Προβιοτικά - εφαρμογή σε διαφορετικά συστήματα ζωικής παραγωγής.

Η επιφάνεια του πεπτικού συστήματος αποικίζεται από ένα σύνθετο και δυναμικό μικροβιακό οικοσύστημα που ονομάζεται «μικροχλωρίδα». Η μικροχλωρίδα είναι μια εκπληκτική σε αριθμό και ποικιλία ομάδα μικροβίων, που περιλαμβάνει μύκητες, βακτήρια, αρχαία και ιούς. Οι άνθρωποι έχουν στον εντερικό σωλήνα τους 10 φορές περισσότερα μικροβιακά κύτταρα από ότι σωματικά κύτταρα. Η συντριπτική πλειοψηφία αυτών των οργανισμών δεν είναι νοσογόνοι εισβολείς αλλά  ένα ανεξάρτητο «όργανο», τοποθετημένο μέσα στον ξενιστή και το οποίο, μέσω της συν-εξέλιξης, δημιουργεί ένα από τα πιο εντυπωσιακά παραδείγματα σχέσης αλληλοβοήθειας στον φυσικό κόσμο.

Πράγματι, η μικροχλωρίδα διεκπεραιώνει πολλές βασικές φυσιολογικές και μεταβολικές λειτουργίες του οργανισμού. Διαδραματίζει θεμελιώδη ρόλο στην επαγωγή, την εκπαίδευση, και τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος. Αλλάζει το εντερικό περιβάλλον μέσα από την απελευθέρωση ενώσεων που μπορούν να τροποποιούν το ρΗ, όπως γαλακτικό οξύ, βακτηριοσίνη και Η₂Ο₂, αναστέλλοντας την ανάπτυξη παθογόνων μικροοργανισμών. Συμβάλλει στη ρύθμιση των ενδοθηλιακών κυττάρων και των επιθηλιακών δομών, καθώς και στη διατήρηση του βλεννογόνιου φραγμού.  Επιπλέον, παράγει ενώσεις σημαντικές για την υγεία του υποκειμένου, για παράδειγμα μόρια με αντι-οξειδωτική δράση. Ανταγωνίζεται με άλλους παθογόνους μικροοργανισμούς, που διαβιούν στο έντερο, για θρεπτικές ουσίες και τον τόπο προσκόλλησης στην επιφάνεια του εντέρου. Παίζει θεμελιώδη ρόλο στην πέψη των θρεπτικών συστατικών και στη παραγωγή βιταμινών.

Εντερική Δυσβίωση.  

Σε φυσιολογικές συνθήκες, η συνύπαρξη των διαφόρων μικροβιακών ειδών που αποικίζουν τη  γαστρεντερική οδό είναι ρυθμισμένη με ακρίβεια. Η τυπική μικροχλωρίδα του κάθε εντερικού τμήματος μεταβάλλεται μόνο εντός σαφώς καθορισμένων ορίων (Διάγραμμα 1) και, κάτω από φυσιολογικές συνθήκες, βρίσκεται πάντα σε μια  δυναμική ισορροπία που ονομάζεται Εντερική Ευβίωση.

Διάγραμμα 1.

Διατροφικά λάθη, σημαντικές διατροφικές μεταβολές, συστατικά ζωοτροφών χαμηλής ποιότητας, η ανεπαρκής υγιεινή των ζωοτροφών, η απερίσκεπτη χρήση αντιβιοτικών καθώς και στρεσογόνες καταστάσεις (κυοφορία, απογαλακτισμός, μεταφορές, κακομεταχείριση κλπ)  διαταράσσουν αυτή τη δυναμική ισορροπία, γεγονός που συνεπάγει την μη-αρμονική συμβιωτική σχέση ανάμεσα στην εντερική μικροχλωρίδα και τον ξενιστή. Η κατάσταση αυτή είναι γνωστή ως Εντερική Δυσβίωση.  Σε συνθήκες Εντερικής Δυσβίωσης, η αναλογία των δυνητικών παθογόνων, που κανονικά διατηρούνται σε πολύ χαμηλό επίπεδο, μπορεί να φτάσει το 40% της συνολικής μικροχλωρίδας.

