Dit artikel makket diel út fan it ûndersykstema "Antimikrobiaal gebrûk, antimikrobiaal resistinsje en it mikrobioom fan itendieren". Besjoch alle 13 artikels.
Organyske soeren bliuwe yn hege fraach as tafoegings oan dierfoer. Oant no ta leit de fokus op fiedingsfeiligens, benammen it ferminderjen fan it foarkommen fan itensfergiftiging by plomfee en oare bisten. Ferskate organyske soeren wurde op it stuit bestudearre of binne al yn kommersjeel gebrûk. Under de protte organyske soeren dy't wiidweidich bestudearre binne, is mierensoer ien fan harren. Mierensoer wurdt tafoege oan plomfeedieet om de oanwêzigens fan Salmonella en oare itensfergiftiging yn it fied en yn it gastrointestinale traktaat nei ynname te beheinen. Mei it begryp fan 'e effektiviteit en ynfloed fan mierensoer op 'e gasthear en itensfergiftiging groeit, wurdt it dúdlik dat de oanwêzigens fan mierensoer spesifike paden yn Salmonella kin triggerje. Dizze reaksje kin komplekser wurde as mierensoer it gastrointestinale traktaat yngiet en net allinich ynteraksje hat mei Salmonella dy't it gastrointestinale traktaat al kolonisearret, mar ek mei de eigen mikrobiële flora fan 'e darm. De resinsje sil de hjoeddeistige resultaten en perspektiven foar fierder ûndersyk nei it mikrobioom fan plomfee en fied behannele mei mierensoer ûndersykje.
Sawol yn 'e fee- as yn 'e pluimveeproduksje is de útdaging om behearstrategyen te ûntwikkeljen dy't groei en produktiviteit optimalisearje, wylst de risiko's foar fiedingsfeiligens beheind wurde. Histoarysk sjoen hat it tapassen fan antibiotika by subterapeutyske konsintraasjes de sûnens, it wolwêzen en de produktiviteit fan bisten ferbettere (1-3). Fanút it perspektyf fan wurkingsmeganisme is foarsteld dat antibiotika dy't by subremmende konsintraasjes wurde tadien, de reaksjes fan 'e gasthear bemiddelje troch it modulearjen fan gastrointestinale (GI) flora en, op har beurt, har ynteraksjes mei de gasthear (3). Oanhâldende soargen oer de potinsjele fersprieding fan antibiotika-resistinte fiedselpatogenen en har potinsjele assosjaasje mei antibiotika-resistinte ynfeksjes by minsken hawwe lykwols laat ta it stadige weromlûken fan it gebrûk fan antibiotika by itendieren (4-8). Dêrom is de ûntwikkeling fan fiedingsadditieven en ferbettermiddels dy't teminsten oan guon fan dizze easken foldogge (ferbettere sûnens, wolwêzen en produktiviteit fan bisten) fan grut belang sawol út in akademysk ûndersyks- as kommersjeel ûntwikkelingsperspektyf (5, 9). In ferskaat oan kommersjele fiedingsadditieven binne op 'e merk foar dierlik iten kaam, ynklusyf probiotika, prebiotika, essensjele oaljes en relatearre ferbiningen út ferskate plantboarnen, en gemikaliën lykas aldehyden (10-14). Oare kommersjele fiedingsadditieven dy't faak brûkt wurde by plomfee binne bakteriofagen, sinkokside, eksogene enzymen, kompetitive útslutingsprodukten en soere ferbiningen (15, 16).
Under besteande gemyske fiedingsadditieven binne aldehyden en organyske soeren histoarysk de meast bestudearre en brûkte ferbiningen west (12, 17–21). Organyske soeren, benammen koartekettige fettsoeren (SCFA's), binne bekende antagonisten fan patogene baktearjes. Dizze organyske soeren wurde brûkt as fiedingsadditieven, net allinich om de oanwêzigens fan patogenen yn 'e fiedingsmatrix te beheinen, mar ek om aktive effekten út te oefenjen op 'e gastrointestinale funksje (17, 20–24). Derneist wurde SCFA's produsearre troch fermentaasje troch darmflora yn it spiisfertarringskanaal en wurde tocht dat se in mechanistyske rol spylje yn it fermogen fan guon probiotika en prebiotika om patogenen dy't yn it gastrointestinale kanaal opnommen wurde, tsjin te gean (21, 23, 25).
Yn 'e rin fan 'e jierren hawwe ferskate koarte-keten fatty soeren (SCFA's) in soad oandacht lutsen as fiedingsadditieven. Benammen propionaat, butyraat en formiaat binne it ûnderwerp west fan ferskate stúdzjes en kommersjele tapassingen (17, 20, 21, 23, 24, 26). Wylst iere stúdzjes har rjochten op 'e kontrôle fan fiedingsferwekkers yn dier- en plomfeefoer, hawwe resintere stúdzjes har fokus ferskowe nei de algemiene ferbettering fan dierprestaasjes en gastrointestinale sûnens (20, 21, 24). Acetaat, propionaat en butyraat hawwe in soad oandacht lutsen as organyske soere fiedingsadditieven, wêrûnder mieresûr ek in belofte kandidaat is (21, 23). In soad oandacht is rjochte op 'e fiedingsfeiligensaspekten fan mieresûr, yn it bysûnder de fermindering fan 'e ynsidinsje fan fiedingsferwekkers yn feefoer. Oare mooglike gebrûken wurde lykwols ek beskôge. It algemiene doel fan dizze resinsje is om de skiednis en hjoeddeistige status fan mieresûr as in feefoerferbetterer te ûndersiikjen (Ofbylding 1). Yn dizze stúdzje sille wy it antibakteriële meganisme fan mieresûr ûndersykje. Derneist sille wy de effekten derfan op fee en plomfee neier besjen en mooglike metoaden beprate om de effektiviteit derfan te ferbetterjen.
Fig. 1. Mindmap fan 'e ûnderwerpen dy't yn dizze resinsje behannele binne. Yn it bysûnder waarden de folgjende algemiene doelen rjochte op: it beskriuwen fan 'e skiednis en hjoeddeistige status fan mierensoer as in fiederferbetterer foar fee, de antimikrobiële meganismen fan mierensoer en de ynfloed fan syn gebrûk op 'e sûnens fan bisten en pluimvee, en potinsjele metoaden om de effektiviteit te ferbetterjen.
De produksje fan fieding foar fee en plomfee is in komplekse operaasje mei meardere stappen, ynklusyf fysike ferwurking fan nôt (bygelyks, malen om dieltsjegrutte te ferminderjen), termyske ferwurking foar pelletearjen, en de tafoeging fan meardere fiedingsstoffen oan it dieet ôfhinklik fan 'e spesifike fiedingsbehoeften fan it bist (27). Mei dizze kompleksiteit is it net ferrassend dat fiedingferwurking nôt bleatstelt oan in ferskaat oan miljeufaktoaren foardat it de fiedingmûne berikt, tidens it malen, en dêrnei tidens transport en fieding yn gearstalde fiedingrantsoenen (9, 21, 28). Sa is yn 'e rin fan' e jierren in tige ferskate groep mikroorganismen identifisearre yn fieding, ynklusyf net allinich baktearjes, mar ek bakteriofagen, skimmels en gisten (9, 21, 28–31). Guon fan dizze fersmoargjende stoffen, lykas bepaalde skimmels, kinne mykotoksinen produsearje dy't sûnensrisiko's foar bisten foarmje (32–35).
