізико-хімічні параметри (рис. 196).
Це біологічно активна речовина являє собою тріпірролметеновое похідне добре вивченого природного пігменту продігіозіна (рис. 197). Наявність піррольних кілець в пігментах типу продігіозіна зближує їх з такими фізіологічно важливими речовинами, як хлорофіл, цитохроми, вітамін В12. Ця аналогія в деякій мірі пояснює високу біологічну активність вітаміціна А як стимулятора росту. Підживлення вітаміціном на 8 - 15% збільшує прирости тварин, відгодовуваних на м'ясо, підвищує збереженість.
Препарат вітаміцін не токсичний, він не викликає будь-яких патолого-морфологічних змін в органах тварин навіть в дозах, що перевищують в 100 разів рекомендовані для підгодівлі.
Крім прискорення росту тварин, згодовування вітаміціна дозволяє значно економити корми. Рістстимулюючих дію вітаміціна в максимальному ступені проявляється при добавці в раціони, дефіцитні за вмістом в них вітаміну А, що часто має місце в весняно-зимовий період. Виключення з раціону до 80% вітаміну А не робить негативного впливу на розвиток молодняку. Це дуже цінна властивість, так як вітамін А погано зберігається в кормах і потрібне спеціальне збагачення кормів.
Таким чином, застосування вітаміціна як рістстимулюючих добавок у корми сільськогосподарських тварин і птахів є надзвичайно перспективним. В даний час випуск препарату освоюється промисловістю.
Кормарін. Продукує кормарін ак-тіноміцет Act. aurigineus 2377, виділений з піщанику берега Каспійського моря Н. А. Красильникова з групою співробітників. Штам має антимікробну дію, він пригнічує розвиток грамнегативних і грампозитивних бактерій і мікобактерій, на гриби і дріжджі не діє. Культура продуцента добре розвивається на багатьох поживних середовищах. При вирощуванні на середовищах з вівсяної, пшеничної або кукурудзяним борошном добре виражена жовто-коричнева або червонувато-коричневе забарвлення колоній. Пігмент водорастворим і дифундує в середу, яка забарвлюється в жовтий або червонувато-коричневий колір.
Препарат кормарін, рекомендований для підгодівлі тварин, являє собою культу-ральную рідина і міцелій продуцента, висушені на розпилювальної сушарці. Кормарін містить комплекс біологічно активних речовин (антибіотик, вітаміни групи В, амінокислоти, гормоноподобниє речовини та інші фактори росту).
Вихідний штам продуцента кормаріна має порівняно невисокою антибіотичну активність, яка значно варіює залежно від складу ферментаційної середовища.
Препарати кормаріна володіють малою токсичністю навіть у дозах, в 25 разів перевищують рекомендовані. Показано, що використання кормаріна в раціоні тварин і птахів підвищує прирости на 7 - 18%, підвищує виживаність молодняка, покращує обмін речовин і показники засвоюваності компонентів корму, покращує несучість курей (4 - 12%), знижує витрати корму і, що особливо цінно, білка на одиницю приросту. Введення кормаріна в раціони дозволяє виростити нормальних, життєздатних курчат і курей-несучок навіть при зниженні вмісту в кормах вітаміну А, каротину на 70 - 80% в порівнянні з прийнятою нормою за рахунок посилення білкового обміну і поліпшення засвоєння поживних речовин. Мабуть, кормарін сприяє більш раціональному і економному використанню наявних ресурсів вітаміну А.
Наведені матеріали по вивченню впливу кормаріна на ріст тварин і птахів дозволяють зробити висновок про високу біологічну активність препарату і про можливість його використання в якості стимулятора росту тварин.
Кормогризин (гризин). Антибіотик утворюється в результаті життєдіяльності актиномицета Act. griseus. Актиномицет добре росте на звичайних середовищах з органічними формами азоту і на деяких синтетичних середовищах. Колонії щільні, безбарвні. Спороносци спіральні. Спори кулясті або кулясто-овальні. Крім гризина, продуцент утворює та інші біологічно активні речовини: вітаміни групи В, амінокислоти, ферменти, гормоноподобниє речовини і ін.
Гризин володіє широким спектром дії: пригнічує розвиток ряду грампозитивних і грамнегативних мікроорганізмів, деяких фітопатогенних грибів і дріжджів. Встановлено високу терапевтична активність гризина при амебної дизентерії; антибіотик володіє малою токсичністю.
Гризин відноситься до антибіотиків пептидної природи і близький до стрептотріціну. Хлоргідрат гризина є гігроскопічний аморфний порошок, добре розчинний у воді і метиловий спирт, характеризується високою стабільністю і зберігає активність при нагріванні.
Препарат кормогризин запропонований для використання в якості рістстимулюючих добавок у корми. Встановлено, що добавка кормогризин в корми тварин сприяє збільшенню приростів і зниження витрат кормів на одиницю приросту.
Кормогризин робить позитивний вплив на обмін речовин у тварин (білковий, жировий), збільшує ефективність використання вітамінних добавок, особливо вітаміну А, що дозволяє отримувати додаткові прирости при економії джерел вітаміну А.
Роботами Н. І. Леонова з співробітниками показано, що гризин в дозах, що використовуються для стимуляції росту, не накопичується в органах і тканинах тварин. Навіть тривале згодовування гризина (60-100 днів) практично не змінює чутливості до нього кишкової палички. Чи не виявлено також виникнення перехресної стійкості кишкової палички до інших антибіотиків, як це спостерігається при використанні биомицина, террамицина та інших медичних препаратів. Ефективність застосування кормогризин для стимуляції росту тварин близька до ефективності відомих кормових препаратів - террамицина і биомицина. У той же час кормогризин вигідно відрізняється тим, що не використовується в медицині і не може сприяти зниженню терапевтичної дії медичних антибіотиків.