Οι αρνητικές επιπτώσεις της Εντερικής Δυσβίωσης  στο ζώο ξενιστή εκφράζεται με την κακή κατάσταση του σώματος και την ανεπαρκή ανάπτυξή του ή την εκδήλωση συμπτωμάτων, όπως τυμπανισμός, διάρροια  και δυσκοιλιότητα.

Προβιοτικά και ο ρόλος της χρήσης τους στη ζωική παραγωγή.

Η χρήση των προβιοτικών στα ζώα εκτροφής χρονολογείται εδώ και 80 χρόνια, αλλά στη δεκαετία του 1960, για πρώτη φορά αποδείχθηκε ότι η ενσωμάτωση στη διατροφή χοίρων μικροοργανισμών του γένους Lactobacillus ήταν σε θέση να τονώσουν σημαντικά την ανάπτυξή τους. Τι είναι όμως προβιοτικό; Το προβιοτικό είναι ένα ζωντανό μικροβιακό συμπλήρωμα ζωοτροφής που όταν χορηγείται σε επαρκείς δόσεις  επηρεάζει αποτελεσματικά το ζώο ξενιστή βελτιώνοντας την εντερική μικροβιακή ισορροπία.

Τα προβιοτικά που χρησιμοποιούνται στη διατροφή των ζώων μπορούν να χωριστούν σε τρεις κύριες ομάδες:

1. Οξυγαλακτικά βακτήρια: Τα σημαντικότερα οξυγαλακτικά βακτήρια που χρησιμοποιούνται στα προβιοτικά ανήκουν στα γένη Lactobacilli, Bifidobacteria και Enterococci. Ο Enterococcus faecium  είναι το πιο σημαντικό είδος που χρησιμοποιείται στη διατροφή των ζώων. Σύμφωνα με τις τρέχουσες γνώσεις, το χαρακτηριστικό γνώρισμα των προβιοτικών που παράγουν γαλακτικό οξύ είναι κυρίως η μεταβολική τους δραστηριότητα στο έντερο, που συνίσταται στην απελευθέρωση αντιμικροβιακών ουσιών και στο σχηματισμό ενός βιοφίλμ που προστατεύει το βλεννογόνο του εντέρου.

2. Σπόρια Bacillus: Το γένος Bacillus περιλαμβάνει μια πληθώρα gram-θετικών, ραβδόμορφων βακτηρίων που φυσιολογικά απαντώνται στο έδαφος. Μερικά στελέχη αυτής της ετερογενούς ομάδας έχουν επιλεγεί για χρήση στη διατροφή των ζώων. Ως εξωγενείς μικροοργανισμοί, τα προβιοτικά Bacillus έχουν μεγάλη δυνατότητα  διέγερσης της τοπικής εντερικής ανοσίας.

3.     Ζυμομύκητες: Οι προβιοτικές ζύμες αλλάζουν το δυναμικό αναγωγής-οξείδωσης και δημιουργούν 

δυσμενείς συνθήκες για τα παθογόνα αερόβια είδη. 

Επομένως, διαφορετικά προβιοτικά ασκούν τη δράση τους μέσω διαφορετικών μηχανισμών που, ωστόσο,

δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητοί αλλά είναι ευρέως αποδεκτό ότι γενικά έχουν τους εξής τρόπους δράσης:

(1) Παραγωγή αντι-παθογόνων ουσιών

(2) Ανταγωνισμός έναντι των δυνητικά παθογόνων μικροοργανισμών των διαθέσιμων θρεπτικών συστατικών

(3) Ανταγωνισμός έναντι των δυνητικά παθογόνων μικροοργανισμών στους τόπους πρόσφυσης στον εντερικό σωλήνα.

(4) Ενίσχυση του ανοσοποιητικού συστήματος.

Προβιοτικά - εφαρμογή σε διαφορετικά συστήματα ζωικής παραγωγής.

Προβιοτικά στην εκτροφή χοίρων.

Για τη βελτίωση της αποδοτικότητας της παραγωγής χοίρειου κρέατος, η σύγχρονη εκτροφή χοίρων έχει προσαρμόσει ορισμένες προηγμένες κτηνοτροφικές πρακτικές που ωστόσο προκαλούν στρεσογόνες συνθήκες για τα ζώα, προκαλώντας αλλαγές στη σύνθεση της εντερικής τους μικροχλωρίδας.

