Факторы естественной противоинфекционной резистентности сыворотки крови цыплят‑бройлеров кросса Arbor Acres: связь с составом кишечного микробиома и ассоциации с зоотехническими показателями продуктивности
Аннотация
Обоснование. Исследование бактерицидных факторов сыворотки крови является традиционным подходом к оценке уровня естественной противоинфекционной резистентности сельскохозяйственных животных и птицы.
Целью исследования явился анализ возможных взаимосвязей профиля гуморальных факторов естественной противоинфекционной резистентности и состава кишечного микробиома сельскохозяйственной птицы, а также поиск ассоциаций названных иммунологических и микробиологических параметров с эффективностью мясного птицеводства.
Материалы и методы. В исследование включены 28 групп цыплят-бройлеров, находившихся на базовом рационе, а также выкармливаемых с использованием различных добавок (пробиотик, антибиотик, малые молекулы растительного происхождения и их сочетания). В полученных от них образцах сыворотки крови определены бактерицидная активность (БАСК) по отношению к Escherichia coli, лизоцимная активность (ЛАСК) по степени лизиса Micrococcus luteus var. lysodeikticus, а также активность тромбоцитарного катионного белка – ТКБ (бета-лизина) в тесте ингибирования Bacillus subtilis. Состав кишечных микробиомов исследован методом высокопроизводительного секвенирования на платформе MiSeq (Illumina Inc., США). Межгрупповые различия эффективности птицеводства оценены с использованием стандартных зоотехнических индексов.
Результаты. Показана обратная зависимость между уровнями БАСК и ЛАСК как показателей высокого уровня естественной резистентности организма птицы, а с другой – активностью ТКБ (бета-лизина) как индикатора истощения названных защитных механизмов. Определены перечни бактериальных таксонов, присутствие которых в микробиоме кишечника цыплят-бройлеров является условием для нормального развития естественного иммунитета (20 родов) или его «срыва» с индукцией воспалительного процесса, сопровождающегося дегрануляцией тромбоцитов (17 родов). Установлено, что повышенный уровень ТКБ ассоциирован с увеличенным расходом корма на прирост 1 кг биомассы, а присутствие в кишечном микробиоме ряда ТКБ-индуцирующих таксонов помимо негативного воздействия на конверсию корма в ряде случаев результируется в уменьшении итогового веса цыплят-бройлеров.
Заключение. Результаты исследования обосновывают анализ баланса сывороточных факторов (БАСК+ЛАСК)/ТКБ как информативных параметров, зависящих от состава кишечного микробиома и ассоциированных с эффективностью кормления сельскохозяйственной птицы.
Скачивания
Литература
Бухарин, О. В., & Сулейманов, К. Г. (1998). Свойства и функции тромбоцитарного катионного белка. Успехи современной биологии, 118(2), 194–204. EDN: https://elibrary.ru/YMSYTR
Грозина, А. А. (2014). Состав микрофлоры желудочно-кишечного тракта у цыплят-бройлеров при воздействии пробиотика и антибиотика (по данным T-RFLP-RT-PCR). Сельскохозяйственная биология, (6), 46–58. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2014.6.46rus. EDN: https://elibrary.ru/TEPGCX
Дерябин, Д. Г., Каримов, И. Ф., Манухов, И. В., Толмачева, Н. А., & Балабанов, В. П. (2012). Дифференцированная оценка бактерицидных систем сыворотки крови с использованием рекомбинантных люминесцирующих штаммов Escherichia coli и Bacillus subtilis. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 154(7), 68–73. EDN: https://elibrary.ru/PANBJB
Дускаев, Г. К., Рахматуллин, Ш. Г., Косян, Д. Б., Русакова, Е. А., Кван, О. В., & Левахин, Г. И. (2022). Влияние совместного использования гамма-окталактона и хлортетрациклина в рационе бройлеров: живая масса, эффективность использования корма и микробиом слепого кишечника. Аграрная наука, (9), 47–53. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2022-362-9-47-53. EDN: https://elibrary.ru/FSEANC
Дускаев, Г. К., Лазебник, К. С., & Климова, Т. А. (2022). Оценка микробного разнообразия слепого отдела кишечника цыплят-бройлеров при введении кумарина и кормового антибиотика в рацион. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство, 17(4), 555–566. https://doi.org/10.22363/2312-797X-2022-17-4-555-566. EDN: https://elibrary.ru/FUHJBX
Дускаев, Г. К., Русакова, Е. А., & Дерябин, Д. Г. (2022). Использование гамма-октанолактона в рационе бройлеров: микробиом кишечника. Международный вестник ветеринарии, (4), 152–158. https://doi.org/10.52419/issn2072-2419.2022.4.152. EDN: https://elibrary.ru/XGADAX
