Dësen Artikel ass Deel vum Fuerschungsthema "Antimikrobiell Notzung, Antimikrobiell Resistenz an de Mikrobiom vun Déieren, déi an der Liewensmëttelindustrie benotzt ginn". All 13 Artikelen ukucken
Organesch Saieren si weiderhin als Zousätz zu Déierefudder ganz gefrot. Bis elo louch de Fokus op der Liewensmëttelsécherheet, besonnesch op der Reduktioun vun der Heefegkeet vu Liewensmëttelpathogenen bei Gefligel an aneren Déieren. Verschidde organesch Saieren ginn de Moment ënnersicht oder si scho kommerziell am Asaz. Ënnert de ville organesche Saieren, déi extensiv ënnersicht goufen, ass Formesäure eng dovun. Formesäure gëtt an d'Gefligelfudder bäigefüügt, fir d'Präsenz vu Salmonellen an aner Liewensmëttelpathogenen am Fudder an am Magen-Darm-Trakt no der Opnam ze limitéieren. Mat dem Verständnis vun der Effizienz an dem Impakt vu Formesäure op den Wirt an d'Liewensmëttelpathogenen, déi duerch Liewensmëttel verursaacht ginn, gëtt et ëmmer méi kloer, datt d'Präsenz vu Formesäure spezifesch Weeër bei Salmonellen ausléise kann. Dës Reaktioun kann méi komplex ginn, wann Formesäure an den Magen-Darm-Trakt kënnt an net nëmme mat Salmonellen, déi den Magen-Darm-Trakt scho koloniséieren, mä och mat der eegener mikrobieller Flora vum Daarm interagéiert. D'Iwwerpréiwung wäert déi aktuell Resultater an d'Perspektiven fir weider Fuerschung iwwer de Mikrobiom vu Gefligel a Fudder, dat mat Formesäure behandelt gëtt, ënnersichen.
Souwuel an der Véizuucht wéi och an der Gefligelproduktioun besteet d'Erausfuerderung, Managementstrategien z'entwéckelen, déi Wuesstem a Produktivitéit optimiséieren an d'Risike vun der Liewensmëttelsécherheet limitéieren. Historesch gesinn huet d'Administratioun vun Antibiotike a subtherapeutesche Konzentratiounen d'Gesondheet, d'Wuelbefannen an d'Produktivitéit vun den Déieren verbessert (1-3). Aus der Perspektiv vun der Wierkungsmechanismus gouf proposéiert, datt Antibiotike, déi a subinhibitorischen Konzentratiounen verabreicht ginn, d'Reaktioune vum Wirt vermëttelen, andeems se d'Gastrointestinalflora (GI) moduléieren an domat hir Interaktioune mam Wirt (3). Wéi och ëmmer, lafend Bedenken iwwer déi potenziell Verbreedung vun antibiotikaresistente Liewensmëttelpathogenen an hir potenziell Verbindung mat antibiotikaresistente Infektiounen beim Mënsch hunn zu engem graduellen Réckzuch vum Gebrauch vun Antibiotike bei Liewensmëtteldéieren gefouert (4-8). Dofir ass d'Entwécklung vu Fudderzousätz a Verbesserungsmëttel, déi op d'mannst e puer vun dësen Ufuerderungen erfëllen (verbessert Déieregesondheet, Déierewuelbefannen a Produktivitéit), vu groussen Interessi souwuel aus der akademescher Fuerschung wéi och aus der kommerzieller Entwécklungsperspektiv (5, 9). Eng Vielfalt vu kommerziellen Fudderzousätz sinn op den Déierefuddermaart agaangen, dorënner Probiotika, Präbiotika, äthereschen Ueleger a verwandte Verbindungen aus verschiddene Planzequellen, a Chemikalien wéi Aldehyder (10-14). Aner kommerziell Fudderzousätz, déi dacks bei Gefligel benotzt ginn, sinn ënner anerem Bakteriophagen, Zinkoxid, exogen Enzymer, kompetitiv Ausgrenzungsprodukter a sauer Verbindungen (15, 16).
Ënnert de bestehenden chemeschen Fudderzousätz sinn Aldehyder an organesch Saieren historesch déi am wäitesten ënnersicht a benotzt Verbindungen (12, 17-21). Organesch Saieren, besonnesch kuerzketteg Fettsaieren (SCFA), si bekannt Antagonisten vu pathogene Bakterien. Dës organesch Saieren ginn als Fudderzousätz net nëmme benotzt fir d'Präsenz vu Pathogenen an der Fuddermatrix ze limitéieren, mä och fir aktiv Effekter op d'Magen-Darm-Funktioun auszeüben (17, 20-24). Zousätzlech ginn SCFA duerch Fermentatioun vun der Darmflora am Verdauungstrakt produzéiert a gëtt ugeholl datt se eng mechanistesch Roll an der Fäegkeet vu verschiddene Probiotika a Präbiotika spillen, Pathogenen, déi am Magen-Darm-Trakt ageholl ginn, entgéintzewierken (21, 23, 25).
Iwwer d'Jore hunn verschidde Kuerzkettegfettsäuren (SCFA) vill Opmierksamkeet als Fudderzousätz op sech gezunn. Besonnesch Propionat, Butyrat a Format waren Objet vu ville Studien a kommerziellen Uwendungen (17, 20, 21, 23, 24, 26). Wärend fréi Studien sech op d'Kontroll vu Liewensmëttelpathogenen am Déiere- a Gefligelfudder konzentréiert hunn, hunn méi rezent Studien hire Fokus op déi allgemeng Verbesserung vun der Déiereleeschtung an der Magen-Darm-Gesondheet verlagert (20, 21, 24). Acetat, Propionat a Butyrat hunn vill Opmierksamkeet als organesch Säurefudderzousätz op sech gezunn, dorënner och Mieresäure e villverspriechende Kandidat (21, 23). Vill Opmierksamkeet gouf op d'Liewensmëttelsécherheetsaspekter vun der Mieresäure geriicht, besonnesch op d'Reduktioun vun der Heefegkeet vu Liewensmëttelpathogenen am Véifudder. Wéi och ëmmer, aner méiglech Uwendungen ginn och berücksichtegt. Den allgemengen Zil vun dëser Iwwerpréiwung ass d'Geschicht an den aktuellen Status vun der Mieresäure als Véifudderverbesserer z'ënnersichen (Figur 1). An dëser Studie wäerte mir den antibakterielle Mechanismus vun der Mieresäure ënnersichen. Zousätzlech wäerte mir eis seng Auswierkungen op Véi a Gefligel méi genee ukucken a méiglech Methoden diskutéieren, fir seng Effizienz ze verbesseren.
Fig. 1. Mindmap vun den Themen, déi an dëser Iwwerpréiwung behandelt goufen. Besonnesch goufen déi folgend allgemeng Ziler konzentréiert: d'Geschicht an den aktuellen Zoustand vun der Formesäure als Fudderverbesserer fir Véi ze beschreiwen, déi antimikrobiell Mechanismen vun der Formesäure an den Impakt vun hirer Notzung op d'Gesondheet vun Déieren a Gefligel, a potenziell Methoden fir d'Effizienz ze verbesseren.