Κυρίως ο απογαλακτισμός και η μετά τον απογαλακτισμό περίοδος είναι οι πιο στρεσογόνες φάσεις στην εκτροφή των χοίρων. Κατά την περίοδο αυτή, εμφανίζεται παροδική πτώση στην πρόσληψη τροφής, αναστολή της απόδοσης ανάπτυξης, αρνητική επίδραση στη λειτουργία του ανοσοποιητικού και στην Εντερική Ευβίωση που τελικά οδηγεί σε αυξημένη επιδεκτικότητα του εντέρου σε διάφορες διαταραχές και λοιμώξεις.

Πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι η χορήγηση προβιοτικών στελεχών, είτε ξεχωριστά είτε σε συνδυασμό, βελτίωσε σημαντικά την μέση ημερήσια αύξηση του βάρους των παχυνόμενων χοιριδίων (ADG), τη μέση ημερήσια πρόσληψη τροφής (ADFI), και το λόγο μετατροπής της τροφής (FCR) των χοίρων. (Πιν.1)

Πίνακας 1 . Επίδραση των προβιοτικών στην ανάπτυξη των χοίρων
Microorganisms	ADG	FCR	ADFI	Age group	Reference
B. subtilis	S (+)	S (−)	NS	Growing–finishing pigs	Meng et al., 2010
C. butyricum
L. acidophilus	S (+)	NS	S (−)	Weaned piglets	Lv et al., 2015
S. cerevisiae
L. acidophilus	S (+)	NS	NS	Growing pigs	Bajagai et al., 2016
S. cerevisae
B. subtilis
L. plantarum ATCC 4336	S (+)	NS	NS	Weaned piglets	Bajagai et al., 2016
L. fermentum DSM 20016
E. faecium ATCC 19434
E. faecium EK13	NS	–	–	Newborn piglets	Bajagai et al., 2016
Bi. longum AH1206	NS	NS	–	Neonatal piglets	Bajagai et al., 2016
B. licheniformis	S (+)	S (−)	–	Weaned piglets	Bajagai et al., 2016
B. subtilis	S (+)	S (−)	NS	Growing pigs	Bajagai et al., 2016
B. licheniformis
B. subtilis	S (+)	S (−)	NS	Grower finisher pigs	Bajagai et al., 2016
B. licheniformis
B. subtilis MA139	NS	S (−)	NS	Weaned piglets	Bajagai et al., 2016
B. toyonensis	S (+)	S (−)	S (+)	Weaning piglets	Bajagai et al., 2016
B. licheniformis	NS	S (−)	NS	Growing–finishing pigs	Davis et al., 2008
B. subtilis
S. cerevisiae subsp. boulardii CNCM I-1079	–	S (−)	–	Weaned piglets	Le Bon et al., 2010
ADG = average daily gain; FCR = feed conversion ratio; ADFI = average daily feed intake;
S (+) = significantly increased; S (−) = significantly decreased; NS = non-significant; –  = not studied.

 Ωστόσο, είναι δύσκολο να κάνουμε γενικεύσεις όσον αφορά τις επιπτώσεις από τη χρήση προβιοτικών στην εκτροφή των χοίρων, γεγονός που οφείλεται στην διακύμανση των μικροβιακών στελεχών που χρησιμοποιούνται, στις δόσεις εφαρμογής, στη διάρκεια της θεραπείας, καθώς και στις πρακτικές εκτροφής. Έτσι, παρατηρείται μια ασυνέπεια στη διεθνή βιβλιογραφία ως προς τα παραπάνω ευρήματα. Από reviews της πρόσφατης βιβλιογραφίας εξήχθη το συμπέρασμα ότι τα προβιοτικά είναι αποτελεσματικότερα στα χοιρίδια, στα οποία το πεπτικό σύστημα είναι ακόμη υπό διαμόρφωση μέχρι και λίγο μετά τον απογαλακτισμό ενώ, τα προβιοτικά είναι λιγότερο αποτελεσματικά στους μεγαλύτερης ηλικίας χοίρους, οι οποίοι έχουν ήδη ισορροπημένο  πληθυσμό μικροοργανισμών στην εντερική τους χλωρίδα. (Πιν. 2)

