Способ коррекции кишечной микробиоты для повышения резистентности организма рыб Российский патент 2024 года по МПК A23K50/80 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к рыбоводству, и может быть использовано для кормления рыб.

Известен биопрепарат для поддержания оптимального микробного баланса в пищеварительном тракте и повышения неспецифической резистентности животных (RU 2264453, C12N 1/20, A61K 35/66, C12R 1/07, 2005 г.), который содержит штаммы Bacillus subtilis ВКПМ №В-8611 и Bacillus licheniformis ВКПМ №В-8610.

Недостатком биопрепарата является его ограниченная область применения, так как используется только для теплокровных животных.

Известна кормовая добавка из жизнеспособных спор спорообразующих 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.). Бактерии Bacillus subtilis 111 и диатомит берут в массовом соотношении как 1:10 соответственно.

Недостатком добавки является ее ограниченная область применения, так как используется только для сельскохозяйственных животных и птиц.

Известен корм для рыб (RU 2793466, A23K 50/80, 2023), который включает кормовую добавку «Бета-Флора» в количестве 5 г на 1 кг корма.

Недостатком корма является ее ограниченная область применения, так как используется только для холодолюбивых рыб.

Известен способ кормления рыб (RU 2676727, A23K 50/80, 2019), который предусматривает внесение в основной рацион корма хвойно-энергетической добавки в количестве 3% от массы корма.

Недостатком данного способа является необходимость непосредственно перед дачей корма вымачивать его в хвойно-энергетической добавке в течение 3-х минут, что может приводить к изменению физических свойств корма и снижению усвояемости некоторых питательных веществ.

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.

Недостатком добавки является ее ограниченная область применения, так как используется только для сельскохозяйственных животных и птиц.

Известен способ коррекции микробиома кишечника для повышения резистентности организма рыб (RU 2785408, A23K 50/80, 2022 г.), согласно которому рыбам в основной рацион вводят пробиотический препарат «Соя-бифидум» в количестве 0,7 мл/кг корма.

Недостатком данного способа является снижение в кишечнике рыб только бактерий филума Firmicutes.

Настоящее изобретение направлено на коррекцию кишечной микробиоты рыб, в частности филумов: Actinobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes, Fusobacteria, Proteobacteria.

Поставленная задача решается путем скармливания комбикорма, тонкий слой которого опрыскивают растворенным в дистиллированной воде фитобиотической добавкой «Бутитан» в количестве 0,5 г/кг корма.

Для осуществления способа в условиях кафедры биотехнологии животного сырья и аквакультуры Оренбургского государственного университета проведен опыт, в рамках которого было сформировано 2 группы молоди карпа (n=30), средней массой 15 г: контрольная группа (К) получала основной рацион (ОР), а опытная (О) - ОР + «Бутитан». Продолжительность опыта составила 56 суток.

В качестве основного рациона использовался сбалансированный по основным питательным веществам корм для карповых рыб КРК-110-1 (ОАО «Оренбургский комбикормовый завод», г. Оренбург), содержащий 26,0% протеина. Фитобиотическая добавка «Бутитан» (ООО «СИВЕТРА-АГРО», Россия) содержит в своем составе экстракт древесины сладкого каштана Castanea Sativa Mill., группу полифенольных соединений, богатых эллаговой и галловой кислотами.

Экспериментальные исследования и обслуживание рыб выполнены в соответствии с инструкциями Russian Regulations, 1987 (Order No.755 on 12.08.1977 the USSR Ministry of Health) и «The Guide for Care and Use of Laboratory Animals (National Academy Press Washington, D.С. 1966)». При выполнении исследований были приняты усилия, чтобы свести к минимуму страдания животных и уменьшения количества используемых образцов.

Суточная норма кормления определялась еженедельно с учетом массы рыбы, температуры воды и концентрации растворенного в воде кислорода (Пономарев С.В. Индустриальное рыбоводство: учебник / С.В. Пономарев, Ю.Н. Грозеску, А.А. Бахарева. - Санкт-Петербург: Лань, 2013. - 448 с.).

Полученные в ходе эксперимента результаты были статистически обработаны с использованием программного пакета Statistica 10.0. Достоверность различий сравниваемых показателей определяли по t-критерию Стьюдента. Уровень значимой разницы был установлен на P≤0,05.