D'Produktioun vu Fudder fir Véi a Gefligel ass eng komplex Operatioun mat verschiddene Schrëtt, dorënner d'physikalesch Veraarbechtung vum Kären (z. B. Mielen fir d'Partikelgréisst ze reduzéieren), d'thermesch Veraarbechtung fir d'Pelletierung an d'Zousätzlech vu verschiddene Nährstoffer an d'Ernährung ofhängeg vum spezifesche Bedierfnes vum Déier (27). Wéinst dëser Komplexitéit ass et net iwwerraschend, datt d'Fudderveraarbechtung de Kären enger Villfalt vun Ëmweltfaktoren aussetzt, ier en an d'Fuddermille kënnt, beim Mielen an duerno beim Transport an der Fütterung a Mëschfudderratiounen (9, 21, 28). Sou gouf am Laf vun de Joren eng ganz divers Grupp vu Mikroorganismen am Fudder identifizéiert, dorënner net nëmme Bakterien, mä och Bakteriophagen, Pilze an Hefen (9, 21, 28-31). E puer vun dëse Kontaminanten, wéi zum Beispill bestëmmt Pilze, kënne Mykotoxine produzéieren, déi Gesondheetsrisike fir Déieren duerstellen (32-35).
Bakterienpopulatioune kënne relativ divers sinn an hänken bis zu engem gewësse Grad vun de jeeweilege Methoden of, déi fir d'Isolatioun an d'Identifikatioun vu Mikroorganismen benotzt ginn, souwéi vun der Quell vun der Prouf. Zum Beispill kann de Profil vun der mikrobieller Zesummesetzung virun der Hëtztbehandlung am Zesummenhang mam Pelletéiere ënnerscheeden (36). Och wann klassesch Kultur- a Plackeplatéierungsmethoden e puer Informatiounen geliwwert hunn, huet déi rezent Uwendung vun der 16S rRNA-Gen-baséierter Next-Generation Sequencering (NGS) Method eng méi ëmfaassend Bewäertung vun der Fuddermikrobiomgemeinschaft geliwwert (9). Wéi Solanki et al. (37) de bakterielle Mikrobiom vu Weesskären ënnersicht hunn, déi fir eng Zäit a Präsenz vu Phosphin, engem Insektenbekämpfungsmëttel, gelagert goufen, hunn si festgestallt, datt de Mikrobiom no der Ernte an no 3 Méint Lagerung méi divers war. Ausserdeem hunn Solanki et al. (37) (37) huet gewisen, datt Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria, Bacteroidetes a Planctomyces déi dominant Phyla a Weesskären waren, Bacillus, Erwinia a Pseudomonas déi dominant Gattungen, an Enterobacteriaceae nëmmen e klengen Undeel ausgemaach hunn. Baséierend op taxonomesche Vergläicher sinn si zum Schluss komm, datt d'Phosphinbegasung d'Bakteriepopulatiounen däitlech verännert huet, awer d'Pilzdiversitéit net beaflosst huet.
Solanki et al. (37) hunn gewisen, datt Fudderquellen och Liewensmëttelpathogenen enthalen kënnen, déi Problemer fir d'ëffentlech Gesondheet verursaache kënnen, baséiert op der Detektioun vun Enterobacteriaceae am Mikrobiom. Liewensmëttelpathogenen wéi Clostridium perfringens, Clostridium botulinum, Salmonella, Campylobacter, Escherichia coli O157:H7 a Listeria monocytogenes goufen mat Déierefudder a Silage a Verbindung bruecht (9, 31, 38). D'Persistenz vun anere Liewensmëttelpathogenen am Déiere- a Gefligelfudder ass de Moment onbekannt. Ge et al. (39) hunn iwwer 200 Zutaten fir Déierefudder getest an Salmonella, E. coli an Enterokokken isoléiert, awer keng E. coli O157:H7 oder Campylobacter festgestallt. Wéi och ëmmer, Matrizen wéi Dréchefudder kënnen als Quell vu pathogenen E. coli déngen. Bei der Verfollegung vun der Quell vun engem Ausbroch vun 2016 vu Shiga-Toxin-produzéierenden Escherichia coli (STEC) Serogruppen O121 an O26, déi mat mënschleche Krankheeten a Verbindung bruecht ginn, hunn de Crowe et al. (40) hunn d'Genomsequenzéierung benotzt fir klinesch Isolate mat Isolate vu Liewensmëttelprodukter ze vergläichen. Baséierend op dësem Verglach sinn si zum Schluss komm, datt déi wahrscheinlech Quell réi Weessmiel mat nidderegem Feuchtigkeitsgehalt aus Mielmillen war. Den nidderegen Feuchtigkeitsgehalt vu Weessmiel weist drop hin, datt STEC och a fiichtem Déierefudder iwwerliewe kann. Wéi de Crowe et al. (40) awer bemierken, ass d'Isolatioun vu STEC aus Mielproben schwéier a verlaangt immunomagnetesch Trennungsmethoden, fir eng genuch Zuel vu Bakterienzellen ze gewannen. Ähnlech diagnostesch Prozesser kënnen och d'Detektioun an d'Isolatioun vu rare Liewensmëttelpathogenen am Déierefudder komplizéieren. D'Schwieregkeet beim Detektioun kann och op déi laang Persistenz vun dëse Pathogenen a fiichtem Feuchtigkeitsgehaltsmatrices zréckzeféieren sinn. Forghani et al. (41) huet gewisen, datt Weizenmiel, dat bei Raumtemperatur gelagert an mat enger Mëschung aus enterohämorrhageschen Escherichia coli (EHEC) Serogruppen O45, O121 an O145 a Salmonellen (S. Typhimurium, S. Agona, S. Enteritidis an S. Anatum) geimpft gouf, no 84 an 112 Deeg quantifizéierbar a weiderhin no 24 an 52 Wochen detektéierbar war.
Historesch gesinn gouf Campylobacter ni duerch traditionell Kulturmethoden aus Déiere- a Gefligelfudder isoléiert (38, 39), obwuel Campylobacter einfach aus dem Magen-Darm-Trakt vu Gefligel a Gefligelprodukter isoléiert ka ginn (42, 43). Fudder huet awer nach ëmmer seng Virdeeler als potenziell Quell. Zum Beispill hunn den Alves et al. (44) gewisen, datt d'Inokulatioun vu gemästem Pouletfudder mat C. jejuni an déi spéider Lagerung vum Fudder bei zwou verschiddenen Temperaturen fir 3 oder 5 Deeg zur Erhuelung vu liewensfäege C. jejuni a verschiddene Fäll souguer zu hirer Verbreedung gefouert huet. Si koumen zum Schluss, datt C. jejuni sécherlech a Gefligelfudder iwwerliewe kann a dofir eng potenziell Infektiounsquell fir Poulete ka sinn.
