Probiotikumok az élelmiszer élő mikrobiális komponensei. Egyes mikroorganizmusok hasznos tulajdonságait az emberiség évezredek óta használja. A tej, a zöldségek tartósabb élelmiszerekhez erjesztő "jótékony baktériumok" tulajdonságait az emberek 6000 éve ismerik. Ismert, hogy az állatok élete és egészsége a mikroorganizmusokkal való kölcsönös szimbiózistól is függ.
Az emésztőrendszer mikrobiális ökoszisztémája összetett mikroorganizmus-közösség, amelynek szerepe van fermentálják az élelmiszer-összetevőket, amelyeket a bél emésztési folyamatai nem tudtak lebontani. Ezek elsősorban rezisztens keményítő, rost, oligoszacharidok, fehérjék és hasonlók. A baktérium fermentációja tejsavat és rövid láncú zsírsavakat - ecetsavat, propionsavat és vajsavat - termel, amelyek energiát szolgáltatnak a bél hámsejtjeihez, csökkentve a pH-t., növeli az ásványi anyagok (Ca, Fe, Mg és mások), vitaminok felszívódását, pozitív hatással vannak a máj glükóz- és lipidanyagcseréjére. Néhány extra baktérium termeljen B1-, B2-, B6-, B12-vitamint, niacint, folsavat, pantoténsavat, K-vitamint és szintetizálják a fehérje emészthetőségét növelő enzimeket.
Az állatok emésztőrendszerében található mikroorganizmusok mennyisége és tartalma a fajtól függ, takarmányozási módszer, az állat kora és élettani állapota, hanem a takarmányban alkalmazott gyógyszerek, kémiai tartósítószerek is valamint a gazdaságban felhasznált fertőtlenítőszerek mennyiségéből.
A születés (kikelés) pillanatáig a magzati emésztőrendszer mentes a mikrobiális flórától. Megtelepedése a születés utáni első órákban kezdődik szóban. kikelés, amikor a szájüreg, a gyomor, a belek, de a felső légúti bőr és a nyálkahártya is megtelepedik. A mikroflóra fő forrása az anya, a kézbesítés módja, anyatej, a környezet és a takarmány. Kölyökkutyákban egy lactobacillus ecophilm képződik az emésztőrendszer és a légzőrendszer nyálkahártyáján, amely biztosítja a szimbiotikus mikroflóra állandó érintkezését az immunrendszer sejtjeivel, ami lehetővé teszi annak jobb aktiválódását. Ez a bakteriális ökofilm gátat is képez a patogén csírákkal szemben, és ugyanakkor a specifikus és nem specifikus immunválaszok növekedéséhez vezet. Az emésztőrendszer fiziológiai ökoszisztémája megakadályozza a mikroorganizmusok behatolását a bélfalba a szervezet belső környezetébe és szisztémás fertőzés okozását. Emellett elősegíti az emésztést és megvédi a bél nyálkahártyáját a bél anyagok, különösen a fehérjék fokozott permeabilitásától, amelyek antigénekként működhetnek a véráramban, és bizonyos élelmiszerek (glutén, tej, tojás, különféle gabonafélék stb.) Intoleranciáját vagy akár allergiáját válthatják ki.
A fiatalok emésztőrendszerének mikroflórája később változik és fejlődik az állatfajoktól, az elfogyasztott ételek minőségétől és a környezettől függően. A faj természetes tápláléka támogatja a fiziológiai mikroflóra fejlődését, amely biztosítja az egyén egészséges növekedését és fejlődését.
A növényevőknek, a húsevőknek, a mindenevőknek és a madaraknak élettanilag más az emésztőrendszere, és eltérő követelményeket támasztanak természetes táplálékuk összetételével szemben, ami az élelmiszer emésztőrendszerükben történő másfajta feldolgozásával jár. Az emésztőrendszer egyes részeiben az élettani mikroflóra is alkalmazkodik ehhez.