В результате проведенных исследований установлен ростостимулирующий эффект от включения в рацион рыб Бутитана (табл. 1) - достоверные различия по динамике живой массы зафиксированы на 5 неделе опыта и сохранились вплоть до конца эксперимента. К концу эксперимента в опытной группе зафиксировано увеличение живой массы рыбы на 11,7% по сравнению с контрольной группой.

Для оценки физиологического состояния рыб проводились гематологические исследования рыб с использованием оборудования ЦКП БСТ РАН http://цкп-бст.рф по стандартным методикам (аттестат аккредитации № RA.RU.21ПФ59 от 02.12.2015 г.). Анализ полученных данных показал, что добавление в корм молоди карпа Бутитана не вызывает отклонений от физиологической нормы (табл. 2).

Для определения биологического разнообразия микробиома в конце эксперимента исследовали гомогенизированные образцы кишечника рыб. Идентификацию проводили по средству выделения ДНК с использованием набор реагентов QIAamp® DNA Mini Kit. Результаты были обработаны с использованием пакета программ Microsoft Excel. Проверка соответствия полученных данных нормальному закону распределения определялась при помощи критерия согласия Колмогорова.

Исследование кишечной микробиоты рыб показало, что включение в основной рацион фитобиотической добавки «Бутитан» сопряжено со снижением числа бактерий филумов Actinobacteria на 29,1%, Firmicutes на 14,2% и Bacteroidetes на 9,5%, по сравнению с контрольной группой. Высокое содержание филумов Firmicutes, Actinobacteria, Bacteroidetes может привести к дисбалансу микробиоценоза кишечника рыб и как следствие к снижению резистентности организма рыб (Oanh N.C., Lam T.Q., Tien N.D., Hornick J.L., Ton V.D. Effects of medicinal plants mixture on growth performance, nutrient digestibility, blood profiles, and fecal microbiota in growing pigs // Vet World. - 2021. - Vol. 14(7). - P. 1894-1900. doi:10.14202/vetworld.2021.1894-1900).

В опытной группе также наблюдали рост количества микроорганизмов, играющих важную роль в обеспечении здоровья рыб: Proteobacteria на 20,1% и Fusobacteria на 32,8% по сравнению с контролем. Исследования показывают, что Fusobacteria активно участвуют в синтезе витаминов и аминокислот, а также в регуляции иммунной системы карпа (Li T., Long M., Li H., Gatesoupe F-J., Zhang X., Zhang Q., Feng D. Li A. Multi-Omics Analysis Reveals a Correlation between the Host Phylogeny, Gut Microbiota and Metabolite Profiles in Cyprinid Fishes // Front. Microbiol. - 2017. - Vol. 8: 454. doi:10.3389/fmicb.2017.00454.). Proteobacteria содержит множество видов бактерий, которые участвуют в метаболизме питательных веществ, защите от патогенов и регуляции иммунной системы (Liu H., Guo X., Gooneratne R., Lai R., Zeng C., Zhan F., Wang W. The gut microbiome and degradation enzyme activity of wild freshwater fishes influenced by their trophic levels // Sci Rep. - 2016. - Vol. 6: 24340. doi:10.1038/srep24340.).

Анализируя полученные данные, можно сделать следующие выводы:

- включение в основной рацион фитобиотической добавки «Бутитан» положительно влияет на рост рыбы и способствует коррекции кишечной микробиоты, филумов: Actinobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes, Fusobacteria, Proteobacteria;

- способ коррекции кишечной микробиоты для повышения резистентности организма рыб путем включения в рацион фитобиотической добавки «Бутитан» в количестве 0,5 г/кг корма подтвержден возможностью его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;

- заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Способ включает скармливание комбикорма, тонкий слой которого опрыскивают растворенной в дистиллированной воде фитобиотической добавкой «Бутитан», в количестве 0,5 г/кг корма. Изобретение обеспечивает коррекцию кишечной микробиоты рыб. 2 табл.

Способ коррекции кишечной микробиоты для повышения резистентности организма рыб, включающий скармливание корма, тонкий слой которого опрыскивают растворенной в дистиллированной воде фитобиотической добавкой «Бутитан», в количестве 0,5 г/кг корма.