מנאן אוליגוסכריד

תזונאי עופות נאלצים כעת למצוא חלופות לאנטיביוטיקה המעודדות גדילה, או לפחות מפחיתות משמעותית את כמות האנטיביוטיקה המשמשת לשמירה על ייצור יעיל של פטיות ולאפשר ייצור של ביצי עופות ומוצרי בשר בטוחים. Oligosaccharide Mannan (MOS), פרוביוטיקה המופקת מדופן תאי השמרים (Saccharomyces cerevisiae), זוכה לתשומת לב גוברת בעיקר בשל יכולתו להיקשר לפילי דמויי החוטים על חיידקים פתוגניים ולמנוע מהם להיצמד לדופן המעי. הימנעות מהתייצבותם ומהקולוניזציה והרבייה הנובעת מכך עד הגעה לרמות המחלה, לכן הוא מתגלה כפתרון היעיל ביותר לתזונה נטולת אנטיביוטיקה ומספק תמיכה יעילה לעיכול ולחסינות של עופות. מספר מחקרים אישרו כי השימוש ב-MOS כתוסף מזון בתזונה של עופות יכול להשיג מגמות דומות כמו כאשר ציפורים מוזנות בתזונה עשירה במקדמי צמיחה אנטיביוטיים. בנוסף, ל-MOS יש השפעה חיובית על עלייה במשקל הגוף, יחס המרת מזון, משקל ביצה, ייצור ביצים, קצב ההפריה וכושר הבקיעה, ובכך משפר את בריאות הציפורים, רמות האנרגיה והביצועים. הוא גם נחשב כנוגד חמצון, מסייע בשימור מינרלים, משפר מינרליזציה של העצם ובכך משפר באופן כללי את ביצועי העופות. מאמר זה נועד להבהיר את המקור, אופן הפעולה והיישום המועיל של MOS בתזונה של עופות כדי לשפר את הייצור, להגביר חסינות, להגן על בריאות הצרכן, ויש להשתמש בו כמקדם צמיחה טבעי ברמות מסחריות כדי להחליף עופות אנטיביוטיקה סינתטית בתעשייה .

אוליגוסכרידים המיוצרים מיקרוביאלית של מנאן/מן (MOS) מתועדים היטב כמעוררים תגובות הגנה והתנגדות שונות בצמחים רבים. בשל תכונותיו האינטנסיביות, מנאן/MOS הוערכו כמוציאים לפועל בהגנה על יבול וניהול מזיקים לחקלאות בת קיימא. לכן, חיוני להפיק ולטהר מנאן/MOS ממקורות מיקרוביאליים ולאפיין אותם ליישומים בתחומים שונים. Mannan/MOS מיוצרים על ידי S. cerevisiae ומופקים בשיטת תזוזה אלקלית, ולאחר מכן דה-פרוטאין בשיטות Sevage, TCA וחומצה הידרוכלורית. ניתן לכמת, לאפיין ולהעריך את המן/MOS המופק על תפקידו כמעורר.

שרימפס הרגל הלבנה Litopenaeus vannamei הוא בעל חשיבות לתעשיית הדיג וחקלאות ימית במזרח האוקיינוס ​​השקט, אך סובל ממחלות כמו תסמונת התמותה המוקדמת שהופיעה לאחרונה. פתוגנים חיידקיים רבים זוהו אך המיקרוביוטה של ​​L. vannamei עדיין לא ידועה. באמצעות גישת רצף הדור הבא (NGS), עבודה זו העריכה את ההשפעה של הכללה בתזונה של אוליגוסכריד מנאן, (MOS, 0.5% w/w), על המיקרוביוטה והייצור של L. vannamei התנהגות של L. vannamei בטיפוח אינטנסיבי באקוודור. תוספת ה-MOS נמשכה 60 יום, ולאחר מכן נקצרו השרימפס בבריכות, ונאספו נתוני הייצור. MOS שיפרה את תוצאות הפריון על ידי הגדלת הישרדות השרימפס ב-30%. NGS חשף הבדלים כמותיים במיקרוביוטת השרימפס בין MOS ותנאי בקרה. בטיפול עם הכללת MOS תזונתי, הפילום השולט היה Actinobacteria (28%); בעוד שקבוצת הביקורת נשלטה על ידי הפילום Proteobacteria (30%). MOS נקשר גם לשכיחות מוגברת של חיידקים דמויי Lactococcus ו-Verrucomicrobiaceae. יתר על כן, תחת הטיפול ב-MOS, השכיחות של פתוגנים אופורטוניסטיים פוטנציאליים, כמו Vibrio, Aeromonas, Bergeyella ו-Shewanella, הייתה זניחה. זה עשוי להיות מיוחס ל-MOS שחוסם את ההידבקות של פתוגנים למשטחים של הרקמות המארחות. יחד, ממצאים אלה מצביעים על העובדה ששיפורי הביצועים (הישרדות) של ה-MOS התזונתיים עשויים להיות קשורים להשפעה על המיקרוביוטה, מכיוון שקווי חיידקים בעלי פוטנציאל פתוגני כלפי שרימפס לא נכללו במעי.

אוליגוסכרידים מנאן (MOS) נחקרו ויושמו כתוספים למזון, אך קיים חוסר הסכמה לגבי ההשפעות הרגולטוריות שלהם על ביצועי הגדילה והחסינות של חיות מים. ההשפעות החיסוניות שלהם על דגי המים המתוקים לא נחקרו במלואם. בדקנו את ההשפעות של MOS תזונתיים 0, 200 ו-400 מ"ג/ק"ג על ביצועי גדילה, חסינות לא ספציפית, בריאות המעיים ועמידות לזיהום Aeromonas hydrophila ב-Microcystis agglomerans juveniles. התוצאות הראו כי לא היה הבדל מובהק בשיעור העלייה במשקל של צללית צעירה לאחר 8 שבועות של האכלה, בעוד ששיעור המרת ההזנה של 400 מ"ג/ק"ג בקבוצת MOS ירד. MOS תזונתיים מגביר את שיעור ההישרדות לאחר הדבקה בזחלי A. agrocephala, אשר עשוי להיות מיוחס לשיפור חסינות המארח. MOS תזונתי משפר את יכולות החיידקים והנוגדי חמצון של המארח על ידי ויסות הפעילות של אנזימים אנטי-מיקרוביאליים בכבד ואנזימים נוגדי חמצון. תוספת MOS יכולה להגדיל את מספר תאי הגביע במעי, להגן על המעי מפני נמק של קפלי מעיים ופגיעה במיקרוווילי ובקומפלקסים צומתים, ובכך לשמור על יציבות מחסום האפיתל של המעי. רמות הביטוי של גנים חיסוניים וגנים הקשורים לצומת הדוקים עלו בוולוצפה לאחר האכלה של MOS במשך 8 שבועות. הרגולציה של גנים חיסוניים וגנים הקשורים לצומת הדוקים בקבוצת ה-MOS עם השלמה לאחר זיהום לא הייתה משמעותית כמו בקבוצת הביקורת. תוספת עם MOS עשויה לעכב את הנזק הנגרם מדלקת מוגזמת במעיים. MOS תזונתי משפיע על העושר וההרכב של מיקרוביוטת המעיים, ובכך משפר את בריאות המעיים של צעירים Microcystis agglomerans על ידי הגדלת השפע היחסי של מיקרוביוטה מועילה במעיים. MOS תזונתי מראה הגנה חיסונית משמעותית מפני זחלי Cephalosporium והוא תוסף מזון פונקציונלי וממריץ חיסוני.