Пробіотики є живими мікробними компонентами їжі. Корисні властивості деяких мікроорганізмів використовуються людством протягом тисячоліть. Властивості «корисних бактерій», що бродять молоко, овочі для більш міцної їжі люди знають вже 6000 років. Відомо, що життя та здоров’я тварин також залежать від взаємного симбіозу з мікроорганізмами.
Мікробна екосистема травного тракту - це складна спільність мікроорганізмів, роль яких вона виконує ферментують харчові компоненти, які не можуть розщеплюватися в процесі травлення в кишечнику. В основному це стійкий крохмаль, клітковина, олігосахариди, білки тощо. При бактеріальному бродінні утворюється молочна кислота та коротколанцюгові жирні кислоти - оцтова, пропіонова та масляна, які забезпечують енергію клітин епітелію кишечника, знижуючи pH, збільшують засвоєння мінералів (Ca, Fe, Mg та інших), вітамінів, позитивно впливають на метаболізм глюкози та ліпідів у печінці. Деякі зайві бактерії виробляють вітаміни В1, В2, В6, В12, ніацин, фолієву кислоту, пантотенову кислоту, вітамін К і синтезувати ферменти, що підвищують засвоюваність білка.
Кількість і вміст мікроорганізмів у травній системі тварин залежить від виду, спосіб годівлі, вік та фізіологічний стан тварини, але також із введених препаратів, хімічних консервантів у кормах та від кількості дезінфікуючих засобів, що використовуються у господарстві.
До моменту народження (вилуплення) шлунково-кишковий тракт плоду вільний від мікробної флори. Його розселення починається перорально відповідно в перші години після народження. штрихування, коли ротова порожнина, шлунок, кишечник, а також шкіра та слизові оболонки верхніх дихальних шляхів колонізовані. Основним джерелом мікрофлори є мати, спосіб доставки, грудне молоко, навколишнє середовище та корми. У цуценят на слизовій оболонці травної та дихальної систем утворюється екофільм лактобактерій, що забезпечує постійний контакт симбіотичної мікрофлори з клітинами імунної системи, що забезпечує її кращу активацію. Ця бактеріальна екоплівка також утворює бар’єр проти патогенних мікробів і одночасно призводить до збільшення специфічних та неспецифічних імунних відповідей. Фізіологічна екосистема травної системи запобігає проникненню мікроорганізмів у стінку кишечника у внутрішнє середовище організму та спричиненню системної інфекції. Він також сприяє травленню та захищає слизову кишечника від підвищеної проникності кишкових речовин, особливо білків, які можуть діяти як антигени в крові та спровокувати непереносимість або навіть алергію на деякі продукти (клейковина, молоко, яйця, різні каші…)
Пізніше мікрофлора травного тракту молодняку змінюється і розвивається в залежності від виду тварин, якості їжі, яку вони їдять, та середовища, в якому вони живуть. Натуральна їжа виду підтримує розвиток фізіологічної мікрофлори, що забезпечує здоровий ріст і розвиток особини.
У рослиноїдних, хижих, всеїдних та птахів фізіологічно відрізняється травна система та різні вимоги до складу їхньої природної їжі, що пов'язано з різним способом обробки їжі в їх травній системі. Їх фізіологічна мікрофлора в окремих відділах травного тракту також пристосовується до цього.
Склад мікрофлори змінюється кількісно та якісно в окремих відділах травного тракту протягом його анатомічного перебігу. У людей, одношлункових тварин і птахів, абораль (від ротової порожнини до товстої кишки) характеризується збільшенням кількості мікроорганізмів, причому найбільш густонаселені, переважно анаероби, є останньою частиною товстої кишки. Сліпі мішки також у птахів. Шлунок і передні відділи травного тракту заселені значно меншою кількістю аеробних та факультативно анаеробних мікроорганізмів за відсутності анаеробів порівняно з товстою кишкою. У шлунку та дванадцятипалій кишці їжа перетравлюється ферментами травлення, а виділені поживні речовини всмоктуються в тонкому кишечнику. У товстій кишці відбувається подальший розпад травлення, що забезпечується мікробною флорою, присутньою тут.
У жуйних тварин мікробне розкладання корму відбувається переважно в передній кишці. Тут целюлоза утворюється з мікробного білка, який разом з іншими речовинами згодом потрапляє у слиз і дванадцятипалу кишку.
піддається ферментативній деградації. Отже, найвища концентрація симбіотичної мікрофлори у рубці, і для правильного перетравлення їжі, хорошої придатності корму, а також загального стану жуйних тварин, визначальною є оптимальна кількість та склад мікрофлори рубця. У коней та кроликів мікробне перетравлення целюлози відбувається у витягнутому товстому та сліпому кишечнику, тому ці частини травного тракту заселені мікрофлорою найщільніше.
Основною функцією травної системи є травлення та засвоєння поживних речовин, що є першою передумовою для підтримання хорошого харчового статусу організму, а отже, і здоров’я. Протягом життя тварина через шлунково-кишковий тракт отримує кілька тонн різних речовин, які також можуть мати шкідливий вплив на організм (токсини, патогени, алергени). Шлунково-кишковий тракт - це "внутрішній зовнішній організм", він також має важливу імунологічну функцію. Слизова оболонка всього травного тракту, але особливо слизова товстого кишечника є найбільшим імунним органом в організмі. Тут відбувається безліч імунних реакцій. Слизова шлунково-кишкового тракту і шкіра забезпечують імунній системі перший контакт із збудником, відповідно. алерген, поверхня слизової оболонки травної системи в кілька разів більша за поверхню шкіри. Товста кишка найбільш заселена симбіотичними мікроорганізмами, які є важливою частиною бар'єру слизової оболонки кишечника. Лімфатична система кишечника разом із корисними - пробіотичними мікроорганізмами створюють симбіоз, який приносить користь організму у вигляді захисних сил та можливості хорошої переробки та вживання їжі.