Дускаев, Г. К., Власенко, Л. В., Косян, Д. Б., & Курилкина, М. Я. (2023). Влияние малых молекул растительного происхождения на микробное разнообразие слепого отдела кишечника цыплят-бройлеров. Птицеводство, (4), 46–51. https://doi.org/10.33845/0033-3239-2023-72-4-46-516. EDN: https://elibrary.ru/SASHWF
Егоров, И. А., Околелова, Т. М., Тишенков, А. Н., Ленкова, Т. Н., Паньков, П. Н., Езерская, А. В., … & Громова, Т. И. (2004). Методика проведения научных и производственных исследований по кормлению сельскохозяйственной птицы (В. И. Фисинин & Ш. А. Имангулов, Ред.). Сергиев Посад. 44 с. EDN: https://elibrary.ru/SWDFID
Кабурова, А. Н., Драпкина, О. М., Юдин, С. М., Яфарова, А. А., Корецкий, С. Н., Покровская, М. С., … & Серебрянская, З. З. (2022). Связь микробиоты кишечника с системным воспалением и эндотоксемией у пациентов с хронической сердечной недостаточностью и сохраненной фракцией выброса. Кардиоваскулярная терапия и профилактика, 21(9), 3315. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2022-3315. EDN: https://elibrary.ru/SOFRXO
Ляпин, О. А., Торшков, А. А., Тайгузин, Р. Ш., Хабибуллин, Э. Г., Окунев, Д. А., & Джамбулатова, К. Д. (2022). Физиологический статус бычков при минимизации технологического прессинга комплексами антистрессантов. Известия Оренбургского Государственного Аграрного Университета, 4(96), 253–260. https://doi.org/10.37670/2073-0853-2022-96-4-253-260. EDN: https://elibrary.ru/EUZOGG
Садовников, Н. В., Придыбайло, Н. Д., Верещак, Н. А., & Заслонов, А. С. (2009). Общие и специальные методы исследования крови птиц промышленных кроссов: монография. Екатеринбург-Санкт-Петербург: Уральская ГСХА, НПП «АВИВАК». 85 с. ISBN: 978-5-87203-260-6. EDN: https://elibrary.ru/SNDNEX
Саруханов, В. Я., Исамов, Н. Н., & Колганов, И. М. (2012). Метод определения лизоцимной активности крови у сельскохозяйственных животных. Сельскохозяйственная биология, 47(2), 119–122. EDN: https://elibrary.ru/PVWOUH
Серебряная, Н. Б., Якуцени, П. П., & Климко, Н. Н. (2017). Роль тромбоцитов в патогенезе бактериальных инфекций. Журнал инфектологии, 9(4), 5–13. https://doi.org/10.22625/2072-6732-2017-9-4-5-13. EDN: https://elibrary.ru/YNMCBD
Aviagen. (2022). Спецификации бройлерных рационов корма Arbor Acres. https://aviagen.com/assets/Tech_Center/BB_Foreign_Language_Docs/RUS_TechDocs/AA_BroilerNutritionSpecifications2022_RU.pdf
Abdul-Aziz, T. A., & el-Sukhon, S. N. (1996). Serum sensitivity and apathogenicity for chickens and chick embryos of Escherichia coli J5 strain. Veterinary research, 27(3), 267–271.
Deryabin, D. G., Kosyan, D. B., Inchagova, K. S., & Duskaev, G. K. (2023). Plant-Derived Quorum Sensing Inhibitors (Quercetin, Vanillin and Umbelliferon) Modulate Cecal Microbiome, Reduces Inflammation and Affect Production Efficiency in Broiler Chickens. Microorganisms, 11(5), 1326. https://doi.org/10.3390/microorganisms11051326. EDN: https://elibrary.ru/DTQURZ
Duskaev, G., Kvan, O., Kosyan, D., Rakhmatullin, S., & Levakhin, G. (2021). Coumarin derivative and Bacillus cereus change live weight and cecal ecology in broilers. AIMS Agric. Food, 6(1), 360–380. https://doi.org/10.3934/agrfood.2021022. EDN: https://elibrary.ru/NBMBIY
ElHag, S., Motelib, A. A., Soltan, M. A., & Gawad, M. A. (2021). Growth Performance and Health Status of Broiler Chickens Treated with Natural Kaolin. World. Vet. J., 11(1), 29–36. https://doi.org/10.54203/scil.2021.wvj4. EDN: https://elibrary.ru/KLZDDI
El-Sawy, E. R., Abdel-Aziz, M. S., Abdelmegeed, H., & Kirsch, G. (2024). Coumarins: Quorum Sensing and Biofilm Formation Inhibition. Molecules, 29(19), 4534. https://doi.org/10.3390/molecules29194534. EDN: https://elibrary.ru/SVPTEW
Falà, A. K., Álvarez-Ordóñez, A., Filloux, A., Gahan, C. G. M., & Cotter, P. D. (2022). Quorum sensing in human gut and food microbiomes: Significance and potential for therapeutic targeting. Frontiers in microbiology, 13, 1002185. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.1002185. EDN: https://elibrary.ru/WRDZZC
Fernández, H., Giusti, G., & Bertoglio, J. C. (1995). Effect of the complement system on the sensitivity of Campylobacter jejuni and Campylobacter coli to human blood serum. Brazilian journal of medical and biological research, 28(2), 227–229.
