PL233898B1 - Nowe szczepy bakterii fermentacji mlekowej do zwalczania Escherichia coli i Clostridium perfringens u zwierząt, zwłaszcza u przeżuwaczy, ich kompozycje i zastosowania - Google Patents
Nowe szczepy bakterii fermentacji mlekowej do zwalczania Escherichia coli i Clostridium perfringens u zwierząt, zwłaszcza u przeżuwaczy, ich kompozycje i zastosowania Download PDFInfo
- Publication number
- PL233898B1 PL233898B1 PL416204A PL41620416A PL233898B1 PL 233898 B1 PL233898 B1 PL 233898B1 PL 416204 A PL416204 A PL 416204A PL 41620416 A PL41620416 A PL 41620416A PL 233898 B1 PL233898 B1 PL 233898B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- probiotic
- bacteria
- strains
- lactobacillus
- animals
- Prior art date
Links
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 title claims description 70
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 59
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 title claims description 55
- 241000193468 Clostridium perfringens Species 0.000 title claims description 40
- 241000282849 Ruminantia Species 0.000 title claims description 23
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 title claims description 12
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims description 9
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims description 9
- 239000006041 probiotic Substances 0.000 claims description 109
- 235000018291 probiotics Nutrition 0.000 claims description 109
- 230000000529 probiotic effect Effects 0.000 claims description 102
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 76
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 70
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 claims description 46
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 35
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 35
- 244000199866 Lactobacillus casei Species 0.000 claims description 33
- 241000186869 Lactobacillus salivarius Species 0.000 claims description 30
- 241000186612 Lactobacillus sakei Species 0.000 claims description 28
- 244000309466 calf Species 0.000 claims description 28
- 235000013958 Lactobacillus casei Nutrition 0.000 claims description 22
- 229940017800 lactobacillus casei Drugs 0.000 claims description 22
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 17
- 108020004465 16S ribosomal RNA Proteins 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 14
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 13
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 claims description 9
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 6
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000008267 milk Substances 0.000 claims description 6
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 claims description 6
- 230000037396 body weight Effects 0.000 claims description 5
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 claims description 5
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 claims description 4
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 claims description 4
- 108010062877 Bacteriocins Proteins 0.000 claims description 3
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 claims description 3
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000008574 D-amino acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 claims description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 235000013384 milk substitute Nutrition 0.000 claims 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 33
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 21
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 20
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 18
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 18
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 17
- 230000003042 antagnostic effect Effects 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 13
- 241000894007 species Species 0.000 description 12
- 241000186660 Lactobacillus Species 0.000 description 11
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 10
- 206010012735 Diarrhoea Diseases 0.000 description 9
- 229940039696 lactobacillus Drugs 0.000 description 9
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 239000003833 bile salt Substances 0.000 description 8
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 7
- 239000006872 mrs medium Substances 0.000 description 7
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 7
- 240000001046 Lactobacillus acidophilus Species 0.000 description 6
- 229940093761 bile salts Drugs 0.000 description 6
- 241000186000 Bifidobacterium Species 0.000 description 5
- 241001646719 Escherichia coli O157:H7 Species 0.000 description 5
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 5
- 235000013956 Lactobacillus acidophilus Nutrition 0.000 description 5
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 5
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 5
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 5
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 5
- 229940039695 lactobacillus acidophilus Drugs 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 4
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 4
- 241000194033 Enterococcus Species 0.000 description 4
- 241000194031 Enterococcus faecium Species 0.000 description 4
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 241000192001 Pediococcus Species 0.000 description 4
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 4
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 4
- 235000021186 dishes Nutrition 0.000 description 4
- 230000036541 health Effects 0.000 description 4
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 4
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 3
- 241000589875 Campylobacter jejuni Species 0.000 description 3
- 241000282994 Cervidae Species 0.000 description 3
- 241000193403 Clostridium Species 0.000 description 3
- 241000186779 Listeria monocytogenes Species 0.000 description 3
- 241000283903 Ovis aries Species 0.000 description 3
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 3
- 241000194017 Streptococcus Species 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 235000019728 animal nutrition Nutrition 0.000 description 3
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 3
- 238000005282 brightening Methods 0.000 description 3
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000000369 enteropathogenic effect Effects 0.000 description 3
- 231100000249 enterotoxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002242 enterotoxic effect Effects 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 3
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 238000010197 meta-analysis Methods 0.000 description 3
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 3
- 238000009343 monoculture Methods 0.000 description 3
- 230000000069 prophylactic effect Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 2
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 241000588722 Escherichia Species 0.000 description 2
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 2
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 2
- 241000293869 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium Species 0.000 description 2
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000005557 antagonist Substances 0.000 description 2
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 description 2
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 description 2
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 description 2
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 2
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K potassium phosphate Substances [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 210000004767 rumen Anatomy 0.000 description 2
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 2
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 2
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- YWYZEGXAUVWDED-UHFFFAOYSA-N triammonium citrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O YWYZEGXAUVWDED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000282979 Alces alces Species 0.000 description 1
- 235000002198 Annona diversifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000193744 Bacillus amyloliquefaciens Species 0.000 description 1
- 241000193749 Bacillus coagulans Species 0.000 description 1
- 241000194108 Bacillus licheniformis Species 0.000 description 1
- 108020000946 Bacterial DNA Proteins 0.000 description 1
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 1
- 241001134770 Bifidobacterium animalis Species 0.000 description 1
- 241000186016 Bifidobacterium bifidum Species 0.000 description 1
- 241001608472 Bifidobacterium longum Species 0.000 description 1
- 241000282817 Bovidae Species 0.000 description 1
- 241000282832 Camelidae Species 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 241000282988 Capreolus Species 0.000 description 1
- 241001112695 Clostridiales Species 0.000 description 1
- 241000186427 Cutibacterium acnes Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 208000004232 Enteritis Diseases 0.000 description 1
- 241000194032 Enterococcus faecalis Species 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 241000283086 Equidae Species 0.000 description 1
- 241001333951 Escherichia coli O157 Species 0.000 description 1
- 241000605980 Faecalibacterium prausnitzii Species 0.000 description 1
- 208000018522 Gastrointestinal disease Diseases 0.000 description 1
- 241000282818 Giraffidae Species 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 206010022678 Intestinal infections Diseases 0.000 description 1
- 241000186712 Lactobacillus animalis Species 0.000 description 1
- 241001468157 Lactobacillus johnsonii Species 0.000 description 1
- 241000186871 Lactobacillus murinus Species 0.000 description 1
- 241000186605 Lactobacillus paracasei Species 0.000 description 1
- 241000186684 Lactobacillus pentosus Species 0.000 description 1
- 241000218588 Lactobacillus rhamnosus Species 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- 241000282838 Lama Species 0.000 description 1
- 239000005913 Maltodextrin Substances 0.000 description 1
- 229920002774 Maltodextrin Polymers 0.000 description 1
- 241000736262 Microbiota Species 0.000 description 1
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 206010034133 Pathogen resistance Diseases 0.000 description 1
- 241000191996 Pediococcus pentosaceus Species 0.000 description 1
- 102000009097 Phosphorylases Human genes 0.000 description 1
- 108010073135 Phosphorylases Proteins 0.000 description 1
- 241000186429 Propionibacterium Species 0.000 description 1
- 241000702670 Rotavirus Species 0.000 description 1
- 241000192031 Ruminococcus Species 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 1
- 241001354013 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Enteritidis Species 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 241000607598 Vibrio Species 0.000 description 1
- 239000005862 Whey Substances 0.000 description 1
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 description 1
- -1 acetaldehyde, organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008485 antagonism Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229940054340 bacillus coagulans Drugs 0.000 description 1
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229940118852 bifidobacterium animalis Drugs 0.000 description 1
- 229940009291 bifidobacterium longum Drugs 0.000 description 1
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000000679 carrageenan Substances 0.000 description 1
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 description 1
- 229940113118 carrageenan Drugs 0.000 description 1
- 235000010418 carrageenan Nutrition 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 208000030499 combat disease Diseases 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 235000019621 digestibility Nutrition 0.000 description 1
- 230000001079 digestive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 210000001842 enterocyte Anatomy 0.000 description 1
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 1
- 235000021050 feed intake Nutrition 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 1
- 235000021474 generally recognized As safe (food) Nutrition 0.000 description 1
- 235000021472 generally recognized as safe Nutrition 0.000 description 1
- 235000021473 generally recognized as safe (food ingredients) Nutrition 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002008 hemorrhagic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004347 intestinal mucosa Anatomy 0.000 description 1
- 230000002147 killing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 229940035034 maltodextrin Drugs 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 210000001006 meconium Anatomy 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 1
- 235000019629 palatability Nutrition 0.000 description 1
- 210000001819 pancreatic juice Anatomy 0.000 description 1
- 231100000915 pathological change Toxicity 0.000 description 1
- 230000036285 pathological change Effects 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000011321 prophylaxis Methods 0.000 description 1
- 229940055019 propionibacterium acne Drugs 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 229940108461 rennet Drugs 0.000 description 1
- 108010058314 rennet Proteins 0.000 description 1
- 230000001850 reproductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 201000009881 secretory diarrhea Diseases 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 208000026775 severe diarrhea Diseases 0.000 description 1
- 210000000813 small intestine Anatomy 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 230000009469 supplementation Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 235000019156 vitamin B Nutrition 0.000 description 1
- 239000011720 vitamin B Substances 0.000 description 1
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 1
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 1
- UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L zinc;1-(5-cyanopyridin-2-yl)-3-[(1s,2s)-2-(6-fluoro-2-hydroxy-3-propanoylphenyl)cyclopropyl]urea;diacetate Chemical compound [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CCC(=O)C1=CC=C(F)C([C@H]2[C@H](C2)NC(=O)NC=2N=CC(=CC=2)C#N)=C1O UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Fodder In General (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są nowe szczepy bakterii fermentacji mlekowej Lactobacillus casei eubIB, Lactobacillus salivarius eub2B oraz Lactobacillus sakei eub3B do ograniczania rozwoju chorobotwórczych szczepów bakterii Escherichia coli i Clostridium perfringens, występujących w organizmach zwierząt dzikich i hodowlanych oraz w środowisku ich bytowania, szczególnie w odniesieniu do młodych osobników bydła, owiec, kóz, jeleni i saren.
