A bélcsatornában, kiemelten annak hátulsó szakaszában zajló, a bélben élő baktériumok által termelt enzimek által katalizált fermentációs folyamatok zajlanak. Ezeknek a fermentációs folyamatoknak a során olyan, a madarak számára is hasznosítható vegyületek, illó zsírsavak keletkeznek. Ezekre a folyamatokra hatnak a madarak számára nem emészthető, de a baktériumok által hatékonyan fermentálható, a növényekben, részben azok rostalkotó anyagai között előforduló oligoszacharidok. Ezek hatására egyrészt jelentős mennyiségû savas karakterû vegyület keletkezik, ami a bélcsatornában élő kedvező hatású baktériumok számára teremt kedvező viszonyokat, így azok száma gyorsan és hatékonyan nő, gátolva a patogén fajok elszaporodását.
A glükánok és azok hatása a baromfi immunrendszerére
Egyes gabonafélék – búza, árpa – magjának rostalkotó anyagai között olyan ún. nem keményítő poliszacharidok (NSP) is megtalálhatók, amelyek a madaraknál antinutritiv hatással rendelkeznek. Ennek oka az, hogy csökkentik a béltartalom viszkozitását, emiatt a táplálóanyagok emészthetősége csökken. Az NSP vegyületek nagy részét a takarmányokhoz napjainkban már számos országban, így hazánkban is adagolt NSP-bontó enzimek, így például a xilanázok vagy a glükanázok bontják.
A takarmányokban jelen vannak azonban a rostalkotó anyagok között olyan NSP vegyületek is, így például az ilyen oligoszacharidokat alkotó cukoregységek között meglévő kötések jellege után elnevezett ún. (1–3, 1–6) -glükánok, amelyeket még a fent említett glükanáz enzimek sem bontanak.
Ennek a ténynek a figyelembe vételével tehát ezek a vegyületeket, antinutritív hatásuk miatt, a baromfi takarmányozása szempontjából különösen kedvezőtlennek kellene tekinteni, ugyanakkor számos megfigyelés szerint kedvező hatással vannak a baromfi immunrendszerének mûködésére. A glükánok, ezek közül különösen a napjainkban a nutritív antibiotikumok egyik lehetséges alternatívájaként javasolt, (1–3, 1–6) -glükánok olyan komplex szerkezettel rendelkeznek, amelynek révén képesek az ún. nem specifikus, tehát a kórokozó ágens mibenlététől független, immunválasz kialakításában alapvető fontosságú makrofágokhoz kötődni és azokat aktiválni. Az aktivált makrofág sejtek olyan módon vesznek részt az immunválaszban, hogy az aktiválódást követően részben olyan vegyületeket (citokinek, kemokinek, leukotriének, prosztaglandinok) termelnek, amelyek jelátvivő szerepet töltenek be a szervezetben, amelyek segítségével jelzéseket küldenek az immunrendszer egyéb, specifikus elemeihez. Emellett a -glükánok makrofágokhoz való kötődését követően fokozódik azoknak a szervezetbe bekerülő, ún. invazív baktériumokat fagocitáló képességük is, ami a kórokozók elleni védelmi rendszer „első vonalát” jelenti, így főképp a még részben fejletlen immunválasz-készséggel rendelkező fiatal madarak szempontjából kiemelt fontosságú.
Szükséges utalni arra is, hogy egyes -glükánok, kémiai szerkezetüknél fogva, egyes vizsgálatok eredményei szerint esetleg alternatív tápanyagul is szolgálhatnak egyes potenciálisan patogén baktériumok számára, ami a kedvező hatások – az immunrendszer aktivációja – mellett esetleg kedvezőtlen mellékhatásokat is eredményezhet.