Πίνακας 2. Επιδράσεις των προβιοτικών στη μέση ημερήσια ανάπτυξη (ADG) και στο λόγο μετατροπής της τροφής (FCR)  διαφόρων ηλικιακών ομάδων των χοίρων
Item	Difference in means  1	95% confidence intervals  1	No. of experiments  2
ADG, g/day
Weaning to 18 kg	35.6	17.1 to 54.2	43
Growing, 18 to 50 kg	24.1	−2.21 to 50.4	8
Finishing, >50 kg	19.7	13.7 to 25.6	12
Lactation period	11.1	−2.1 to 24.3	4
FCR, kg/kg (feed/body weight)
Weaning to 18 kg	−0.10	−0.14 to −0.07	38
Growing, 18 to 50 kg	−0.12	−0.22 to −0.01	8
Finishing, >50 kg	−0.10	−0.13 to −0.06	12
Lactation period	0.00	−0.04 to 0.04	2
1	The effect measure used to present the results was the difference in means between the probiotic treatment and controls with 95% confidence intervals using a random effects model.
2	The number of experiments from which the values were calculated.

Προβιοτικά στην εκτροφή πτηνών.

Όπως και στην εκτροφή χοίρων, έτσι και στις σύγχρονες πρακτικές εκτροφής πτηνών, υπάρχουν πολλοί παράγοντες που δημιουργούν στρεσογόνες συνθήκες (αλλαγές ζωοτροφών, μεταφορά, υψηλή πυκνότητα πουλερικών ανά εκτροφή κλπ) και οι οποίες επηρεάζουν τον αποικισμό της γαστρεντερικής οδού από παθογόνα βακτηριακά όπως Salmonella spp., Campylobacter jejuni και Clostridium perfringens, τα οποία τελικά αποδυναμώνουν το ανοσοποιητικό σύστημα των πτηνών και απειλούν την υγεία τους αλλά αυξάνουν συγχρόνως τον κίνδυνο μόλυνσης μέσω της τροφικής αλυσίδας και τον άνθρωπο.

Ένα από τα πιο ελπιδοφόρα αποτελέσματα της χρήσης προβιοτικών στα πτηνά, αφορά στην ποιότητα των αυγών και τη μείωση της χοληστερόλης στον κρόκο του αυγού.(Πίνακας 3)

Επιπλέον, η χρήση προβιοτικών επηρεάζει θετικά το προφίλ των λιπαρών οξέων του κρέατος των πουλερικών (αυξάνουν την αναλογία λινολεϊκού και α-λινολεϊκού οξέος) .

Άλλες αναφερόμενες επιδράσεις των προβιοτικών στα πουλερικά είναι η αύξηση του ρυθμού ανάπτυξης, η βελτίωση της μετατρεψιμότητας της τροφής, η μείωση της θνησιμότητας και η βελτίωση της ποιότητας των οστών. Ωστόσο,  υπάρχουν μελέτες που δεν επιβεβαιώνουν τα παραπάνω ευρήματα.

Προβιοτικά στην εκτροφή μηρυκαστικών.

Τα μηρυκαστικά εξαρτώνται κατά κύριο λόγο από τη μικροβιακή αποδόμηση της τροφής τους και λιγότερο από την άμεση ενζυματική αποδόμηση όπως στα περισσότερα μη μηρυκαστικά.

Οι μικροοργανισμοί των μηρυκαστικών παρέχουν πρωτεΐνες, βιταμίνες και οργανικά οξέα βραχείας αλυσίδας στο ζώο-ξενιστή. Η γλυκόζη που σχηματίζεται στο ήπαρ και η πρωτεΐνη που έχει υποστεί αποδόμηση στο ήνυστρο, είναι κυρίως μικροβιακής προέλευσης. Σε ένα φυσιολογικά λειτουργικό μηρυκαστικό, το 90% της πρωτεΐνης που φθάνει στο λεπτό έντερο και το 50% της απαιτούμενης ενέργειας του ξενιστή, παρέχεται από τα μικροβιακά κύτταρα του κεκρύφαλου και της μεγάλης κοιλίας. Οι μικροβιακές κοινότητες εμπλέκονται στην πέψη και τη ζύμωση φυτικών πολυμερών, η οποία έχει ιδιαίτερη σημασία στα ώριμα φυτοφάγα ζώα.