Wynalazek obejmuje także preparaty i kompozycje probiotyczne, które w swoim składzie zawierają nowe szczepy bakterii fermentacji mlekowej Lactobacillus casei eub1B. Lactobacillus salivarius eub2B oraz Lactobacillus sakei eub3B oraz zastosowania nowych szczepów bakterii fermentacji mlekowej Lactobacillus casei eub1B. Lactobacillus salivarius eub2B oraz Lactobacillus sakei eub3B do produkcji preparatu probiotycznego do zabezpieczenia zwierząt przed chorobotwórczymi bakteriami E. coli i C. perfringens oraz do dezynfekcji powierzchni ich ciał, a także pomieszczeń inwentarskich środkami zawierającymi komórki i/lub metabolity tych kompozycji.
Pod pojęciem probiotyku rozumie się produkt zawierający aktywne formy bakterii probiotycznych, który wpływa korzystnie na zdrowie zwierząt. Pod terminem „korzystny wpływ” rozumie się ograniczenie biegunek i chorób przewodu pokarmowego wywołanych patogennymi mikroorganizmami z gatunków E. coli i C. perfringens, lepszą ogólną kondycję zwierząt i inne korzystne efekty spożywania probiotyku. Termin probiotyk obejmuje preparaty samych komórek bakteryjnych, preparaty komórek bakteryjnych wraz z dodatkami, premiksy i inne dodatki paszowe zawierające probiotyczne bakterie, a także pasze zawierające probiotyczne szczepy.
Zakażenia zwierząt hodowlanych chorobotwórczymi mikroorganizmami stanowią główną przyczynę strat ekonomicznych oraz w poważnym stopniu utrudniają zapewnienie bezpieczeństwa biologicznego żywności w przemyśle przetwórczym. Przeważająca część zakażeń bakteryjnych u zwierząt dotyczy ich przewodu pokarmowego i objawia się stanami zapalnymi jelit i biegunkami. U cieląt, w pierwszym miesiącu życia, aż 70% upadków jest spowodowanych ostrymi biegunkami. Wśród najgroźniejszych drobnoustrojów chorobotwórczych atakujących przewód pokarmowy zwierząt przeżuwających, szczególnie bydła, są enterotoksyczne szczepy bakterii z gatunku Escherichia coli, w tym szczególnie szczep ETEC wytwarzający niebezpieczną toksynę STa, wywołującą zmiany chorobowe w enterocytach jelita cienkiego (Kolendra i in. 2015). Bakterie te atakują cielęta szczególnie w pierwszych dniach po urodzeniu. Skutkiem ataku bakteryjnego jest biegunka sekrecyjna wywołania zaburzeniami transportu elektrolitów w obrębie nabłonka jelitowego. Inwazji bakterii z grupy coli towarzyszy często atak rotawirusów. Choroba objawia się szybkim odwodnieniem organizmu zwierzęcia, kończącym się często śmiercią zwierzęcia.
Wśród groźnych patogenów wykrywanych u przeżuwaczy wymieniane są także szczepy z gatunku Clostridium perfringens. Szczepy te u przeżuwaczy powodują krwotoczne zapalenie jelit, które jest konsekwencją produkcji alfatoksyny, związku o aktywności fosforylazy C i sfmgomielinazy. Choroba ta występuje zwłaszcza u młodych zwierząt, szczególnie cieląt, jagniąt i koźląt (Rypuła i in. 2012).
Dotychczas w ochronie zwierząt przed patogenami stosowano osłonę antybiotykową. Antybiotyki, podawane z paszami, pełniły podwójną rolę - chroniły zwierzęta przed inwazją patogenów i jednocześnie stymulowały wzrost zwierząt. Masowe stosownie antybiotyków spowodowało jednak pojawienie się antybiotyko-opornych szczepów patogennych bakterii, co doprowadziło do wydania zakazu stosowania antybiotyków w żywieniu zwierząt na terenie UE.
Rolę antybiotyków w żywieniu zwierząt przejmują obeCN1e probiotyki. Terminem tym określa się produkty zawierające bakterie, które podane w odpowiedniej ilości, wywierają korzystny wpływ na dobrostan zwierząt, którym zostały podane. Dzięki stosowaniu probiotyków można ograniczyć liczbę zachorowań i złagodzić ich przebieg, stymulować szybszy wzrost zwierzęcia, osiągać lepsze wykorzystanie paszy i poprawiać ogólną kondycję zwierząt. Zdecydowana większość bakterii probiotyczn ych należy do grupy bakterii fermentacji mlekowej, takich rodzajów jak Lactobacillus, Bifidobacterium, Pediococcus, Streptococcus i Enterococcus. W wyniku intensywnych badań i eksperymentów żywieniowych na zwierzętach uzyskano bogatą wiedzę na temat mechanizmów oddziaływania probiotyków na zwierzęta (Gaggia i in. 2010). Jedną z najważniejszych aktywności probiotycznych wykorzystywanych w praktyce hodowlanej jest zdolność do hamowania wzrostu i redukcji liczebności komórek bakterii chorobotwórczych. Antagonistyczne działanie probiotycznych bakterii fermentacji mlekowej w stosunku do patogenów bakteryjnych może być efektem syntezy substancji antybakteryjnych. kolonizacji ścian przewodu pokarmowego zwierząt i tym samym niedopuszczania do ich kolonizacji przez
PL 233 898 B1 bakterie chorobotwórcze, aglomerowania komórek bakterii probiotycznych z komórkami bakterii patogennych i ich usuwaniem z przewodu pokarmowego wraz z kałem oraz konkurencji o substancje pokarmowe. Aktywność hamująca oraz bójcza w stosunku do patogenów wynika najczęściej z produkowania przez bakterie fermentacji mlekowej substancji hamujących lub zabijających bakterie chorobotwórcze, jak bakteriocyny, nadtlenek wodoru, aldehyd octowy, kwasy organiczne i inne metabolity.
Aktywność antagonistyczną wykrywa się w testach laboratoryjnych wykonywanych metodami dyfuzyjnymi. Pojawienie się stref przejaśnień wokół punktu naniesienia testowanych bakterii fermentacji mlekowej świadczy o aktywności antybakteryjnej badanego szczepu/izolatu. Im większa jest średnica strefy przejaśnienia, tym silniejsza jego aktywność antybakteryjna.
W praktyce do zwalczania bakterii chorobotwórczych wykorzystywane są preparaty zawierające pojedyncze gatunki bakterii probiotycznych lub ich kompozycje. W technice znanych jest szereg rozwiązań opisujących wykorzystanie bakterii probiotycznych do zwalczania E. coli i C. perfringens.
Rozwój wiedzy na ten temat doprowadził do pojawienia się wielu rozwiązań technicznych wykorzystujących probiotyki do zwalczania chorobotwórczych szczepów bakterii Escherichia coli i Clostridium perfringens u przeżuwaczy.
W rozwiązaniu znanym z opisu US2013115328 przedstawiono mikrokapsułkowany probiotyk do zwalczania bakterii chorobotwórczych Escherichia coli O157:H7 u cieląt. W skład tego probiotyku wchodzi co najmniej jeden z izolatów bakterii należących do gatunku Lactobacillus paracasei, L. acidophilus, L. rhamnosus, Bifidobacterium animalis i B. bifidum. Do kapsułkowania bakterii zastosowano karagen. Podano, że probiotyczne bakterie, dozowane w ilości 1010 jtk/dzień do odcinka przewodu pokarmowego za żwaczem. wywołują u przeżuwaczy redukcję liczebności bakterii Escherichia coli. Bakterie probiotyczne są nanoszone na powierzchnię dziennej porcji paszy lub wstrzyknięte analnie do przewodu pokarmowego zwierzęcia. Probiotyk jest przeznaczony dla krów, owiec, kóz i jeleni.
Z opisu WO2005009139 znany jest probiotyk wykazujący antagonistyczne działanie wobec patogennych E. coli O157:H7.W tym przypadku do zwalczania tego patogena u krów zastosowano probiotyczne bakterie Enterococcus podawane indywidualnie lub w kompozycji z Lactobacillus acidophilus i Enterococcus faecium SF-273. Probiotyk ten obniża liczebność patogenów, co najmniej o dwa cykle logarytmiczne. Dzienna dawka tego probiotyku wynosi 107-1012 jtk dziennie w przeliczeniu na zwierzę. Zastosowanie E. faecium F-273 opisano także w patencie US20050084483. Antagonistyczne działanie wobec patogennych E. coli O157:H7 u bydła wykazały też bakterie probiotyczne Enterococcus faecium SF-273 i SF-301 i Lactobacillus acidophilus, co opisano w zgłoszeniu US2005084483.
W patencie CN1703146 do zwalczania infekcji bakterii chorobotwórczych u przeżuwaczy, a szczególnie patogennych E. coli O157:H7, zaproponowano długą listę probiotycznych szczepów z rodzaju Bifidobacterium, Lactobacillus, Pediococcus i Streptococcus, szczególnie zaś probiotyczny szczep Lactobacillus acidophilus LA51 i LA45. Bakterie mlekowe mogą być podawane indywidualnie lub w połączeniu ze sobą lub z Propionibacterium freunderreichii. Ta sama grupa autorów ujawniła dodatkowe rozwiązania w opisie US2014286919 łącząc probiotyczny szczep Lactobacillus animalis LA51 z bakteriami Propionobacterium freundenreichii P9, P42 i P24, wykazującymi zdolność do fermentacji laktozy. Również ten probiotyk jest przeznaczony do ochrony bydła.