Gouvêa, V. N., Cooke, R. F., & Marques, R. S. (2022). Impacts of stress-induced inflammation on feed intake of beef cattle. Front. Anim. Sci., 3, 962748. https://doi.org/10.3389/fanim.2022.962748. EDN: https://elibrary.ru/ASCMWN
Hamzeh-Cognasse, H., Damien, P., Chabert, A., Pozzetto, B., Cognasse, F., & Garraud, O. (2015). Platelets and infections — complex interactions with bacteria. Frontiers in immunology, 6, 82. https://doi.org/10.3389/fimmu.2015.00082. EDN: https://elibrary.ru/UUFSNX
Jiang, L., Li, Y., Wang, L., Guo, J., Liu, W., Meng, G., Zhang, L., Li, M., Cong, L., & Sun, M. (2021). Recent Insights Into the Prognostic and Therapeutic Applications of Lysozymes. Frontiers in pharmacology, 12, 767642. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.767642. EDN: https://elibrary.ru/COJCZB
Ju, T., Kong, J. Y., Stothard, P., & Willing, B. P. (2019). Defining the role of Parasutterella, a previously uncharacterized member of the core gut microbiota. The ISME journal, 13(6), 1520–1534. https://doi.org/10.1038/s41396-019-0364-5. EDN: https://elibrary.ru/BSADBY
Karakolev, R., Petrova-tsenın, P., Petrova, R., & Koynarskı, T. (2022). Effect of Avigen immunomodulator on beta lysine activity in broilers. Yuzuncu Yıl University Journal of Agricultural Sciences, 32(2), 260–265. https://doi.org/10.29133/yyutbd.1013030. EDN: https://elibrary.ru/SQGOMF
Pashtetsky, V., Ostapchuk, P., Postnikova, O., Zubochenko, D., & Kuevda, T. (2020). Effect of Satureja montana essential oil on the bactericidal activity of broiler chickens blood serum. E3S Web Conf., 224. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202022404023. EDN: https://elibrary.ru/YPGURJ
Shajahmetova, E., Deryabin, D., & Duskaev, G. (2021). Gamma Lactone and vanillic acid change the microbiome of broiler blind appendage. Biotechnol. Biotechnol. Equip., 35(S1), S74. EDN: https://elibrary.ru/NMEVGQ
Stratton, C. W. (1988). Serum bactericidal test. Clinical microbiology reviews, 1(1), 19–26. https://doi.org/10.1128/CMR.1.1.19
Thaiss, C. A., Zmora, N., Levy, M., & Elinav, E. (2016). The microbiome and innate immunity. Nature, 535(7610), 65–74. https://doi.org/10.1038/nature18847. EDN: https://elibrary.ru/WPXOTL
References
Bukharin, O. V., & Suleimanov, K. G. (1998). Properties and functions of platelet cationic protein. Advances in Modern Biology, 118(2), 194–204. EDN: https://elibrary.ru/YMSYTR
Grozina, A. A. (2014). Composition of gastrointestinal tract microflora in broiler chickens under the effect of probiotic and antibiotic (based on T-RFLP-RT-PCR data). Agricultural Biology, (6), 46–58. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2014.6.46rus. EDN: https://elibrary.ru/TEPGCX
Deryabin, D. G., Karimov, I. F., Manukhov, I. V., Tolmacheva, N. A., & Balabanov, V. P. (2012). Differentiated assessment of bactericidal systems of blood serum using recombinant luminescent strains of Escherichia coli and Bacillus subtilis. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 154(7), 68–73. EDN: https://elibrary.ru/PANBJB
Duskaev, G. K., Rakhmatullin, Sh. G., Kosyan, D. B., Rusakova, E. A., Kvan, O. V., & Levakhin, G. I. (2022). Effect of combined use of gamma-octalactone and chlortetracycline in the diet of broilers: live weight, feed efficiency, and cecal microbiome. Agrarian Science, (9), 47–53. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2022-362-9-47-53. EDN: https://elibrary.ru/FSEANC