A mikroflóra összetétele mennyiségileg és minőségileg változik az emésztőrendszer egyes részeiben anatómiai folyamata során. Embereknél, monogasztrikus állatoknál és madaraknál az aborális (a szájüreg felé a vastagbél felé) jellemzője a mikroorganizmusok számának növekedése, a legsűrűbben lakott, túlnyomórészt anaerobok képezik a vastagbél utolsó részét. Vakzsákok madarakban is. Az emésztőrendszer gyomrát és elülső részeit anaerobok hiányában lényegesen kevesebb aerob és fakultatív anaerob mikroorganizmus népesíti be, mint a vastagbélben. A gyomorban és a nyombélben az ételt emésztőenzimek emésztik, és a felszabaduló tápanyagok felszívódnak a vékonybélben. A vastagbélben az emésztés további bomlása következik be, amelyet az itt jelenlévő mikrobiális flóra biztosít.
A kérődzőknél a takarmány mikrobiális bomlása főként az előtérben történik. Itt a cellulóz mikrobiális fehérjéből képződik, amely más anyagokkal együtt később a nyákban és a nyombélben található.
enzimatikus lebomlásnak van kitéve. A szimbiotikus mikroflóra legnagyobb koncentrációja tehát a bendőben van, és az emésztés megfelelő lefolyása, a takarmány jó használhatósága és a kérődzők általános egészségi állapota szempontjából a bendő mikroflóra optimális mennyisége és összetétele a meghatározó. Lovakban és nyulakban a cellulóz mikrobiális emésztése a hosszúkás vastagbélben és a vakbélben történik, ezért az emésztőrendszer ezen részeit a mikroflóra népesíti be a legsűrűbben.
Az emésztőrendszer elsődleges feladata az emésztés és a tápanyagok felszívódása, ami az első előfeltétele a szervezet jó táplálkozási állapotának és ezáltal a jó egészségnek a fenntartásában. Az élet során az állat több tonna különféle anyagot kap az emésztőrendszeren keresztül, amelyek káros hatással lehetnek a szervezetre (méreganyagok, kórokozók, allergének). Az emésztőrendszer a "belső külső szervezet", fontos immunológiai funkcióval is rendelkezik. A teljes emésztőrendszer nyálkahártyája, de különösen a vastagbél nyálkahártyája a test legnagyobb immunszerve. Sok immunreakció zajlik itt. Az emésztőrendszer nyálkahártyája és a bőr biztosítja az immunrendszer számára az első érintkezést a kórokozóval, ill. allergén, az emésztőrendszer nyálkahártyájának felülete többször nagyobb, mint a bőr felszíne. A vastagbelet leginkább szimbiotikus mikroorganizmusok népesítik be, amelyek a bél nyálkahártya-gátjának fontos részét képezik. A bél nyirokrendszere a hasznos - probiotikus mikroorganizmusokkal együtt - szimbiózist hoz létre, amely védekezés formájában előnyökkel jár a szervezet számára, és lehetővé teszi az élelmiszerek megfelelő feldolgozását és felhasználását.
Probiotikumok élő baktériumok, amelyek a bél belső falán laknak. A nyálkahártya sejtekhez való tapadás után éberen tartják a bél nyálkahártyáját és a bél immunrendszerét, és megakadályozzák a vastagbél kórokozó általi kolonizálását. Fokozódnak mind a bélrezisztencia, mind az ártalmatlan antigének toleranciája, ezáltal megelőzve az allergiás reakciókat. A bélnyálkahártya limfociták élő probiotikumokkal való érintkezése immunmechanizmusokat indít el a bél nyirokrendszerében, majd szisztémás immunitásban, ami azt jelenti, hogy a probiotikumok az immunszabályozás folyamataiban való aktív részvételük révén pozitívan befolyásolják a test általános védekezését.
Bizonyos nemkívánatos mikroorganizmusok kialakulását a szimbiotikus mikroflóra elnyomja a verseny, amelyben a fiziológiailag előnyös mikroorganizmusok probiotikus fajai kiszorítják a kórokozó mikroorganizmusokat. Ezt a kórokozók és potenciális kórokozók elleni mikrobiális gátat nevezzük kolonizációs rezisztencia a kórokozókkal szemben (szalmonella, shigella, yersinia, campylobacter, listeria…) és potenciális kórokozók (helicobacter, clostridia, candidiasis ...) és az opportunista mikroflóra (proteus, pseudomonads, enterobaktériumok, staphylococcusok, streptococcusok ...) elleni védekezés.
