In modern world, there is a need to search for alternatives to antibiotics due to the growing resistance of microorganisms. Plant extracts can be a promising replacement. Due to biological functions, they can suppress the development of various processes associated with pathogenicity and virulence, in particular, the Quorum sensing process. Based on the above, the aim of the study was to assess the bioactivity of 7,8-dihydroxy-4- methylcoumarin and 20% chlortetracycline in relation to the microbial diversity of the cecum of broiler chickens. 4 groups of broiler chickens were formed for the experiment. The control group received a diet without additives (basic diet (BD)); group I - BD + 20% chlortetracycline, at the dosage 0.63 g/kg bw per day, group II - BD + 7,8-dihydroxy-4-methylcoumarin at a dose of 9.0 mcg/ kg bw per day; Group III - BD + 7,8-dihydroxy-4-methylcoumarin + 20% chlortetracycline. The NGS of the 16S rRNA gene was used as a research method. Analysis of the results showed that addition of coumarin, the antibiotic and their combination to the poultry diet had an impact on formation of the microbial composition of intestine. Moreover, there was a decrease in the number of Lactobacillaceae , Lachnospiraceae and Erysipelotrichaceae families. In addition, the proportion of opportunistic Streptococcus flora decreased more than by 10 %.
A way to assess the metabolic state of bacteria of rumen microflora cells is the registration of glow kinetics including recombinant strains, which is a reflection of stress states developing in the cell. The experiment evaluated the effect of rumen fluid in combination with probiotic strains and vanillin on the luminescence of a recombinant strain Escherichia coli MG1655 and digestibility of feed. The “in vitro” method with the rumen simulation technique (Rusitec) was used to determine the digestibility of the dry substance of feed. Using the initial sample, the glow level at the 30th minute was recorded at 3,149±145 RLU, which is 32% of the control level. In the presence of rumen fluid (at the concentration of 6.25%), there was observed an improved response by E.coli against Saccharomyces boulardii’s background (by 44%). The use of vanillin in rumen fluid increases the glow level of bacterial cells in the range of concentrations up to 50%, and in combination with probiotic strains, in the range of 25-50 %. In vitro conditions against the background of rumen fluid showed that vanillin in combination with probiotic strains Bifidobacterium longum and Bifidobacterium adolescentis / Lactobacillus acidophilus contributes to an increase in the digestibility of the dry substance of feed.
Влияние экстракта коры дуба (Quercus cortex) и комплекса веществ ингибиторов Quorum sensing на метаболические процессы, протекаемые в желудочно-кишечном тракте крупного рогатого скота К.С. Кондрашова, Д.Б. Косян, К.Н. Атландерова Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук (г. Оренбург) Аннотация. Одной из тенденций в практике кормления животных сельского хозяйства является использование антибиотиков в качестве кормовых добавок. Но они способны оказывать негативное влияние как на микрофлору животных, так и на состояние окружающей среды. Поэтому возрастает интерес к поиску альтернативных кормовых добавок. В связи с этим в статье представлены результаты исследования, проведённого с целью определения воздействия экстракта Quercus cortex (I опытная группа) и комплекса веществ ингибиторов Quorum sensing (II опытная группа) на переваримость кормового субстрата и обмен веществ у крупного рогатого скота как альтернативных антибиотикам кормовых добавок. В ходе эксперимента было выявлено, что использованные вещества положительно влияют на скорость обмена азота, отмечено нарастание содержания аммиака в рубце животных I и II опытных групп до 2,88 % и 8,80 % (Р≤0,001) через 3 часа; 6,08 % и 11,08 % (Р≤0,001)-через 6 часов соответственно. Также способствуют лучшей перевариваемости веществ, в