Salmonellenkontaminatioun vun Déieren- a Gefligelfudder huet an der Vergaangenheet vill Opmierksamkeet kritt a bleift e Fokus vun de lafenden Efforte fir Detektiounsmethoden z'entwéckelen, déi speziell op Fudder uwendbar sinn, a fir méi effektiv Kontrollmoossnamen ze fannen (12, 26, 30, 45-53). Iwwer d'Jore goufen vill Studien d'Isolatioun a Charakteriséierung vu Salmonellen a verschiddene Fudderbetriber a Fuddermillen ënnersicht (38, 39, 54-61). Am Allgemengen weisen dës Studien datt Salmonellen aus enger Villfalt vu Fudderzutaten, Fudderquellen, Fudderzorten a Fudderherstellungsprozesser isoléiert kënne ginn. D'Prävalenzraten an déi iwwerwiegend Salmonella-Serotypen, déi isoléiert goufen, hunn och variéiert. Zum Beispill hunn de Li et al. (57) d'Präsenz vu Salmonella spp. bestätegt. Si gouf an 12,5% vun 2058 Proben nogewisen, déi aus Vollfudder, Fudderzutaten, Hausdéierefudder, Hausdéiereleckercher an Hausdéierenahrungsergänzungsmittel während der Datenerfassungsperiod vun 2002 bis 2009 gesammelt goufen. Zousätzlech waren déi heefegst Serotypen, déi an den 12,5% vun de Salmonella-Prouwen, déi positiv getest goufen, festgestallt goufen, S. Senftenberg a S. Montevideo (57). An enger Studie iwwer fäerdeg Liewensmëttel an Déierefudder-Nieweprodukter an Texas hunn den Hsieh et al. (58) bericht, datt déi héchst Prävalenz vu Salmonellen a Fëschmiel war, gefollegt vun Déiereproteinen, mat S. Mbanka a S. Montevideo als déi heefegst Serotypen. Fuddermillen presentéieren och verschidde potenziell Punkte vun der Fudderkontaminatioun beim Mëschen an der Zousaz vun Zutaten (9, 56, 61). Magossi et al. (61) konnten noweisen, datt verschidde Punkte vun der Kontaminatioun während der Fudderproduktioun an den USA optriede kënnen. Tatsächlech hunn de Magossi et al. (61) op d'mannst eng positiv Salmonella-Kultur an 11 Fuddermillen (am Ganzen 12 Proufplazen) an aacht Staaten an den USA fonnt. Wéinst dem Potenzial fir Salmonellen-Kontaminatioun beim Ëmgang mat Fudder, dem Transport an der deeglecher Fütterung ass et net iwwerraschend, datt bedeitend Efforte gemaach ginn, fir Fudderzousätz z'entwéckelen, déi d'Niveaue vun der mikrobieller Kontaminatioun am ganze Produktiounszyklus vun Déieren reduzéiere a niddreg halen kënnen.
Iwwer de Mechanismus vun der spezifescher Reaktioun vu Salmonella op Formesäure ass wéineg bekannt. Wéi och ëmmer, Huang et al. (62) hunn ugedeit, datt Formesäure am Dünndarm vu Mamendéieren präsent ass an datt Salmonella spp. fäeg sinn, Formesäure ze produzéieren. Huang et al. (62) hunn eng Serie vu Läschmutanten vu Schlësselweeër benotzt fir d'Expressioun vu Salmonella Virulenzgenen z'entdecken a festgestallt, datt Format als diffusibelt Signal ka wierken, fir Salmonella ze induzéieren, Hep-2 Epithelzellen z'invadéieren. Viru kuerzem hunn Liu et al. (63) e Formattransporter, FocA, aus Salmonella typhimurium isoléiert, deen als spezifesche Formatkanal bei pH 7,0 funktionéiert, awer och als passive Exportkanal bei héijem externen pH oder als sekundäre aktive Format/Waasserstoffionen-Importkanal bei niddregem pH funktionéiere kann. Dës Studie gouf awer nëmmen op engem Serotyp vu S. Typhimurium duerchgefouert. D'Fro bleift, ob all Serotypen op Formesäure duerch ähnlech Mechanismen reagéieren. Dëst bleift eng kritesch Fuerschungsfro, déi a zukünftege Studien behandelt soll ginn. Onofhängeg vun de Resultater bleift et klug, verschidde Salmonella-Serotypen oder souguer verschidde Stämm vun all Serotyp a Screening-Experimenter ze benotzen, wann allgemeng Empfehlungen fir d'Benotzung vu Säure-Ergänzungen entwéckelt ginn, fir d'Salmonella-Niveauen am Fudder ze reduzéieren. Nei Approchen, wéi d'Benotzung vu geneteschem Barcoding fir Stämm ze kodéieren, fir verschidden Ënnergruppen vum selwechte Serotyp z'ënnerscheeden (9, 64), bidden d'Méiglechkeet, méi fein Ënnerscheeder z'erkennen, déi d'Conclusiounen an d'Interpretatioun vun Ënnerscheeder beaflosse kënnen.
Déi chemesch Natur an d'Dissoziatiounsform vum Format kéinten och wichteg sinn. An enger Serie vu Studien hunn de Beyer et al. (65–67) gewisen, datt d'Inhibitioun vun Enterococcus faecium, Campylobacter jejuni a Campylobacter coli mat der Quantitéit vun der dissoziéierter Amberesäure korreléiert war an onofhängeg vum pH-Wäert oder der net dissoziéierter Amberesäure war. Déi chemesch Form vum Format, där d'Bakterien ausgesat sinn, schéngt och wichteg ze sinn. De Kovanda et al. (68) huet e puer gramnegativ a grampositiv Organismen ënnersicht a vergläicht déi minimal Inhibitiounskonzentratiounen (MICs) vum Natriumformat (500–25.000 mg/L) an enger Mëschung aus Natriumformat a fräiem Format (40/60 m/v; 10–10.000 mg/L). Baséierend op de MIC-Wäerter hunn si festgestallt, datt Natriumformat nëmme géint Campylobacter jejuni, Clostridium perfringens, Streptococcus suis a Streptococcus pneumoniae inhibitoresch war, awer net géint Escherichia coli, Salmonella typhimurium oder Enterococcus faecalis. Am Géigesaz dozou war eng Mëschung aus Natriumformat a fräiem Natriumformat géint all Organismen inhibitoresch, wat d'Auteuren zu der Conclusioun bruecht huet, datt fräi Mieresäure déi meescht antimikrobiell Eegeschafte huet. Et wier interessant, verschidde Verhältnisser vun dësen zwou chemesche Formen z'ënnersichen, fir festzestellen, ob de Beräich vun de MIC-Wäerter mam Niveau vun der Mieresäure an der gemëschter Formel an der Reaktioun op 100% Mieresäure korreléiert.