Mannánok és azok hatása a baromfi bélcsatornájában élő baktérium flórára
A mannánok mannán cukrokból felépülő poliszacharidoknak fehérjékkel alkotott komplexei, amelyeket az élesztő sejtfalából nyernek ki. Hatásuk eltérő a -glükánokétól, mivel nem közvetlenül az immunrendszerre, hanem a bélcsatornában élő baktériumokra fejtik ki. Egyik ilyen hatásuk, hogy egy ma még nem pontosan ismert mechanizmus révén jelentős mértékben növelik a kedvező hatású, tejsavtermelő baktériumok, a Lactobacillusok számát. A hatás hátterében feltehetően az áll, hogy a mannánok cukortartalma kiváló tápanyag (energia) forrás a Lactobacillus fajok számára, ilyen módon növelve azok szaporodásának intenzitását. Az intenzíven szaporodó és kiemelkedően hatékony telepalkotó tulajdonsággal rendelkező baktériumok egyre növekvő mennyiségben termelnek tejsavat is, amely savas irányba tolja el a béltartalom kémhatását. Az egyes baktériumfajok életfolyamataihoz és szaporodásához optimális kémhatás különbözősége miatt a baromfi számára kedvező mértékben és irányban hatnak a bélcsatornában élő baktérium fajok összetételére, jelentős mértékben csökkentve a patogén baktériumok, így például a Salmonella-k számát (1. ábra). A patogén baktériumok elleni másik hatásuk abban nyilvánul meg, hogy a mannóz cukrok a mannánok mellett megtalálhatók a bélhámsejtek membránjainak külső felszínén is, amelyek mintegy „fogódzóként” funkcionálnak a baktériumok bélhámsejtekhez való kapcsolódása során. Miután viszont a mannánok a bélhámsejtek felszínén megtalálható cukor egységekhez kémiailag nagyon hasonló egységeket tartalmaznak, ezért a baktériumok közül azok, amelyek a kapcsolódás során mannóz-specifikusak, azok a bélhámsejtek helyett részben a mannánokhoz kötődnek. Így viszont nem kapcsolódnak a bélhámsejtekhez, tehát nem lesznek képesek a bélhámsejtek felszínén telepeket alkotni. A telepalkotás viszont alapvető fontosságú a baktériumok hatékony szaporodásához, így ennek hiányában számuk folyamatosan csökken és emellett a baromfifajok gyors perisztaltikával rendelkező bélcsatornájából viszonylag rövid idő – alatt mannánokhoz kötődve – kiürülnek. Ezek a folyamatok különösen fontosak lehetnek a baromfifajoknál súlyos hasmenést okozó Escherichia coli vagy az emellett humán megbetegedéseket is okozó, tehát jelentős élelmiszerbiztonsági kockázatot is jelentős Salmonella fajok gyérítése szempontjából. A patogén baktériumfajok telepalkotásának elmaradása a bélhámsejtek felületén a baromfi szervezete számára abból a szempontból is kedvező hatás, hogy emiatt csökken a vékonybél falának vastagsága, így javul a táplálóanyagok felszívódásának hatékonysága. Erre utalnak azok a kísérleti eredmények, amelyek szerint a mannánokat, illetve a -glükánokat és mannánokat együttesen tartalmazó, de azonos táplálóanyag tartalommal rendelkező takarmányok etetése során megnő a baromfi testsúlya (2. ábra), valamint javul a takarmányértékesítés is (3.ábra).
A szinergencia kihasználása a glükánok és mannánok együttes adagolása során
A glükánok és mannánok, amint arra a fentiekben már utalás történt külön-külön is lehetőséget teremtenek a nutritív antibiotikumok kiváltására. Együttes adagolásuk során viszont az eltérő hatásmechanizmus miatt lehetőség adódik a külön-külön mérhető hatások összegezésére, vagyis a szinergencia jelenségének kihasználására is. Ez a baromfi takarmányozás szempontjából azt jelenti, hogy a két vegyületet egyenként kisebb mennyiségben, de együttesen adagolva azok hatása felülmúlja az egyes anyagok külön mért hatását. Ennek hátterében az áll, hogy a mannánok már a bélcsatornában megkötik a patogén baktériumok egy részét, illetve a tejsavtermelő baktériumok számának növelése révén kedvező irányban befolyásolják a béltartalom kémhatását és ezzel a bélflóra összetételét. A bélcsatornában megtelepedő, illetve a szervezetbe bejutó baktériumok ellen viszont a -glükánok által aktivált makrofágok, illetve az aktivált makrofágok által termelt vegyületek hatására aktiválódott specifikus immunsejtek nyújtanak védelmet.
Ezek a hatások tehát együttesen továbbá javíthatják a baromfiállományok teljesítményét és a baromfinevelés ökonómiai hatékonyságát, amely utóbbit az ún. Európai Brojler Index (EBI) értékével lehet talán a legjobban kifejezni:
Élő állatok arány (%) × élősúly 42 napos korban × 100 EBI = Életkor a vizsgálati időszak végén × takarmányértékesítés
A hatékonyságot jól tükrözi a bemutatott kísérlet eredménye (4. ábra), pontosabban az EBI értékének jelentős különbsége.
A -glükánok, a mannánok, illetve ezek kombinációinak alkalmazását, a hazai viszonyok mellett elsősorban ezek ára dönti el. Felhasználásuk során, illetve azt megelőzően azonban mérlegelni szükséges az adott állományok általános állategészségügyi helyzetét is. Ezek a vegyületek ugyanis csak a bélcsatornában egyébként is jelenlévő, de ott valamely ok miatt felszaporodó potenciálisan patogén baktériumok visszaszorítására, valamint a szervezet védőrendszerének aktivációjára, azaz prevencióra alkalmasak, de egy már klinikai tünetekkel is járó súlyos bakteriális fertőzés kezelésére nem.
A cikk szerzője: Dr. Mézes Miklós