Κατά τη διάρκεια των στρεσογόνων  περιόδων στη ζωή των μηρυκαστικών είναι δύσκολο να διατηρηθεί μια ισορροπημένη μικροχλωρίδα και τα ζώα αντιμετωπίζουν υψηλό κίνδυνο να προσβληθούν από ασθένειες. Αυτές οι περίοδοι είναι ο απογαλακτισμός, η αρχή της περιόδου γαλουχίας, και η διατροφική μετατόπιση από δίαιτες με υψηλό ποσοστό χονδροειδών ζωοτροφών σε δίαιτες με υψηλό ποσοστό υδατανθράκων υψηλής ζύμωσης (συμπυκνώματα). Επίσης, κοινοί μολυσματικοί παράγοντες όπως ιοί (βόειος ροταϊός, βόειος κοροναϊός), βακτήρια (Salmonella, Escherichia coli) και πρωτόζωα (Coccidiosis), καθώς επίσης και μη μολυσματικά αίτια όπως η υπερβολική κατανάλωση κρύου γάλακτος ή οι ξαφνικές διαιτητικές αλλαγές, διαταράσσουν τη μικροβιακή ισορροπία στο πεπτικό σωλήνα κυρίως των νεαρών μηρυκαστικών με αποτέλεσμα να εμφανίζουν  διάρροια, που αποτελεί και την κύρια αιτία θανάτου τους.

Η χρήση προβιοτικών στα ενήλικα μηρυκαστικά προσβλέπει κυρίως στη βελτίωση της πέψης των ινωδών ουσιών από τους μικροοργανισμούς της μεγάλης κοιλίας. Τέτοια προβιοτικά έχουν θετικά αποτελέσματα γενικότερα στη πεπτική λειτουργία αλλά ειδικά στη διάσπαση της κυτταρίνης και τη σύνθεση μικροβιακών πρωτεϊνών. Η κύρια μορφή των προβιοτικών που χρησιμοποιούνται συνήθως, είναι διάφορα στελέχη του ζυμομύκητα Saccharomyces cerevisiae. Όσον αφορά τη χρήση βακτηριακών προβιοτικών για ενήλικα μηρυκαστικά, που παράγουν γαλακτικά οξέα (Enterococcus, Lactobacillus),  αυτά μπορεί να συμβάλουν στο περιορισμό της οξέωσης σε ζώα που διατρέφονται με υψηλής περιεκτικότητας συμπυκνώματα, ειδικά στα παχυνόμενα βοοειδή.

Τα πιο συνεπή θετικά αποτελέσματα που παρουσιάζονται στη διεθνή βιβλιογραφία εμφανίζονται μετά την προσθήκη καλλιέργειας ζύμης στη διατροφή των μηρυκαστικών και αφορούν και στα θηλάζοντα και στα αναπτυσσόμενα ζώα. Ο τρόπος δράσης των προϊόντων ζύμης δεν έχει ακόμη διευκρινιστεί λεπτομερώς. Ορισμένα στελέχη της ενεργούς ξηρής μαγιάς είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικά στην σταθεροποίηση του προστομαχικού pH, ​​διεγείροντας έτσι ορισμένους πληθυσμούς βλεφαριδωτών πρωτόζωων, τα οποία καταβροχθίζουν ταχέως το άμυλο και, ως εκ τούτου, ανταγωνίζονται τα αμυλολυτικά βακτήρια που παράγουν γαλακτικό οξύ. Με αυτό τον τρόπο μειώνεται το όξινο στομαχικό περιβάλλον, με αποτέλεσμα να επωφελούνται οι κυτταρινολυτικοί μικροοργανισμοί και να αυξάνεται το ποσοστό πέψης των χονδροειδών ζωοτροφών. Οι ζυμομύκητες έχουν επίσης τη δυνατότητα να μεταβάλλουν τη διαδικασία της ζύμωσης στον προστόμαχο με τρόπο που να μειώνεται ο σχηματισμός μεθανίου (CH4). Μία άλλη δράση τους αφορά τη μείωση του οξυγόνου, η οποία δημιουργεί ένα πιο αναερόβιο περιβάλλον, που δεν ευνοεί την ανάπτυξη ορισμένων παθογόνων  μικροοργανισμών.

Συνοψίζοντας τις ευεργετικές επιδράσεις των προβιοτικών στα μηρυκαστικά που εμφανίζονται στη διεθνή βιβλιογραφία μπορούμε να αναφέρουμε ότι:

1 Στελέχη προβιοτικών που είτε χορηγούνται ξεχωριστά, ή σε συνδυασμό, βελτιώνουν σημαντικά την πρόσληψη τροφής και το ρυθμό μετατρεψιμότητάς της, την ημερήσια αύξηση βάρους και το συνολικό σωματικό βάρος σε πρόβατα, αίγες και βοοειδή.