Duskaev, G. K., Lazebnik, K. S., & Klimova, T. A. (2022). Assessment of microbial diversity of the cecal section of the intestine of broiler chickens when coumarin and feed antibiotic are introduced into the diet. Vestnik of the Russian University of Peoples' Friendship. Series: Agronomy and Animal Husbandry, 17(4), 555–566. https://doi.org/10.22363/2312-797X-2022-17-4-555-566. EDN: https://elibrary.ru/FUHJBX
Duskaev, G. K., Rusakova, E. A., & Deryabin, D. G. (2022). Use of gamma-octanolactone in the diet of broilers: intestinal microbiome. International Veterinary Bulletin, (4), 152–158. https://doi.org/10.52419/issn2072-2419.2022.4.152. EDN: https://elibrary.ru/XGADAX
Duskaev, G. K., Vlasenko, L. V., Kosyan, D. B., & Kurilkina, M. Ya. (2023). Influence of small molecules of plant origin on microbial diversity of the cecal section of the intestine of broiler chickens. Poultry Farming, (4), 46–51. https://doi.org/10.33845/0033-3239-2023-72-4-46-516. EDN: https://elibrary.ru/SASHWF
Egorov, I. A., Okolelova, T. M., Tishenkov, A. N., Lenkova, T. N., Pan'kov, P. N., Ezerskaya, A. V., … & Gromova, T. I. (2004). Methodology for conducting scientific and production studies on feeding agricultural poultry (V. I. Fisinin & Sh. A. Imangulov, Eds.). Sergiev Posad. 44 p. EDN: https://elibrary.ru/SWDFID
Kaburova, A. N., Drapkina, O. M., Yudin, S. M., Yafarova, A. A., Koretsky, S. N., Pokrovskaya, M. S., … & Serebryanskaya, Z. Z. (2022). Relationship of intestinal microbiota with systemic inflammation and endotoxemia in patients with chronic heart failure and preserved ejection fraction. Cardiovascular Therapy and Prevention, 21(9), 3315. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2022-3315. EDN: https://elibrary.ru/SOFRXO
Lyapin, O. A., Torshkov, A. A., Taiguzin, R. Sh., Khabibullin, E. G., Okunev, D. A., & Dzhambulatova, K. D. (2022). Physiological status of bulls under minimization of technological pressure by complexes of anti-stress agents. Izvestia of Orenburg State Agrarian University, 4(96), 253–260. https://doi.org/10.37670/2073-0853-2022-96-4-253-260. EDN: https://elibrary.ru/EUZOGG
Sadovnikov, N. V., Pridybailo, N. D., Vereshchak, N. A., & Zaslonov, A. S. (2009). General and special methods for studying blood of poultry of industrial crosses: monograph. Yekaterinburg–St. Petersburg: Ural State Agricultural Academy, NPP "AVIVAK". 85 p. ISBN: 978-5-87203-260-6. EDN: https://elibrary.ru/SNDNEX
Sarukhanov, V. Ya., Isamov, N. N., & Kolganov, I. M. (2012). Method for determining lysozyme activity of blood in farm animals. Agricultural Biology, 47(2), 119–122. EDN: https://elibrary.ru/PVWOUH
Serebryanaya, N. B., Yakutseni, P. P., & Klimko, N. N. (2017). The role of platelets in the pathogenesis of bacterial infections. Journal of Infectology, 9(4), 5–13. https://doi.org/10.22625/2072-6732-2017-9-4-5-13. EDN: https://elibrary.ru/YNMCBD
Aviagen. (2022). Arbor Acres broiler feed ration specifications. https://aviagen.com/assets/Tech_Center/BB_Foreign_Language_Docs/RUS_TechDocs/AA_BroilerNutritionSpecifications2022_RU.pdf
Abdul-Aziz, T. A., & el-Sukhon, S. N. (1996). Serum sensitivity and apathogenicity for chickens and chick embryos of Escherichia coli J5 strain. Veterinary research, 27(3), 267–271.
