Filipe RibeiroTechnischer Manager, Geflügel

Synbiotika zur Abstimmungder Mikroflora im Darm

2 S c i e n c e & S o l u t i o n s

Die Mikrobiota im Ma-gen-Darm Trakt entsteht in den ersten Lebenstagen. Ab dem vierten Lebens-

tag kommt es zu einer signifikanten Erhöhung der Bakterienzahl. Das Bakterienwachstum stabilisiert sich ab der zweiten Lebenswoche. Größere Belastungen aus der Umwelt können dabei zu einer instabilen Mikrobiota führen.

Aufgrund der Übertragung von antibiotik-aresistenten Mikroorganismen, von denen viele in der Regel in Fäzes gefunden werden können, führte der subtherapeutische Einsatz von Anti-biotika als Wachstumsförderer zu Bedenken im Rahmen der öffentlichen Gesundheit. Bakterien wenden einen beträchtlichen Teil ihrer Energie auf, ihre Resistenz gegenüber Antibiotika auf-rechtzuerhalten. Die Entfernung und Ersetzung eines Antibiotika mit einem anderen Medika-ment ist in der Geflügelindustrie eine gängige

Praxis, die das Problem nur verstärkt und zur Entwicklung von Bakterien führt, die gegen mehrere Wirkstoffe gleichzeitig resistent sind.

DarmdysbioseEinige Spezies von Escherichia coli, Clostri­

dium, Staphylococcus, Blastomyces, Pseudo­monas und Salmonella sind in der Darmflora nicht erwünscht. Unter Dysbiose versteht man das Ungleichgewicht der Mikrobiota im Darm, wobei es zu Veränderungen in der Population der Mikroorganismen kommt. Dies kann unter verschiedenen Bedingungen geschehen, zum Beispiel bei längerem Entzug von Wasser oder Futter oder bei Stress und Infektionen (aufgrund von Viren, Bakterien, Pilzen und Protozoen), was zu einem Un-gleichgewicht in der Darmflora führen kann und eine Ver mehrung der unerwünschten Mikro organismen verursacht.

Synbiotika zur Abstimmungder Mikroflora im DarmDie Mikrobiota im Darm spielt für die Gesundheit von Gefügel eine wichtige Rolle. In einigen Fällen kann ein Ungleichgewicht innerhalb dieser positiven Mikrobiota negative Auswirkungen auf die Gesundheit der Tiere haben. Deshalb ist zur Sicherstellung der Vermehrung einer vorteilhaften Mikrobiota eine Fütterung von Probiotika empfehlenswert.

Was sind Synbiotika?Synergistsiche Kombinationen von pro- und präbioti-schen Nahrungser-gänzungsmitteln.

E i n M a g a z i n v o n B I O M I N 3

Filipe RibeiroTechnischer Manager, Gefl ügel

Bei einer Dysbiose führt die Aktivität der unerwünschten Mikrobenpopulation im Verdauungstrakt zu einer Verminderung der Nährstoff absorption und zu einer Verdickung der Schleimhaut. Die Folge ist eine beschleu-nigte Darmpassage des Futters. Dies kollidiert mit dem Nährstoff bedarf des Wirts und er-höht den Umsatz der Enterozyten, während sich die Länge der Mikrovilli erhöht und sich die Kryptentiefe vermindert.

Kompetitive VerdrängungInnerhalb des Darmlumens konkurriert

die Mikrobenpopulation mit dem Wirt um Nährstoffe, z. B. Hexosen, Aminosäuren, Fettsäuren, Vitamine und andere Nährstof-fe, die ein Ergebnis des Verdauungsprozes-ses sind. Das von der Dysbiose verursachte Ungleichgewicht produziert biogene Amine (Cadaverin, Histamin, Putrescin), Ammoni-ak und Gase, die sich sehr schädlich auf die Schleimhautintegrität und die Darmgesund-heit auswirken.

Die Dominanz und Persistenz der er-wünschten Mikrobiota können dann etab-liert werden, wenn sich Mikroorganismen im Darmepithel fest einnisten und sich schneller vermehren, als sie durch die Darmperistaltik wieder eliminiert werden können, wie im Fal-le von Lactobacillus und Entercococcus. Ein Teil dieser erwünschten Darmfl ora kann auch frei im Darmlumen vorkommen, ohne Anhaf-tung an die Darmschleimhaut.