Gomez-Garcia et al. (69) hunn Kombinatioune vun äthereschen Ueleger an organesche Saieren (wéi Ameensäure) géint verschidde Isolate vun Escherichia coli, Salmonella a Clostridium perfringens vu Schwäin getest. Si hunn d'Effizienz vu sechs organesche Saieren, dorënner Ameensäure, a sechs äthereschen Ueleger géint d'Schwäinisolate getest, andeems si Formaldehyd als positiv Kontroll benotzt hunn. Gomez-García et al. (69) hunn de MIC50, MBC50 a MIC50/MBC50 vun Ameensäure géint Escherichia coli (600 an 2400 ppm, 4), Salmonella (600 an 2400 ppm, 4) a Clostridium perfringens (1200 an 2400 ppm, 2) bestëmmt, dorënner gouf Ameensäure als méi effektiv wéi all organesch Saieren géint E. coli a Salmonella festgestallt. (69) Ameensäure ass effektiv géint Escherichia coli a Salmonella wéinst hirer klenger Molekulargréisst a laanger Kette (70).
Beyer et al. hunn Campylobacter-Stämme getest, déi aus Schwäin isoléiert goufen (66) a Campylobacter jejuni-Stämme, déi aus Gefligel isoléiert goufen (67), a gewisen, datt Formesäure sech a Konzentratioune dissoziéiert, déi mat de MIC-Äntwerten iwwereneestëmmen, déi fir aner organesch Säure gemooss goufen. Déi relativ Potenz vun dëse Säure, dorënner och Formesäure, gouf awer a Fro gestallt, well Campylobacter dës Säure als Substrate benotze kann (66, 67). D'Säureausnotzung vu C. jejuni ass net iwwerraschend, well et sech als net-glykolytesche Metabolismus erausgestallt huet. Dofir huet C. jejuni eng limitéiert Kapazitéit fir de Kuelenhydratkatabolismus a baséiert op Glukoneogenese aus Aminosaieren an organesche Säure fir de gréissten Deel vu sengem Energiemetabolismus a senger biosynthetescher Aktivitéit (71, 72). Eng fréi Studie vum Line et al. (73) huet e phenotypescht Array mat 190 Kuelestoffquellen benotzt a gewisen, datt C. jejuni 11168(GS) organesch Säure als Kuelestoffquelle benotze kann, vun deenen déi meescht Zwëschenprodukter vum Tricarboxylsäurezyklus sinn. Weider Studien vum Wagli et al. (74) Mat Hëllef vun engem phenotypesche Kuelestoffnutzungsarray huet gewisen, datt d'C. jejuni- an E. coli-Stämm, déi an hirer Studie ënnersicht goufen, fäeg sinn, op organesche Säure als Kuelestoffquell ze wuessen. Format ass den Haaptelektronendonor fir den Energiemetabolismus vun der Atmung vu C. jejuni an dofir déi Haaptenergiequell fir C. jejuni (71, 75). C. jejuni kann Format als Waasserstoffdonor iwwer e membrangebonnene Formatdehydrogenase-Komplex benotzen, deen Format zu Kuelendioxid, Protonen an Elektronen oxidéiert an als Elektronendonor fir d'Atmung déngt (72).
Formesäure huet eng laang Geschicht als antimikrobiellt Fudderverbesserungsmëttel, awer verschidden Insekten kënnen och Formesäure produzéieren, déi als antimikrobiell Verteidegungschemikalie benotzt gëtt. Rossini et al. (76) hunn ugedeit, datt Formesäure e Bestanddeel vum sauerem Saaft vun Ameisen kéint sinn, deen de Ray (77) viru bal 350 Joer beschriwwen huet. Zënterhier ass eist Verständnis vun der Formesäureproduktioun bei Ameisen an aneren Insekten däitlech eropgaang, an et ass elo bekannt, datt dëse Prozess Deel vun engem komplexe Toxin-Verteidegungssystem bei Insekten ass (78). Verschidde Gruppe vun Insekten, dorënner stachelos Bienen, spitz Ameisen (Hymenoptera: Apidae), Buedemkäfer (Galerita lecontei a G. janus), stachelos Ameisen (Formicinae) a verschidde Mottelarven (Lepidoptera: Myrmecophaga), si bekannt dofir, datt si Formesäure als Verteidegungschemikalie produzéieren (76, 78–82).
Ameise sinn wahrscheinlech am beschte charakteriséiert, well se Acidocyten hunn, spezialiséiert Öffnungen, déi et hinnen erlaben, e Gëft ze sprëtzen, dat haaptsächlech aus Formesäure besteet (82). D'Ameise benotzen Serin als Virleefer a späichere grouss Quantitéiten u Format an hire Gëftdrüsen, déi genuch isoléiert sinn, fir d'Wirtsammeise virun der Zytotoxizitéit vum Format ze schützen, bis et gesprëtzt gëtt (78, 83). D'Formesäure, déi se ausschëdden, kann (1) als Alarmpheromon déngen, fir aner Ameise unzezéien; (2) eng defensiv Chemikalie géint Konkurrenten a Feinde sinn; an (3) als antimykotesch an antibakteriellt Mëttel wierken, wann se mat Harz als Deel vum Naschtmaterial kombinéiert gëtt (78, 82, 84-88). Formesäure, déi vun Ameise produzéiert gëtt, huet antimikrobiell Eegeschaften, wat drop hiweist, datt se als topescht Zousaz benotzt ka ginn. Dëst gouf vum Bruch et al. (88) demonstréiert, déi synthetesch Formesäure an d'Harz bäigefüügt hunn an d'antimykotesch Aktivitéit däitlech verbessert hunn. Weider Beweiser fir d'Effektivitéit vun der Formesäure a fir hir biologesch Notzbarkeet sinn d'Risenameisenfresser, déi keng Magensäure produzéiere kënnen, Ameisen mat Formesäure konsuméieren, fir sech mat konzentréierter Formesäure als alternativ Verdauungssäure ze versuergen (89).
Déi praktesch Notzung vu Formesäure an der Landwirtschaft gëtt zënter ville Jore berécksiichtegt a studéiert. Besonnesch kann Formesäure als Zousaz zu Déierefudder a Silage benotzt ginn. Natriumformat a fester a flësseger Form gëllt als sécher fir all Déierenarten, Konsumenten an d'Ëmwelt (90). Baséierend op hirer Bewäertung (90) gouf eng maximal Konzentratioun vun 10.000 mg Formesäureäquivalenten/kg Fudder als sécher fir all Déierenarten ugesinn, während eng maximal Konzentratioun vun 12.000 mg Formesäureäquivalenten/kg Fudder als sécher fir Schwäin ugesi gouf. D'Notzung vu Formesäure als Déierefudderverbesserer gëtt zënter ville Jore studéiert. Si gëllt als kommerzielle Wäert als Silagekonservéierungsmëttel an als antimikrobiellt Mëttel am Déiere- a Gefligelfudder.