W innym opisie patentu koreańskiego K.R101164512 przedstawiono kompozycję probiotyczną dla bydła, w tym cieląt, składającą się ze szczepów bakterii fermentacji mlekowej, należących do rodzaju Lactobacillus, Bifidobacterium i Pediococcus. które wykazują zdolność zwalczania w przewodzie pokarmowym zwierząt chorobotwórczych bakterii Salmonella gallinarium, S. entcritidis, S. typhimurium, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Campylobacter jejuni i Clostridium perfringens. Probiotyk zawiera 107-1015 jtk/g i jest podawany w ilości 1010-1013 jtk/zwierzę.
Do hamowania Escherichia coli, Campylobacter jejuni, Salmonella, Listeria monocytogenes i Vibrio u bydła, owiec, kóz, bizonów, bawołów, żyraf i wielbłądów, a szczególnie krów. zastosowano probiotyczny szczep bakterii Lactobacillus PTA-5249. ujawniony w opisie US7323166 i zdeponowanowany w kolekcji ATCC.
W rozwiązaniu znanym z opisu CN102373172 do zwalczania bakterii Salmonella i E. coli u zwierząt gospodarskich użyło szczepu Enterococcus faecium CGMCC 5058.
W opisie RU2246537 do zwalczania patogennych bakterii E. coli zaproponowano szczep bakterii Bacillus subtilis VKM B-2287, natomiast w rozwiązaniu ΜΧ2014012098 do niszczenia chorobotwórczych bakterii E. coli i Clostridium perfringens wykorzystano probiotyczne szczepy, z rodzaju Bacillus, a mianowicie B. majovensis DSM 25839, B. amyloliquefaciens DSM 25840, DSM 27032 i B. subtilis DSM 25841. a także ich mutanty. Z kolei w opisie RU2231362 do niszczenia patogenów u cieląt za
PL 233 898 B1 stosowano bakterie z rodzaju Bifidobacterium. Niektóre kompozycje probiotyczne dla przeżuwaczy zawierają stosunkowo rzadko stosowne gatunki bakterii, jak przykładowo w patencie RU2260043, w której obok Lactobacillus acidophilus występują jeszcze Ruminococcus flarefaciens, Clostridium cellohioparum i Propionibacterium acnes. Podobnie w opisie CN104363769 do zwalczania biegunek u bydła, owiec, koni, świń i drobiu użyto szczepu Faecalibacterium prausnitzii. Oryginalne podejście do probiotycznych izolatów prezentuje rozwiązanie ujawnione w opisie US2007009577, które obejmuje nieokreślone gatunkowo izolaty z przewodu pokarmowego zwierząt, pasz spożywanych przez zwierzęta, np. trawy, i środowisk przebywania krów, owiec i kóz, ale także dzikich zwierząt afrykańskich, jak bawoły, antylopy, a także jeleni, łosi i lam.
Wśród probiotycznych szczepów wykorzystywanych do zwalczania enteropatogennych i enterotoksycznych bakterii E. coli wykorzystywany jest także szczep szczep L. casei ATCC PTA-3945, przedstawiony w opisie CA2520178. Z kolei Lactobacillus johnsonii D115 wykazuje antagonistyczną aktywność wobec wielu gatunków bakterii patogennych, w tym wobec E. coli i Clostridum perfringens, co przedstawiono w opisie AU2008245685.
Kompozycję złożoną z Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium longum, Bacillus subtilis i B. licheniformis zastosowano do ochrony sanitarnej bydła i drobiu, co przedstawiono w opisie CN101368165. W opisie CN103636923 do zwalczania bakterii chorobotwórczych z gatunku E. coli wykorzystano bakterie Bacillus coagulans CGMCC5233. Probiotyk zawierający ten szczep uzyskano na drodze fermentacji w podłożu stałym złożonym z wielu składników roślinnych, w tym otrębów ryżowych, mąki sojowej i ekstraktu słodowego.
Obok wymienionych szczepów do zwalczania chorobotwórczych szczepów E. coli stosuje się także takie szczepy probiotyczne. jak Lactobacillus casei KE01. ujawniony w opisie US6797266, oraz Lactobacillus murinus, L. pentosus, L. salivarius i Pediococcus pentosaceus, ujawnione w opisie US8603461. Szczepy te wprowadzane są do przewodu pokarmowego zwierząt z paszą.
Opisy bakterii probiotycznych działających antagonistycznie wobec bakterii Escherichia coli można znaleźć także w patentach opublikowanych przez Urząd Patentowy RP. W opisie PL 209987 przedstawiono charakterystykę probiotycznego szczepu Lactobacillus casei ŁOCK 0915. zdeponowanego w Kolekcji Czystych Kultur Przemysłowych ŁOCK pod numerem ŁOCK 0915 oraz w Zakładzie Mikrobiologii Molekularnej Narodowego Instytutu Leków pod numerem depozytu 08/01/2012. Szczep ten wykazuje zdolność do zwalczanie patogennych E. coli, S. aureus, P. aeruginosa, E. faecalis, S. Enteritidis, S. Typhimurium, L. monocytogenes i C. jejuni. W opisie PL 209986 scharakteryzowano inny szczep L. casei ŁOCK 0908,. który wykazuje aktywność wobec E. coli i grupy innych bakterii chorobotwórczych.
Przykłady zwalczania chorobotwórczych E. coli i C. perfringens u przeżuwaczy przez probiotyczne bakterie opisano także w literaturze naukowej. Niewątpliwie głównym zagrożeniem zdrowia dla przeżuwaczy wśród chorobotwórczych patogenów jest E. coli O157: H17 (Lejeune i in. 2007). Drobnoustroje zawarte w probiotykach mają zdolność do szybkiego namnażania się w przewodzie pokarmowym zwierząt, konkurując z enterotoksycznymi szczepami E. coli i innymi bakteriami patogennymi, stabilizują kwasowość przewodu pokarmowego i zmniejszają śmiertelność oraz częstość występowania biegunek (Von Buenau i in. 2005, Timmerman i in. 2005). Ponadto powodują poprawę strawności składników pokarmowych pasz, wytwarzają substancje o działaniu antybiotycznym, zwiększają aktywność enzymów jelitowych, redukują toksyczne aminy biogenne oraz obniżają stężenie amoniaku w przewodzie pokarmowym i we krwi.
Stosowanie dodatków probiotycznych jest szczególnie wskazane w początkowym okresie życia cieląt ze względu na modyfikacje i stabilizacje mikroflory przewodu pokarmowego, co zapobiega zakażeniom jelit, poprawia smakowitość karmy, wspomaga procesy trawienia i odporność organizmu, przyśpiesza rozwój przedżołądków oraz poprawia przyrosty masy ciała. Wykazano, że probiotyki podawane dorosłemu bydłu optymalizują funkcje żwacza, poprawiają wykorzystanie węglowodanów strukturalnych, stymulują produkcję lotnych kwasów tłuszczowych, co prowadzi do wzrostu koncentracji tłuszczu w mleku, poprawiają także zdrowotność krów oraz wskaźniki rozrodu (Adams i in. 2008, Sauvant 2009).
W publikacji Newbolda (1995) opisano użycie probiotycznych bakterii mlekowych do zwalczania chorób przewodu pokarmowego u zwierząt przeżuwających wywołanych przez enteropatogenne szczepy Escherichia coli. Wśród korzyści ze stosowania probiotyków u cieląt i jagniąt, szczególnie zawierających bakterie Lactobacillus, wymieniono redukcję miana coli, hamowanie biegunek, a także większe pobieranie paszy, zwiększenie przyrostów ciała i mniejszą śmiertelność.
PL 233 898 B1
Frizzo i in. (2011) dokonali meta analizy wpływu probiotyków na mikrobiotę przewodu pokarmowego młodych cieląt i wykazali, że wprowadzenie do diety probiotycznych szczepów bakterii fermentacji mlekowej hamuje rozwój patogenów, co zapobiega biegunkom i poprawia wzrost cieląt. Profilaktyka probiotyczna jest szczególnie ważna dla zdrowia zwierząt w pierwszych tygodniach po porodzie. Najczęściej podawanymi produktami probiotycznymi są preparaty mleko-zastępcze i startery zawierające bakterie z rodzaju Lactobacillus, Enterococcus i Bifidobacterium. Opis sposobu izolacji i skriningu bakterii mlekowych o właściwościach probiotycznych przeznaczonych dla bydła mlecznego przedstawiono w publikacji Nader-Macias i in (2008). Podanie młodym jagniętom preparatów zawierających probiotyczne bakterie fermentacji mlekowej pozwoliło na redukcję rozprzestrzeniania się patogennego szczepu E. coli O157:H7 (Lema i in. 2001). Do zwalczania patogennych szczepów Clostridium perfringens u zwierząt zalecane są probiotyczne szczepy z rodzaju Lactobacillus, Enterococcus. Pediococcus, Streptococcus i Bacillus (Allaart i in. 2013).
W ostatnich dwóch dekadach na rynkach światowych pojawiło się szereg produktów probiotycznych dla zwierząt przeżuwających, przeznaczonych do zwalczania bakterii chorobotwórczych. Mimo rosnącej oferty problem bezpieczeństwa biologicznego hodowli zwierząt nie został definitywnie rozwiązany. Przyczyną tego jest duża naturalna zmienność genetyczna bakterii chorobotwórczych i bakterii probiotycznych. Dodatkowo efekt antagonizmu między mikroorganizmami jest zależny od oporności patogena na metabolity wytwarzane przez bakterie probiotyczne. Wrażliwość ta jest zmienna i po dłuższym stosowaniu probiotyków na danym terenie pojawiają się szczepy patogenów odporne na biobójcze czynniki wytwarzane przez mikroorganizmy probiotyczne. Występuje tu pełna analogia do uodparniania się bakterii chorobotwórczych na antybiotyki. Oznacza to. że dla ochrony zwierząt konieczne jest nieustanne poszukiwanie nowych szczepów bakterii probiotycznych wykazujących antagonistyczną aktywność wobec patogenów występujących aktualnie na danym terenie. Problemem jest dostosowanie odpowiednich probiotyków do lokalnie występujących szczepów drobnoustrojów chorobotwórczych.