Пробіотики є живими бактеріями, що населяють внутрішню стінку кишечника. Після прикріплення до клітин слизової вони підтримують слизову оболонку кишечника та імунну систему кишечника і запобігають колонізації товстої кишки патогенами. Вони збільшуються як резистентність кишечника, але і толерантність до нешкідливих антигенів, тим самим запобігаючи алергічні реакції. Контакт лімфоцитів слизової оболонки кишечника з живими пробіотиками запускає імунні механізми в кишковій лімфатичній системі, а згодом і в системному імунітеті, що означає, що пробіотики позитивно впливають на загальний захист організму завдяки своїй активній участі в процесах імунної регуляції.
Розвиток деяких небажаних мікроорганізмів симбіотичною мікрофлорою пригнічується конкуренцією, в якій фізіологічно вигідні пробіотичні види мікроорганізмів витісняють патогенні мікроорганізми. Цей мікробний бар’єр проти збудників хвороб та потенційних збудників хвороби називається стійкість до колонізації до патогенів (сальмонела, шигела, ієрсінія, кампілобактер, лістерія ...) та потенційні патогени (гелікобактер, клостридії, кандидози ...) та контроль умовно-патогенної мікрофлори (протеї, псевдомонади, ентеробактерії, стафілококи, стрептококи ...).
Колонізаційна стійкість та її механізми:
- заповнення потенційних місць зв’язування епітелію кишечника, т. зв блокада рецепторів
-пригнічення росту та/або знищення патогенних мікроорганізмів шляхом утворення антибактеріальних речовин (бактеріоцинів) та органічних кислот
- конкуренція у придбанні речовин, вітамінів та факторів росту (конкурентне виключення)
- зниження рН кишечника
- прямий антагонізм фізіологічної мікрофлори до мікрофлори патогенної та потенційно патогенної.
Вплив пробіотиків:
Вони активізують імунну систему, пригнічують розмноження збудника і умовно патогенний мікрофлори, зменшують дію прокарциногенів спричинені певними процесами травлення та ферментативною активністю певних бактерій у товстому кишечнику:
Розмноження та ріст симбіотично - пробіотичної мікрофлори в травному тракті підтримується речовинами, що називаються пребіотики. Вони є неперетравлюваними харчовими інгредієнтами, котрий вибірково підтримувати розмноження симбіотичної мікрофлори у товстому кишечнику та придушувати розмноження патогенної мікрофлори. Ці речовини проходять через травну систему в незміненому стані до товстого кишечника, де гідролізуються пробіотичною мікрофлорою, яка розщеплює їх до простих вуглеводів, виробляє фермент фруктозидазу, який в основному стимулює розмноження лактобактерій та біфідобактерій та пригнічує розмноження. В якості пребіотиків використовують олігосахариди, найчастіше фруктоолігосахариди та деякі полісахариди. Натуральні харчові пребіотики включають клітковину та інулін та інші речовини, які природним чином містяться в багатьох рослинах - включаючи кілька овочів, фруктів, злаків та грибів. Відомо, що деякі рослинні екстракти, трави, спеції мають пребіотичну дію - вони можуть посилити антибактеріальну та імуностимулюючу дію пробіотиків і можуть посилити нейтралізуючу дію деяких лактобактерій на ентеротоксини, що виробляються патогенними штамами бактерій.
Дія пребіотиків
Вони вибірково підтримують розмноження симбіотичної мікрофлори кишечника, тим самим зменшуючи кількість патогенних та умовно патогенних мікроорганізмів у товстій кишці.
Вони зменшують кількість токсичних та канцерогенних речовин у товстому кишечнику такі як: нітрозаміни, вторинні жовчні кислоти, гетероциклічні аміни, азосполуки, фенольні та індольні сполуки, аміак та інші, які утворюються як продукти метаболізму травлення та ферментативної активності бактерій, за винятком лактобактерій та біфідобактерій. Лактобактерії та біфідобактерії, крім утворення вітамінів групи В та коротколанцюгових жирних кислот, також знижують активність ферментів, що виробляються деякими бактеріями природної мікрофлори кишечника, зменшуючи тим самим кількість проканцерогенних речовин у товстій кишці.
Пробіотики може використовуватися в харчуванні, профілактиці та лікуванні захворювань худоби та домашніх тварин, особливо молодих. Порушення травлення схильні до застосування патогенної або умовно патогенної мікрофлори. Раннє застосування пробіотиків оптимізує процеси травлення, що суттєво знижує цей ризик і одночасно досягає стимулюючого зростання зростання та збільшення набору ваги. Застосування пробіотиків, зокрема, є дуже ефективним у профілактиці захворювань шлунково-кишкового та дихального трактів тварин, особливо молодих, які супроводжуються високою захворюваністю, смертністю та високими витратами на їх терапію. З точки зору здоров’я тварин та життєздатності чи рентабельності ферм, вигідніше зосередитись на ефективній профілактиці, яка зменшить витрати на лікування, покращить здоров’я та стійкість тварин та збільшить продуктивність худоби.