Jakie są alternatywy dla ograniczenia stosowania antybiotyków w hodowli świń?

W dobie narastającej antybiotykooporności mikroorganizmów wydaje się, że "złota era" antybiotyków stosowanych u zwierząt gospodarskich jest kwestią przeszłości. W ciągu ostatnich 40 lat stosowania antybiotyków pojawiły się szczepy Escherichia coli i Salmonella enterica subsp. enterica odporne na większość stosowanych antybiotyków. Celem dyrektywy wydanej przez Komisję Europejską jest ograniczenie stosowania antybiotyków o 50% do 2030 roku.

Grupą wiekową najbardziej wrażliwą na różne czynniki stresowe, w tym wahania temperatury, infekcje bakteryjne czy wszystkie czynniki związane z odsadzeniem, są prosięta. Najczęściej praktykowanym terminem odsadzenia prosiąt jest 3-4 tydzień życia (rys.1).

W wyniku odsadzenia prosiąt częstymi schorzeniami są biegunki spowodowane przede wszystkim kolibakteriozą (enterotoksyczne Escherichia coli ETEC) lub zakażeniem Clostridium difficile. Przez kilkadziesiąt lat stosowanie antybiotykowych stymulatorów wzrostu (AGP) było wygodną, ale niezwykle szkodliwą praktyką w produkcji trzody chlewnej. Proces ten wymagał wprowadzenia alternatywy dla antybiotyków, w tym pre- i probiotyków, kwasów organicznych, olejków eterycznych, w tym ekstraktów z roślin, peptydów antybakteryjnych, a także kwasów tłuszczowych (rys. 2).

Naturalne związki pochodzenia roślinnego, znane również jako fitobiotyki lub fitogeniki, mogą być dodawane do pasz dla zwierząt gospodarskich w celu zwiększenia wydajności produkcji. Idealne alternatywy antybiotyków powinny mieć takie same korzyści jak AGP, w tym stymulację przyrostu masy ciała i korzystny współczynnik konwersji paszy. Fitobiotyki mogą być stosowane zarówno w formie stałej, jak i płynnej jako ekstrakty roślinne. Wiele aktywnych naturalnych AGP pozyskano m.in. z ziół i przypraw (tymianek, oregano, rozmaryn, majeranek, krwawnik, czosnek, imbir, zielona herbata, kolendra czy cynamon). Niektóre z wyodrębnionych fitobiotyków zastosowano w postaci kombinacji w celu zwiększenia ich potencjalnej skuteczności jako naturalnych AGP. W przypadku produkcji drobiarskiej wykazano zwiększone przyrosty masy ciała i poprawę współczynnika konwersji paszy (FCR) w przypadku mieszanin tymolu i aldehydu cynamonowego stosowanych u kurcząt brojlerów. Te same mechanizmy uruchamiane przez fitobiotyki występują również u świń. Zarówno u drobiu, jak i u świń stosowanie fitobiotyków miało działanie antybakteryjne na patogenną florę jelitową oraz aktywność antyoksydacyjną. Korzystne działanie fitobiotyków ostatecznie doprowadziło do immunomodulacji i stymulacji komórek układu odpornościowego u drobiu i świń poprzez obniżenie poziomu cytokin prozapalnych oraz zwiększenie poziomu przeciwciał produkowanych przeciwko patogennej florze bakteryjnej jelit. Wysoka koncentracja fitobiotyków występuje w naturalnych ekstraktach roślinnych, zawierających związki bioaktywne, które korzystnie wpływają na przyrost masy ciała zwierząt oraz stymulują układ odpornościowy. W wielu dotychczasowych badaniach wykazano, że zastosowanie około 5 - 10% dodatku paszowego w postaci wytłoków z winogron stymuluje komensalną i pożyteczną florę jelitową świń. Oprócz działania antyoksydacyjnego, polifenole stymulują produkcję enzymów w przewodzie pokarmowym. Pod względem chemicznym najbardziej aktywnymi substancjami biobójczymi są terpeny (karwakrol i tymol) oraz fenylopeny (eugenol i aldehyd cynamonowy). Zarówno tymol jak i karwakrol są głównymi substancjami bioaktywnymi pozyskiwanymi z tymianku. Podobnie niezwykle aktywną substancją jest aldehyd cynamonowy, który jest głównym składnikiem (60%) cynamonu. Zastosowanie tych substancji w postaci dodatku paszowego może ograniczyć występowanie zakażeń bakteryjnych wywołanych przez patogenne szczepy E. coli, Brachyspira hyodysenteriae, Salmonella spp. czy Clostridium spp. Co ciekawe, większość naturalnych ekstraktów roślinnych o działaniu biobójczym wykazuje wyższe wartości minimalnego stężenia substancji hamującego wzrost bakterii MIC (minimalne stężenie hamujące) niż dopuszczalne przy stosowaniu antybiotyków.

Wraz z rosnącą świadomością konsumentów na temat potencjalnej szkodliwości stosowania antybiotyków w hodowli zwierząt, rośnie popyt na mięso wieprzowe pochodzące z gospodarstw zadeklarowanych jako "wolne od antybiotyków". Wydaje się, że optymalną strategią jest racjonalne połączenie stosowania pre, probiotyków oraz kwasów organicznych i naturalnych ekstraktów roślinnych (olejków eterycznych), które wykazują działanie biobójcze wobec patogennej flory bakteryjnej, mogącej stanowić poważne zagrożenie, zwłaszcza w przypadku prosiąt po odsadzeniu. Podsumowując, ograniczenie stosowania antybiotyków z pewnością przyniesie w najbliższych latach kolejne doświadczenia w zakresie skuteczności środków alternatywnych do stosowania antybiotykoterapii. Jest to jednak bardzo duże wyzwanie dla hodowców i lekarzy weterynarii. Dlatego idea przewodnia One Health jest również nowym wyzwaniem dla wszystkich zajmujących się hodowlą trzody chlewnej.