Rozwiązaniem problemu jest znalezienie nowych szczepów mikroorganizmów probiotycznych. bezpiecznych dla zwierząt i ludzi, które mają zdolność hamowania, a nawet niszczenia, patogenów aktualnie występujących na danym obszarze.
W celu pozyskania nowych szczepów przeprowadza się procedurę izolacji mikroorganizmów z naturalnych źródeł oraz skrining pod kątem aktywności pozyskanych izolatów wobec bakterii wskaźnikowych, którymi są szczepy bakterii chorobotwórczych aktualnie występujące w fermach zwierząt hodowlanych lub w środowisku bytowania zwierząt dzikich. Dla pozyskania skutecznych szczepów bakterii probiotycznych konieczne jest prowadzenie skriningu izolatów bakterii probiotycznych wobec patogenów występujących w danym momencie na obszarze, na którym ma być przeprowadzana ochrona zwierząt przed tymi patogenami.
Idąc za tym tokiem rozumowania przeprowadzono skrining bakterii fermentacji mlekowej wyizolowanych z ferm wobec chorobotwórczych szczepów bakterii Escherichia coli i Clostridium perfringens zebranych aktualnie z terenu Polski i nieoczekiwanie odkryto nowe szczepy bakterii fermentacji mlekowej zdolne do hamowania wzrostu i niszczenia tych patogenów. Szczególnie silną aktywność w stosunku do patogennych dla bydła bakterii wykazały szczepy Lactobacillus casei eub1 B, Lactobacillus salivarius eub2B oraz Lactobacillus sakei eub3B.
Nowy szczep bakterii fermentacji mlekowej o właściwościach probiotycznych Lactobacillus casei eub1B według wynalazku charakteryzuje się sekwencją nukleotydową regionu DNA kodującego gen 16S rRNa, określającą jego przynależność gatunkową wskazaną pod numerem 1 w wykazie sekwencji nukleotydowych.
Nowy szczep bakterii fermentacji mlekowej o właściwościach probiotycznych Lactobacillus salivarius eub2B według wynalazku charakteryzuje się sekwencją nukleotydową regionu DNA kodującego gen 16S rRNa, określającą jego przynależność gatunkową wskazaną pod numerem 2 wykazu sekwencji.
Nowy szczep bakterii fermentacji mlekowej o właściwościach probiotycznych Lactobacillus sakei eub3B według wynalazku charakteryzuje się sekwencją nukleotydową regionu DNA kodującego gen 16S rRNa. określającą jego przynależność gatunkową wskazaną pod numerem 3 wykazu sekwencji.
Wymienione szczepy zostały zdeponowane w depozycie patentowym Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów we Wrocławiu pod numerami akcesyjnymi:
Lactobacillus casei eub1B = Lactobacillus casei PKM B/00103
PL 233 898 B1
Lactobacillus salivarius eub2B = Lactobacillus salivarius B/00102
Lactobacillus sakei eub3B = Lactobacillus sakei B/00101
Nowe, nieznane i nieopisane szczepy bakterii fermentacji mlekowej Lactobacillus casei eubIB, Lactobacillus salivarius eub2B oraz Lactobacillus sakei eub3B według wynalazku wykazują aktywność antagonistyczną wobec chorobotwórczych szczepów bakterii Escherichia coli i C. perfringens.
W poszukiwaniu nowych szczepów bakterii probiotycznych przyjęto trzy założenia: (1) do izolacji będzie pobierany materiał od zdrowych osobników zwierząt należących do grupy, która ma być chroniona, w tym przypadku przeżuwaczy, (2) pozyskiwane będą selektywnie izolaty należące do bakterii fermentacji mlekowej zaliczanych do grupy GRAS (generally recognized as safe) oraz (3) w stosowanie w testach skriningowych wyłącznie chorobotwórczych szczepów bakterii E. coli i C. perfringens pobranych aktualnie przez służby weterynaryjne od chorych zwierząt z ferm zlokalizowanych na terenie Polski.
Korzystnie izolacja bakterii polegała na pobraniu próbek kału, korzystnie smółki oraz wymazów z pysków cieląt, a także ściółki a następnie na namnożeniu tych bakterii na pożywce MRS. selektywnie wspomagającej wzrost bakterii fermentacji mlekowej. Następnie z otrzymanych kolonii wyprowadzono monokultury tych izolatów. W ten sposób uzyskano bank monokultur bakterii mlekowych wyizolowanych ze środowiska zwierząt. Następnie przeprowadzono procedurę skriningową mającą na celu wyłonienie spośród pozyskanych izolatów bakteryjnych tych, które wykazują zdolność niszczenia chorobotwórczych szczepów bakterii Escherichia coli i C. perfringens.
Korzystnie szczepy chorobotwórcze E. coli i C. perfringens, wobec których testowano izolaty bakterii mlekowych, pozyskano od weterynarzy z różnych części Polski, którzy pobrali je od zwierząt zaatakowanych przez enteropatogenne bakterie E. coli i C. perfringens.
Procedura skriningu polegała na wysianiu chorobotwórczych szczepów bakterii E. coli i C. perfringens na pożywce umieszczonej na płytkach Petriego. a następnie naniesieniu na nie punktowo komórek badanego izolatu. Po wspólnej inkubacji obu mikroorganizmów na płytkach przez okres co najmniej 24 godzin mierzono średnice powstałych stref przejaśnień. Strefa przejaśnienia oznacza, że komórki badanego izolatu bakterii mlekowych wykazują zdolność niszczenia komórek bakterii chorobotwórczych, a więc wykazują działanie antagonistyczne wobec tych patogenów. Izolaty te wybierano do dalszych badań mających na celu ustalenie czy mogą być one zastosowane w ochronie zwierząt przed patogenami, wpływając korzystnie na dobrostan zwierząt.
Kolejnym krokiem w badaniach była identyfikacja przynależności taksonomicznej szczepów najaktywniejszych spośród wyizolowanych wobec patogennych E. coli i C. perfringens. Korzystnie identyfikację przynależności gatunkowej izolatów oparto na sekwencjonowaniu genu 16S rRNA izolatów. Zidentyfikowane izolaty zdeponowano w Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów we Wrocławiu. Przynależność gatunkowa nowych szczepów bakterii fermentacji mlekowej została potwierdzona co najmniej 97% homologią do sekwencji 16S rRNA danego gatunku.
Wśród korzystnych cech bakterii probiotycznych wymienia się: oporność na niskie pH, gwarantującą przejście bakterii do dalszych odcinków przewodu pokarmowego; oporność na sole żółciowe, gwarantującą przeżycie bakterii w obecności soków trzustkowych; zdolność adhezji do ścian jelit, zwiększającą czas przebywania bakterii probiotycznych w przewodzie pokarmowych zwierząt.
Aby wykazać oporność pozyskanych szczepów na niskie pH zbadano ich przeżywalność w środowisku o pH 2.0. Wykazano, że 2 h inkubację w tych warunkach przeżyły szczepy Lactobacillus casei eub1 B, Lactobacillus salivarius eub2B oraz Lactobacillus sakei eub3B.
Następnie przeprowadzono test oporności na sole żółciowe, polegający na inkubacji pozyskanych szczepów przez 4 h w środowisku zawierającym 3% dodatek soli żółciowych. Korzystnie wykazano, że test ten przeżywały szczepy Lactobacillus casei eub1B. Lactobacillus salivarius eub2B oraz Lactobacillus sakei eub.3B. Wszystkie badane szczepy były zatem oporne na niskie pH i działanie soli kwasów żółciowych (wytrzymywały warunki zbliżone do panujących w przewodzie pokarmowym).
Kolejne badania objęły określenie właściwości adhezyjnych bakterii do mucyny świńskiej. Test ten pozytywnie przeszły szczepy Lactobacillus casei eub1B. Lactobacillus salivarius eub2B oraz Lactobacillus sakei eub3B.
Biomasa komórkowa szczepów bakterii probiotycznych. wchodzących w skład kompozycji, może być otrzymywana w wyniku namnożenia komórek w pożywkach ciekłych lub półstałych o składzie dostosowanym do wymogów kultur bakterii fermentacji mlekowej. Korzystnie w skład
PL 233 898 B1 podłoża hodowlanego powinien wejść jeden z mono- lub disacharydów, organiczne źródło azotu zawierające aminokwasy i krótkie peptydy, witaminy z grupy B i potrzebne sole mineralne. Przykładowo, odpowiednim podłożem do hodowli probiotycznych bakterii fermentacji mlekowej jest handlowa pożywka MRS (bulion DeMan-Rogosa-Sharpe), serwatka podpuszczkowa lub kwasowa, podłoże melasowe. W trakcie hodowli bakterii korzystne jest stabilizowanie pH pożywki do poziomu powyżej 5.0. Hodowlę bakterii wchodzących w skład kompozycji prowadzi się w warunkach beztlenowych lub względnie beztlenowych w temperaturze 30-42°C, korzystnie 35-37°C. Po zakończeniu hodowli korzystnie jest wydzielić komórki z ciekłego podłoża przez wirowanie lub mikrofiltrację i uzyskać w ten sposób koncentrat komórkowy, który następnie może być utrwalany przez zamrożenie lub wysuszenie. W przypadku hodowli bakterii w podłożu półstałym/stałym, w którym aktywność wody wynosi powyżej 0,95, bakterie suszy się lub zamraża z całym podłożem.
Probiotyk do zwalczania patogennych szczepów bakterii Escherichia coli u zwierząt przeżuwających, zwłaszcza cieląt według wynalazku zawiera nowy szczep bakterii Lactobacillus sakei eub3B. Korzystnie, jego postać aplikacyjna zawiera w jednym gramie co najmniej 106 jtk, korzystnie 106-1011 jtk.