Chemesch Zousätz wéi Säure waren ëmmer en integralen Element an der Silageproduktioun a beim Fuddermanagement (91, 92). Borreani et al. (91) hunn drop higewisen, datt et néideg ass, d'Fudderqualitéit ze erhalen, fir eng optimal Produktioun vu qualitativ héichwäertegem Silage z'erreechen, wärend sou vill Dréchestoff wéi méiglech erhale bleift. D'Resultat vun dëser Optimiséierung ass d'Minimiséierung vu Verloschter an alle Phasen vum Silageprozess: vun den initialen aerobe Konditiounen am Silo bis zur spéiderer Fermentatioun, Lagerung an dem Wiedererëffnung vum Silo fir d'Fudderung. Spezifesch Methoden fir d'Optimiséierung vun der Feldsilageproduktioun an der spéiderer Silagefermentatioun goufen soss am Detail diskutéiert (91, 93-95) a ginn hei net am Detail diskutéiert. D'Haaptproblem ass oxidativ Zerfall, déi duerch Hefen a Schimmel verursaacht gëtt, wann Sauerstoff am Silage präsent ass (91, 92). Dofir goufen biologesch Impfstoffer a chemesch Zousätz agefouert, fir den negativen Auswierkunge vum Verdauung entgéintzewierken (91, 92). Aner Iwwerleeunge fir Silage-Additive sinn d'Limitéierung vun der Verbreedung vu Pathogenen, déi am Silage präsent kënne sinn (z.B. pathogen E. coli, Listeria a Salmonella), souwéi Mykotoxin-produzéierend Pilze (96-98).
Mack et al. (92) hunn sauer Zousätz an zwou Kategorien opgedeelt. Säure wéi Propionsäure, Essigsäure, Sorbinsäure a Benzoesäure erhalen déi aerob Stabilitéit vum Silage beim Fütteren u Wiederkäuer, andeems se de Wuesstum vun Hefen a Schimmelpilze limitéieren (92). Mack et al. (92) hunn Ameensäure vun anere Säure getrennt an et als direkten Acidéierer ugesinn, deen Clostridien a verduerwend Mikroorganismen hemmt, während d'Integritéit vum Silageprotein erhale bleift. An der Praxis sinn hir Salzformen déi heefegst chemesch Formen, fir déi korrosiv Eegeschafte vun de Säure an der net-salzlecher Form ze vermeiden (91). Vill Fuerschungsgruppen hunn och Ameensäure als sauer Zousaz fir Silage ënnersicht. Ameensäure ass bekannt fir säi séier Acidéierungspotenzial an hiren hemmenden Effekt op de Wuesstum vu schiedleche Silagemikroorganismen, déi de Protein- a waasserléisleche Kuelenhydratgehalt vum Silage reduzéieren (99). Dofir hunn He et al. (92) Ameensäure mat sauer Zousätz am Silage verglach. (100) hunn demonstréiert, datt Ameensäure Escherichia coli hemme kann an de pH-Wäert vum Silage senke kann. Bakterienkulturen, déi Formesäure a Mëllechsäure produzéieren, goufen och dem Silage bäigefüügt, fir d'Säurung an d'Produktioun vun organesche Säure ze stimuléieren (101). Tatsächlech hunn de Cooley et al. (101) festgestallt, datt wann de Silage mat 3% (w/v) Formesäure versäurzt gouf, d'Produktioun vu Mëllech- a Formesäuren 800 respektiv 1000 mg organescher Säure/100 g Prouf iwwerschratt huet. Mack et al. (92) hunn d'Fuerschungsliteratur iwwer Silageadditiven am Detail iwwerpréift, dorënner Studien, déi zënter 2000 publizéiert goufen, déi sech op Formesäure an aner Säure konzentréiert hunn an/oder abegraff hunn. Dofir wäert dës Iwwerpréiwung net déi eenzel Studien am Detail diskutéieren, mä einfach e puer Schlësselpunkten iwwer d'Effektivitéit vu Formesäure als chemescht Silageadditiv zesummefaassen. Souwuel ongepuffert wéi och gepuffert Formesäure goufen ënnersicht an an de meeschte Fäll Clostridium spp. Seng relativ Aktivitéiten (Kuelenhydrat-, Protein- a Laktatopnahm a Butyrat-Ausscheedung) tendéieren erofzegoen, während d'Ammoniak- a Butyratproduktioun erofgeet an d'Dréchestoffretentioun eropgeet (92). Et gëtt Aschränkungen bei der Leeschtung vun der Amberesäure, awer hir Notzung als Silageadditiv a Kombinatioun mat anere Säure schéngt e puer vun dëse Problemer ze léisen (92).
Mieresäure kann pathogen Bakterien hemmen, déi e Risiko fir d'mënschlech Gesondheet duerstellen. Zum Beispill hunn de Pauly an den Tam (102) kleng Laborsiloen mat L. monocytogenes geimpft, déi dräi verschidden Dréchestoffniveauen (200, 430 an 540 g/kg) Raaigras enthalen hunn an duerno mat Mieresäure (3 ml/kg) oder Mëllechsäurebakterien (8 × 105/g) a cellulolyteschen Enzymen ergänzt goufen. Si hunn bericht, datt béid Behandlungen L. monocytogenes op ondetektéierbar Niveauen am Silage mat nidderegem Dréchestoffgehalt (200 g/kg) reduzéiert hunn. Wéi och ëmmer, am Silage mat mëttlerer Dréchestoffgehalt (430 g/kg) war L. monocytogenes no 30 Deeg am mat Mieresäure behandelte Silage nach ëmmer detektéierbar. D'Reduktioun vun L. monocytogenes schéngt mat engem méi niddrege pH-Wäert, Mëllechsäure a kombinéierten ondissoziéierten Säuren verbonnen ze sinn. Zum Beispill hunn de Pauly an den Tam (102) festgestallt, datt d'Mëllechsäure an d'Niveaue vun der kombinéierter ondissoziéierter Säure besonnesch wichteg waren, wat de Grond kéint sinn, firwat keng Reduktioun vun L. monocytogenes a mat Miersäure behandelte Medien aus Silage mat méi héijen Dréchestoffgehalt observéiert gouf. Ähnlech Studien sollten an Zukunft fir aner üblech Silagepathogenen wéi Salmonellen a pathogen E. coli duerchgefouert ginn. Eng méi ëmfaassend 16S rDNA-Sequenzanalyse vun der gesamter Silagemikrobieller Gemeinschaft kéint och hëllefen, Ännerungen an der gesamter Silagemikrobieller Populatioun z'identifizéieren, déi a verschiddene Stadien vun der Silagefermentatioun a Präsenz vu Miersäure optrieden (103). D'Erhale vu Mikrobiomdaten kéint analytesch Ënnerstëtzung ubidden, fir de Fortschrëtt vun der Silagefermentatioun besser virauszesoen an optimal Zousazkombinatiounen z'entwéckelen, fir eng héich Silagequalitéit z'erhalen.
A Getreidefudder gëtt Amberesäure als antimikrobiellt Mëttel benotzt fir d'Pathogenniveauen a verschiddene Getreidefuddermatrices souwéi a bestëmmten Fudderzutaten, wéi z. B. Déierebiprodukter, ze limitéieren. D'Auswierkungen op d'Pathogenpopulatiounen bei Gefligel an aneren Déieren kënnen allgemeng an zwou Kategorien agedeelt ginn: direkt Auswierkungen op d'Pathogenpopulatioun vum Fudder selwer an indirekt Auswierkungen op Pathogenen, déi den Magen-Darm-Trakt vun den Déieren koloniséieren, nodeems se dat behandelt Fudder konsuméiert hunn (20, 21, 104). Et ass kloer, datt dës zwou Kategorien matenee verbonne sinn, well eng Reduktioun vu Pathogenen am Fudder zu enger Reduktioun vun der Koloniséierung féiere soll, wann d'Déier d'Fudder konsuméiert. Wéi och ëmmer, kënnen déi antimikrobiell Eegeschafte vun enger bestëmmter Säure, déi zu enger Fuddermatrix bäigefüügt gëtt, vu verschiddene Faktoren beaflosst ginn, wéi d'Zesummesetzung vum Fudder an d'Form, an där d'Säure bäigefüügt gëtt (21, 105).