Integrität des DarmtraktsDie wichtigsten Abwehrmechanismen

gegen die von enteropathogenen Mikroorga-nismen verursachten Infektionen sind: Eine intakte Darmschleimhaut, die eine echte Bar-riere darstellt, ein effi zientes Immunsystem und eine gesunde probiotische Population, die am Darmepithel haftet und so die Besie-delung mit Pathogenen verhindert.

Einer der häufi gsten Mechanismen der Schädigung des Verdauungstraktes durch Mikroorganismen ergibt sich aus einer spe-zifischen Interaktion oder Fixierung der Bakterien und der Epithelzellen der Darm-wand. Dieser Mechanismus ist typisch für gram negative Bakterien (z. B. Salmonella) die über Oberfl ächenstrukturen verfügen, die als Fimbrien (Pili) bezeichnet werden. Diese Strukturen unterstützen die Verbindung zwi-schen den Lektinen auf ihrer Oberfl äche und dem Rezeptor im Epithel (Abbildung 1).

Die Fähigkeit vieler Mikroorganismen, am Darmepithel anzuhaften, ist eine wesent-liche Voraussetzung für ihr dortiges Ver bleiben und ihre Entwicklung. Auf diese Weise wird verhindert, dass sie durch die Peristaltik ent-fernt werden. Eine Methode, um Pathogene von einer Besiedelung des Darms abzuhal-ten, ist die Sättigung der Bindungsstellen der Epithelrezeptoren, was die meisten Probiotika auch bewirken.

Unterschiedliche Bakterien verfügen über unterschiedliche Adhäsionsmechanismen: so wird das Anhaften von Lactobacilli durch die Glycokalyx und die Proteine ihrer Zellwand gesteuert. Probiotika sind Mikroorganismen, die sich schnell vermehren und sich rasch an den Darm der meisten Tiere anpassen, sie können verhindern, dass der Verdauungstrakt von unerwünschten Bakterien besiedelt wird.

Warum den Verdauungstrakt schützen?

Manchmal bietet das empfindliche Gleichgewicht unter den Mikroorganismen im Verdauungstrakt von Eintagsküken kei-nen ausreichenden Schutz gegen unerwünsch-te Pathogene. Es besteht ein Bedarf an einer Verteidigungsstrategie, die eine symbiotische Beziehung zwischen dem Wirt und den Mikroorganismen ermöglicht, die für beide vorteilhaft ist.

Frisch geschlüpfte Küken in Gefl ügel-betrieben kommen nicht mit der Mutter-henne in Kontakt und werden in eine saubere und desinfi zierte Umgebung verbracht, die kaum Gelegenheit zur raschen Entwicklung einer schützenden Darmfl ora bietet, die er

Etwa 90 % der Darmfl ora bestehen aus fakultativ anaeroben Bakteri-en, die Milchsäure produzieren und aus vollständig anaeroben Bakte-rien (Bacteroides, Fusobacterium, Eucbacterium).

Die verbleibenden 10 % bestehen unter anderem aus E. coli, Proteus, Clostridium, Staphylococcus, Blastomyces sowie Pseudomonas.

Jede Veränderung dieser bakteriellen Zusammensetzung führt zu Dysbio-se, Enteritis und schließlich zu schlechteren Leis-tungen der Tiere.

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Abbildung 1. Gramnegative Bakterien (z. B. E. coli) haften mit Fimbrien vom Typ 1 (Pili) an Epi-thelzellen an. Dies begünstigt die folgende Invasion, Replikation und Exfoliation der Wirtszellen.

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folgreich mit Pathogenen konkurrieren kann. Die ersten Lebenstage sind ein kritischer Zeitraum mit hohem Infektionsrisiko durch Krankheitserreger wie zum Beispiel Clostri­dium, Salmonella und E. coli, die in der Ein-streu vorhanden sein können. Eine probioti-sche Supplementierung des Futters ist deshalb eine gesundheitsfördernde Maßnahme.

Unter für sie günstigen Bedingungen und bei Abwesenheit einer eutrophischen Flora kommt es zu einer raschen Vermehrung von schädlichen Mikroorganismen im Verdau-ungstrakt und zu einem negativen Einfl uss auf die Gesundheit des Tieres.