Kompozycja probiotyczna do zwalczania patogennych szczepów bakterii Clostridium perfringens u zwierząt przeżuwających, zwłaszcza cieląt według wynalazku zawiera nowy szczep bakterii fermentacji mlekowej Lactobacillus casei eub1B i/lub Lactobacillus salivarius eub2B. Szczepy bakterii fermentacji mlekowej wchodzące w skład kompozycji probiotycznej mogą być stosowne jako szczepy alternatywne, wymienialne w danej kompozycji w razie ataku wirusowego. Postać aplikacyjna kompozycji zawiera w jednym gramie, co najmniej 106 jtk, korzystnie 109-1011 jtk.
Kompozycja probiotyczna do zwalczania patogennych szczepów bakterii Escherichia coli i Clostridium perfringens u zwierząt przeżuwających, zwłaszcza cieląt według wynalazku zawiera nowe szczepy bakterii fermentacji mlekowej Lactobacillus sakei eub3B i Lactobacillus casei eub1B i/lub Lactobacillus salivarius eub2B. Szczepy bakterii fermentacji mlekowej wchodzące w skład kompozycji probiotycznej mogą być stosowne jako szczepy alternatywne, wymienialne w danej kompozycji w razie ataku wirusowego. Postać aplikacyjna kompozycji zawiera w jednym gramie, co najmniej 106 jtk, korzystnie 109-1011 jtk.
Zastosowanie kompozycji probiotycznej do zwalczania patogennych szczepów bakterii Escherichia coli i/lub Clostridium perfringens według wynalazku polega na produkcji preparatu probiotycznego zawierającego nowe szczepy bakterii fermentacji mlekowej Lactobacillus casei eub1B i/ lub Lactobacillus salivarius eub2B i/lub Lactobacillus sakei eub3B i podawaniu go zwierzętom przeżuwającym, zwłaszcza cielętom w celu ograniczania rozwoju chorobotwórczych szczepów bakterii Escherichia coli i Clostridium perfringens. Kompozycja probiotyczna jest podawana zwierzętom doustnie, wziewnie lub doodbytniczo w ilości co najmniej 107-109 jtk/kg masy ciała zwierzęcia dziennie, korzystnie 108 jtk/kg masy ciała zwierzęcia dziennie. Korzystnie, kompozycja probiotyczna jest podawana zwierzętom doustnie razem z wodą, mlekiem, preparatami mlekozastępczymi, paszą, dodatkami paszowymi lub w formie specjalnych preparatów bakteryjnych.
Zastosowanie kompozycji do produkcji preparatu do dezynfekcji ciał zwierząt i miejsca ich przebywania według wynalazku polega na dezynfekcji ciał zwierząt i miejsc ich przebywania środkami zawierającymi w swoim składzie nowe szczepy bakterii fermentacji mlekowej Lactobacillus casei eub1B i/lub Lactobacillus salivarius eub2B i/lub Lactobacillus sakei eub3B i/lub ich metabolity. Metabolitami bakterii probiotycznych stosowanymi w celach dezynfekcji są bakteriocyny i/lub kwasy organiczne i/lub nadtlenek wodoru i/lub aldehyd octowy i/lub D-aminokwasy i/lub kwasy tłuszczowe i/lub cały płyn pohodowlany bakterii probiotycznych. Korzystnie, kompozycje i/lub metabolity są stosowane w formie zawiesiny komórkowej lub w formie utrwalonej.
Zgodnie z wynalazkiem, na podstawie wyników testów opracowano kompozycje probiotycznych szczepów bakterii fermentacji mlekowej, dobierając grupy drobnoustrojów pod kątem ich pochodzenia odzwierzęcego. Przykładowo, szczepy wyizolowane od cieląt mogą stanowić środek do ochrony bydła i innych przeżuwaczy przed patogennymi szczepami E. coli i/lub C. perfringens. Korzystnie ochrona tych zwierząt odnosi się szczególnie do patogennych szczepów E. coli i/lub C. perfringens występujących na terenie Polski.
Pozyskane szczepy bakterii probiotycznych mogą być wykorzystane do ochrony zwierząt gospodarskich i dzikich, jako składniki lub dodatki do pasz stosowanych w żywieniu tych zwierząt, a także do dezynfekcji ich ciał i środowiska bytowania.
PL 233 898 Β1
Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładach wykonania.
Przykład 1. Izolacja i skrining na aktywność antagonistyczną
Z pyska zdrowych cieląt wykonano wymazy, natomiast ze ściółki pobrano próbki ich kału. Pobrany materiał zhomogenizowano, a następnie rozcieńczono metodą rozcieńczeń dziesiętnych i posiano na płytki Petriego, które zalano pożywka MRS-agar o składzie (g/l): agar 20,0 ekstrakt drożdżowy - 5,0, ekstrakt mięsny - 10,0, pepton K - 10,0, glukoza - 20,0, cytrynian amonu - 2,0, fosforan dwupotasowy - 2,0, octan sodu - 5,0, siarczan magnezu 0,1, siarczan manganu - 0,05. Płytki inkubowano w warunkach beztlenowych w temperaturze 35-37°C przez co najmniej 48 godzin. Po inkubacji sterylną ezą pobrano pojedyncze kolonie i wprowadzono do ciekłej pożywki MRS umieszczonej w probówkach szczelnie zamykanych korkiem. Hodowle izolatów prowadzono w temperaturze 35-37°C przez 24 h, a następnie wykonano z nich preparaty barwione metodą Grama. Monokultury oznaczono numerami pozwalającymi identyfikować je pod względem pochodzenia i zabezpieczano w ciekłym azocie. Utworzono w ten sposób bank izolatów bakterii fermentacji mlekowej naturalnie bytujących w organizmie cieląt.
Izolaty badano dalej w kierunku zdolności oddziaływania na patogenne szczepy bakterii E. coli i C. perfringens. pozyskane z Państwowego Instytutu Weterynarii w Puławach.
W testach stosowano trzy szczepy E. coli wyizolowane od chorych zwierząt z różnych regionów Polski. Na płytkach Petriego umieszczono podłoże - bulion wzbogacony z dodatkiem 2% glukozy i 1% agaru uprzednio zaszczepione chorobotwórczymi szczepami E. coli. Po zestaleniu wprowadzano na nie kolejno po 20 μΙ zawiesiny każdego badanego izolatu bakteryjnego. Aktywność każdego izolatu testowano wobec trzech różnych szczepów E. coli.
Po 24 godzinach inkubacji w temperaturze 35-37°C dokonywano pomiaru średnicy stref przejaśnień wokół miejsc naniesienia zawiesiny izolatów. Na tej podstawie sporządzono ranking izolatów o antagonistycznej aktywności wobec testowanych szczepów. Aktywność w stosunku do wszystkich badanych szczepów Escherichia coli wykazał izolat Lactobacillus sake! eub3B. Izolat ten wykorzystano do konstrukcji preparatu probiotycznego.
W analogiczny sposób wykonano test na antagonistyczną aktywność wyizolowanych szczepów wobec patogennych Clostridium perfringens. Do testu użyto 4 szczepów C. perfringens. pozyskanych z różnych regionów Polski. Każdy z izolatów bakterii fermentacji mlekowej testowano wobec wszystkich 4 chorobotwórczych szczepów C. perfringens. Bakterie C. perfringens hodowano na płytkach Petriego w pożywce RCM-agar (Reinforced Clostridial Medium). W wyniku testu wykazano, że najsilniejszą aktywnością antagonistyczną w stosunku do wszystkich testowanych szczepów C. perfringens charakteryzowały się izolaty Lactobacillus casei eub1B i Lactobacillus salivarius eub2B.
Przykład 2. Identyfikacja izolatów
W wyniku hodowli wgłębnej izolatów wybranych w przykładzie 1. pozyskano biomasę komórkową, z której izolowano bakteryjne DNA. Następnie przeprowadzano sekwencjonowanie regionu DNA kodującego gen 16S rRNA. Otrzymaną sekwencję nukleotydową genu 16S rRNA porównano za pomocą programu BLASTN 2.2.27+ z sekwencjami dostępnymi w bazie National Center of Biotechnology Information (NCBI). Na podstawie analizy porównawczej sekwencji genów 16S rRNA izolatu określono przynależność gatunkową poszczególnych izolatów. Wyniki badań zamieszczono w tabeli 1.
Tabela 1. Bakterie probiotyczne wykazujące aktywność przeciw chorobotwórczym szczepom Escherichia coli
| Numer izolatu | Pochodzenie izolatu | Przynależność gatunkowa na podstawie sekwencjo nowania 16S rRNA | Homologia do wzorca gatunku. % | Numer akcesyjny w depozycie Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów we Wrocławiu |
| eub2B | kał cieląt | Lactobacillus casei | 99 | B/00103 |
| eub2B | kał cieląt | Lactobacillus | 99 | B/00102 |
| salirarius | ||||
| cub3B | wymaz z pyska | Lactobacillus sakei | 98 | Β/Ό0101 |
PL 233 898 Β1
Sekwencja 16S rDNA szczepu Lactobacillus casei eub1B wskazana pod numerem 1 wykazu sekwencji nukleotydowych.
Sekwencja 16S rDNA szczepu Lactobacillus salivarius eub2B wskazana pod numerem 2 wykazu sekwencji nukleotydowych.
Sekwencja 16S rDNA szczepu Lactobacillus sakei eub3B wskazana pod numerem 3 wykazu sekwencji nukleotydowych.
