Mikroorganizmalar (DFM)vetport.org/files/98607482.pdfDomuz Sütten kesilen domuzlarda Lactobacillus...
Transcript of Mikroorganizmalar (DFM)vetport.org/files/98607482.pdfDomuz Sütten kesilen domuzlarda Lactobacillus...
Sığırlarda Direkt Yedirilen
Mikroorganizmalar (DFM)
Prof. Dr. Nurettin GÜLŞEN
2012
Son yıllarda verim performansını
artırma ve koruyucu amaçlı antibiyotik
kullanımının yasaklanmaya başlamasıyla
birlikte alternatif olarak probiyotik
kullanımı üzerinde yoğun olarak durulmaya
başlanmıştır.
Antibiyotikler
Kanatlılar gibi monogastrik hayvanların
beslenmesinde antibiyotikler:
Hastalıkların önlenmesi,
Sindirimin iyileştirilmesi,
Performans ile büyümeyi teşvik
etmek amacıyla kullanılır.
• Antibiyotiklerin rasyonda uzun süre
kullanımıyla birlikte mikroorganizmaların
direnç geliştirmesi
• Üretilen besin maddelerinde rezidü
bırakması
• Sub-terapotik dozlarda antibiyotik
kullanımının insan sağlığı üzerine
olumsuz bir etkisinin henüz tespit
edilmesiyle birlikte özellikle Avrupa
Birliği ülkelerinde yemlerde antibiyotik
kullanımı yasaklanmıştır.
Tarım ve Köy ileri Bakanlığı 2006/1 nolu
Tebliği:
-Antibiyotiklerin rasyonlarda kullanımının
yasaklanması
-Antibiyotiklere alternatif olacak maddelerin
etkilerini ortaya çıkarma ihtiyacını
doğurmuştur.
DFM KULLANIMI
Bu konuda yapılan araştırmaların
büyük bölümü probiyotiklerin insanlar
ve monogastrik hayvanlar üzerindeki
etkilerini tespit etmeye yönelik olarak
yapılmıştır.
Ruminantlarda yapılan çalışma sayısı
daha azdır.
DFM VE PREBİOTİC
Eş anlamlı olmasalar da direkt yem
mikrobiyel maddeleri (DFM) olarak da
isimlendirilen probiyotikler:
• Hayvana verildiği zaman canlılığını
sürdürebilen organizmalardır.
HEDEFLER
DFM kullanımında temel hedef insan veya hayvanlarda özellikle bağırsaklar üzerine yararlı etkilerin ortaya çıkarılmasıdır.
DFM’nın bağırsakta patojen mikroorganizmaların üremesini azaltmalarının yanı sıra yararlı bakterilerden oluşan bir mikro flora oluşturmaları arzu edilmektedir.
Son yıllarda ise özellikle Rumen asidozisinden korunma amacıyla rumen fermentasyonunu değiştirebilen mikroorganizmalarda kullanılmaya başlanmıştır.
• Günümüzde çeşitli firmalar tarafından
üretilen bazı probiyotikler hayvan
besleme hizmetine sunulmuş ise de bu
preparatlardan her koşul ve zamanda
yarar sağlamak mümkün değildir.
• Normal şartlar altında sindirim
sisteminde zaten uygun bir flora
bulunmaktadır.
ETKİNLİĞİ
Probiyotik uygulamasının yararı flora da meydana gelecek değişiklikler önlendiği zaman daha belirgin olmaktadır.
Flora değişikliği beslenme, çevre değişiklikleri ve hayvanın sağlığı ile de yakından ilgilidir.
Bu nedenle genç ve stres altındaki hayvanlarda rasyon değişikliği, sütten kesme, taşıma gibi probiyotik uygulaması oldukça yararlıdır
Ruminantlarda İneklerde L. Acidophilus NP51 Dışkıdaki E.coli O157 :H7 yoğunluğunu azaltır Besi sığırlarında L. Acidophilus NP51 Dışkıdaki prevalence ve örneklerini E.coli O15:H7 v azaltır. L. Acidophilus NP51 Dışkıda atılan E.coli O157 :H7 yoğunlugunu b azaltır. Koyunlarda Lactobacillus spp. Dışkıdaki E.coli O157 :H7 sayısını azaltır. Keçilerde L.plantarum PCA 236 (ACA-DC 201) Dışkıdaki Clostridium spp. Azaltır LAB v c sayısını artırır.
Kanatlılarda Tavuklar L.johnnsonii F19185 E.coli O780 ve C.perfiringensin kolonizasyonun azaltır Spores of B.cereus var toyoi S.enteritidis kolonizasyonunu azaltır. L. acidophilus, L. Casei, E.faecium, C.jejuni sayısını azaltır. B. thermophilus B. longum PCB 133 C.jejuni sayısını azaltır.