результате масса переваренного сухого вещества опытных групп имела превосходство относительно контрольной на 3,02 % и 9,54 %, протеина-на 7,28 % и 8,23 %, клетчатки-на 7,73 % и 11,0 % в I и II группах соответственно. Помимо этого, в ходе наших исследований был установлен положительный баланс азота, кальция во всех сравниваемых группах. На метаболизм фосфора более выраженное влияние оказал препарат ингибиторов Quorum sensing, чем экстракт Quercus cortex. При этом отложение фосфора в I группе по сравнению с контролем было выше на 16,99 %, а во II-на 19,69 %. Положительный эффект исследуемых веществ показывает их перспективы в практике животноводства. Ключевые слова: крупный рогатый скот, кормление, переваримость, Quorum sensing, экстракт Quercus cortex, кормовые добавки. UDC 636.085:636.085.25 Effect of oak bark extract (Quercus cortex) and a complex of substances inhibitors Quorum sensing on metabolic processes occurring in the gastrointestinal tract of cattle
Частое применение антибиотиков в современном животноводстве грозит расширением спектра антибиотикорезестентных бактерий. Один из механизмов, ответственных за этот процесс, -кворум сенсинг (Quorum sensing, QS). Для его реализации бактерии используют специальные сигнальные молекулы для обмена информацией -аутоиндукторы (A.A. Miller с соавт., 2011). Благодаря изучению описываемого механизма стало известно о существовании веществ, выступающих в роли ингибиторов Quorum sensing (гасители кворума) (B. Rеmy с соавт., 2018), что сделало такие исследования еще более актуальными (J. Bzdreng с соавт., 2017). В своем обзоре мы обобщили современные данные о поиске и разработке таких биологически активных соединений, способных стать альтернативой антибиотическим препаратам, применяемым в сельском хозяйстве. Среди них можно выделить бактериальные ферменты (АГЛ-лактоназы, АГЛацилазы, декарбоксилазы и дезаминазы), способные деградировать сигнальные аутоиндукторы кворум сенсинга (V.C. Kalia с соавт., 2011), а также α-амилазы, β-глюканазы, липазы и протеазы, способствующие разрушению биопленки (R. Sharma с соавт., 2001). Антимикробными свойствами также обладают ферменты животных -ацилаза I (D. Paul с соавт., 2010), параоксоназа (J.F. Teiber с соавт., 2008), лактоназа; ферменты растений -лакказа (R. Al-Hussaini с соавт., 2009), аллииназа, тиолзависимый фермент и лактоназа, выделенные из чеснока и лекарственных растений (A. Adonizio с соавт., 2008); ферменты морских организмов -бромопероксидаза из водорослей Laminaria digitata (а также галогенированные фураноны из Delisea pulchra) и альгинатные лиазы, обнаруженные в водорослях, беспозвоночных и морских микроорганизмах (S.A. Borchardt с соавт., 2001; М. Manefield с соавт., 2000). Можно также отметить антимикробные пищеварительные ферменты, используемые в качестве кормовых добавок, -фитазу (O. Adeola с соавт., 2011), ксиланазу и лизоцим (G. Cheng с соавт., 2014). Перспективными представляются исследования фитобиотиков и эфирных масел в качестве ингибиторов кворум сенсинга (В.И. Фисинин с соавт., 2018). Их ингибирующая способность проявляется благодаря сходству химической структуры некоторых растительных экстрактов и ацил-гомосерин-лактона и инактивации сигнальных молекул (R. Chevrot с соавт., 2006; F. Nazzaro с соавт., 2013). Кроме того, в качестве альтернативы рассматривается комбинированное воздействие антимикробных препаратов, которое способно дать синергетический эффект за счет разнообразия механизмов, необходимых для преодоления рецидивирующей бактериальной коммуникации и уничтожения персистирующих клеток. В состав таких полипрепаратных коктейлей может включаться сочетания антибиотиков с природными соединениями. Показана эффективность комбинации тобрамицина и некоторых растительных экстрактов (циннамальдегида и гидрата байкалина) против Burkholderia cenocepacia и Pseudomonas aeruginos (G. Brackman с соавт., 2011), широкого спектра антибиотиков -аминогликозидов (T.H.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.