Przykład 3. Hodowla bakterii
Izolaty bakterii mlekowych wymienione w przykładzie 2 hodowano w ciekłej pożywce o składzie (g/l): ekstrakt drożdżowy - 5,0, ekstrakt mięsny - 8,0, pepton K - 5,0, glukoza - 10,0, cytrynian amonu - 2,0, fosforan dwupotasowy - 2.0, octan sodu - 5,0, siarczan magnezu 0,1, siarczan manganu - 0,05. Hodowle prowadzono metodą okresową w bioreaktorze laboratoryjnym o poj. 3 L. Pożywkę sterylizowano metodą mikrofiltracji membranowej, a następnie zaszczepiano 2% v/v inoculum o stężeniu komórek ok. 109 jtk/ml. Hodowlę prowadzono w warunkach względnie beztlenowych w temperaturze 37°C, przy pH 6,0, z mieszaniem 80 obr./min. Po upływie 20 godzin hodowlę przerywano i oznaczano liczebność żywych komórek metodą klasycznych posiewów ilościowych. W opisanych warunkach uzyskiwano stężenie komórek powyżej 5 x 109 jtk/ml.
Przykład 4. Oporność na niskie pH
Hodowle szczepów otrzymane w przykładzie 3 odwirowywano, przemywano dwukrotnie solą fizjologiczną, a następnie zawieszano w 0,01 M buforze fosforanowym o pH 2,0. Stężenie wyjściowe komórek w zawiesinie doprowadzano do poziomu ok. 107 jtk/ml. Tak przygotowaną zawiesinę inkubowano przez 2 godziny w temp. 37°C. Po inkubacji metodą posiewów ilościowych oznaczano liczebność żywych komórek w zawiesinie. Ustalono, że ekspozycję na niskie pH przeżywały wszystkie badane szczepy, na co wskazują wyniki badań zamieszczone w tabeli 2.
Tabela 2. Przeżywalność bakterii probiotycznych w środowisku o niskim pH
| Badany szczep | Początkowa liczebność komórek w zawiesinie jtk/ml | Końcowa liczebność komórek w zawiesinie jtk/ml |
| Lactobacillus casei eublB | 5,06x107 | 8,04xl05 |
| Lactobacillus salivarius eub2B | 2,66x107 | 1,42x104 |
| Lactobacillus sakei eub3B | l,58xl07 | l,17xl03 |
Przykład 5. Oporność na sole żółciowe
Hodowle szczepów otrzymane w przykładzie 3 odwirowywano, przemywano dwukrotnie jałową solą fizjologiczną, a następnie zawieszano w 3% (w/v) roztworze soli żółciowych, wyjałowionych na zimno za pomocą filtrów membranowych Millex GV (Millipore). Zawiesinę o stężeniu komórek ok. 107 jtk/ml inkubowano przez 4 godziny w temp. 37°C. Jako kryterium oceny wytrzymałości na działanie soli żółciowych przyjęto wyniki oznaczenia liczebności komórek po ekspozycji. Wyniki te przedstawiono w tabeli 3.
Tabela 3. Przeżywalność bakterii probiotycznych w obecności soli żółciowych
| Badany szczep | Początkowa liczebność komórek w zawiesinie jtk/ml | Końcowa liczebność komórek w zawiesinie jtk/ml |
| Lactobacillus casei eublB | 7,77x107 | 3,02x107 |
| Lactobacillus salirarius eub2B | 3,07xl07 | 2,50xl07 |
| Lactobacillus sakei eub3B | 1,42x107 | 5,01xl04 |
PL 233 898 Β1
Przykład 6. Właściwości adhezyjne
Na płytce Petriego umieszczano roztwór mucyny bydlęcej i pozostawiano na noc. Następnie na warstwę mucyny nanoszono zawiesinę komórek bakteryjnych otrzymanych w przykładzie 3 i prowadzono inkubację w temperaturze 37°C przez okres 1 godziny. Po tym czasie zawiesinę komórek zlewano i spłukiwano powierzchnię mucyny, usuwając komórki które nie przyczepiły się do mucyny. Po oznaczeniu ich liczebności obliczano procent komórek, które trwale przyczepiły się do mucyny. Wyniki badań przedstawiono w tabeli 4.
Tabela 4. Zdolności adhezyjne probiotycznych bakterii po godzinnej ekspozycji wobec mucyny
| Badany szczep | Stopień adhezji, % populacji wyjściowej |
| Lactobacillus casei eublB | 38,3 |
| Lactobacillus salirarius eub2B | 38,2 |
| Lactobacillus sakei eub3B | 36,3 |
Przykład 7. Probiotyk o aktywności przeciw E. coli oraz eksperymenty na zwierzętach potwierdzające jego działanie profilaktyczne
Szczep Lactobacillus sakei eub3B wykazujący aktywność przeciw patogennym E. coli hodowano w bioreaktorze w pożywce MRS o zwiększonym dwukrotnie stężeniu ekstraktu drożdżowego i zredukowanej o połowę zawartości glukozy. Hodowle prowadzono przez 20 godzin. Następnie płyn pohodowlany odwirowano w wirówce przy 4000 g przez 10 min. Uzyskaną gęstwę komórkową wymieszano z 20% dodatkiem niskoscukrzonej maltodekstryny i wysuszono w suszarni rozpyłowej. W suszu określono liczebność komórek metodą płytkową. Niewielką próbkę wytworzonego preparatu przeznaczono na testy mające potwierdzić jego aktywność antagonistyczną wobec patogennych E. coli. W tym celu susz bakteryjny wprowadzono do pożywki MRS na 18 godzin celem ożywienia zawartych w nim komórek, a następnie zaszczepiono nim pożywkę MRS w kolbach o poj. 250 ml. Hodowle prowadzono przez 16 godzin w temp. 37°C. Uzyskaną kulturę wykorzystano do przeprowadzenia testu na aktywność antagonistyczną wobec E. coli, który przeprowadzono jedną ze znanych metod dyfuzyjnych. Testy dyfuzyjne potwierdziły zdolność badanego szczepu do antagonistycznego działania na patogenne E. coli.
Pozostały przygotowany preparat wymieszano z wodą w ilości 1,2 g/l. Wodą tą pojono trzy grupy cieląt, każda po 8 zwierząt przez okres 14 dni. Dzienna dawka bakterii probiotycznych podana zwierzęciu wynosiła 107—108 jtk/kg masy ciała. Próbę kontrolną stanowiła grupa zwierząt, której podawano paszę bez dodatku probiotyków. Zwierzęta były hodowane w pomieszczeniach o niskich standardach higienicznych. Wykazano, że zwierzęta należące do grupy odpajanej wodą z dodatkiem kompozycji probiotycznych nie miały biegunek, podczas gdy biegunki były obserwowane w grupie kontrolnej. Ponadto grupa kontrolna miała luźniejszy kał od grupy chronionej probiotykiem.
Przykład 8. Kompozycje aktywnie wobec Clostridium perfringens oraz eksperymenty na zwierzętach potwierdzające ich działanie profilaktyczne
Wykonano eksperymenty potwierdzające aktywność antybakteryjną kompozycji i ich działanie antagonistyczne wobec patogennych szczepów Clostridium perfringens. Eksperymenty zostały przeprowadzone w identyczny sposób jak w przykładzie 7. W badaniach stosowano następujące kompozycje probiotyków:
Kompozycja A: Lactobacillus casei eub1 B i Lactobacillus salivarius eub2B (2:3) Kompozycja B: Lactobacillus casei eub1 B i Lactobacillus salivarius eub2B (1:1) Kompozycja C: Lactobacillus salivarius eub2B.
Wyniki badań potwierdziły aktywność antagonistyczną kompozycji w stosunku do Clostridium perfringens. niezależnie od składu tych kompozycji, oraz ich aktywność ochronną w badanych grupach cieląt.
Przykład 9. Testy oceniające aktywność antagonistyczną i profilaktyczną kompozycji przeznaczonych do zwalczania patogennych E. coli i C. perfringens jednocześnie
PL 233 898 B1
Badania wykonano identycznie jak w przykładzie 7. stosując następujące kompozycje probiotyczne:
Kompozycja A: Lactobacillus casei eubl B + Lactobacillus sakei eub3B (1:2) Kompozycja B: Lactobacillus salivarius eub2B + Lactobacillus sakei eub3B (5:1) Kompozycja C: Lactobacillus casei eub1B + Lactobacillus salivarius eub2B + Lactobacillus sakei eub3B (1:2:2)
P r z y k ł a d 10. Dezynfekcja
Przeprowadzono hodowle bakterii probiotycznych Lactobacillus salivarius eub2B oraz bakterii Lactobaciullus sakei eub3T w oddzielnych bioreaktorach. Jako medium hodowlane stosowano pożywkę MRS zawierającą zwiększoną zawartość glukozy do 30 g/l. Hodowle prowadzono w warunkach beztlenowych w temperaturze 32-35°C przez 18 godzin. Po tym czasie płyn pohodowlany poddano mikrofiltracji membranowej w celu usunięcia komórek, a następnie przeniesiono go do zbiornika aplikatora aparatu do dezynfekcji i spryskano nim powierzchnie posadzki w oborze. Preparat stosowano w ilości 20 ml/nr i pozostawiano na dezynfekowanych powierzchniach przez 15 minut. Dla porównania część posadzki nie dezynfekowano. Następnie pobrano wymazy z powierzchni dezynfekowanych i kontrolnych i oznaczono na nich pozostałych liczbę żywych komórek Escherichia oraz Clostridium, postępując zgodnie z normą PN-EN 13697. Stwierdzono, że w stosunku do powierzchni niedezynfekowanej liczebności żywych komórek bakterii Escherichia zmniejszyła się o co najmniej 105 a Clostridium o ponad 106.
Literatura
Lejeune J.T., Wetzel A.N.: Preharvest control of Escherichia coli O157 in cattle, J. Anim. Sci. 2007, 85, 73-80.
Von Buenau R., Jaekel L., Schubotz E., Schwarz S., Stroff T., Krueger M.: Escherichia coli strain Nissle 1917: significant reduction of neonatal calf diarrhoea. J. Dairy Sci. 2005, 88, 317-323.
Timmerman H.M., Mulder L., Everts EL van Espen D.C., van der Wal E., Klaassen G., Rouwcrs S.M., Hartemink R., Rombouts F.M., Beynen A.C.: Health and growth of veal calves fed milk replacers with or without probiotics. J. Dairy Sci. 2005. 88, 2154-2165.