Bakteriële populaasjes kinne relatyf ferskaat wêze en ôfhingje yn in beskate mjitte fan 'e respektive metoaden dy't brûkt wurde foar isolaasje en identifikaasje fan mikroorganismen, lykas de boarne fan it stekproef. Bygelyks, it profyl fan mikrobiële gearstalling kin ferskille foar de waarmtebehanneling dy't ferbûn is mei pelletearjen (36). Hoewol klassike kultuer- en plaatplatingmetoaden wat ynformaasje hawwe levere, hat de resinte tapassing fan 'e 16S rRNA-gen-basearre next-generation sequencing (NGS)-metoade in wiidweidiger beoardieling levere fan 'e mienskip fan mikrobiomen fan it foer (9). Doe't Solanki et al. (37) it baktearjele mikrobioom fan weetkerrels ûndersochten dy't in perioade opslein waarden yn 'e oanwêzigens fan fosfine, in ynsektenbestridingsfumigant, fûnen se dat it mikrobioom ferskaater wie nei de rispinge en nei 3 moannen opslach. Fierder hawwe Solanki et al. (37) (37) demonstrearren dat Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria, Bacteroidetes, en Planctomyces de dominante phyla wiene yn weetkerrels, Bacillus, Erwinia, en Pseudomonas de dominante genera wiene, en Enterobacteriaceae in lyts oandiel foarmen. Op basis fan taksonomyske fergelikingen konkludearren se dat fosfinefumigaasje de baktearjepopulaasjes signifikant feroare, mar gjin ynfloed hie op de ferskaat oan skimmels.
Solanki et al. (37) hawwe oantoand dat fiedingsboarnen ek troch iten oerdroegen patogenen kinne befetsje dy't problemen mei de folkssûnens feroarsaakje kinne, basearre op 'e deteksje fan Enterobacteriaceae yn it mikrobioom. Troch iten oerdroegen patogenen lykas Clostridium perfringens, Clostridium botulinum, Salmonella, Campylobacter, Escherichia coli O157:H7, en Listeria monocytogenes binne assosjeare mei dierfoer en kuilvoer (9, 31, 38). De oanhâldendheid fan oare troch iten oerdroegen patogenen yn dier- en plomfeefoer is op it stuit ûnbekend. Ge et al. (39) hawwe mear as 200 yngrediïnten foar dierfoer screene en Salmonella, E. coli, en Enterokokken isolearre, mar hawwe gjin E. coli O157:H7 of Campylobacter ûntdutsen. Matrices lykas droechfoer kinne lykwols tsjinje as in boarne fan patogene E. coli. By it opspoaren fan 'e boarne fan in útbraak yn 2016 fan Shiga-toxine-produsearjende Escherichia coli (STEC) serogroepen O121 en O26 assosjeare mei minsklike sykte, hawwe Crowe et al. (40) brûkten folsleine genoomsekwinsjearring om klinyske isolaten te fergelykjen mei isolaten dy't krigen waarden út itenprodukten. Op basis fan dizze ferliking konkludearren se dat de wierskynlike boarne rau weetmoal mei leech fochtgehalte út nôtmûnen wie. It lege fochtgehalte fan weetmoal suggerearret dat STEC ek kin oerlibje yn dierfoer mei leech fochtgehalte. Lykwols, lykas Crowe et al. (40) opmerke, is isolaasje fan STEC út moalmonsters lestich en fereasket immunomagnetyske skiedingsmetoaden om genôch oantallen baktearjesellen werom te heljen. Ferlykbere diagnostyske prosessen kinne ek de deteksje en isolaasje fan seldsume troch iten oerdroegen patogenen yn dierfoer komplisearje. De muoite by it opspoaren kin ek te tankjen wêze oan de lange persistinsje fan dizze patogenen yn matriksen mei leech fochtgehalte. Forghani et al. (41) liet sjen dat weetmoal opslein by keamertemperatuer en yninting mei in mingsel fan enterohemorragyske Escherichia coli (EHEC) serogroepen O45, O121, en O145 en Salmonella (S. Typhimurium, S. Agona, S. Enteritidis, en S. Anatum) kwantifisearber wie nei 84 en 112 dagen en noch detektearber nei 24 en 52 wiken.
Histoarysk sjoen is Campylobacter nea isolearre út dier- en plomfeefoer troch tradisjonele kweekmetoaden (38, 39), hoewol Campylobacter maklik isolearre wurde kin út it gastrointestinale traktaat fan plomfee en plomfeeprodukten (42, 43). Foer hat lykwols noch altyd syn foardielen as in potinsjele boarne. Bygelyks, Alves et al. (44) hawwe oantoand dat yninting fan fetmakke hinnefoer mei C. jejuni en dêrnei opslach fan it foer by twa ferskillende temperatueren foar 3 of 5 dagen resultearre yn it herstel fan libbensfetbere C. jejuni en, yn guon gefallen, sels har proliferaasje. Se konkludearren dat C. jejuni wis kin oerlibje yn plomfeefoer en dêrom in potinsjele boarne fan ynfeksje foar hinnen wêze kin.
Salmonella-fersmoarging fan dier- en plomfeefoer hat yn it ferline in soad omtinken krigen en bliuwt in fokus fan oanhâldende ynspanningen om deteksjemetoaden te ûntwikkeljen dy't spesifyk fan tapassing binne op fieding en om effektiver kontrôlemaatregels te finen (12, 26, 30, 45–53). Yn 'e rin fan' e jierren hawwe in protte stúdzjes de isolaasje en karakterisaasje fan Salmonella yn ferskate fiedingsynrjochtingen en fiedingfabriken ûndersocht (38, 39, 54–61). Oer it algemien jouwe dizze stúdzjes oan dat Salmonella isolearre wurde kin út in ferskaat oan fiedingsyngrediïnten, fiedingboarnen, fiedingtypen en fiedingproduksjeoperaasjes. De prevalensjesifers en oerhearskjende Salmonella-serotypen dy't isolearre waarden, fariearren ek. Bygelyks, Li et al. (57) befêstigen de oanwêzigens fan Salmonella spp. It waard ûntdutsen yn 12,5% fan 2058 samples sammele út folsleine dierfieding, fiedingsyngrediïnten, húsdierfoer, húsdiertraktaasjes en húsdiersupplementen yn 'e gegevensferzamelingsperioade fan 2002 oant 2009. Derneist wiene de meast foarkommende serotypen dy't ûntdutsen waarden yn 'e 12,5% fan Salmonella-monsters dy't posityf testen S. Senftenberg en S. Montevideo (57). Yn in stúdzje fan klear-om-te-iten iten en byprodukten fan dierfoer yn Teksas, rapportearre Hsieh et al. (58) dat de heechste prevalinsje fan Salmonella wie yn fiskmiel, folge troch dierlike aaiwiten, mei S. Mbanka en S. Montevideo as de meast foarkommende serotypen. Foerfabriken presintearje ek ferskate potinsjele punten fan foerfersmoarging by it mingen en tafoegjen fan yngrediïnten (9, 56, 61). Magossi et al. (61) koene oantoane dat meardere punten fan fersmoarging kinne foarkomme tidens foerproduksje yn 'e Feriene Steaten. Eins fûnen Magossi et al. (61) teminsten ien positive Salmonella-kultuer yn 11 foerfabriken (12 samplinglokaasjes yn totaal) yn acht steaten yn 'e Feriene Steaten. Mei it each op de mooglikheid fan Salmonella-fersmoarging by it behanneljen, ferfieren en it deistich fieden fan fieding, is it net ferrassend dat der wichtige ynspanningen dien wurde om fiedadditiven te ûntwikkeljen dy't de nivo's fan mikrobiële fersmoarging kinne ferminderje en lege hâlde yn 'e heule produksjesyklus fan dierlik iten.
Der is net folle bekend oer it meganisme fan 'e spesifike reaksje fan Salmonella op mierensoer. Huang et al. (62) hawwe lykwols oanjûn dat mierensoer oanwêzich is yn 'e tinne darm fan sûchdieren en dat Salmonella spp. by steat binne om mierensoer te produsearjen. Huang et al. (62) brûkten in searje deleasjemutanten fan wichtige paden om de ekspresje fan Salmonella-virulinsjegenen te detektearjen en fûnen dat formiaat kin fungearje as in diffúsber sinjaal om Salmonella te indusearjen om Hep-2-epitheelzellen yn te fallen. Koartlyn isolearren Liu et al. (63) in formiaattransporter, FocA, út Salmonella typhimurium dy't funksjonearret as in spesifyk formiaatkanaal by pH 7.0, mar ek kin funksjonearje as in passyf eksportkanaal by hege eksterne pH of as in sekundêr aktyf formiaat/wetterstofionymportkanaal by lege pH. Dizze stúdzje waard lykwols útfierd op mar ien serotype fan S. Typhimurium. De fraach bliuwt oft alle serotypen reagearje op mierensoer troch ferlykbere meganismen. Dit bliuwt in krityske ûndersyksfraach dy't yn takomstige stúdzjes oanpakt wurde moat. Nettsjinsteande de resultaten bliuwt it ferstannich om meardere Salmonella-serotypen of sels meardere stammen fan elk serotype te brûken yn screeningeksperiminten by it ûntwikkeljen fan algemiene oanbefellings foar it gebrûk fan soere oanfollingen om Salmonella-nivo's yn fieding te ferminderjen. Nijere oanpakken, lykas it gebrûk fan genetyske barcodearring om stammen te kodearjen om ferskate subgroepen fan itselde serotype te ûnderskieden (9, 64), biede de kâns om finer ferskillen te ûnderskieden dy't ynfloed kinne hawwe op konklúzjes en ynterpretaasje fan ferskillen.