Domuz Sütten kesilen domuzlarda Lactobacillus spp, Pediococus spp. İsalin görülme sıklığını azaltır L. rhammosus(LGG) İsalin görülme sıklığını azaltır E. faecium 6H2, L.acidophilus C3 İsalin görülme sıklığını azaltır P. pentosaceus D7, L.plantarum 1K8, LAB sayısını arttırır L.plantatum 3K2. P.acidilactici NNRL B5627,Lacti Spp Coliform sayısını azaltır Lactis CECT 539,L.casei subsp. casei 4043, C E.faecium CECT 410 B. animalis subps. Lactis Bifidobakteri ve E.colinin oranını azaltır. d
DFM Tipleri
Doğal rumen mikroorganizmaları
Rumende 1 ml rumen sıvısı
içerisinde:
107-10
10 bakteri
105-10
6 protozoa
Bunlardan sadece birkaç tanesi
potansiyel DFM olarak
incelenebilmiştir
Ruminantlarda DFM kullanımında
genel yaklaşım
Rumen fermantasyon ürünlerini
değiştirmek veya bitkilerde bulunan
mimosine gibi sekonder ürünleri
detoksifiye etmek için kullanmaya
odaklanmıştır
Rumenin doğal yapısındaki DFM’ın daha
iyi adapte olabilecekleri düşünülmektedir.
Kültürleri yapılmış rumen bakterilerinin
çoğunlukla etkisiz oldukları
gözlenmektedir.
Ticari olarak hazırlanmış DFM kültürlerinin
etkinliğindeki en büyük engel zorunlu
anaerobik olmaları ve bakterilerle rekabet
yeteneklerinin az olmasından
kaynaklanmaktadır.
DFM’nın çoğu anaerobik olduğu için depolama,
paketleme sırasında oksijenle temas
ettiğinden dolayı gelişimleri sınırlanır. Bu
nedenle ticari olarak kullanımları çok fazla
yaygın değildir.
Laktik asit üreten ve kullanan bakteriler
Genç yaştaki ruminantlarda özellikle süt emme
döneminde, daha yaşlı hayvanlarda ise
konsantre yemle beslenme durumunda yaygın
olarak sindirim sisteminde bulunmaktadır. L.
acidophilus, L. casei, L. fermentum, L.
plantarum, L. brevis, L. helveticus ve L. salivarus
rumende yaygın olarak izole edilen türlerdir.
Rumimantlarda kullanılan ticari DFM ürünleri laktik
asit üreten bakterilerden (LAB) Lactobacillus
spp, streptococus spp, Pediococus spp
Enterococus spp türlerinden en az bir veya daha
fazlasını içermektedirler.
LAB en çok buzağılar´da bolus veya taşıyıcı bir
macunla yetişkin sığırlarda ise direk yeme
katılarak kullanılır.
Ayrıca silolamada yem değerinin artırılması ve
aerobik stabilitenin sağlanması için kullanılır.
Yemlerin işlenmesi sırasında ya da silolamada
laktik asit üreten bakteriler önemli bir kaynaktır.
Laktik asit üreten bakterilerin ticari kültürlerinin
çevreye olan dayanıklılıkları ve diğer bakteriler
üzerine olan etkilerinden dolayı DFM olarak
kullanılmaları tercih edilmektedir.
LAB tarafından üretilen bakteriosinler rekabete
girdikleri bakterilerin peptit bağlarını
parçalayarak antimikrobiyel işlev görmektedirler.
-Rumende üretilen laktik asit mikrobiyel
fermentasyona uğratılarak, rumenden emilerek ya
da alt sindirim organlarına geçerek rumenden
uzaklaştırılabilmektedir.
-Laktik asit Megasphaera elsdenii, Selenomonas
ruminantium spp. lactilytica ve Veillonella parvula
gibi laktik asidi kullanan bakteriler tarafından
fermente edilir.
-Rumende´ki laktik asitin %97´ini Megasphaera
elsdenii tüketmektedir.
Megasphaera elsdeniiortamdaki substratı kullanabilmek için laktik asit üreten bakterilerle rekabete girmektedir.
Yapılan laboratuar testlerinde M. elsdenii’nin: 8 mM glikozu - 6.8 mM asetik aside, - 4.3 mM bütirik aside fermente ettiği,
40 mM laktik asidi - 13.5 mM asetik aside, - 8.4 mM propiyonik aside ve - 8.5 mM de bütirik aside fermente ettiği tespit
edilmiştir.
M. elsdenii yüksek düzeyde tane yem verilen hayvanlarda ve genç hayvanların rumeninde bulunan temel bakterilerden biridir. M. elsdenii’nin yüksek düzeyde konsantre yeme geçişlerde rumen fermentasyonunu düzenlediği ve laktik asit birikimini önlediği belirtilmektedir
M. elsdenii nişastadan faydalanamaz ancak maltoz ve glikozu kullanabilir.
Bu nedenle substrat olarak bu enerji kaynaklarını bulabilmesi diğer bakterilerin amilolitik aktivitesine bağlıdır.
