การใช้โปรไบโอติกในอุตสาหกรรมการเลี้ยงสัตว์ Probiotic use in animal farming industry

โปรไบโอติกได้เริ่มนำมาใช้ในรูปแบบของอาหารเสริมในการให้อาหารสัตว์ และโปรไบโอติกถูกใช้มากขึ้นในการดำเนินงานทางผลิตสัตว์ในเชิงพาณิชย์เพื่อช่วยให้ระบบทางเดินอาหารของสัตว์เลี้ยงทำงานได้ดีขึ้น ซึ่งจะช่วยปรับปรุงสุขภาพของสัตว์เลี้ยงและผลผลิต โดยผลลัพธ์ที่สำคัญจากการใช้โปรไบโอติกเป็นส่วนประกอบของอาหารเสริมให้กับสัตว์เลี้ยงนั้นได้แก่  การปรับปรุงการเติบโต ลดอัตราการตายของสัตว์ และการปรับปรุงประสิทธิภาพการย่อยอาหารให้กับสัตว์ ในกลไกของกระบวนการการทำงานของโปรไบโอติกจะช่วยส่งเสริมการทำงานของกระบวน การย่อยในลำไส้เล็ก โดยให้มีเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่ไม่ก่อให้เกิดโรคที่เกิดจากกรดแลคติคและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ มาใช้ในการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อโรคที่อยู่ในลำไส้และเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการย่อยให้มีสารอาหารที่เพิ่มมากขึ้น ซิ่งโปรไบโอติกที่แตกต่างกันจะมีจุลินทรีย์ที่แตกต่างกัน และอาจมีการทำงานแตกต่างกัน, เนื่องจากโปรไบโอติกไม่ใช่เอนทิตีเดียว? จึงต้องมีการระบุและมีการเตรียมสายพันธุ์หลายสายพันธุ์ที่มีประสิทธิภาพในการให้สารอาหารหรือช่วยในการต้านเชื่อโรคสัตว์ทและท้ายที่สุดประสิทธิภาพของโปรไบโอติกขึ้นอยู่กับอัตราการรอดตายและความคงตัวของสายพันธุ์ตามปริมาณและความถี่ ของการให้ยาแก่สัตว์ ซึ่งยาบางชนิดจะช่วยส่งเสริมด้านสุขภาพและทางโภชนาการของสัตว์และผลกระทบจากอายุที่อาจจะเกิดจากความเครียดและพันธุกรรมของสัตว์ได้

ในประเทศไทยนั้นพบว่ามีการใช้โปรไบโอติกกันอย่างแพร่หลายในกลุ่มสัตว์ต่างๆ ทุกกลุ่มดังนี้ กลุ่มสัตว์บก, กลุ่มสัตว์ปีก, กลุ่มสัตว์น้ำ

จุดประสงค์หลักของการใช้โปรไบโอติกคือ เพื่อเพิ่มจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์เข้าไปในท่อทางเดินอาหารให้เกิดการสมดุลของจุลินทรีย์เป็นสำคัญ  โดยเมื่อประชากรจุลินทรีย์ในทางเดินอาหารเกิดความสมดุลแล้วก็จะส่งผลให้สุขภาพสัตว์ดีขึ้นและมีประสิทธิภาพการผลิตเพิ่มขึ้นดังนี้

1. ช่วยเพิ่มประสิทธภาพในการย่อยอาหาร  คือโปรไบโอติกมีคุณสมบัติในการสร้างเอนไซม์หลายชนิด ซึ่งเป็นเอนไซน์บางชนิดร่างกายของสัตว์ไม่สามารถสร้างได้ ตัวอย่างเอมไซน์ที่พบการสร้างจากโปรไบโอติก ได้แก่ amylase, protease, lipase, cellulose, β–glucanase, xylanse, phytase