Historesch gesinn huet sech d'Benotzung vu Formensäure an aner verwandte Säure haaptsächlech op déi direkt Kontroll vu Salmonellen am Déiere- a Gefligelfudder konzentréiert (21). D'Resultater vun dëse Studien goufen a verschiddene Rezensiounen, déi zu verschiddenen Zäiten publizéiert goufen, am Detail zesummegefaasst (18, 21, 26, 47, 104–106), sou datt nëmmen e puer vun de Schlësselresultater aus dëse Studien an dëser Rezensioun diskutéiert ginn. Verschidde Studien hunn gewisen, datt déi antimikrobiell Aktivitéit vu Formensäure a Fuddermatrizen vun der Dosis an der Zäit vun der Belaaschtung mat Formensäure, dem Fiichtegkeetsgehalt vun der Fuddermatrix an der Bakterienkonzentratioun am Fudder an dem Magen-Darm-Trakt vum Déier ofhänkt (19, 21, 107–109). D'Aart vun der Fuddermatrix an d'Quell vun den Déierefudderzutaten sinn och beaflossend Faktoren. Sou hunn eng Rei vu Studien gewisen, datt d'Salmonellenniveauen Bakterientoxinen, déi aus Déierebiprodukter isoléiert ginn, sech vun deenen ënnerscheede kënnen, déi aus Planzebiprodukter isoléiert ginn (39, 45, 58, 59, 110–112). Wéi och ëmmer, Ënnerscheeder an der Reaktioun op Säure wéi Ameensäure kënnen mat Ënnerscheeder am Iwwerliewe vun de Serovaren an der Ernährung an der Temperatur zesummenhänken, bei där d'Ernährung veraarbecht gëtt (19, 113, 114). Ënnerscheeder an der Serovar-Äntwert op d'Säurebehandlung kënnen och e Faktor bei der Kontaminatioun vu Gefligel mat kontaminéiertem Fudder sinn (113, 115), an Ënnerscheeder an der Virulenzgenexpression (116) kënnen och eng Roll spillen. Ënnerscheeder an der Säuretoleranz kënnen dann d'Detektioun vu Salmonellen a Kulturmedien beaflossen, wa Fuddersäuren net adäquat gepuffert sinn (21, 105, 117–122). Déi physikalesch Form vun der Ernährung (a punkto Partikelgréisst) kann och d'relativ Disponibilitéit vu Ameensäure am Magen-Darm-Trakt beaflossen (123).
Strategien fir d'antimikrobiell Aktivitéit vun der Amberesäure, déi an d'Fudder bäigefüügt gëtt, ze optimiséieren, si wichteg. Méi héich Konzentratioune vun der Säure goufen fir héich kontaminéiert Fudderzutaten virum Fuddermëschen virgeschloen, fir potenziell Schied un der Fuddermillenausrüstung a Problemer mat der Gaumen vun Déierefudder ze minimiséieren (105). De Jones (51) ass zum Schluss komm, datt Salmonellen, déi am Fudder virun der chemescher Reinigung präsent sinn, méi schwéier ze bekämpfen sinn wéi Salmonellen, déi a Kontakt mam Fudder no der chemescher Behandlung kommen. D'thermesch Behandlung vu Fudder während der Veraarbechtung an der Fuddermillen gouf als Interventioun virgeschloen, fir d'Salmonella-Kontaminatioun vu Fudder ze limitéieren, awer dëst hänkt vun der Fudderzesummesetzung, der Partikelgréisst an anere Faktoren of, déi mam Mielprozess verbonne sinn (51). Déi antimikrobiell Aktivitéit vu Säuren ass och temperaturofhängeg, an erhéicht Temperaturen a Präsenz vun organesche Säuren kënnen en synergisteschen hemmenden Effekt op Salmonellen hunn, wéi a flëssege Kulture vu Salmonella observéiert (124, 125). Verschidde Studien iwwer Salmonella-kontaminéiert Fudder ënnerstëtzen d'Iddi, datt erhéicht Temperaturen d'Effektivitéit vu Säuren an der Fuddermatrix erhéijen (106, 113, 126). Amado et al. (127) hunn en zentralen Kompositdesign benotzt fir d'Interaktioun vun Temperatur a Säure (Formsäure oder Mëllechsäure) an 10 Stämm vu Salmonella enterica an Escherichia coli ze studéieren, déi aus verschiddene Véifudder isoléiert an an acidifizéiert Véipellets geimpft goufen. Si hunn de Schluss gezunn, datt Hëtzt den dominante Faktor war, deen d'mikrobiell Reduktioun beaflosst huet, zesumme mat Säure an der Aart vum bakteriellen Isolat. De synergisteschen Effekt mat Säure dominéiert nach ëmmer, sou datt méi niddreg Temperaturen a Säurekonzentratioune kënne benotzt ginn. Si hunn awer och festgestallt, datt synergistesch Effekter net ëmmer observéiert goufen, wann Formsäure benotzt gouf, wat si dozou bruecht huet, ze verdächtegen, datt d'Verflüchtegung vun der Formsäure bei méi héijen Temperaturen oder d'Puffereffekter vun de Fuddermatrixkomponenten e Faktor waren.
D'Haltbarkeet vu Fudder virum Fütteren un Déieren ze limitéieren ass eng Méiglechkeet, d'Aféierung vu Liewensmëttelpathogenen an de Kierper vum Déier während der Fütterung ze kontrolléieren. Wann d'Säure am Fudder awer an den Magen-Darm-Trakt agaangen ass, kann se weiderhin hir antimikrobiell Aktivitéit ausüben. Déi antimikrobiell Aktivitéit vun exogenen, sauren Substanzen, déi am Magen-Darm-Trakt verabreicht ginn, kann vun enger Villzuel vu Faktoren ofhänken, dorënner d'Konzentratioun vu Magensäure, den aktiven Zentrum vum Magen-Darm-Trakt, de pH-Wäert an de Sauerstoffgehalt vum Magen-Darm-Trakt, den Alter vum Déier an déi relativ Zesummesetzung vun der gastrointestinaler Mikrobiellerpopulatioun (déi vun der Lag vum Magen-Darm-Trakt an der Reife vum Déier ofhänkt) (21, 24, 128–132). Zousätzlech produzéiert déi resident Populatioun vun anaerobe Mikroorganismen am Magen-Darm-Trakt (déi am ënneschten Verdauungstrakt vun monogastreschen Déieren dominant gëtt, wa se reifen) aktiv organesch Saieren duerch Fermentatioun, déi dann och en antagonisteschen Effekt op transient Pathogenen hunn, déi an den Magen-Darm-Trakt agoen (17, 19–21).