Nişasta ile besleme sonucunda M. elsdenii’nin sayısı da artmakta, bu durumda M. elsdenii hem nişastanın hidrolizinden ortaya çıkan maltozu hem de S. bovis tarafından üretilen L-laktik asidi kullanmaktadır. Rasyona tane yemlerin girilmesinden sonra bakterinin 1 ml rumen sıvısında 5.5 x1011 düzeyine ulaşabilmesi için 5-7 gün gerekmektedir
DFM olarak kullanılabilen diğer bakteriler
Rumenden B. globosum, B. longum, B. thermophilum, B.
ruminale ve B. ruminantium izole edilmiştir.
Yapılan bir çalışmada danaların rumeninde nişasta
bakımından zengin yemlerle beslendikleri zaman
Bifidobacteria sayısının arttığı belirlenmiştir.
Bacillus spp. ve Bifidobacterium spp. gibi bakteri türleri
başlıca kanatlılarda DFM olarak kullanılmaktadırlar.
Bacillus ısıya ve çevresel etmenlere karşı endosporları
sağlamlaştırma yeteneğinden dolayı peletlemede ve
depolamada bir avantaj sağlamaktadır.
Tek mideli hayvanlarda Bifidobacterium spp. doğumdan kısa bir süre sonra bağırsaklarda kolinize olmakta ve bu hayvanlarda çevreden kaynaklanan mikroorganizmalar ile daire oluşturan mikroorganizmalara karşı önemli rol oynamaktadırlar.
Bifidobacterium spp. tek midelilerde nişastanın
sindiriminde de rol oynamaktadır. Karbonhidratların sindirimi tek mideliler de
rumene göre daha sınırlıdır. Bu bakteriler sayesinde karbonhidratlardan daha fazla yararlanırlar.
Aerobik mantarların ve mayaların rumen ortamında
bulunduğu uzun zamandan beri bilinmektedir.
Mantarlar, rumendeki mikrobiyel populasyonun
yaklaşık %8’ini oluştururlar.
Rumenin anaerobik ortamına rağmen bazı aerobik
mantarlar anaerobik şartlar altında gelişebilme
kabiliyetine sahiptir.
Maya kültürleri
Mantarlar tarafından bitkisel dokuların zayıflatılması ruminasyona imkan vererek sindirimi hızlandırmakta ve rumendeki protozoal ve bakteriyel sindirimi artırmaktadır.
Bu nedenle selüloz yıkımlayan bakterilere göre daha
üstündürler. Ancak bakterilerle karşılaştırıldığında üreme hızlarının yavaş olması nedeniyle rumende baskın halde değildirler.
Saccharomyces cerevisiae süt sığırlarında DFM olarak en
çok kullanılan türdür. Saccharomyces cerevisiae´nin rumen parametreleri ve
performansı üzerine etkili olduğu, Kuru madde tüketimini artırdığı, UYA ve sindirilebilir
organik maddelerin artmasının yanı sıra laktik asit konsantrasyonu azalttığı belirlenmştir.
Saccharomyces cerevisiae aerobik ortamda laktik asidi
metabolize edebilir ancak anaerobik ortamda laktik
asidi metabolize etme yeteneği ise halen tartışmalı
olarak kabul edilmekedir.
Alternatif olarak bu değişikliklere Saccharomyces
cerevisiae’den başka rumen bakterilerinin de neden
olabileceği düşünülmektedir.
Aspergillus oryezeae ve aspergillus niger’den
elde edilen enzimler sığırların yemlerine
katılarak kullanarak rumendeki nişasta ve
sindirimi az olan lifli yemlerin sindiriminin
arttırılması hedeflenmiştir.
Böylece sığırlarda yem kullanımı pek çok
mekanizma ile arttırılabilir.
Aspergillus türleri aerobiktir ve bu nedenle
rumen fermentasyonuna doğrudan bir
etkisinin olduğu düşünülmemektedir.
Direk Yedirilen Mikroorganizmaların Etki Mekanizmalrı Bakteriyosinler Bakteriyosinler DFM ribozomlarında sentezlenerek
üretilen, antibakteriyel peptitler, proteinler ve
antimikrobiyel karakterde birçok heterojen grupları
içeren maddelerdir.
Bakteriyosinler genellikle rekabete giren bir türü veya
aynı ortamda bulunan bir çevreyi inhibe ederek onun
üremesini engeller veya sınırlarlar.