Deryabin, D. G., Kosyan, D. B., Inchagova, K. S., & Duskaev, G. K. (2023). Plant-Derived Quorum Sensing Inhibitors (Quercetin, Vanillin and Umbelliferon) Modulate Cecal Microbiome, Reduces Inflammation and Affect Production Efficiency in Broiler Chickens. Microorganisms, 11(5), 1326. https://doi.org/10.3390/microorganisms11051326. EDN: https://elibrary.ru/DTQURZ
Duskaev, G., Kvan, O., Kosyan, D., Rakhmatullin, S., & Levakhin, G. (2021). Coumarin derivative and Bacillus cereus change live weight and cecal ecology in broilers. AIMS Agric. Food, 6(1), 360–380. https://doi.org/10.3934/agrfood.2021022. EDN: https://elibrary.ru/NBMBIY
ElHag, S., Motelib, A. A., Soltan, M. A., & Gawad, M. A. (2021). Growth Performance and Health Status of Broiler Chickens Treated with Natural Kaolin. World. Vet. J., 11(1), 29–36. https://doi.org/10.54203/scil.2021.wvj4. EDN: https://elibrary.ru/KLZDDI
El-Sawy, E. R., Abdel-Aziz, M. S., Abdelmegeed, H., & Kirsch, G. (2024). Coumarins: Quorum Sensing and Biofilm Formation Inhibition. Molecules, 29(19), 4534. https://doi.org/10.3390/molecules29194534. EDN: https://elibrary.ru/SVPTEW
Falà, A. K., Álvarez-Ordóñez, A., Filloux, A., Gahan, C. G. M., & Cotter, P. D. (2022). Quorum sensing in human gut and food microbiomes: Significance and potential for therapeutic targeting. Frontiers in microbiology, 13, 1002185. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.1002185. EDN: https://elibrary.ru/WRDZZC
Fernández, H., Giusti, G., & Bertoglio, J. C. (1995). Effect of the complement system on the sensitivity of Campylobacter jejuni and Campylobacter coli to human blood serum. Brazilian journal of medical and biological research, 28(2), 227–229.
Gouvêa, V. N., Cooke, R. F., & Marques, R. S. (2022). Impacts of stress-induced inflammation on feed intake of beef cattle. Front. Anim. Sci., 3, 962748. https://doi.org/10.3389/fanim.2022.962748. EDN: https://elibrary.ru/ASCMWN
Hamzeh-Cognasse, H., Damien, P., Chabert, A., Pozzetto, B., Cognasse, F., & Garraud, O. (2015). Platelets and infections — complex interactions with bacteria. Frontiers in immunology, 6, 82. https://doi.org/10.3389/fimmu.2015.00082. EDN: https://elibrary.ru/UUFSNX
Jiang, L., Li, Y., Wang, L., Guo, J., Liu, W., Meng, G., Zhang, L., Li, M., Cong, L., & Sun, M. (2021). Recent Insights Into the Prognostic and Therapeutic Applications of Lysozymes. Frontiers in pharmacology, 12, 767642. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.767642. EDN: https://elibrary.ru/COJCZB
Ju, T., Kong, J. Y., Stothard, P., & Willing, B. P. (2019). Defining the role of Parasutterella, a previously uncharacterized member of the core gut microbiota. The ISME journal, 13(6), 1520–1534. https://doi.org/10.1038/s41396-019-0364-5. EDN: https://elibrary.ru/BSADBY
Karakolev, R., Petrova-tsenın, P., Petrova, R., & Koynarskı, T. (2022). Effect of Avigen immunomodulator on beta lysine activity in broilers. Yuzuncu Yıl University Journal of Agricultural Sciences, 32(2), 260–265. https://doi.org/10.29133/yyutbd.1013030. EDN: https://elibrary.ru/SQGOMF
Pashtetsky, V., Ostapchuk, P., Postnikova, O., Zubochenko, D., & Kuevda, T. (2020). Effect of Satureja montana essential oil on the bactericidal activity of broiler chickens blood serum. E3S Web Conf., 224. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202022404023. EDN: https://elibrary.ru/YPGURJ
Shajahmetova, E., Deryabin, D., & Duskaev, G. (2021). Gamma Lactone and vanillic acid change the microbiome of broiler blind appendage. Biotechnol. Biotechnol. Equip., 35(S1), S74. EDN: https://elibrary.ru/NMEVGQ
Stratton, C. W. (1988). Serum bactericidal test. Clinical microbiology reviews, 1(1), 19–26. https://doi.org/10.1128/CMR.1.1.19
Thaiss, C. A., Zmora, N., Levy, M., & Elinav, E. (2016). The microbiome and innate immunity. Nature, 535(7610), 65–74. https://doi.org/10.1038/nature18847. EDN: https://elibrary.ru/WPXOTL
Copyright (c) 2026 Dmitry G. Deryabin, Ludmila V. Vlasenko, Ilshat F. Karimov, Galimzhan K. Duskaev
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