De gemyske aard en dissosiaasjefoarm fan formiaat kinne ek wichtich wêze. Yn in searje stúdzjes hawwe Beyer et al. (65–67) oantoand dat ynhibysje fan Enterococcus faecium, Campylobacter jejuni en Campylobacter coli korrelearre wie mei de hoemannichte dissosiearre mierensoer en ûnôfhinklik wie fan pH of net-dissosiearre mierensoer. De gemyske foarm fan formiaat dêr't de baktearjes oan bleatsteld wurde, liket ek wichtich te wêzen. Kovanda et al. (68) hawwe ferskate Gram-negative en Gram-positive organismen ûndersocht en de minimale ynhibitoryske konsintraasjes (MIC's) fan natriumformiaat (500–25.000 mg/L) en in mingsel fan natriumformiaat en frij formiaat (40/60 m/v; 10–10.000 mg/L) fergelike. Op basis fan MIC-wearden fûnen se dat natriumformiaat allinich remmende wie tsjin Campylobacter jejuni, Clostridium perfringens, Streptococcus suis en Streptococcus pneumoniae, mar net tsjin Escherichia coli, Salmonella typhimurium of Enterococcus faecalis. Yn tsjinstelling, in mingsel fan natriumformiaat en frij natriumformiaat wie remmende tsjin alle organismen, wat de auteurs ta de konklúzje brocht dat frij mierensoer de measte antimikrobiële eigenskippen hat. It soe nijsgjirrich wêze om ferskate ferhâldingen fan dizze twa gemyske foarmen te ûndersiikjen om te bepalen oft it berik fan MIC-wearden korrelearret mei it nivo fan mierensoer oanwêzich yn 'e mingde formule en de reaksje op 100% mierensoer.
Gomez-Garcia et al. (69) testen kombinaasjes fan essensjele oaljes en organyske soeren (lykas mierensoer) tsjin meardere isolaten fan Escherichia coli, Salmonella, en Clostridium perfringens krigen fan bargen. Se testen de effektiviteit fan seis organyske soeren, ynklusyf mierensoer, en seis essensjele oaljes tsjin de bargenisolaten, mei formaldehyde as positive kontrôle. Gomez-García et al. (69) bepaalden de MIC50, MBC50, en MIC50/MBC50 fan mierensoer tsjin Escherichia coli (600 en 2400 ppm, 4), Salmonella (600 en 2400 ppm, 4), en Clostridium perfringens (1200 en 2400 ppm, 2), wêrfan mierensoer effektiver bleken te wêzen as alle organyske soeren tsjin E. coli en Salmonella. (69) Mierensoer is effektyf tsjin Escherichia coli en Salmonella fanwegen syn lytse molekulêre grutte en lange keten (70).
Beyer et al. hawwe Campylobacter-stammen isolearre fan bargen (66) en Campylobacter jejuni-stammen isolearre fan plomfee (67) ûndersocht en lieten sjen dat mierensoer dissosiearret by konsintraasjes dy't oerienkomme mei MIC-reaksjes metten foar oare organyske soeren. De relative potinsjes fan dizze soeren, ynklusyf mierensoer, binne lykwols yn twifel lutsen, om't Campylobacter dizze soeren as substraten brûke kin (66, 67). It soergebrûk fan C. jejuni is net ferrassend, om't oantoand is dat it in net-glykolytysk metabolisme hat. Sa hat C. jejuni in beheinde kapasiteit foar koalhydraatkatabolisme en is ôfhinklik fan glukoneogenese út aminosoeren en organyske soeren foar it meastepart fan syn enerzjymetabolisme en biosyntetyske aktiviteit (71, 72). In iere stúdzje fan Line et al. (73) brûkte in fenotypyske array mei 190 koalstofboarnen en liet sjen dat C. jejuni 11168 (GS) organyske soeren as koalstofboarnen brûke kin, wêrfan de measten tuskenprodukten binne fan 'e trikarboksylsoersyklus. Fierdere stúdzjes fan Wagli et al. (74) mei in fenotypyske koalstofgebrûksarray liet sjen dat de C. jejuni- en E. coli-stammen dy't yn har stúdzje ûndersocht binne, yn steat binne om te groeien op organyske soeren as koalstofboarne. Formiaat is de wichtichste elektrondonor foar C. jejuni respiratoire enerzjymetabolisme en dêrom de wichtichste enerzjyboarne foar C. jejuni (71, 75). C. jejuni is yn steat om formiaat te brûken as wetterstofdonor fia in membraanbûn formiaatdehydrogenasekompleks dat formiaat oksidearret ta koalstofdiokside, protonen en elektroanen en tsjinnet as in elektrondonor foar respiraasje (72).
Mierensoer hat in lange skiednis fan gebrûk as in antimikrobiële fiedingferbetterer, mar guon ynsekten kinne ek mierensoer produsearje foar gebrûk as in antimikrobiële ferdigeningsgemyske stof. Rossini et al. (76) suggerearren dat mierensoer in bestanddeel kin wêze fan it soere sap fan mieren dat hast 350 jier lyn troch Ray (77) beskreaun waard. Sûnt dy tiid is ús begryp fan mierensoerproduksje yn mieren en oare ynsekten flink tanommen, en it is no bekend dat dit proses diel útmakket fan in kompleks gifstofferdigeningssysteem yn ynsekten (78). Ferskate groepen ynsekten, ynklusyf angelleaze bijen, puntige mieren (Hymenoptera: Apidae), grûnkevers (Galerita lecontei en G. janus), angelleaze mieren (Formicinae), en guon motlarven (Lepidoptera: Myrmecophaga), binne bekend om mierensoer te produsearjen as in ferdigeningsgemyske stof (76, 78–82).
Mieren wurde miskien it bêste karakterisearre, om't se acidocyten hawwe, spesjalisearre iepeningen dy't har tastean om in gif te spuiten dat foaral bestiet út mierensoer (82). De mieren brûke serine as foarrinner en bewarje grutte hoemannichten formiaat yn har gifklieren, dy't genôch isolearre binne om gasthearmieren te beskermjen tsjin de cytotoxiciteit fan formiaat oant it spuite wurdt (78, 83). It mierensoer dat se útskiede kin (1) tsjinje as in alarmferomoan om oare mieren oan te lûken; (2) in ferdigenjende gemyske stof wêze tsjin konkurrinten en rôfdieren; en (3) fungearje as in antifungaal en antibakteriële agint as it kombinearre wurdt mei hars as ûnderdiel fan it nêstmateriaal (78, 82, 84–88). Mierensoer produsearre troch mieren hat antimikrobiële eigenskippen, wat suggerearret dat it brûkt wurde kin as in topikaal tafoeging. Dit waard oantoand troch Bruch et al. (88), dy't syntetysk mierensoer tafoege oan 'e hars en de antifungale aktiviteit signifikant ferbetteren. Fierder bewiis fan 'e effektiviteit fan mierensoer en syn biologyske nut is dat reuzemiereneters, dy't gjin magesoer produsearje kinne, mieren dy't mierensoer befetsje konsumearje om harsels te foarsjen fan konsintrearre mierensoer as in alternatyf spiisfertarringssoer (89).