2. ช่วยสร้างวิตามินบี คือ จุลินทรีย์ที่สร้างกรดแลกติก ในทางเดินอาหารเป็นแหล่งในการสร้างวิตามินที่จำเป็นหลายชนิด โดยเฉพาะกลุ่มวิตามิน B ซึ่งการศึกษาจำนวนมากพบว่าจุลินทรีย์เหล่านี้มีความสามารถในการสร้างวิตามินที่มีโมเลกุลซับซ้อน (เช่น วิตามิน B12) ได้ นอกจากนี้ยังมีรายงานว่าจุลินทรีย์กลุ่ม Bifidobacterium สามารถสร้างวิตามินหรือส่วนประกอบของวิตามินหลายชนิด ได้แก่ วิตามินK, วิตามินB12, biotin, folate, riboflavin และ pyridoxine

3. ช่วยในการดูดซึมสารอาหาร  จุลินทรีย์ในทางเดินอาหารมีส่วนช่วยในการดูดซึมสารอาหารจำเป็นหลายชนิด เช่น ช่วยในการดูดซึมไขมันและวิตามินที่ละลายในไขมัน ช่วยในการดูดซึมกลูโคสและควบคุมการทำงานของสมดุลกลูโคสในร่างกายผ่าน Intestine-brain-liver neural axis

4. ลดจำนวนจุลินทรีย์ก่อโรคในระบบทางเดินอาหารของสัตว์ดีขึ้น เนื่องจากสภาวะที่สมดุลของจุลินทรีย์ในลำไส้ เอื้อให้สัตว์สามารถใช้อาหารได้เกิดประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นและเอื้อให้มีการดูดซึมสารอาหารได้ดีขึ้น

5. เสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกันของสัตว์ให้อยู่ในสภาวะสมดุล โดยพบว่าจุลินทรีย์ในโปรไบโอติกมีการสร้างสารที่มีผลต่อระบบภูมิคุ้มกันของสัตว์ เช่น พบว่า Bifidobacterium สร้างสารที่ช่วยให้การทำงานของระบบภูมิคุ้มกันดีขึ้น ซึ่งจากผลการศึกษาโปรไบโอติกทั้งในสัตว์และในมนุษย์พบว่า การใช้โปรไบโอติกมีผลต่อภูมิคุมกันที่ผิวเยื่อเมือก secretory IgA การหลั่งของ cytokine หลายชนิด และการทำงานของเซลล์ในระบบภูมิคุ้มกัน การศึกษาในหนูทดลองพบว่าการพัฒนาของ regulatory Tlymphocyte (CD4+ FoxP3+) เกี่ยวข้องกับปริมาณและชนิดของจุลินทรีย์ในอาหาร อย่างไรก็ตาม กลไกของโปรไบติกในการเสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกันยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด

 จากข้อมูลที่กล่าวมานั้นสามารถประเมินได้ว่าประสิทธิภาพการผลิตดีขึ้นได้โดยพิจารณาจากดัชนีชี้วัดการผลิตในสุกร โดยสรุปประโยชน์ของการเสริมโปรไบโอติกได้ดังนี้

ประโยชน์ของการเสริมโปรไบโอติกให้สุกร

       การใช้โปรไบโอติกในสุกรมีการใช้ในทุกระยะของการผลิต โดยการเสริมโปรไบโอติกจะช่วยให้จุลินทรีย์ในทางเดินอาหารเกิดความสมดุล ส่งเสริมให้สุกรเกิดสุขภาพที่ดีและมีผลให้ประสิทธิภาพการผลิตดีขึ้น เนื่องจากเป้าหมายสุกรในแต่ละระยะแตกต่างกัน จึงสรุปประโยชน์ที่ได้รับจากการใช้โปรไบโอติกในสุกรระยะต่างๆ ตามระยะการผลิต ได้แก่  ประโยชน์ของการเสริมโปรไบโอติกในแม่สุกร การใช้โปรไบโอติกในแม่สุกรมีผลดีในระบบการผลิตทั้งในตัวแม่สุกรเองและลูกสุกรที่ได้จากแม่ที่เสริมโปรไบโอติก จากการศึกษาและเก็บข้อมูลจริงในฟาร์มพบว่า การเสริมโปรไบโอติกในแม่สุกรสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตได้ดังนี้