Adams M.C., Luo J., Rayward D., King S., Gibson R., Moghaddam G.H.: Selection of a novel direct-fed microbial to enhance weight gain in intensively reared calves. Anim. Feed Sci. Tech. 2008. 145, 4152. Desnoyers M., Giger-Reverdin S., Bertin G., Duvaux-Ponter. C., Sauvant D.: Metaanalysis of the influence of Saccharomyces cerevisiae supplementation on ruminal parameters and milk production of ruminants. J. Dairy Sci. 2009. 92, 1620-1632. Rypuła K., Płoneczka-Janeczko K., Kita .J., Kumala A., Zakażenia zwierząt przez Clostridium perfringens. Życie Weterynaryjne 87(3). 192-197. 2012.
Kolendra M., Burdukiewicz M., Schierack P.: A systematic review and meta-analysis of the epidemiology of pathogenic Escherichia coli of calves and the role of calves as reservoir for human pathogenic E. coli. Font Cell. Infect. Microbiol. 12 March 2015/http://dx.doi.org/10.3389/fcimb.2013.00023
Gaggia F., Mattarelli P., Biavati B.: Probiotics and prebiotics in animal feeding for safe food production. Inti. J. Food Microbiol. 141. S15-S28, 2010.
Newbold C.J.: Microbial feed additives for ruminants. In: Biotechnology in animal feeds and animal feeding. Chapter 13. Eds. Wallace RJ, Chesson A., Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, Germany, 1995.
Frizzo L.S., Zbrun MV, Soto LP, Signorini ML.: Effect of probiotic on growth performance in young calves: a meta-analysis of randomized controlled trials. Animal Feed Sci. Technol. 169, 147-156, 2011.
Nader-Macias MEF, Otero MC, Espeche MC, Maldonado NC.: Advances in the design of probiotic products for the prevention of major diseases in dairy cattle. J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 35, 1387-1395, 2008.
Lema M. Williams L., Rao DR.: Reduction of fecal shedding of enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 in lambs by feeding microbial feed supplement. Small Ruminant Res. 39, 31 -39, 2001. Allaart JG. Van Asten AJ AM. Groene A.: Predisposing factors and prevention of Clostridium perfringens-associated enteritis. Comparative Immun. Microbiol. Infectious Diseases 36, 449-464, 2013.
PL 233 898 Β1
SEKWENCJA NUKLEOTYDOWA <l 10> Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu <!20> Nowe szczepy bakterii fermentacji mlekowej do zwalczania Escherichia coli i Clostridium perfringens u zwierząt. zwłaszcza u przeżuwaczy, ich kompozycje i zastosowania.
<130> P.416204 <160> 3 < 170> Patentln λ-ersion 3.5 <210> 1 <211> 1421 <212> DNA <213> Lactobacillus casei <220>
<22 ]> mise feature <222> (2)..(2) <223> n is a. c, g, or t <22 0>
<221> misc_feature <222> (1413)..(1413) <223> n is a, c, g, or t r400> sekwencja 1
PL 233 898 Β1 anagggttac gccaccggct tcgggtgtta caaactctca tggtgtgacg ggcgglgtgt 60 acaaggcccg ggaacgtatt caccgcggcg tgctgatccg cgattactag cgattccgac 120 ttcgtgtagg cgagttgcag cctacagtcc gaactgagaa tggctttaag agattagctt l 80 gacctcgcgg tctcgcaact cgttgtacca tccattgtag cacgtgtgta gcccaggtca 240 taaggggcat gafgatttga cgtcatcccc accttcctcc ggtttgtcac cggcagtctt 300 actagagtgc ccaactaaat gctggcaact agtcataagg gttgcgctcg tlgcgggact 360 taacccaaca tctcacgaca cgagctgacg acaaccatgc accacctgtc attttgcccc 420 cgaaggggaa acctgatctc tcaggtgatc aaaagatgtc aagacctggt aaggttcttc 480 gcgttgcttc gaattaaacc acatgctcca cegcttgtgc gggcccccgt caattccttt 540 gagtttcaac cttgcggtcg tactccccag gcggaatgct taatgcgtta gctgcggcac 600 tgaagggcgg aaaccctcca acacctagca ttcatcgttt acggcatgga ctaccagggt 660 atctaatcct gttcgctacc catgctttcg agcctcagcg tcagttacag accagacagc 720 cgccttcgcc actggtgttc ttccatatat ctacgcattt caccgctaca catggagttc 780 cactgtcctc ttctgcactc aagtttccca gtttccgatg cgcttcctcg gttaagccga 840 gggclttcac atcagactta aaaaaccgcc tgcgctcgct ttacgcccaa taaatccgga 900 taacgcttgc cacctacgta ttaccgcggc tgctggcacg tagttagccg tggctttctg 960
PL 233 898 Β1 gttggatacc gtcacgccga caacagttac tctgccgacc attcttctcc aacaacagag 1020 ttttacgacc cgaaagcctt cttcactcac gcggcgttgc tccatcagac ttgcgtccat 1080 tgtggaagat tccctactgc tgcctcccgt aggagtttgg gccgtgtctc agtcccaatg 1140 tggccgatca acctctcagt tcggctacgt atcatcgcct tggtgagcca ttacctcacc 1200 aactagctaa tacgccgcgg gtccatccaa aagcgatagc ttacgccatc tttcagccaa 1260 gaaccatgcg gttcttggat ctatgcggta tlagcatctg tttccaaatg ttatccccca 1320 cttaagggca ggttacccac gtgnactca cccgtccgcc actcgttcca tgttgaatct 1380 cggtgcaagc accgatcatc aacgagaact cgncgactgc a
1421 <210> 2 <211> 1116 <212> DNA <213> Lactobacillus salivarius <220>
<221> misę feature <222> (17)..(18) <223> n is a, c, g, or t :220>
~221> misę feature
PL 233 898 Β1 <222> (72)..(72) <223> n is a. c, g, or t <220>
<221> misc_feature <222> (83)..(86) <223> n is a. c, g, or t <220>
<221> misc_feature <222> (98)..(99) <223> nisa. c, g, ort <400> sekwencja 2 ttgagtggcg gacgggnnag taacccgtgg gtaacctgcc ttaaagaagg ggataaccct 60 tggaaacagg tncttaatcc cgnnnntctt taaggatnnc atgatcctta gatgaaagat 1 20 ggttttgcta tcgcttttag atggacccgc ggcttattaa ctagttggtg gggtaacggc 180 ctaccaaggt gatgatacga ctagccgaac tgagaggttg atcggccaca ttgggactga 240 gacccggccc aaattcctac gggaggcagc agtagggaat cttccacaat ggacgcaagt 30C ctgatggagc aacgccgcgt gagtgaagaa ggtcttcgga tcgtaaaact ctgttgttag 360 agaagaacac gagtgagagt aactgttcat tcgatgacgg tatctaacca gcaagtcacg 420 gctaactacg tgccagcagc cgcggtaata cgtaggtggc aagcgttgtc cggatttatt 480 gggcgtaaag ggaacgcagg cggtctttta agtctgatgt gaaagccttc ggcttaaccg 540
PL 233 898 Β1 gagtagtgca ttggaaactg gaagacttga gtgcagaaga ggagagtgga actccatgtg 600 tagcggtgaa atgcgtagat atatggaaga acaccagtgg cgaaagcggc tctctggtct 660 gtaactgacg ctgaggttcg aaagcgtggg tagcaaacag gattagatac cctggtagtc 720 cacgccgtaa acgatgaatg ctaggtgttg gagggtttcc gcccttcagt gccgcagcta 780 acgcaataag cattccgcct ggggagtacg accgcaaggt tgaaactcaa aggaattgac 840 gggggcccgc acaagcggtg gagcatgtgg tttaattcga agcaacgcga agaaccttac 900 caggtcttga catcctttga ccacctaaga gaitaggltt tcccttcggg gacaaagtga 960 caggtggtgc atggctgtcg tcagctcgtg tcgtgagatg ttgggttaag tcccgcaacg 1020 agcgcaaccc ttgttgtcag ttgccagcat taagttgggc actctggcga gactgccggt 1080 gacaaaccgg aggaaggtgg ggacgacgtc aagtca 1116 <210> 3 <21I 1116 <212> DNA <213> Lactobacillus sakei <400> sekwencja 3 cttagacggc tggctcccga agggttacct caccggcttt gggtgttaca aactctcatg 60 gtgtgacggg cggtgtgtac aaggcccggg aaaglattca ccgcggcatg clgatccgcg 120
PL 233 898 Β1 attactagcg attccggctt catgtaggcg agttgcagcc tacaatccga actgagaatg 180 gttttaagag attagctaaa cctcgcggtc tcgcaactcg ttgtaccatc cattgtagca 240 cgtgtgtagc ccaggtcata aggggcatga tgatttgacg tcgtccccac cttcctccgg 300 tttgtcaccg gcagtctcac tagagtgccc aactaaatgc tggcaactag taataagggt 360 tgcgctcgtt gcgggactta acccaacatc tcacgacacg agctgacgac aaccatgcac 420 cacctgtcac tttgtccccg aagggaaagc tctatctcta gagtggtcaa aggatgtcaa 480 gacctggtaa ggttcttcgc gttgcttcga attaaaccac atgctccacc gcttgtgcgg 540 gcccccgtca attcctttga gtttcaacct tgcggtcgta ctccccaggc ggagtgctta 600 atgcgttagc tgcggcactg aagggcggaa accctccaac acctagcact catcgtttac 660 ggcatggact accagggtat ctaatcctgt ttgctaccca tgctttcgag cctcagcgtc 720 agttacagac cagacagccg ccttcgccac tggtgttctt ccatatatct acgcatttca 780 ccgctacaca tggagttcca ctgtcctctt ctgcactcaa gtttcccagt ttccgatgca 840 cttcttcggt tgagccgaag gctttcacat cagacttaag aaaccgcctg cgctcgcttt 900 acgcccaata aatccggaca acgcttgcca cctacgtatt accgcggctg ctggcacgta 960 gttagccgtg gctttctggt tggataccgt cactacctga tcagttacta tcagatacat 1020 tcttctccaa caacagagtt ttacgatccg aaaaccttct tcactcacgc ggcgttgctc 1080 catcagactt tcgtccattg tggaagattc cctact 1116
Claims (16)
- Zastrzeżenia patentowe1. Nowy probiotyczny szczep bakterii fermentacji mlekowej Lactobacillus casei eubl B. zdeponowany pod numerem PKM B/00103, charakteryzujący się sekwencją nukleotydową regionu DNA kodującego gen 16S rRNa wskazana pod numerem 1 wykazu sekwencji nukleotydowych.