Bakteriyosinlerin üretimi tüm bakteri grupları
arasında tespit edilmiştir. Çevre araştırmalarında
bakteriyosin üretiminin %3 ile %90 arasında
gerçekleştiği tespit edilmiştir
4. Sınıf bakteriyosinlerin aktivitesi için lipit veya
karbonhidratlara ihtiyaç vardır. Bu son iki grubun önemi
hakkında yeterli bilgi mevcut değildir.
3. Sınıf bakteriyosinler büyük proteinlere sahip olduklarından
bunlar enzim aktivitesi ile çalışırlar.
Gram-pozitif tarafından üretilen bakteriyocinler şu şekilde
incelenirler:
1. sınıf lantibiotic bunlar küçük peptitler´den meydana gelmişlerdir
ve daha büyük peptitleri oluştururlar, ısıya dayanıksızlardır.
2. Sınıf non-lantibiotic´ler ısıya dayanıklıdır ve büyük peptitlerden
meydana gelirler etkilerini stoplazmik mebranın geçirgenliğini
bozarak etkilerini gösteririler.
Ruminantlarda DFM Kullanımı ve Etkileri
Süt ineklerindeki stres durumu ve zamanı üzerinde tartışmalar halen devam
etmektedir. Bir görüşte süt ineğinin yüksek süt vermesi ve metabolik
hastalıklara yatkın olması stresin göstergesi olarak yorumlanırken diğer bir
görüşte ise bir süt ineğinin yüksek süt vermesinin normal ve sağlıklı bir
hayvanın varlığını gösterdiği iddia edilmektedir. Süt ineklerinde strese yol açan
faktörler yüksek enerjili rasyonlar (asitliği artıran), ketozis, süt humması,
laminitis, düzensiz yapılan işlemler, post partum dönem, kötü besleme
uygulamaları, hastalık sırasında sosyal izolasyon ve suni tohumlama olarak
belirtilmektedir. Stres altındaki hayvanlar genellikle üç aşamadan oluşan
“genel adaptasyon sendromu” olarak isimlendirilen bir cevap
oluşturmaktadırlar. Bir stres faktörüne karşı ilk cevap böğürme, adrenal,
hipofiz ve hipotalamusta gerçekleşen değişimler ve katabolik reaksiyonlardan
oluşan alarm cevabıdır. İkinci cevap ise direnç cevabı olup bu cevapta
hayvanlar anabolizmayı ve yem tüketimini artırabilmekle birlikte besi
hayvanlarda bu cevap işletmeye gelişten 2-3 hafta sonraya kadar
gerçekleşemeyebilmektedir. Eğer stres faktörüne karşı direnç oluşmamışsa son
safha olan tükenme safhasına girmektedirler.
Stres altındaki kandaki kortizol seviyesi yükselmektedir.
• Saccharomyces cerevisiae, M. elsdenii ve S. ruminantium laktik asit
kullanımını stimüle ederek etkili olmaktadır. Mayaların bakteriler
tarafından laktik asit kullanımını artırma mekanizması tam olarak
anlaşılmamakla birlikte organik asitler, B vitaminleri ve aminoasitler
gibi bazı besin maddelerini içermelerinden dolayı bakterilerin
gelişmesini stimüle ettikleri ve rumen pH’sını dolaylı olarak stabilize
ettikleri düşünülmektedir.
• Canlı S. cerevisiae, S. bovis ile glikozu kullanmak üzere rekabete girerek
glikoz kullanılabilirliğini ve laktik asit üretimini azaltır.
• Aspergillus oryzae da aynı mekanizmayla S. ruminantium ve M.
elsdenii’nin gelişmesini stimüle eder.
• Laktik asit kullanımını stimüle etmede alternatif bir
yaklaşımda, rumendeki laktik asit kullanan bakterilerin
rasyona ilave edilmesidir.
• SARA kontrolünde rumene canlı M. elsdenii ilavesinin
etkili olduğu bildirilmektedir.
• M. elsdenii yüksek düzeyde tane yem verilen
hayvanlarda ve genç hayvanların rumeninde bulunan
temel bakterilerden biridir.
• Yapılan çalışmalarda, rumen asidozunu önlemede laktik
asit kullanan bakterilerin etkili olduğu belirtilmektedir.
• Megasphaera elsdenii kültürlerinin ağız yoluyla hayvanlara
içirilmesi özellikle adaptasyon dönemi sonrasında kaba
yem tüketimi düşük olan hayvanlarda günlük canlı ağırlık
artışını fazlalaştırmakta, besi boyunca daha az hasta
hayvan sayısı elde edilmesini sağlamaktadır.
Sonuç olarak;
DFM’nın etkinliği henüz tam olarak tespit
edilmemiş fakat üzerinde yoğun
çalışmaların yapıldığı bir konu olduğu,
Araştırma sonuçlarına göre tam bir kanaat
oluşmasa da şu anda kullanımlarının
yoğun olduğu söylenebilir.
İlginiz için
Teşekkür ederim