แม่สุกรและลูกสุกร (ช่วงท้อง)  สำหรับแม่สุกร ช่วยสร้างสมดุลในทางเดินอาหาร กระตุ้นการกินอาหาร กระตุ้นการผลิตน้ำนม ลดปัญหาการโทรมหลังหย่านม ลดการสูญเสียไขมันสันหลัง ลดระยะเป็นสัดหลังหย่านม (wean-to-first service interval/ PSI) เพิ่มอัตราเข้าคลอดและอัตราผสมติด เพิ่มระดับภูมิคุ้มกันในน้ำนม (IgA) ลดการปล่อยเชื้อทางมูลของแม่สู่ลูกในเล้าคลอด   ส่วนสำหรับลูกสุกร เพิ่มน้ำหนักแรกเกิด ลดการสูญเสียของลูกสุกรระยะดูดนม เพิ่มน้ำหนักหย่านม เพิ่มอัตราการเลี้ยงรอด

ลูกสุกรดูดนม ลดปัญหาท้องเสียในลูกสุกร ลด E.coli ในเล้าคลอด เพิ่มน้ำหนักหย่านม เพิ่ม ADG ลดการสูญเสียลูกสุกรในเล้าคลอดสุกรอนุบาลและสุกรขุน ช่วยกระตุ้นการกินอาหาร เพิ่มประสิทธิภาพการใช้และดูดซึมอาหาร เพิ่มอัตราการเจริญเติบโต เพิ่ม ADG และลด FCR ลดปัญหาระบบทางเดินอาหาร

ตัวอย่างเช่น ในประเทศเกาหลีได้มีการนำมาใช้ศึกษาทดลองโดยผสมในอาหารสุกรหลังหย่านม พบว่าสุกรมีการเจริญเติบโตและอัตราการแลกน้ำหนักดีกว่าในกลุ่มควบคุมและให้ผลใกล้เคียงกับในกลุ่มที่ให้สารปฏิชีวนะ การใช้โปรไบโอติกในอุตสาหกรรมการเลี้ยงสุกรเพื่อทดแทนการใช้ยาปฏิชีวนะ เพื่อต่อต้านเชื้อก่อโรคหรือเพื่อบำรุงสุขภาพสุกรนั้นเป็นทางเลือกหนึ่งที่ควรพิจารณา  อย่างไรก็ตามการใช้โปรไบโอติกเพื่อผลดีที่สุดควรใช้ในช่วงเวลาที่สุกรแรกเริ่มได้รับเชื้อจุลินทรีย์หรือตั้งแต่แรกเกิดจนถึงประมาณสี่สัปดาห์หลังจากหย่านม (Cho, 2011; Le Bon et al., 2010)

 

ขอขอบคุณแหล่งที่มาจาก

- บทความเรื่องบทบาทของโปรไบโอติกในอุตสาหกรรมการเลี้ยงสุกร โดยวันดี ศิริโชคชัชวาล ธงชัย เฉลิมชัยกิจ และณุวีร์ ประภัสระกูล ภาควิชาจุลชีววิทยา, คณะสัตวแพทยศาสตร์, จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, กรุงเทพมหานคร 10330 ประเทศไทย

- การใช้โปรไบโอติคและประโยชน์ของการใช้โปรไบโอติกในปศุสัตว์ (Use of probiotic and advantages in animals)  โดย สพ.ญ.กานต์ชนา พูนสุข  , เว็บไซต์สมาคมผู้เลี้ยงสุกรแห่งชาติ

Probiotics have been introduced in the form of food additives in animal feeds and they are more frequently used in commercial production involving animals. These probiotics will improve the functioning of the alimentary system of pets that help promote their overall health and productivity. Key results of employing probiotics as a component of supplementary food for pets are: growth improvement, decreased death rate, improvement of digestive efficiency. The operation mechanism of probiotics boosts the digestive functioning of the small intestine as during such process, pathogens generated from lactic acid and hydrogen peroxide will grow and will be used to obstruct the growth of bacteria in the intestine and to increase digestive efficiency to maintain more nutrients. Different probiotics yield different types of microorganism and their functioning may also vary as probiotics are not a single entity, a specification and preparation of different species with efficiency in providing nutrients or obstructs the animal’s bacteria are absolutely required. Lastly, probiotics’ efficiency depends mainly on a survival rate and species stability according to the amount and frequency in giving medicines to these animals. Some medicines help promote animals’ health, their nutrition as well as aging impact caused by tension and heredity.