2. Βελτιώνουν την διαδικασία της πέψης  ρυθμίζοντας το pΗ στους προστομάχους και την μεγάλη κοιλία με αποτέλεσμα την καλύτερη πέψη των ινωδών ουσιών και αποτρέπουν την δυσπεπτική οξέωση με την εξισορρόπηση των αναλογιών VFAs στη μεγάλη κοιλία.

3. Αυξάνουν την παραγωγή κρέατος αλλά μάλλον δεν επηρεάζουν τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του.

4. Έχουν θετική επίδραση στις αποδόσεις γάλακτος και στη περιεκτικότητά του σε λίπος και πρωτεΐνες.

5. Μειώνουν το φορτίο των παθογόνων, ενισχύουν την ανοσολογική απόκριση και περιορίζουν την απελευθέρωση φλεγμονωδών μορίων, όπως λιποπολυσακχαριτών (ενδοτοξίνη βακτηρίων) ή βιογενών αμινών. Επίσης μειώνουν την απορρόφηση των μυκοτοξινών από το γαστρεντερικό σωλήνα. Ειδικά στα νεαρά μηρυκαστικά, μειώνουν τη συχνότητα εμφάνισης διάρροιας.

Εφαρμογή των προβιοτικών και συστάσεις για τη χρήση:

Παρά το γεγονός ότι ορισμένα προϊόντα περιέχουν καθορισμένα στελέχη μεμονωμένων μικροοργανισμών, στα περισσότερα προϊόντα, τα προβιοτικά είναι ένας συνδυασμός πολλών ειδών βακτηρίων και ζυμομυκήτων ή και άλλων μυκήτων. Τα περισσότερα προβιοτικά προϊόντα πωλούνται ως πρόσθετα ζωοτροφών και προστίθενται στο γάλα ή στο υποκατάστατο γάλακτος μόλις πριν τη χορήγησή του, ενώ άλλα χορηγούνται ως γέλες ή πάστες. Όμως, η εφαρμογή τους στην κτηνοτροφική εκμετάλλευση με ενσωμάτωσή τους σε pellets είναι δύσκολη, καθώς οι θερμοκρασίες και οι πιέσεις που χρησιμοποιούνται στη σύμπηξη, σκοτώσει τους περισσότερους μικροοργανισμούς.

Η σταθεροποίηση της μικροχλωρίδας του πεπτικού σε μηρυκαστικά και σε μονογαστρικά ζώα μπορεί να επιτευχθεί αποτελεσματικά μόνο με τη συνεχή συμπλήρωση της τροφής με προβιοτικά, διότι οι μικροοργανισμοί που χρησιμοποιούνται στη διατροφή των ζώων δεν αποικίζουν μόνιμα το έντερο. Η βραχυπρόθεσμη χορήγηση προβιοτικών μπορεί να είναι χρήσιμη κάτω από ορισμένες συνθήκες, αλλά θα πρέπει στη συνέχεια να ακολουθείται από συνεχή χορήγηση. Γενικές κατευθυντήριες γραμμές για τη βέλτιστη δοσολογία και το χρονικό διάστημα των συμπληρωμάτων δεν είναι δυνατή λόγω διάφορων παραγόντων όπως η σταθερότητα του προβιοτικού στον πεπτικό σωλήνα, ο συγκεκριμένος τρόπος δράσης των μικροβίων που περιέχονται στο προϊόν και η κατάσταση της εντερικής μικροχλωρίδας του ξενιστή.

Ασφάλεια χρήσης προβιοτικών

Κανένα  προβιοτικό δεν μπορεί να θεωρηθεί 100% ασφαλές και με μηδενικό ρίσκο. Οι πιο σοβαροί κίνδυνοι που τίθενται από τη χρήση προβιοτικών στις ζωοτροφές είναι, πρώτον, η μεταβίβαση της ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά λόγω της παρουσίας μεταβιβάσιμων γονιδίων αντίστασης σε στελέχη προβιοτικών με τα είδη Lactobacillus, Bacillus και Enterococcus να παρουσιάζουν το μεγαλύτερο κίνδυνο, καθώς πολλά είδη αυτών των μικροοργανισμών έχουν μεταβιβάσιμα γενετικά στοιχεία (πλασμίδια, τρανσποζόνια, ιντεγκρόνια)  και δεύτερο, η εκδήλωση λοιμώξεων ειδικά από εκείνα τα βακτήρια που ανήκουν στην ομάδα Bacillus cereus που είναι γνωστό ότι παράγουν εντεροτοξίνες και εμετική τοξίνη.