Die Gabe von Probiotika führt zu einer Wiederbesiedelung des Verdauungstraktes mit gesundheitsfördernden Bakterien, wel-che die Wirkung der Pathogene hemmen und ihre Population stark einschränken. Be-sonders wichtig ist dies nach Stress, wie zum Beispiel drastischen Veränderungen in der Ernährung der Tiere, Temperaturverände-rungen, oder nach Belastung durch Aggres-soren wie Enteritis, bakteriellen oder viralen Ursprungs und Kontamination des Futters durch Mykotoxine.

Probiotische und präbiotische Inter-aktion

Die synbiotische Wirkung stabilisiert das Darmmilieu und erhöht die Anzahl der gesundheitsfördernden, Milchsäure produ-zierenden Bakterien und begünstigt so die Eubiose. Durch die Verabreichung probio-tischer Bakterien und Präbiotika wird eine Eubiose und somit die Darmgesundheit ge-fördert, eine Vermehrung von Pathogenen hingegen wird vermindert..

Synbiotika können die Immunantwort modulieren und die Anzahl und Aktivität der phagozytischen Wirtszellen erhöhen. Diese Wirkung ist bei Vögeln von großer Bedeutung, bei denen der Verdauungstrakt das Organ ist, das für die Entwicklung der allgemeinen, unspezifi schen Immunität am wichtigsten ist.

Vögel verfügen über keine Lymphknoten und die lymphatischen Organe liegen in Form

von Peyer‘schen Plaques, zäkalen Tonsillen und der Bursa Fabricii verstreut, entlang des Verdauungstraktes vor. Diese lymphatischen Gewebe sind empfi ndlich gegenüber Antige-nen im Verdauungstrakt.

Neue und sichere AlternativeDie Qualität von Gefl ügelfl eisch und die

Produktion von Nahrungsmitteln tierischen Ursprungs werden immer strengeren Kon-trollen unterzogen. Die Vorgaben für Lebens-mittelsicherheit diktieren die Notwendigkeit zunehmend besserer Integration zwischen den Technologien der Futtermittel- und Nahrungsmittelproduktion. Der Einsatz von Probiotika in Kombination mit Präbiotika er-gibt ein innovatives und natürliches Produkt, das die Darmfl ora stabilisiert und sowohl die Tiergesundheit als auch die zootechnische Leistung fördert.

Das innovative Produkt PoultryStar® von BIOMIN wurde zur Verbesserung der Darm-gesundheit und Erhöhung der Resistenz von Gefl ügel gegenüber pathogenen Infektionen konzipiert. Mit der Entwicklung dieser syn-biotischen Produktlinie, die die gesundheits-fördernden Wirkungen von Pro- und Präbio-tika auf den Verdauungstrakt miteinander verbindet, verfügt die Gefl ügelindustrie nun über Alternativen mit natürlichen Futter-mittelzusätzen, die sich verbessernd auf die Darmgesundheit, das Wohlbefi nden und die Leistung der Tiere auswirken können.

Die Wirkungsweise dieser Produktlinie wurde durch Beobachtung auf die Wirkung der histomorphologischen Struktur des Ver-dauungstraktes und der Mikrobiota von Hühnern bei zahlreichen Fütterungsstudien (siehe Seite 4) untersucht Die Ergebnisse der in vivo Experimente zeigten, dass die Ergän-zung des Futters mit PoultryStar® eine positive Wirkung auf die Darmmorphologie, Zusam-mensetzung der Mikrofl ora, Verdaulichkeit der Nährstoff e und die Muster der fl üchtigen Fettsäuren hatte, die eindeutig mit einer bes-seren zootechnischen Leistung in Verbindung gebracht werden konnte.

Literaturnachweise auf Anfrage erhältlich.

...dass ein Zusammen-hang zwischen der Gefl ügel-lähme und den Krankheits-erregern im Darm besteht?

In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die wis-senschaftlichen Zusammenhänge und die Lösung!

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Nasse Einstreu auf-grund von Dysbiose

Diarrhö ist ein Anzeichen für den Verlust der Darm-integrität. Die Einstreu kann zahlreiche Pathogene enthalten, unter anderem Clostridium, Salmonella und E. coli.

Die Verabreichung von

Probiotika führt zu einer

Wiederbesiedelung des

Verdauungstrakts mit

vorteilhaften Bakterien,

welche die Wirkung

der Pathogene hemmen

und ihre Population

einschränken.