It praktyske gebrûk fan mieresûr yn 'e lânbou is al jierren beskôge en bestudearre. Benammen mieresûr kin brûkt wurde as tafoeging oan dierfoer en kuilvoer. Natriumformiaat yn sawol fêste as floeibere foarm wurdt beskôge as feilich foar alle diersoarten, konsuminten en it miljeu (90). Op basis fan harren beoardieling (90) waard in maksimale konsintraasje fan 10.000 mg mieresûr-ekwivalenten/kg fieding as feilich beskôge foar alle diersoarten, wylst in maksimale konsintraasje fan 12.000 mg mieresûr-ekwivalenten/kg fieding as feilich beskôge waard foar bargen. It gebrûk fan mieresûr as in dierfoerferbetterer is al jierren bestudearre. It wurdt beskôge as kommersjele wearde as in kuilvoerkonservearmiddel en in antimikrobieel middel yn dier- en plomfeefoer.
Gemyske tafoegings lykas soeren hawwe altyd in yntegraal elemint west yn silageproduksje en fiederbehear (91, 92). Borreani et al. (91) hawwe opmurken dat om in optimale produksje fan silage fan hege kwaliteit te berikken, it needsaaklik is om de kwaliteit fan it foer te behâlden, wylst safolle mooglik droege stof bewarre bliuwt. It resultaat fan sokke optimalisaasje is it minimalisearjen fan ferliezen yn alle stadia fan it silageproses: fan 'e earste aerobe omstannichheden yn' e silo oant de neifolgjende fermentaasje, opslach en it opnij iepenjen fan 'e silo foar it fieden. Spesifike metoaden foar it optimalisearjen fan fjildsilageproduksje en neifolgjende silagefermentaasje binne earne oars yn detail besprutsen (91, 93-95) en sille hjir net yn detail besprutsen wurde. It wichtichste probleem is oksidative efterútgong feroarsake troch gisten en skimmels as soerstof oanwêzich is yn 'e silage (91, 92). Dêrom binne biologyske ynokulanten en gemyske tafoegings yntrodusearre om de negative effekten fan bederf tsjin te gean (91, 92). Oare oerwagings foar silage-tafoegings binne it beheinen fan 'e fersprieding fan patogenen dy't yn silage oanwêzich kinne wêze (bygelyks patogene E. coli, Listeria en Salmonella), lykas mykotoksine-produsearjende skimmels (96–98).
Mack et al. (92) ferdielden soere tafoegings yn twa kategoryen. Soeren lykas propionzuur, jittikzuur, sorbinezuur en benzoëzuur behâlde de aerobe stabiliteit fan silage as it oan herkauwers fiede wurdt troch de groei fan gisten en skimmels te beheinen (92). Mack et al. (92) skieden mieresûr fan oare soeren en beskôgen it as in direkte fersûrder dy't clostridia en bedjerrende mikroorganismen remt, wylst de yntegriteit fan silageproteïne behâlden wurdt. Yn 'e praktyk binne har sâltfoarmen de meast foarkommende gemyske foarmen om de korrosive eigenskippen fan 'e soeren yn' e net-sâltfoarm te foarkommen (91). In protte ûndersyksgroepen hawwe ek mieresûr bestudearre as in soer tafoeging foar silage. Mieresûr is bekend om syn rappe fersûrjende potinsjeel en syn remmende effekt op 'e groei fan skealike silage-mikroorganismen dy't it proteïne- en wetteroplosbere koalhydraatgehalte fan silage ferminderje (99). Dêrom fergelike He et al. (92) mieresûr mei soere tafoegings yn silage. (100) demonstrearren dat mieresûr Escherichia coli koe remme en de pH fan silage ferleegje. Bakteriële kultueren dy't mierensoer en molksûr produsearren, waarden ek tafoege oan kuilvoer om fersurring en organyske soerproduksje te stimulearjen (101). Eins fûnen Cooley et al. (101) dat doe't kuilvoer fersurre waard mei 3% (w/v) mierensoer, de produksje fan molksûr en mierensoer mear as 800 en 1000 mg organysk soer/100 g stekproef wie, respektivelik. Mack et al. (92) hawwe de ûndersyksliteratuer oer kuilvoertafoegings yn detail besjoen, ynklusyf stúdzjes dy't sûnt 2000 publisearre binne en dy't har rjochten op en/of mierensoer en oare soeren omfette. Dêrom sil dizze resinsje gjin yndividuele stúdzjes yn detail besprekke, mar gewoan wat wichtige punten gearfetsje oangeande de effektiviteit fan mierensoer as in gemysk kuilvoertafoeging. Sawol net-bufferde as bufferde mierensoer binne bestudearre en yn 'e measte gefallen Clostridium spp. De relative aktiviteiten (opname fan koalhydraten, proteïnen en laktaten en útskieding fan butyraat) tendearje ôf te nimmen, wylst de produksje fan ammoniak en butyraat ôfnimt en it behâld fan droege stof tanimt (92). Der binne beheiningen oan 'e prestaasjes fan mieresûr, mar it gebrûk as in silage-tafoeging yn kombinaasje mei oare soeren liket guon fan dizze problemen te oerwinnen (92).
Mierensoer kin patogene baktearjes remme dy't in risiko foarmje foar de minsklike sûnens. Bygelyks, Pauly en Tam (102) ynintten lytse laboratoariumsilo's mei L. monocytogenes mei trije ferskillende droege stofnivo's (200, 430 en 540 g/kg) raaigers en waarden doe oanfolle mei mierensoer (3 ml/kg) of molkesoerbaktearjes (8 × 105/g) en cellulolytyske enzymen. Se rapportearren dat beide behannelingen L. monocytogenes fermindere ta ûnopspoarbere nivo's yn 'e silage mei lege droege stof (200 g/kg). Yn 'e silage mei middelgrutte droege stof (430 g/kg) wie L. monocytogenes lykwols noch nei 30 dagen opspoarber yn 'e mei mierensoer behannele silage. De fermindering fan L. monocytogenes like te wêzen assosjeare mei legere pH, molkesoer en kombineare net-dissosiearre soeren. Bygelyks, Pauly en Tam (102) hawwe opmurken dat molksûr en kombineare net-dissosiearre soernivo's benammen wichtich wiene, wat de reden wêze kin wêrom't gjin fermindering fan L. monocytogenes waarnommen waard yn mei mierensoer behannele media út silages mei hegere droege stofynhâld. Ferlykbere stúdzjes moatte yn 'e takomst útfierd wurde foar oare mienskiplike silagepatogenen lykas Salmonella en patogene E. coli. Mear wiidweidige 16S rDNA-sekwinsjeanalyse fan 'e heule silagemikrobiële mienskip kin ek helpe om feroaringen yn' e totale silagemikrobiële populaasje te identifisearjen dy't foarkomme yn ferskate stadia fan silagefermentaasje yn 'e oanwêzigens fan mierensoer (103). It krijen fan mikrobioomgegevens kin analytyske stipe leverje om de foarútgong fan silagefermentaasje better te foarsizzen en optimale tafoegingskombinaasjes te ûntwikkeljen om in hege silagekwaliteit te behâlden.
Yn nôt-basearre dierfoer wurdt mierensoer brûkt as in antimikrobiële agint om patogennivo's te beheinen yn ferskate nôt-ôflaatte feedmatrices, lykas bepaalde feedyngrediïnten lykas dierlike byprodukten. De effekten op patogenpopulaasjes yn pluimvee en oare bisten kinne breed ferdield wurde yn twa kategoryen: direkte effekten op 'e patogenpopulaasje fan it feed sels en yndirekte effekten op patogenen dy't it gastrointestinale traktaat fan bisten kolonisearje nei it konsumearjen fan it behannele feed (20, 21, 104). Dúdlik binne dizze twa kategoryen mei-inoar ferbûn, om't in fermindering fan patogenen yn it feed moat resultearje yn in fermindering fan kolonisaasje as it bist it feed konsumearret. De antimikrobiële eigenskippen fan in bepaald soer dat tafoege wurdt oan in feedmatrice kinne lykwols beynfloede wurde troch ferskate faktoaren, lykas de gearstalling fan it feed en de foarm wêryn't it soer tafoege wurdt (21, 105).