Vill vun der fréierer Fuerschung huet sech op d'Benotzung vun organesche Säuren, dorënner Format, konzentréiert fir Salmonellen am Magen-Darm-Trakt vu Gefligel ze limitéieren, wat a verschiddene Rezensiounen am Detail diskutéiert gouf (12, 20, 21). Wann dës Studien zesumme betruecht ginn, kënnen e puer Schlësselobservatioune gemaach ginn. McHan a Shotts (133) hunn bericht, datt d'Fütterung vu Formesäure a Propionsäure d'Niveaue vu Salmonella Typhimurium am Cecum vu Pouleten, déi mat de Bakterien geimpft goufen, reduzéiert an am Alter vu 7, 14 an 21 Deeg quantifizéiert hunn. Wéi den Hume et al. (128) awer C-14-markéiert Propionat iwwerwaacht hunn, sinn si zum Schluss komm, datt ganz wéineg Propionat an der Ernährung de Cecum erreeche kann. Et bleift ze bestëmmen, ob dëst och fir Formesäure gëllt. Viru kuerzem hunn de Bourassa et al. awer ... (134) huet bericht, datt d'Fütterung vu Formesäure a Propionsäure d'Niveaue vu Salmonella Typhimurium am Cecum vun Hénger, déi mat de Bakterien geimpft goufen, reduzéiert huet, déi am Alter vu 7, 14 an 21 Deeg quantifizéiert goufen. (132) huet festgestallt, datt d'Fütterung vu Formesäure a Konzentratioun vu 4 g/t u Broilerhénger während der 6-Wochen-Wuesstumsperiod d'Konzentratioun vu S. Typhimurium am Cecum op ënner den Detektiounsniveau reduzéiert huet.
D'Präsenz vu Formensäure an der Ernährung kéint Auswierkungen op aner Deeler vum Magen-Darm-Trakt vu Gefligel hunn. Al-Tarazi an Alshavabkeh (134) hunn demonstréiert, datt eng Mëschung aus Formensäure a Propionsäure d'Kontaminatioun mat Salmonella pullorum (S. PRlorum) an der Kulturpflanz an am Cecum reduzéiere kann. Thompson an Hinton (129) hunn observéiert, datt eng kommerziell verfügbar Mëschung aus Formensäure a Propionsäure d'Konzentratioun vu béide Säuren an der Kulturpflanz an am Mage erhéicht huet a bakterizid géint Salmonella Enteritidis PT4 an engem In-vitro-Modell ënner representativen Zuchtbedingungen war. Dës Iddi gëtt duerch In-vivo-Donnéeën vum Bird et al. (135) ënnerstëtzt, déi Formensäure an d'Drénkwaasser vu Brathénger während enger simuléierter Faaschtenzäit virum Transport bäigefüügt hunn, ähnlech wéi de Brathénger beim Faaschten virum Transport an eng Gefligelveraarbechtungsanlag duerchmaachen. D'Zousätz vu Formensäure an d'Drénkwaasser huet zu enger Reduktioun vun der Zuel vun S. Typhimurium an der Kulturpflanz an dem Nebenhoden gefouert, an zu enger Reduktioun vun der Frequenz vun S. Typhimurium-positive Kulturen, awer net vun der Zuel vun de positiven Nebenhoden (135). D'Entwécklung vu Liwwersystemer, déi organesch Säure schützen kënnen, während se am ënneschte Magen-Darm-Trakt aktiv sinn, kann hëllefen, d'Effizienz ze verbesseren. Zum Beispill gouf gewisen, datt d'Mikrokapselung vu Formensäure an hir Zousätz an d'Fudder d'Zuel vu Salmonella Enteritidis am Cekalinhalt reduzéiert (136). Dëst kann awer jee no Déierart variéieren. Zum Beispill hunn de Walia et al. (137) keng Reduktioun vu Salmonella am Cecum oder Lymphknäppchen vun 28 Deeg ale Schwäin observéiert, déi eng Mëschung aus Formensäure, Zitrounesaier a Kapselen mat äthereschen Ueleger gefüttert kruten, an obwuel d'Salmonella-Ausscheedung am Kot um 14. Dag reduzéiert war, war se um 28. Dag net reduzéiert. Si hunn gewisen, datt d'horizontal Iwwerdroung vu Salmonella tëscht Schwäin verhënnert gouf.
Obwuel Studien iwwer Formesäure als antimikrobiellt Mëttel an der Déierehaltung sech haaptsächlech op Liewensmëttel-iwwerdroe Salmonellen konzentréiert hunn, gëtt et och e puer Studien, déi sech op aner gastrointestinal Pathogenen konzentréieren. In-vitro-Studien vum Kovanda et al. (68) suggeréieren, datt Formesäure och géint aner gastrointestinal Liewensmëttel-iwwerdroe Pathogenen effektiv ka sinn, dorënner Escherichia coli a Campylobacter jejuni. Fréier Studien hunn gewisen, datt organesch Säuren (z.B. Mëllechsäure) a kommerziell Mëschungen, déi Formesäure als Zutat enthalen, d'Campylobacter-Niveauen a Gefligel reduzéiere kënnen (135, 138). Wéi awer virdru vum Beyer et al. (67) bemierkt gouf, kann d'Benotzung vu Formesäure als antimikrobiellt Mëttel géint Campylobacter Vorsicht erfuerderen. Dës Erkenntnis ass besonnesch problematesch fir Nahrungsergänzungsmittel bei Gefligel, well Formesäure déi primär Atmungsenergiequell fir C. jejuni ass. Ausserdeem gëtt ugeholl, datt en Deel vu senger gastrointestinaler Nisch op metabolescht Kräizfidderen mat gemëschte Säurefermentatiounsprodukter zréckzeféieren ass, déi vu gastrointestinale Bakterien produzéiert ginn, wéi z.B. Format (139). Dës Meenung huet eng Basis. Well Format e Chemoattraktant fir C. jejuni ass, hunn Duebelmutanten mat Defekter souwuel an der Formatdehydrogenase wéi och an der Hydrogenase eng reduzéiert Rate vun der Cekalkoloniséierung bei Brathähnchen am Verglach mat Wildtyp C. jejuni-Stämme (140, 141). Et ass nach ëmmer net kloer, a wéi engem Mooss extern Formesäurezousaz d'Koloniséierung vum Magen-Darm-Trakt duerch C. jejuni bei Hénger beaflosst. Déi tatsächlech Konzentratioune vu Magen-Darm-Formiat kënne méi niddreg sinn wéinst dem Formatkatabolismus duerch aner Magen-Darm-Bakterien oder der Formatabsorptioun am ieweschten Magen-Darm-Trakt, sou datt verschidde Variabelen dëst beaflosse kënnen. Zousätzlech ass Format e potenziellt Fermentatiounsprodukt, dat vu verschiddene Magen-Darm-Bakterien produzéiert gëtt, wat d'Gesamtniveauen vu Magen-Darm-Formiat beaflosse kann. D'Quantifizéierung vu Format am Magen-Darm-Inhalt an d'Identifikatioun vu Formatdehydrogenase-Genen mat Hëllef vu Metagenomik kënnen e puer Aspekter vun der Ökologie vu Format produzéierende Mikroorganismen opklären.