Θεωρητικά τουλάχιστον, οι κίνδυνοι που συνδέονται με τη χρήση των προβιοτικών στη διατροφή των ζώων και αναφέρονται στη διεθνή βιβλιογραφία είναι οι εξής:

• Λοίμωξη (γαστρο-εντερική ή συστηματική) του ζώου.

• Λοίμωξη (γαστρο-εντερική ή συστηματική) των καταναλωτών των ζωικών προϊόντων που παράγονται από ζώα που έχουν τραφεί με προβιοτικά.

• Μεταβίβαση της ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά σε παθογόνους μικροοργανισμούς.

• Απελευθέρωση μολυσματικών μικροοργανισμών ή επιβλαβών ενώσεων στο περιβάλλον.

• Λοίμωξη (γαστρο-εντερική ή συστηματική) των διαχειριστών των ζώων ή των χειριστών προβιοτικών.

• Επιβλαβείς μεταβολικές ή τοξικές επιδράσεις στον ξενιστή λόγω της παραγωγής τοξινών από

μικροοργανισμούς που περιέχονται σε προβιοτικά.

• Υπερδιέγερση του ανοσοποιητικού συστήματος σε ευπαθείς ξενιστές.

Για την αποφυγή των παραπάνω κινδύνων από τη χρήση προβιοτικών, η Διεθνής Οργάνωση Τροφίμων και Γεωργίας (FAO) και η Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας (WHO) σε κοινή έκθεση για τα προβιοτικά, προτείνουν ένα σύνολο κατευθυντήριων γραμμών που πρέπει να ακολουθούνται, προκειμένου ένα προϊόν να εγκριθεί και στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί ως προβιοτικό, είτε μεμονωμένα είτε με τη μορφή ενός νέου συμπληρώματος διατροφής. Οι συστάσεις αυτές είναι:

1. Ο μικροοργανισμός πρέπει να είναι καλά χαρακτηριζόμενος σε επίπεδο είδους, χρησιμοποιώντας φαινοτυπικές και γενοτυπικές μεθόδους (16S ribosomal RNA).
2. Το εν λόγω στέλεχος του υπό εξέταση μικροοργανισμού θα πρέπει να κατατίθεται σε μια διεθνώς αναγνωρισμένη συλλογή καλλιεργειών.
3. Για την αξιολόγηση in vitro του υπό έλεγχο στελέχους θα πρέπει να εξασφαλίζεται η απουσία λοιμογόνων παραγόντων (δεν πρέπει να είναι κυτταροτοξικό ούτε να εισβάλλει στα επιθηλιακά κύτταρα και να παράγει εντεροτοξίνες,  αιμολυσίνες ή λεκιθινάσες).
4. Προσδιορισμός της αντιμικροβιακής τους δραστικότητας  και του προφίλ της μικροβιακής αντοχής, συμπεριλαμβανομένης της απουσίας γονιδίων αντίστασης και της μη ικανότητας μεταφοράς παραγόντων αντίστασης στα αντιβιοτικά.
5. Προκλινική αξιολόγηση της ασφάλειάς τους σε ζωικά μοντέλα.
6. Επιβεβαίωση σε ζώα που να αποδεικνύει την αποτελεσματικότητά τους.
7. Αξιολόγηση σε ανθρώπους (Φάση Ι) της ασφάλειας του.
8. Αξιολόγηση σε ανθρώπους (Phase II) της αποτελεσματικότητάς του (αν υπάρχουν τα αναμενόμενα αποτελέσματα) και της αποδοτικότητας (με ελάχιστους πόρους και σε ελάχιστο χρόνο).
9. Σωστή επισήμανση του προϊόντος, συμπεριλαμβανομένων του γένος και του είδος, της ακριβής δοσολογίας και των συνθηκών διατήρησης.