Histoarysk sjoen hat it gebrûk fan mierensoer en oare relatearre soeren him benammen rjochte op 'e direkte kontrôle fan Salmonella yn dier- en plomfeefoer (21). De resultaten fan dizze stúdzjes binne yn detail gearfette yn ferskate resinsjes dy't op ferskate tiden publisearre binne (18, 21, 26, 47, 104–106), dus allinich guon fan 'e wichtichste befiningen út dizze stúdzjes wurde yn dizze resinsje besprutsen. Ferskate stúdzjes hawwe oantoand dat de antimikrobiële aktiviteit fan mierensoer yn feedmatrices ôfhinklik is fan 'e doasis en tiid fan bleatstelling oan mierensoer, it fochtgehalte fan 'e feedmatrix, en de baktearjele konsintraasje yn it feed en it gastrointestinale traktaat fan it bist (19, 21, 107–109). It type feedmatrix en de boarne fan yngrediïnten yn dierfoer binne ek ynfloedrike faktoaren. Sa hawwe in oantal stúdzjes oantoand dat Salmonella-nivo's Bakteriële gifstoffen isolearre út dierlike byprodukten kinne ferskille fan dy isolearre út plantaardige byprodukten (39, 45, 58, 59, 110–112). Ferskillen yn reaksje op soeren lykas mierensoer kinne lykwols relatearre wêze oan ferskillen yn serovar-oerlibjen yn it dieet en de temperatuer wêrby't it dieet ferwurke wurdt (19, 113, 114). Ferskillen yn serovar-reaksje op soere behanneling kinne ek in faktor wêze yn fersmoarging fan plomfee mei fersmoarge fieding (113, 115), en ferskillen yn virulinsjegenekspresje (116) kinne ek in rol spylje. Ferskillen yn soertolerânsje kinne op syn beurt ynfloed hawwe op de deteksje fan Salmonella yn kultuermedia as fiedsoeren net genôch bufferd binne (21, 105, 117–122). De fysike foarm fan it dieet (yn termen fan dieltsjegrutte) kin ek ynfloed hawwe op de relative beskikberens fan mierensoer yn it gastrointestinale traktaat (123).
Strategyen om de antimikrobiële aktiviteit fan mieresûr dat oan fieding tafoege wurdt te optimalisearjen binne ek kritysk. Hegere konsintraasjes fan it soer binne foarsteld foar fiedingrediïnten mei hege fersmoarging foar it mingen fan fieding om potinsjele skea oan fiedingmûne-apparatuer en problemen mei de smaak fan dierfieding te minimalisearjen (105). Jones (51) konkludearre dat Salmonella dy't oanwêzich is yn fieding foar gemyske reiniging dreger te kontrolearjen is as Salmonella yn kontakt mei fieding nei gemyske behanneling. Termyske behanneling fan fieding tidens ferwurking by de fiedingmûne is foarsteld as in yntervinsje om Salmonella-fersmoarging fan fieding te beheinen, mar dit hinget ôf fan 'e gearstalling fan it fieding, de dieltsjegrutte en oare faktoaren dy't ferbûn binne mei it mealproses (51). De antimikrobiële aktiviteit fan soeren is ek temperatuerôfhinklik, en ferhege temperatueren yn 'e oanwêzigens fan organyske soeren kinne in synergistysk remmend effekt hawwe op Salmonella, lykas waarnommen yn floeibere kultueren fan Salmonella (124, 125). Ferskate stúdzjes fan mei Salmonella fersmoarge fieding stypje it idee dat ferhege temperatueren de effektiviteit fan soeren yn 'e fiedingmatrix ferheegje (106, 113, 126). Amado et al. (127) brûkten in sintraal gearstald ûntwerp om de ynteraksje fan temperatuer en soer (miere- of molksûr) te bestudearjen yn 10 stammen fan Salmonella enterica en Escherichia coli isolearre út ferskate feefoer en yninting yn soere feepellets. Se konkludearren dat waarmte de dominante faktor wie dy't ynfloed hie op mikrobiële reduksje, tegearre mei soer en it type baktearjele isolaat. It synergistyske effekt mei soer oerhearsket noch altyd, sadat legere temperatueren en soerkonsintraasjes brûkt wurde kinne. Se merkten lykwols ek op dat synergistyske effekten net altyd waarnommen waarden doe't mieresûr brûkt waard, wêrtroch't se fermoeden dat ferdamping fan mieresûr by hegere temperatueren of bufferjende effekten fan feedmatrixkomponinten in faktor wiene.
It beheinen fan 'e houdbaarheid fan fieding foardat it oan bisten fiede wurdt is ien manier om de ynfiering fan troch iten oerdroegen patogenen yn it lichem fan it bist tidens it fieden te kontrolearjen. As it soer yn it fieding lykwols ienris it gastrointestinale traktaat yngien is, kin it syn antimikrobiële aktiviteit bliuwe útoefenjen. De antimikrobiële aktiviteit fan eksogeen administreare soere stoffen yn it gastrointestinale traktaat kin ôfhingje fan in ferskaat oan faktoaren, ynklusyf de konsintraasje fan magesoer, de aktive side fan it gastrointestinale traktaat, de pH- en soerstofynhâld fan it gastrointestinale traktaat, de leeftyd fan it bist, en de relative gearstalling fan 'e gastrointestinale mikrobiële populaasje (dy't ôfhinklik is fan 'e lokaasje fan it gastrointestinale traktaat en de folwoeksenheid fan it bist) (21, 24, 128–132). Derneist produseart de bewenne populaasje fan anaerobe mikroorganismen yn it gastrointestinale traktaat (dy't dominant wurdt yn it legere spiisfertarringskanaal fan monogastryske bisten as se folwoeksen wurde) aktyf organyske soeren troch fermentaasje, dy't op syn beurt ek in antagonistysk effekt kinne hawwe op tydlike patogenen dy't it gastrointestinale traktaat yngien (17, 19–21).
In grut part fan it iere ûndersyk rjochte him op it gebrûk fan organyske soeren, ynklusyf formiaat, om Salmonella te beheinen yn it gastrointestinale traktaat fan plomfee, wat yn ferskate resinsjes yn detail besprutsen is (12, 20, 21). As dizze stúdzjes byinoar beskôge wurde, kinne ferskate wichtige observaasjes makke wurde. McHan en Shotts (133) rapportearren dat it fieden fan mierensoer en propionsoer de nivo's fan Salmonella Typhimurium yn it blindedarm fan hinnen dy't mei de baktearjes ynint waarden, ferlege en se kwantifisearren op 7, 14 en 21 dagen leeftyd. Doe't Hume et al. (128) lykwols C-14-labeld propionaat kontrolearren, konkludearren se dat heul min propionaat yn it dieet it blindedarm kin berikke. It moat noch bepaald wurde oft dit ek wier is foar mierensoer. Koartlyn hawwe Bourassa et al. lykwols... (134) melde dat it jaan fan mierensoer en propionsoer de nivo's fan Salmonella Typhimurium yn it blindedarm fan hinnen dy't ynintingd wiene mei de baktearjes ferlege, dy't kwantifisearre waarden op 7, 14 en 21 dagen leeftyd. (132) merkte op dat it jaan fan mierensoer mei 4 g/t oan broilerhinnen tidens de groeiperioade fan 6 wiken de konsintraasje fan S. Typhimurium yn it blindedarm ferlege nei ûnder it deteksjenivo.