Kolonizációs rezisztencia és mechanizmusai:
- a bélhám potenciális kötőhelyeinek elfoglalása, ún receptor blokád
-növekedésgátlás és/vagy patogén mikroorganizmusok elpusztítása antibakteriális anyagok (bakteriocinek) és szerves savak képződésével
- verseny az anyagok, vitaminok és növekedési faktorok beszerzésében (versenyképes kirekesztés)
- a bél pH-értékének csökkentése
- a fiziológiai mikroflóra közvetlen antagonizmusa a patogén és potenciálisan patogén mikroflórájával.
A probiotikumok hatása:
Aktiválják az immunrendszert, elnyomják a kórokozó szaporodását és feltételesen patogén mikroflóra, csökkenti a procarcinogének hatását bizonyos emésztési folyamatok és egyes vastagbélben lévő baktériumok enzimatikus aktivitása okozza:
A szimbiotikus - probiotikus mikroflóra szaporodását és növekedését az emésztőrendszerben úgynevezett anyagok támogatják prebiotikumok. Emészthetetlen élelmiszer-összetevők, melyikek szelektíven támogatja a szimbiotikus mikroflóra szaporodását a vastagbélben és elnyomja a patogén mikroflóra szaporodását. Ezek az anyagok változatlan formában jutnak át az emésztőrendszeren a vastagbélbe, ahol a probiotikus mikroflóra hidrolizálja őket, amely egyszerű szénhidrátokká bontja őket, a fruktozidáz enzimet termeli, amely elsősorban a laktobacillusok és a bifidobaktériumok szaporodását serkenti és elnyomja a szaporodást. Prebiotikumként oligoszacharidokat, leggyakrabban fruktooligoszacharidokat és néhány poliszacharidot használnak. A természetes élelmiszer-prebiotikumok közé tartozik a rost és az inulin és más anyagok, amelyek természetesen megtalálhatók sok növényben - többek között több zöldségben, gyümölcsben, gabonafélében és gombában. Ismeretes, hogy egyes növényi kivonatok, gyógynövények, fűszerek prebiotikus hatást fejtenek ki - erősíthetik a probiotikumok antibakteriális és immunstimuláló hatását, és fokozhatják egyes laktobacillusok kórokozó baktériumtörzsek által termelt enterotoxinokra gyakorolt semlegesítő hatását.
A prebiotikumok hatása
Szelektíven támogatják a szimbiotikus bél mikroflóra szaporodását, ezáltal csökkentve a vastagbélben a patogén és feltételesen patogén mikroorganizmusok mennyiségét.
Csökkentik a vastagbél mérgező és rákkeltő anyagainak mennyiségét mint például: nitrozaminok, szekunder epesavak, heterociklusos aminok, azo-vegyületek, fenol- és indolvegyületek, ammónia és mások, amelyek a laktobacillusok és a bifidobaktériumok kivételével a baktériumok emésztésének és enzimatikus aktivitásának metabolikus termékeiként képződnek. A laktobacillusok és a bifidobaktériumok a B-vitaminok és a rövid láncú zsírsavak képzése mellett csökkentik a természetes bél mikroflóra egyes baktériumai által termelt enzimek aktivitását is, ezáltal csökkentve a vastagbélben lévő prokarcinogén anyagok mennyiségét.
Probiotikumok felhasználható állat- és háziállatok, különösen fiatal állatok táplálásában, megelőzésében és betegségeinek kezelésében. Az emésztési rendellenességek hajlamosak a patogén vagy feltételesen patogén mikroflóra alkalmazására. A probiotikumok korai alkalmazása optimalizálja az emésztési folyamatokat, ami jelentősen csökkenti ezt a kockázatot, és ugyanakkor növekedést serkentő hatást és a súlygyarapodás növekedését éri el. Különösen a probiotikumok használata nagyon hatékony az állatok gyomor-bélrendszeri és légzőrendszeri megbetegedéseinek megelőzésében, különösen fiatalok, melyeket magas morbiditás, mortalitás és terápiájuk magas költségei kísérnek. Az állatok egészsége és a gazdaságok életképessége vagy jövedelmezősége szempontjából előnyösebb a hatékony megelőzésre összpontosítani, amely csökkenti a kezelés költségeit, javítja az állatok egészségét és ellenálló képességét, valamint növeli az állatállomány teljesítményét.