Лизозим (Мурамидаза) – натурален антибактериален агент в диетите за пилета бройлери
Лизозимът е ензим, който притежава бактерицидни свойства т.е. убива бактериите. Той се съдържа в яйчения белтък, сълзите, слюнката, потта и майчиното мляко и действа като антибактериален агент. Като ензим, лизозимът е гликозидна хидролаза, която катализира хидролизата на 1-4-бета връзките между N-ацетил мурамовата киселина и N-ацетил-D-глюкозамина. Тези две съединения са главни градивни единици на пептидогликаните – полимерни съединения, изграждащи стените на бактериалните организми.
В търсенето на алтернативи на нутритивните антибиотици, като растежни стимулатори, наред с пробиотиците, пребиотиците, синбиотиците, билковите екстракти и др., през средата на 2000 година за първи път е отделено специално внимание на приложението на лизозима в диетите на прасета бозайници и отбити прасета. В изследванията е използван лизозим добит от яйчен белтък, мляко, а така също и микробиален лизозим, продуциран от щам Trichoderma reesei. Доказан е положителен ефект по отношение на прирастта на животните, оползотворяването на фуража, здравния статус на прасенцата и микробиотата в стомашно-чревния тракт. Изследователите разширяват проучвателната работа във връзка с приложението на лизозима и при други видове и възрастови категории животни в това число и при пилета бройлери.
При 120 еднодневни пилета бройлери Ross 308 са тествани три различни дозировки на лизозим 10%, а именно: 0-70-90 и 120 g/t фураж в продължение на 35 дни. Най-добри резултати са постигнати при дозировката от 90 g/t лизозим 10%. В края на опитния период пилетата от тази група са достигнали живо тегло 1830 g срещу 1730 g за негативната контролна група, а разходът на фураж за единица прираст е бил със 6% по-нисък. Авторите установяват по-голяма дължина вилите (10,30 µm срещу 6,02 µm) и по-голяма дълбочина на криптата (1,69 µm срещу 0,86 µm) в лигавицата на червата. Най-голям брой лактобацили в червата са доказани също при групата с добавка на 90 g/t фураж лизозим 10% (Latif et al., 2017).
Lichtenberg et al.(2017) са направили оценка на безопасността на мурамидаза, продуцирана от щам Trichoderma reesei и не са наблюдавали неблагоприятни ефекти при 90-дневни проучвания за субхронична токсичност при плъхове и 6-седмично проучване за поносимост при пилета бройлери, получавали диета с единична, петкратна и десеткратна максимална препоръчителна доза лизозим.
Комисията по безопасност на храните към Европейския съюз също дава заключение, че птиците понасят добре десеткратно завишената най-висока препоръчителна доза от 45000 LSU (F)/kg фураж мурамидаза от Trichoderma reesei DSM 32338 като хранителна добавка за пилета бройлери и домашни птици (EFSA, 2018).
Y.Xia et al. (2019) заключават, че е известно, че лизозимът лизира чревните патогени при домашните птици и подобрява техния прираст, но не е ясно той може ли да замени антибиотичните стимулатори на растежа без свързания с тях риск от появата на антибиотично резистентни бактериални щамове. Според авторите остават неясни ефектите върху състава, биоразнообразието и функцията на микробиотата на червата при птици. А микробиотата на червата играе важна роля в асимилирането на хранителните вещества, производството на витамини и аминокиселини и предотвратяването на колонизацията на патогенни бактерии. В тази връзка авторите провеждат опит с 400 еднодневни пилета от породата Di-Gao (Китай), разпределени в 5 групи и хранени с царевично-соева смеска. Схемата на опита е следната: негативна контрола – без добавки, положителна контрола с добавка на 400 ppm флавомицин и три групи с добавка на 40, 100 или 200 ppm концентриран лизозим от пилешки яйчен белтък (≥ 90%, ≥ 40000 единици/mg протеин). Не е установена разлика по отношение живото тегло на пилетата в зависимост от дозировката. Живата маса на пилетата с добавка на лизозим е била с 5% по-ниска от тази при пилетата с добавка на антибиотик и с 5,9% по-висока от негативната контрола, но разликите са били статистически недостоверни. Конверсията на фуража е била най-добра при групата с най-висока дозировка на лизозима, но и тя е била статистически недостоверна. В заключение авторите отбелязват, че породата на пилетата може да бъде важен фактор за това как лизозима влияе върху резултатите от растежа на пилетата.
В три опита с пилета бройлери Ross 308 са изпитани различни дозировки на мурамидаза от Trichoderma reesei DSM 32338. Първи опит: 0-25000-35000 и 450000 LSU (F)/kg фураж; втори опит: 0-25000 и 35000 LSU (F)/kg фураж и трети опит: 0-15000 и 25000 LSU (F)/kg фураж. И при трите експеримента не е постигнато статистически достоверно по-високо живо тегло при пилетата, получавали с диетата добавка от мурамидаза в сравнение с негативната контролна група, разликите са в рамките на 1,0 до 2,0%. Освен това живото тегло на пилетата от опитните групи е било практически еднакво т.е. различните дозировки не са повлияли върху този показател по различен начин. С 2 % до 3% обаче е постигната достоверно по-добра конверсия на фуража при птиците, получавали добавка на мурамидаза при най-ниското препоръчително ниво от 25000 LSU (F)/kg фураж (EFSA, 2018).