De oanwêzigens fan mierensoer yn it dieet kin effekten hawwe op oare dielen fan it gastrointestinale traktaat fan plomfee. Al-Tarazi en Alshavabkeh (134) hawwe oantoand dat in mingsel fan mierensoer en propionsoer de fersmoarging mei Salmonella pullorum (S. PRlorum) yn it gewaaks en de blindedarm ferminderje koe. Thompson en Hinton (129) hawwe waarnommen dat in kommersjeel beskikber mingsel fan mierensoer en propionsoer de konsintraasje fan beide soeren yn it gewaaks en de mage ferhege en bakteriside wie tsjin Salmonella Enteritidis PT4 yn in in vitro-model ûnder represintative opfiedingsomstannichheden. Dizze opfetting wurdt stipe troch in vivo-gegevens fan Bird et al. (135) dy't mierensoer tafoege oan it drinkwetter fan braadkippen tidens in simulearre fêsteperioade foar it ferstjoeren, fergelykber mei de fêstende braadkippen dy't se ûndergeane foar it ferfier nei in plomfeeferwurkingsynstallaasje. Tafoeging fan mieresûr oan it drinkwetter resultearre yn in fermindering fan it oantal S. Typhimurium yn it gewaaks en de epididymis, en in fermindering fan 'e frekwinsje fan S. Typhimurium-positive gewaaksen, mar net yn it oantal positive epididymis (135). Untwikkeling fan leveringssystemen dy't organyske soeren kinne beskermje wylst se aktyf binne yn it legere gastrointestinale traktaat kin helpe om de effektiviteit te ferbetterjen. Bygelyks, mikro-ynkapseling fan mieresûr en de tafoeging dêrfan oan it fied is oantoand om it oantal Salmonella Enteritidis yn 'e cecale ynhâld te ferminderjen (136). Dit kin lykwols ferskille ôfhinklik fan 'e bistesoarte. Bygelyks, Walia et al. (137) observearren gjin fermindering fan Salmonella yn 'e cecum of lymfeklieren fan 28 dagen âlde bargen dy't in mingsel fan mieresûr, sitroensoer en essensjele oaljekapsules fiede, en hoewol Salmonella-útskieding yn 'e feces op dei 14 fermindere wie, wie it net fermindere op dei 28. Se lieten sjen dat horizontale oerdracht fan Salmonella tusken bargen foarkommen waard.
Hoewol stúdzjes fan mierensoer as in antimikrobiële agint yn 'e feehâlderij har benammen rjochte hawwe op itensfergiftiging Salmonella, binne d'r ek wat stúdzjes dy't rjochte binne op oare gastrointestinale patogenen. In vitro-stúdzjes fan Kovanda et al. (68) suggerearje dat mierensoer ek effektyf kin wêze tsjin oare gastrointestinale itensfergiftiging, ynklusyf Escherichia coli en Campylobacter jejuni. Eardere stúdzjes hawwe oantoand dat organyske soeren (bygelyks molksûr) en kommersjele mingsels mei mierensoer as yngrediïnt Campylobacter-nivo's yn pluimvee kinne ferminderje (135, 138). Lykas earder opmurken troch Beyer et al. (67), kin it gebrûk fan mierensoer as in antimikrobiële agint tsjin Campylobacter foarsichtigens fereaskje. Dizze fynst is foaral problematysk foar fiedingssupplementen by pluimvee, om't mierensoer de primêre respiraasje-enerzjyboarne is foar C. jejuni. Fierder wurdt tocht dat in diel fan syn gastrointestinale niche te tankjen is oan metabolike krúsfieding mei mingde soere fermentaasjeprodukten produsearre troch gastrointestinale baktearjes, lykas formiaat (139). Dizze opfetting hat wat basis. Omdat formiaat in chemoattraktant is foar C. jejuni, hawwe dûbele mutanten mei defekten yn sawol formiaatdehydrogenase as hydrogenase fermindere tariven fan cecale kolonisaasje yn broilerhinnen yn ferliking mei wyldtype C. jejuni-stammen (140, 141). It is noch ûndúdlik yn hoefier eksterne mierensoer-supplementaasje de kolonisaasje fan it gastrointestinale traktaat troch C. jejuni yn hinnen beynfloedet. De werklike gastrointestinale formiaatkonsintraasjes kinne leger wêze fanwegen formiaatkatabolisme troch oare gastrointestinale baktearjes of formiaatopname yn it boppeste gastrointestinale traktaat, dus ferskate fariabelen kinne dit beynfloedzje. Derneist is formiaat in potinsjeel fermentaasjeprodukt produsearre troch guon gastrointestinale baktearjes, wat ynfloed kin hawwe op de totale gastrointestinale formiaatnivo's. Kwantifikaasje fan formiaat yn gastrointestinale ynhâld en identifikaasje fan formiaatdehydrogenase-genen mei help fan metagenomika kinne ljocht skine op guon aspekten fan 'e ekology fan formiaat-produsearjende mikroorganismen.
Roth et al. (142) fergelike de effekten fan it jaan fan it antibiotikum enrofloxacine of in mingsel fan mierensoer, azijnsoer en propionsoer oan braadkippen op 'e prevalinsje fan antibiotika-resistinte Escherichia coli. Totale en antibiotika-resistinte E. coli-isolaten waarden teld yn gearfoege fekale monsters fan 1-dei âlde braadkippen en yn cekale ynhâldsmonsters fan 14- en 38-dagen âlde braadkippen. E. coli-isolaten waarden test op resistinsje tsjin ampicilline, cefotaxime, ciprofloxacine, streptomycine, sulfamethoxazole en tetracycline neffens earder bepaalde brekpunten foar elk antibiotikum. Doe't de respektive E. coli-populaasjes kwantifisearre en karakterisearre waarden, feroare noch enrofloxacine noch de soerecocktail-supplementaasje it totale oantal E. coli isolearre út 'e ceca fan 17- en 28-dagen âlde braadkippen. Fûgels dy't it mei enrofloxacine oanfolle dieet krigen, hienen ferhege nivo's fan ciprofloxacine-, streptomycine-, sulfamethoxazole- en tetracycline-resistinte E. coli en fermindere nivo's fan cefotaxime-resistinte E. coli yn 'e ceca. Fûgels dy't de cocktail krigen, hienen in fermindere oantal ampicilline- en tetracycline-resistinte E. coli yn 'e ceca yn ferliking mei kontrôles en fûgels dy't mei enrofloxacine oanfolle waarden. Fûgels dy't it mingde soer krigen, hienen ek in fermindering fan it oantal ciprofloxacine- en sulfamethoxazole-resistinte E. coli yn 'e cecum yn ferliking mei fûgels dy't mei enrofloxacine krigen. It meganisme wêrmei't soeren it oantal antibiotika-resistinte E. coli ferminderje sûnder it totale oantal E. coli te ferminderjen, is noch ûndúdlik. De resultaten fan 'e stúdzje fan Roth et al. binne lykwols yn oerienstimming mei dy fan 'e enrofloxacinegroep. (142) Dit kin in oanwizing wêze fan in fermindere fersprieding fan antibiotika-resistinsjegenen yn E. coli, lykas de plasmide-keppele ynhibitoren beskreaun troch Cabezon et al. (143). It soe nijsgjirrich wêze om in mear yngeande analyze út te fieren fan plasmide-mediearre antibiotikaresistinsje yn 'e gastrointestinale populaasje fan plomfee yn 'e oanwêzigens fan fiedingsadditieven lykas mierensoer en dizze analyze fierder te ferfine troch it beoardieljen fan it gastrointestinale resistinsje.
De ûntwikkeling fan optimale antimikrobiële fiedingsadditieven tsjin patogenen moat ideaal minimale ynfloed hawwe op 'e algemiene gastrointestinale flora, benammen op dy mikrobiota dy't as foardielich beskôge wurde foar de gasthear. Eksogeen administreare organyske soeren kinne lykwols skealike effekten hawwe op 'e oanwêzige gastrointestinale mikrobiota en yn in beskate mjitte har beskermjende eigenskippen tsjin patogenen ûntkenne. Bygelyks, Thompson en Hinton (129) observearren fermindere molkzuurnivo's yn gewaaksen by leghennen dy't in mingsel fan mierensoer en propionsoer fiede, wat suggerearret dat de oanwêzigens fan dizze eksogene organyske soeren yn it gewaaks resultearre yn in fermindering fan gewaakslaktobacillen. Gewaslaktobacillen wurde beskôge as in barriêre foar Salmonella, en dêrom kin fersteuring fan dizze oanwêzige gewaaksmikrobiota skealik wêze foar de suksesfolle fermindering fan Salmonella-kolonisaasje fan it gastrointestinale traktaat (144). Açıkgöz et al. fûnen dat de effekten fan fûgels op it legere gastrointestinale traktaat leger kinne wêze. (145) Der waarden gjin ferskillen fûn yn 'e totale darmflora of Escherichia coli-tellingen yn 42 dagen âlde broilerhinnen dy't wetter drinke dat soer wie mei mierensoer. De auteurs suggerearren dat dit miskien te tankjen is oan it metabolisearjen fan formiaat yn it boppeste diel fan it gastrointestinale traktaat, lykas waarnommen is troch oare ûndersikers mei eksogeen administreare koartekettige fettsoeren (SCFA) (128, 129).