- 2. Nowy probiotyczny szczep bakterii fermentacji mlekowej Lactobacillus salivarius eub2B, zdeponowany pod numerem PKM B/00102, charakteryzujący się sekwencją nukleotydową regionu DNA kodującego gen 16S rRNa wskazana pod numerem 2 wykazu sekwencji nukleotydowych.
- 3. Nowy probiotyczny szczep bakterii fermentacji mlekowej Lactobacillus sakei eub3B, zdeponowany pod numerem PKM B/00101, charakteryzujący się sekwencją nukleotydową regionu DNA kodującego gen 16S rRNa wskazana pod numerem 3 wykazu sekwencji nukleotydowych.
- 4. Probiotyk do zwalczania patogennych szczepów bakterii Escherichia coli u zwierząt przeżuwających, zwłaszcza cieląt, znamienny tym, że w jego skład wchodzi nowy szczep bakterii Lactobacillus sakei eub3B jak określono w zastrz. 3.
- 5. Probiotyk według zastrz. 4, znamienny tym, że jego postać aplikacyjna zawiera w jednym gramie co najmniej 106 jtk, korzystnie 109-1011 jtk.
- 6. Kompozycja probiotyczna do zwalczania patogennych szczepów bakterii Clostridium perfringens u zwierząt przeżuwających, zwłaszcza cieląt, znamienna tym, że zawiera nowy szczep bakterii fermentacji mlekowej Lactobacillus casei eub1B jak określono w zastrz. 1 i/lub Lactobacillus salivarius eub2B jak określono w zastrz. 2.
- 7. Kompozycja według zastrz. 6, znamienna tym, że szczepy wchodzące w jej skład mogą być stosowne jako szczepy alternatywne, wymienialne w danej kompozycji w razie ataku wirusowego.
- 8. Kompozycja probiotyczna do zwalczania patogennych szczepów bakterii Escherichia coli i Clostridium perfringens u zwierząt przeżuwających, zwłaszcza cieląt, znamienna tym, że zawiera nowy szczep bakterii fermentacji mlekowej Lactobacillus sakei eub3B jak określono w zastrz. 3 i Lactobacillus casei eub1 B jak określono w zastrz. 1 i/lub Lactobacillus salivarius eub2B jak określono w zastrz. 2.
- 9. Kompozycja według zastrz. 8, znamienna tym, że szczepy wchodzące w jej skład mogą być stosowne jako szczepy alternatywne, wymienialne w danej kompozycji w razie ataku wirusowego.
- 10. Kompozycja według zastrz. 6 albo 7 albo 8 albo 9, znamienna tym, że jej postać aplikacyjna zawiera w jednym gramie, co najmniej 106 jtk, korzystnie 109-1011 jtk.
- 11. Zastosowanie kompozycji jak określono w zastrz. 6 albo 7 albo 8 albo 9 albo 10 do produkcji preparatu probiotycznego do podawania zwierzętom przeżuwającym. zwłaszcza cielętom w celu ograniczania rozwoju chorobotwórczych szczepów bakterii Escherichia coli i Clostridium perfringens.
- 12. Zastosowanie według zastrz. 11, znamienne tym, że kompozycja probiotyczna według zastrz. 6 albo 7 albo 8 albo 9 albo 10 jest podawana zwierzętom doustnie, wziewnie lub doodbytniczo w ilości co najmniej 107-109 jtk/kg masy ciała zwierzęcia dziennie, korzystnie 108 jtk/kg masy ciała zwierzęcia dziennie.
- 13. Zastosowanie według zastrz. 12, znamienne tym, że kompozycja probiotyczna według zastrz. 6 albo 7 albo 8 albo 9 albo 10 jest podawana zwierzętom doustnie razem z wodą lub mlekiem lub preparatami mleko zastępczymi lub paszą lub dodatkami paszowymi lub w formie specjalnych preparatów bakteryjnych.
- 14. Zastosowanie kompozycji jak określono w zastrz. 6 albo 7 albo 8 albo 9 albo 10 do produkcji preparatu do dezynfekcji ciał zwierząt i miejsca ich przebywania, znamienne tym, że ciała zwierząt i miejsca ich przebywania dezynfekuje się środkami zawierającymi w swoim składzie kompozycje według zastrz. 6 albo 7 albo 8 albo 9 albo 10 i/lub ich metabolity.
- 15. Zastosowanie według zastrz. 14, znamienne tym, że metabolitami bakterii probiotycznych stosowanymi w celach dezynfekcji są bakteriocyny i/lub kwasy organiczne i/lub nadtlenek wodoru i/lub aldehyd octowy i/lub D-aminokwasy i/lub kwasy tłuszczowe i/lub cały płyn pohodowlany bakterii probiotycznych.
- 16. Zastosowanie według zastrz. 14, znamienne tym, że kompozycje i/lub metabolity są stosowane w formie zawiesiny komórkowej lub w formie utrwalonej.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL416204A PL233898B1 (pl) | 2016-02-19 | 2016-02-19 | Nowe szczepy bakterii fermentacji mlekowej do zwalczania Escherichia coli i Clostridium perfringens u zwierząt, zwłaszcza u przeżuwaczy, ich kompozycje i zastosowania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL416204A PL233898B1 (pl) | 2016-02-19 | 2016-02-19 | Nowe szczepy bakterii fermentacji mlekowej do zwalczania Escherichia coli i Clostridium perfringens u zwierząt, zwłaszcza u przeżuwaczy, ich kompozycje i zastosowania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL416204A1 PL416204A1 (pl) | 2017-08-28 |
| PL233898B1 true PL233898B1 (pl) | 2019-12-31 |
Family
ID=59684501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL416204A PL233898B1 (pl) | 2016-02-19 | 2016-02-19 | Nowe szczepy bakterii fermentacji mlekowej do zwalczania Escherichia coli i Clostridium perfringens u zwierząt, zwłaszcza u przeżuwaczy, ich kompozycje i zastosowania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL233898B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115948285B (zh) * | 2022-11-23 | 2024-10-29 | 鲁东大学 | 唾液乳杆菌bmc-06及禽畜养殖用的生物消毒剂和应用 |
-
2016
- 2016-02-19 PL PL416204A patent/PL233898B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL416204A1 (pl) | 2017-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6106211B2 (ja) | 動物の健康を向上するためにバチルス・ズブチリス株を使用する方法 | |
| Diez-Gonzalez | Applications of bacteriocins in livestock | |
| ES2695149T3 (es) | Cepas de Bacillus sensibles a antibióticos que tienen efecto antimicrobiano contra E. coli y Clostridium perfringens y que tienen alta capacidad de esporulación | |
| Zoumpopoulou et al. | Probiotics and prebiotics: an overview on recent trends | |
| US20150104418A1 (en) | Bacterial composition | |
| EP3209307B1 (en) | Probiotic and prebiotic compositions | |
| JP2008543290A (ja) | プロバイオティック健康及び体調増進食品、餌及び／又は飲料水添加物並びにその使用 | |
| US20080206380A1 (en) | Preventing Agent Against Drug-Resistant Bacterial Infection | |
| CA3164679A1 (en) | Compositions and methods for controlling undesirable microbes and improving animal health | |
| KR20130113037A (ko) | 신규 바실러스 서브틸리스 | |
| Khan | Probiotic microorganisms-identification, metabolic and physiologicalimpact on poultry | |
| Wang et al. | Assessment of probiotic properties of Lactobacillus plantarum ZLP001 isolated from gastrointestinal tract of weaning pigs | |
| KR100557397B1 (ko) | 유해미생물 억제 활성을 가지는 신규 내산성 락토바실러스 루테리 Probio-054 및 이를 함유하는 생균활성제 | |
| US10166262B2 (en) | Strain of bacteria and composition comprising the same | |
| EP3168292B1 (en) | New lactobacillus plantarum strain amt14 and composition containing the strain of lactobacillus plantarum amt14 | |
| Rahimoon et al. | Ameliorative effect of probiotics used in animals: A comprehensive review | |
| JP4903559B2 (ja) | 家畜・家禽類又は魚介類の感染防除剤 | |
| RS20150852A1 (sr) | Nova probiotička starter kultura za humanu i animalnu primenu | |
| PL233898B1 (pl) | Nowe szczepy bakterii fermentacji mlekowej do zwalczania Escherichia coli i Clostridium perfringens u zwierząt, zwłaszcza u przeżuwaczy, ich kompozycje i zastosowania | |
| KR20150024116A (ko) | 바실러스 속, 락토바실러스 속, 이스트 속 및 파지 혼합물을 유효성분으로 함유하는 축산용 프로바이오틱스 조성물 | |
| US9724372B2 (en) | Calf administered bacterial composition | |
| KR100523255B1 (ko) | 가금티푸스 유발 살모넬라 갈리나룸 및 유해 병원성 미생물 생육 억제능을 갖는 신규 내산성 엔테로코커스훼시움 Probio-048 및 이를 함유한 생균활성제 | |
| US20150104420A1 (en) | Dairy administered bacterial composition | |
| US20150104419A1 (en) | Feedlot administered bacterial composition | |
| Chauhan et al. | 16 Probiotics and Their Applications in Aquaculture |