Συμπέρασμα

Τα προβιοτικά λοιπόν, εμφανίζονται ως μια πολλά υποσχόμενη πρόσθετη ύλη στις ζωοτροφές, είναι φυσικής προέλευσης και γενικά θεωρούνται ασφαλή για τα ζώα. Επιπλέον, μπορεί να έχουν τη δυνατότητα να βελτιώσουν την απόδοση της κτηνοτροφικής παραγωγής και την κατάσταση της υγείας των ζώων. Ωστόσο, η απόκλιση στα αποτελέσματα που παρουσιάζονται στη διεθνή βιβλιογραφία, δείχνει την ανάγκη για περαιτέρω έρευνα προκειμένου να διευκρινιστούν οι αμφιλεγόμενες επιδράσεις τους στη διατροφή των ζώων.

Πηγές:
1. Ahasan ASML, Agazzi A*, Invernizzi G, Bontempo V and Savoini G, The Beneficial Role of Probiotics in Monogastric Animal Nutrition and Health., Journal of Dairy, Veterinary & Animal Research Volume 2 Issue 4 – 2015, Review Article

2. ASML A, Agazzi A, Invernizzi G, Bontempo V, Savoini G (2015) The Beneficial Role of Probiotics in Monogastric Animal Nutrition and Health. J Dairy Vet Anim Res 2(4): 00041. DOI: 10.15406/jdvar.2015.02.00041

3. Bermudez-Brito/Plaza-Díaz/Muñoz-Quezada/Gómez-Llorente/Gil. Probiotic Mechanisms of Action. Ann Nutr Metab 2012;61:160–174.

4. Cho J.H., Zhao P.Y. and Kim I.H., Probiotics as a dietary additive for pigs: A review, Journal of Animal and Veterinary Advances 10(16):2127-2134, 2011.

5. Ezema, C., Probiotics in animal production: A review. J. Vet. Med. Anim. Health. Vol. 5(11), pp. 308-316, November, 2013

6. FAO. 2016. Probiotics in animal nutrition – Production, impact and regulation by Yadav S. Bajagai, Athol V. Klieve, Peter J. Dart and Wayne L. Bryden. Editor Harinder P.S. Makkar. FAO Animal Production and Health Paper No. 179. Rome.

7. Frédérique Chaucheyras-Durand, Eric Chevaux, Cécile Martin3 and Evelyne Forano Use of Yeast Probiotics in Ruminants: Effects and Mechanisms of Action on Rumen pH, Fibre Degradation, and Microbiota According to the Diet.

 

8. Gaggìa F.  et al., Probiotics and prebiotics in animal feeding for safe food production. / International Journal of Food Microbiology 141 (2010) S15–S28/  Review

9. Joanna Biernasiak, Katarzyna Śliżewska and Zdzisława Libudzisz (2011). Feeds with Probiotics in Animals’ Nutrition, Soybean and Nutrition, Prof. Hany El-Shemy (Ed.), ISBN: 978-953-307-536-5

10. Kassa Shawle Retta, Role of probiotics in rumen fermentation and animal performance: A review, Vol. 7(5), pp. 24-32, May 2016

11. Liao SF, Nyachoti M, Using probiotics to improve swine gut health and nutrient utilization, Animal Nutrition
(2017), http://dx.doi.org/10.1016/j.aninu.2017.06.007

12. Le Bon et al., 2010, Influence of probiotics on gut health in the weaned pig, Livest Sci, 133 (2010), pp. 179-181

13.M.M. Abd El-Tawab, I.M.I. Youssef, H.A. Bakr, G.C. Fthenakis, N.D. Giadinis, Role of probiotics in nutrition and health of small ruminants, Review,  Polish Journal of Veterinary Sciences Vol. 19, No. 4 (2016), 893–906

14. Mahdavi A.H., Rahmani H.R.  and Pourreza J., Effect of Probiotic Supplements on Egg Quality and Laying Hen's Performance. International Journal of Poultry Science 4 (7): 488-492, 2005.

15.Mehdi Bahari. A Review on the Consumption of Probiotics in Feeding Young Ruminants. Appro Poult Dairy & Vet Sci. 1(2). APDV.000508.2017.

16. Yirga  Hiruta The Use of Probiotics in Animal Nutrition. J Prob Health 2015, 3:2.

17. Yutaka Uyeno et al.,Effect of Probiotics/Prebiotics on Cattle Health and Productivity. Microbes Environ. 2015 Jun; 30(2): 126–132