It beskermjen fan mieresûr troch in foarm fan ynkapseling kin helpe dat it it legere gastrointestinale traktaat berikt. (146) merkte op dat mikroynkapsele mieresûr it totale gehalte oan koarte keten fettsoeren (SCFA) yn it blindedarm fan bargen signifikant ferhege yn ferliking mei bargen dy't ûnbeskerme mieresûr krigen. Dit resultaat late de auteurs ta de suggestje dat mieresûr it legere gastrointestinale traktaat effektyf berikke kin as it goed beskerme wurdt. Ferskate oare parameters, lykas formiaat- en laktaatkonsintraasjes, hoewol heger as dy yn bargen dy't in kontrôledieet krigen, wiene lykwols net statistysk oars as dy yn bargen dy't in ûnbeskerme formiaatdieet krigen. Hoewol bargen dy't sawol ûnbeskerme as beskerme mieresûr krigen hast in trijefâldige tanimming fan molksûr lieten sjen, waarden de laktobacilli-tellingen net feroare troch ien fan beide behannelingen. De ferskillen kinne mear útsprutsen wêze foar oare molksûr-produsearjende mikroorganismen yn it blindedarm (1) dy't net ûntdutsen wurde troch dizze metoaden en/of (2) waans metabolike aktiviteit beynfloede wurdt, wêrtroch it fermentaasjepatroan feroaret sadat residente laktobacillen mear molksûr produsearje.
Om de effekten fan fiedingsadditieven op it gastrointestinale traktaat fan lânboudieren krekter te bestudearjen, binne mikrobiële identifikaasjemetoaden mei hegere resolúsje nedich. Yn 'e ôfrûne jierren is next-generation sequencing (NGS) fan it 16S RNA-gen brûkt om mikrobiome-taxa te identifisearjen en de ferskaat fan mikrobiële mienskippen te fergelykjen (147), wat in better begryp hat jûn fan 'e ynteraksjes tusken fiedingsadditieven en de gastrointestinale mikrobiota fan itendieren lykas plomfee.
Ferskate stúdzjes hawwe mikrobioomsekwinsjearring brûkt om de reaksje fan it gastrointestinale mikrobioom fan 'e hinne op formate-supplementaasje te evaluearjen. Oakley et al. (148) fierden in stúdzje út by 42 dagen âlde broilerhinnen oanfolle mei ferskate kombinaasjes fan mieresûr, propionsoer en middellange-keten fettsoeren yn har drinkwetter of fieding. Ymmunisearre hinnen waarden útdage mei in nalidixinezuur-resistinte Salmonella typhimurium-stam en har ceca waarden fuorthelle op 0, 7, 21 en 42 dagen leeftyd. Cecale samples waarden taret foar 454 pyrosequencing en sekwinsjearringsresultaten waarden evaluearre foar klassifikaasje en oerienkomstferliking. Oer it algemien hienen behannelingen gjin signifikante ynfloed op it cecale mikrobioom of S. Typhimurium-nivo's. De algemiene Salmonella-deteksjesifers namen lykwols ôf doe't de fûgels âlder waarden, lykas befêstige troch taksonomyske analyze fan it mikrobioom, en de relative oerfloed fan Salmonella-sekwinsjes naam ek ôf yn 'e rin fan' e tiid. De auteurs merken op dat doe't de broilers âlder waarden, de ferskaat fan 'e cecale mikrobiële populaasje tanommen, mei de meast wichtige feroaringen yn 'e gastrointestinale flora dy't waarden waarnommen yn alle behannelinggroepen. Yn in resinte stúdzje fergelike Hu et al. (149) de effekten fan drinkwetter en it fieden fan in dieet oanfolle mei in mingsel fan organyske soeren (mieresoer, jittiksoer, propionsoer en ammoniumformaat) en virginiamysine op cecale mikrobioommonsters fan broilerkippen dy't yn twa stadia (1-21 dagen en 22-42 dagen) sammele waarden. Hoewol guon ferskillen yn cecale mikrobioomferskaat waarden waarnommen tusken behannelinggroepen op 21 dagen leeftyd, waarden gjin ferskillen yn α- of β-baktearjeferskaat ûntdutsen op 42 dagen. Mei it each op it ûntbrekken fan ferskillen op 42 dagen leeftyd, hawwe de auteurs de hypoteze opsteld dat it groeifoardiel te tankjen wêze kin oan eardere fêstiging fan in optimaal ferskaat mikrobioom.
Mikrobioomanalyse dy't allinich rjochte is op 'e cecale mikrobiële mienskip reflektearret miskien net wêr't yn it gastrointestinale trakt de measte effekten fan organyske soeren yn it dieet foarkomme. It mikrobioom yn it boppeste gastrointestinale trakt fan broilerhinnen kin gefoeliger wêze foar de effekten fan organyske soeren yn it dieet, lykas suggerearre troch de resultaten fan Hume et al. (128). Hume et al. (128) hawwe oantoand dat it measte fan it eksogeen tafoege propionaat opnommen waard yn it boppeste gastrointestinale trakt fan fûgels. Resinte stúdzjes oer de karakterisaasje fan gastrointestinale mikroorganismen stypje dizze opfetting ek. Nava et al. (150) hawwe oantoand dat in kombinaasje fan in mingsel fan organyske soeren [DL-2-hydroxy-4(methylthio)boterzuur], mierensoer en propionzuur (HFP) de darmflora beynfloede en de Lactobacillus-kolonisaasje yn it ileum fan hinnen ferhege. Koartlyn hawwe Goodarzi Borojeni et al. (150) liet sjen dat in kombinaasje fan in mingsel fan organyske soeren [DL-2-hydroxy-4(methylthio)boterzuur], mierenzuur en propionzuur (HFP) de darmflora beynfloede en de kolonisaasje fan Lactobacillus yn it ileum fan hinnen fergrutte. (151) bestudearre it fieden fan broilerhinnen mei in mingsel fan mierenzuur en propionzuur yn twa konsintraasjes (0,75% en 1,50%) foar 35 dagen. Oan 'e ein fan it eksperimint waarden de krop, mage, distale twatredde fan it ileum en blindedarm fuorthelle en waarden monsters nommen foar kwantitative analyze fan spesifike gastrointestinale flora en metaboliten mei RT-PCR. Yn kultuer beynfloede de konsintraasje fan organyske soeren de oerfloed fan Lactobacillus of Bifidobacterium net, mar fergrutte de populaasje fan Clostridium. Yn it ileum wiene de ienige feroarings in ôfname fan Lactobacillus en Enterobacter, wylst dizze flora yn it blindedarm net feroare bleau (151). By de heechste konsintraasje fan organyske soer-supplementaasje waard de totale molksûrkonsintraasje (D en L) yn it gewaaks fermindere, de konsintraasje fan beide organyske soeren waard fermindere yn 'e maagmaag, en de konsintraasje fan organyske soeren wie leger yn it blindedarm. Der wiene gjin feroarings yn it ileum. Wat koarte-keten fatty soeren (SCFA's) oanbelanget, wie de ienige feroaring yn it gewaaks en de maagmaag fan fûgels dy't organyske soeren fiede waarden, it propionaatnivo. Fûgels dy't de legere konsintraasje organysk soer fiede, lieten in hast tsienfâldige tanimming fan propionaat yn it gewaaks sjen, wylst fûgels dy't de twa konsintraasjes organysk soer fiede, respektivelik in acht- en fyftjinfâldige tanimming fan propionaat yn 'e maag lieten sjen. De tanimming fan asetaat yn it ileum wie minder as twafâldich. Oer it algemien stypje dizze gegevens de opfetting dat de measte effekten fan eksterne tapassing fan organysk soer dúdlik wiene yn opbringst, wylst organyske soeren minimale effekten hiene op 'e legere gastrointestinale mikrobiële mienskip, wat suggerearret dat fermentaasjepatroanen fan 'e boppeste gastrointestinale bewenningsflora feroare kinne wêze.