            In Thailand, probiotics have been commonly used in various animal groups such as land animals, poultry and aquatic animals.

            The main objective of employing probiotic is to enhance healthy microorganisms in the alimentary canal to enable the balance of such microorganisms. When microorganisms in the alimentary canal are well-balanced, an overall animals’ health will improve and their productivity will increase accordingly:

1. Increase efficiency in digestion since probiotics possess some properties in generating many types of enzymes which cannot be produced by some animals. Examples of enzymes generated from probiotics are amylase, protease, lipase, cellulose, b-glucanase, xylanse and phytase.

2. Create vitamin B or known as the microorganism that builds lactic acid. The alimentary canal is the source where necessary vitamins are created, especially vitamin B group. Many studies have revealed that these microorganisms can create vitamins with complex molecule (such as vitamin B12). Besides, Bifidobacterium have been reported to generate various types of vitamins or their elements such as vitamin K, vitamin B12, biotin, folate, riboflavin and pyridoxine.

3. Absorb nutrients: Microorganisms in the alimentary canal help absorb many nutrients required such as fat, fat-soluble vitamin and glucose as well as controlling the function of glucose balance in the body through intestine-brain-liver neutral axis.

4. Reduce the number of pathogens in the animal’s alimentary system as the balanced condition of microorganisms in the intestine facilitates these animals to benefit from such food more efficiently while nutrient absorbtion is also improved.

5. Balance and strengthen the animal’s immune system. It has been found out that microorganisms in probiotic generate substances affecting the immune system of these animals. Bifidobacterium generates substances that improve the immune system. Study results have also shown that probiotics have a direct impact on the immune system of secretory lgA, discharge of many types of cytokine and the functioning of cells in the immune system. The study in a mouse revealed that the development of regulatory Tlymphocyte (CD4 + FoxP3) relates to the amount and type of microorganism generally found in food. However, the mechanism of probiotics in strengthening the immune system is not evidently known.

            From the information mentioned above, we can estimate that the productivity has been improved by considering productivity index in swines of which the benefits of adding probiotics can be summarized below:

Benefits of probiotics for swines

       

Probiotics can be used for swines at every production stage since they help balance microorganisms in the alimentary canal, resulting in better health and higher productivity. As the goals established for swines at each stage differ, benefits derived from probiotic use for swines at each stage will depend on the production period such as benefits of giving probiotics to sows. The use of probiotics in sows yield good result to the manufacturing process of both sows and its babies. The study and data collected from the farm reveal that the productivity of the sows provided with probiotics have been improved as described below:

Pregnant swines and babies (during pregnancy) For pregnant swines, probiotics help create balance in the alimentary canal, activate their appetite, stimulate breastmilk, minimize worn out body after weaning period, reduce loss of back fat thickness and wean-to-first service interval (PSI), maximize birth rate and entry to first-service interval, increase birth weight, reduce loss of swines duriing breastfeeding period, minimize diarrhea and E.coli in  the farrowing pens, increase their weight after weaning period, increase ADG, minimize the rate of death in the farrowing pens of nursing swines and fattened pigs, activate their appetite, enhance efficiency in utilizing and absorbing nutrients, increase growth rate and ADG while reducing FCR and problem concerning with the alimentary system. For example, South Korea had conducted an experiment by adding probiotics into feeds provided to swines after weaning period. The result had shown that the swines had grown better and their weight substitution rate had increased, compared to those in the controlled group and yields the result almost similar to those being given antibiotics. Consequently, use of probiotics in swine farming to replace antibiotic use is a suitable alternative we shall consider in order to obstruct pathogens or to promote their good health. However, the most effective use of such probiotics shall start during the period when newborn pigs have been given microorganisms or provided right after birth until four weeks after their weaning period (Cho, 2011; Le Bon et al., 2010)

Sincere thanks for information from:

-          Article of “The role of probiotics in swine farming industry” by Wandee Sirichokechatchawarn, Thongchai Chalermchaikit and Nuvee Prapassarakul, Department of Microbiology, Faculty of Veterinary Medicine, Chulalongkorn University, Bangkok 10330 Thailand

-          Use of probiotic and advantages in animals by DVM Kanchana Poonsuk, the website of the Swine Raisers Association of Thailand.