При заявката за патент за „Метод за подобряване продуктивността на животните” в САЩ, 2016 г. заявителят Novozymes A/S предлага използването на храна за животни, включваща микробни полипептиди, притежаващи лизозимна активност. Към документацията са приложени три опита с пилета бройлери, а микробният лизозим е бил от щамове Trichophaea saccata CBS 804.70 и Acremonium algalophilum CBS 114.92.
Опитите са проведени с еднодневни мъжки пилета бройлери от хибридната комбинация Ross 308. Диетата е съдържала като основни компоненти царевица, пшеница, ръж и соев шрот, без участие на кокцидиостатик. Комбинираният фураж е бил гранулиран при температура 700С и е допълнен с 0-25-50-100 и 200 mg/kg фураж лизозим или с 10 mg/kg фураж авиламицин. За периода от 1 до 36 ден добавката на лизозим не е повлиала положително върху живото тегло на пилетата, въпреки установената положителна тенденция от 1,6% при групите с 25 mg/kg фураж лизозим и авиламицин в сравнение с отрицателната контролна група. Включването на микробния лизозим е подобрило конверсията на фуража дори при по-ниската дозировка от 25 mg/kg фураж в сравнение с негативната контролна група и този ефект е бил сравним с групата с добавка на антибиотик. При втория експеримент са приложени дозировки от 0-6,25-12,5 и 25 mg/kg фураж лизозим и авиламицин 10 mg/kg фураж. За периода от 1 до 36 ден дозировката от 25 mg/kg фураж лизозим е подобрила живото тегло на пилетата с 2%, а конверсията на фража с 2,2% в сравнение с негативната контрола. Третият експеримент е продължил 42 дена и при него е установена по-добра конверсия на фуража и по-добър EPEF. Това е Европейски фактор за ефективност на производството и е начин за сравняване производителността на животните между фермите. Показателят е комплексен, защото включва живото тегло на пилетата, конверсията на фуража, здравословния статус и продължителността на отглеждане.
В друг опит с 3200 еднодневни пилета бройлери, разпределени в 4 групи е сравнен ефекта от приложението на продукта Biozyme – S (ферментационен лизозим) с два нутритивни антибиотика – Stafac и Enramycin. Най-висок дневен прираст, най-добра конверсия на фуража и най-ниска смъртност са постигнати при групата с добавка на лизозим в сравнение с негативната контролна група и групите с добавка на антибиотици.
M.Gong (2014) прилага различни дозировки лизозим към диетите на пилета бройлери: 0-50-100 и 200 ppm и проследява освен прираста и конверсията на фуража и микробиотата в червата. Всички групи с добавка на лизозим имат по-добър растеж и по-добро оползотворяване на фуража в сравнение с негативната контролна група, като с увеличаване на дозировката се подобряват и зоотехническите резултати. Определен е броят на аеробните бактерии, колиформите, E. coli и Clostridium perfringens в червата на пилетата. Установено е, че добавката даже на най-ниската доза лизозим влияе положително върху микробиотата в червата.
В малко по-друга насока са изследванията на R. Cegielska ej al.(2009). Те си поставят за цел да оценят ефекта на различни лизозимни препарати върху срока на годност на гръдния мускул на пилета бройлери, съхраняван при 30С±10С. Анализът на получените резултати е показал, че повърхностното приложение на лизозимните препарати прави възможно удължаване срока на годност на пилешките гръдни мускули приблизително с коефициент 2 при използваната температура на съхранение.
G. Zhang et al.(2010) изпитват антимикробна смес на базата на лизозим Entegard при пилета бройлери инфектирани с Eimeria maxima и Clostridium perfringens. Целта на експеримента е била да се проучи дали лизозимният продукт ще спомогне да се намалят отрицателните последици от заразяването, които се изразяват в намален прираст, намалена консумация на фураж, влошено оползотворяване на фуража, некротични ентерити, висока честота на некротично ентеритни лезии и висока смъртност. Ефектът от добавката на Entegard в количество 200 g/t фураж бил съизмерим с ефекта от третирането на инфектираните пилета с 55 g/t фураж бацитрацин метилен дисалицилат. Прирастът при незаразените пилета бил 975 g, при заразените – 685 g, а при заразените и третирани с лизозимния продукт – 872 g. Конверсията на фуража била съответно 1,658, 2,173 и 1,852 g. Честотата на некротично ентеритните лезии била 0-1,4 и 0,6, а процента смъртнос – 0,09- 32,06 и 9,04%.
Проведените изследвания при пилета бройлери, получавали като фуражна добавка лизозим или продукти на базата на лизозим и получените резултати разкриват възможността за заместване на нутритивните антибиотици като стимулатори на продуктивността при птиците с естествения антибактериален ензим – лизозим/мурамидаза.