Dúdlik is in djippere karakterisaasje fan it mikrobioom nedich om mikrobiële reaksjes op formaten yn it heule gastrointestinale traktaat folslein te ferdúdlikjen. In djippere analyze fan 'e mikrobiële taksonomy fan spesifike gastrointestinale kompartiminten, benammen boppeste kompartiminten lykas it gewaaks, kin fierder ynsjoch jaan yn 'e seleksje fan bepaalde groepen mikroorganismen. Harren metabolike en enzymatyske aktiviteiten kinne ek bepale oft se in antagonistyske relaasje hawwe mei patogenen dy't it gastrointestinale traktaat yngeane. It soe ek nijsgjirrich wêze om metagenomyske analyses út te fieren om te bepalen oft bleatstelling oan soere gemyske tafoegings tidens it libben fan fûgels selektearret foar mear "soer-tolerante" bewenne baktearjes, en oft de oanwêzigens en/of metabolike aktiviteit fan dizze baktearjes in ekstra barriêre foar patogeenkolonisaasje soe foarmje.
Mierensoer wurdt al jierren brûkt as in gemysk tafoeging yn dierfoer en as in silo-soermiddel. Ien fan syn wichtichste gebrûken is syn antimikrobiële aksje om it oantal patogenen yn fieding en har lettere kolonisaasje yn it gastrointestinale traktaat fan fûgels te beheinen. In vitro-stúdzjes hawwe oantoand dat mierensoer in relatyf effektyf antimikrobiële middel is tsjin Salmonella en oare patogenen. It gebrûk fan mierensoer yn fiedingmatrices kin lykwols beheind wurde troch de hege hoemannichte organyske stof yn fiedingsyngrediïnten en har potinsjele bufferkapasiteit. Mierensoer liket in antagonistysk effekt te hawwen op Salmonella en oare patogenen as it fia fieding of drinkwetter ynnommen wurdt. Dizze antagonisme komt lykwols benammen foar yn it boppeste gastrointestinale traktaat, om't mierensoerkonsintraasjes yn it legere gastrointestinale traktaat fermindere kinne wurde, lykas it gefal is mei propionsoer. It konsept fan it beskermjen fan mierensoer troch ynkapseling biedt in potinsjele oanpak om mear soer oan it legere gastrointestinale traktaat te leverjen. Fierder hawwe stúdzjes oantoand dat in mingsel fan organyske soeren effektiver is yn it ferbetterjen fan de prestaasjes fan pluimvee dan it tapassen fan in inkele soer (152). Campylobacter yn it gastrointestinale trakt kin oars reagearje op formiaat, om't it formiaat as elektrondonor brûke kin, en formiaat is syn wichtichste enerzjyboarne. It is ûndúdlik oft it ferheegjen fan formiaatkonsintraasjes yn it gastrointestinale trakt foardielich wêze soe foar Campylobacter, en dit kin miskien net foarkomme ôfhinklik fan oare gastrointestinale flora dy't formiaat as substraat brûke kin.
Oanfoljende stúdzjes binne nedich om de effekten fan gastrointestinaal mierensoer op net-patogene residente gastrointestinale mikroben te ûndersykjen. Wy leaver selektyf patogenen oan te pakken sûnder leden fan it gastrointestinale mikrobioom te fersteuren dy't foardielich binne foar de gasthear. Dit fereasket lykwols in mear yngeande analyze fan 'e mikrobioomsekwinsje fan dizze residente gastrointestinale mikrobiële mienskippen. Hoewol guon stúdzjes publisearre binne oer it cecale mikrobioom fan mei mierensoer behannele fûgels, is mear oandacht nedich foar de boppeste gastrointestinale mikrobiële mienskip. Identifikaasje fan mikroorganismen en fergeliking fan oerienkomsten tusken gastrointestinale mikrobiële mienskippen yn 'e oanwêzigens of ôfwêzigens fan mierensoer kin in ûnfolsleine beskriuwing wêze. Oanfoljende analyses, ynklusyf metabolomika en metagenomika, binne nedich om funksjonele ferskillen tusken gearstallingsferlykbere groepen te karakterisearjen. Sokke karakterisaasje is kritysk om de relaasje tusken de gastrointestinale mikrobiële mienskip en fûgelsprestaasjereaksjes op mierensoer-basearre ferbettermiddels fêst te stellen. It kombinearjen fan meardere oanpakken om de gastrointestinale funksje krekter te karakterisearjen moat de ûntwikkeling fan effektiver strategyen foar organysk soer-supplementaasje mooglik meitsje en úteinlik foarsizzingen fan optimale fûgelsûnens en prestaasjes ferbetterje, wylst risiko's foar fiedingsfeiligens beheind wurde.
SR skreau dizze resinsje mei help fan DD en KR. Alle auteurs hawwe substansjele bydragen levere oan it wurk dat yn dizze resinsje presintearre wurdt.
De auteurs ferklearje dat dizze resinsje finansiering krigen hat fan Anitox Corporation om it skriuwen en de publikaasje fan dizze resinsje te begjinnen. De finansiers hienen gjin ynfloed op 'e útspraken en konklúzjes útdrukt yn dit resinsjeartikel of op it beslút om it te publisearjen.
De oerbleaune auteurs ferklearje dat it ûndersyk útfierd is sûnder kommersjele of finansjele relaasjes dy't as in potinsjeel belangekonflikt ynterpretearre wurde kinne.
Dr. DD wol graach de stipe fan 'e University of Arkansas Graduate School erkenne fia in Distinguished Teaching Fellowship, lykas ek de trochgeande stipe fan it University of Arkansas Cell and Molecular Biology Program en de Department of Food Sciences. Derneist wolle de auteurs Anitox betankje foar de earste stipe by it skriuwen fan dizze resinsje.
1. Dibner JJ, Richards JD. Gebrûk fan antibiotika-groeibevorderaars yn 'e lânbou: skiednis en wurkingsmeganismen. Poultry Science (2005) 84:634–43. doi: 10.1093/ps/84.4.634
2. Jones FT, Rick SC. Skiednis fan ûntwikkeling en tafersjoch fan antimikrobiële middels yn pluimveefoer. Poultry Science (2003) 82:613–7. doi: 10.1093/ps/82.4.613
3. Broom LJ. Subinhibitoryske teory fan antibiotika-groeibefoarderers. Poultry Science (2017) 96:3104–5. doi: 10.3382/ps/pex114
4. Sorum H, L'Abe-Lund TM. Antibiotikaresistinsje yn troch iten oerbrochte baktearjes - gefolgen fan fersteuringen yn wrâldwide baktearjele genetyske netwurken. Ynternasjonaal Tydskrift foar Fiedselmikrobiology (2002) 78:43–56. doi: 10.1016/S0168-1605(02)00241-6
5. Van Immerseel F, Cauwaerts K, Devriese LA, Heesebroek F, Ducatel R. Foedadditiven foar de kontrôle fan Salmonella yn foer. World Journal of Poultry Science (2002) 58:501–13. doi: 10.1079/WPS20020036
6. Angulo FJ, Baker NL, Olsen SJ, Anderson A, Barrett TJ. Antimikrobiële gebrûk yn 'e lânbou: it kontrolearjen fan 'e oerdracht fan antimikrobiële resistinsje nei minsken. Seminars yn Pediatryske Ynfeksjesykten (2004) 15:78–85. doi: 10.1053/j.spid.2004.01.010
7. Lekshmi M, Ammini P, Kumar S, Varela MF. Omjouwings foar itenproduksje en de evolúsje fan antimikrobiële resistinsje yn minsklike patogenen ôflaat fan dieren. Mikrobiology (2017) 5:11. doi: 10.3390/microorganisms5010011
8. Lourenço JM, Seidel DS, Callaway TR. Haadstik 9: Antibiotika en darmfunksje: skiednis en hjoeddeistige status. Yn: Ricke SC, red. Ferbetterjen fan darmsûnens by plomfee. Cambridge: Burley Dodd (2020). Siden 189–204. DOI: 10.19103/AS2019.0059.10
9. Rick SC. No.. 8: Feed Hygiëne. In: Dewulf J, van Immerzeel F, eds. Biosecurity yn dierproduksje en feterinêre medisinen. Leuven: ACCO (2017). Siden 144-76.