Roth et al. (142) hunn d'Auswierkunge vun der Fütterung vu Broilerhënnchen mam Antibiotikum Enrofloxacin oder enger Mëschung aus Formesäure, Essigsäure a Propionsäure op d'Prävalenz vun antibiotikaresistenten Escherichia coli verglach. Gesamt- an antibiotikaresistente E. coli-Isolate goufen a gepoolte Kotprouwen vun 1 Dag ale Broilerhënnchen an a Blöckklappenprouwen vun 14 an 38 Deeg ale Broilerhënnchen gezielt. E. coli-Isolate goufen op Resistenz géint Ampicillin, Cefotaxim, Ciprofloxacin, Streptomycin, Sulfamethoxazol an Tetracyclin no vir bestëmmte Grenzwäerter fir all Antibiotikum getest. Wéi déi jeeweileg E. coli-Populatioune quantifizéiert a charakteriséiert goufen, hunn weder Enrofloxacin nach d'Säurecocktail-Zousaz d'Gesamtzuel vun E. coli, déi aus de Blöckklappen vun 17 an 28 Deeg ale Broilerhënnchen isoléiert goufen, verännert. Vullen, déi mat der mat Enrofloxacin ergänzter Ernährung gefüttert goufen, haten erhéicht Niveauen vun Ciprofloxacin-, Streptomycin-, Sulfamethoxazol- a Tetracyclin-resistenten E. coli an e reduzéierte Niveau vun Cefotaxim-resistenten E. coli am Ceca. Vullen, déi de Cocktail gefüttert goufen, haten eng reduzéiert Zuel vun Ampicillin- a Tetracyclin-resistenten E. coli am Ceca am Verglach mat Kontroll- a mat Enrofloxacin ergänzte Vullen. Vullen, déi mat der gemëschter Säure gefüttert goufen, haten och eng Reduktioun vun der Zuel vun Ciprofloxacin- a Sulfamethoxazol-resistenten E. coli am Cecum am Verglach mat Vullen, déi mat Enrofloxacin gefüttert goufen. De Mechanismus, duerch deen Säure d'Zuel vun antibiotikaresistenten E. coli reduzéieren, ouni d'Gesamtzuel vun E. coli ze reduzéieren, ass nach ëmmer net kloer. D'Resultater vun der Studie vum Roth et al. sinn awer mat deene vun der Enrofloxacin-Grupp iwwereneestëmmend. (142) Dëst kéint en Indikatioun fir eng reduzéiert Verbreedung vun Antibiotikaresistenzgenen an E. coli sinn, wéi zum Beispill déi plasmidverlinkt Inhibitoren, déi vum Cabezon et al. (143) beschriwwe ginn. Et wier interessant, eng méi detailléiert Analyse vun der Plasmid-vermittelter Antibiotikaresistenz an der gastrointestinaler Populatioun vu Gefligel a Präsenz vu Fudderzousätz wéi Mieresäure duerchzeféieren an dës Analyse weider ze verfeineren andeems de gastrointestinale Resistenzsystem bewäert gëtt.
D'Entwécklung vun optimalen antimikrobiellen Fudderzousätz géint Pathogenen sollt idealerweis minimal Auswierkungen op déi allgemeng Magen-Darm-Flora hunn, besonnesch op déi Mikrobiota, déi als virdeelhaft fir de Wirt ugesi ginn. Wéi och ëmmer, exogen verabreicht organesch Saieren kënnen schiedlech Auswierkungen op déi resident Magen-Darm-Mikrobiota hunn an hir Schutzeigenschaften géint Pathogenen bis zu engem gewësse Grad negéieren. Zum Beispill hunn Thompson an Hinton (129) reduzéiert Mëllechsäureniveauen an der Kultur bei Legehénger observéiert, déi mat enger Mëschung aus Formesäure a Propionsäure gefiddert goufen, wat drop hiweist, datt d'Präsenz vun dësen exogenen organesche Saieren an der Kultur zu enger Reduktioun vun de Laktobazillen an der Kultur gefouert huet. D'Laktobazillen an der Kultur ginn als Barrière fir Salmonellen ugesinn, an dofir kann d'Stéierung vun dëser residenter Kulturmikrobiota schiedlech fir déi erfollegräich Reduktioun vun der Salmonella-Koloniséierung vum Magen-Darm-Trakt sinn (144). Açıkgöz et al. hunn festgestallt, datt d'Auswierkunge vun de Vullen op den ënneschte Magen-Darm-Trakt méi niddreg kënne sinn. (145) Et goufen keng Ënnerscheeder an der gesamter Darmflora oder den Escherichia coli Zuelen bei 42 Deeg ale Brathénger fonnt, déi Waasser gedronk hunn, dat mat Formesäure versäuert gouf. D'Auteuren hunn drop higewisen, datt dëst doduerch zeréckzeféiere kéint, datt Formiat am ieweschten Magen-Darm-Trakt metaboliséiert gëtt, wéi aner Fuerscher mat exogenen verabreichten Kuerzkettegfettsäuren (SCFA) observéiert hunn (128, 129).
De Schutz vu Formensäure duerch eng Form vun Enkapselung kéint hëllefen, datt se an den ënneschten Magen-Darm-Trakt ukënnt. (146) huet festgestallt, datt mikroenkapseléiert Formensäure den Gesamtgehalt u kuerzkettege Fettsäuren (SCFA) am Cecum vu Schwäin am Verglach mat Schwäin, déi ongeschützt Formensäure gefiddert goufen, däitlech erhéicht huet. Dëst Resultat huet d'Auteuren dozou bruecht ze suggeréieren, datt Formensäure effektiv an den ënneschten Magen-Darm-Trakt erreeche kann, wa se richteg geschützt ass. Wéi och ëmmer, verschidde aner Parameteren, wéi Format- a Laktatkonzentratiounen, obwuel méi héich wéi déi bei Schwäin, déi eng Kontrolldiät kruten, waren net statesch anescht wéi déi bei Schwäin, déi eng ongeschützt Formatdiät kruten. Och wann Schwäin, déi souwuel ongeschützt wéi och geschützt Formensäure kruten, eng bal dräifach Erhéijung vun der Mëllechsäure gewisen hunn, goufen d'Laktobazillenzuelen duerch keng vun deenen zwou Behandlungen geännert. D'Ënnerscheeder kënne méi ausgeprägt sinn fir aner Mëllechsäure produzéierend Mikroorganismen am Cecum (1), déi net duerch dës Methoden nogewise ginn an/oder (2) deenen hir Metabolismusaktivitéit beaflosst gëtt, wouduerch de Fermentatiounsmuster sou geännert gëtt, datt resident Laktobazillen méi Mëllechsäure produzéieren.
Fir d'Auswierkunge vu Fudderzousätz op den Magen-Darm-Trakt vu Bauerenhaffdéieren méi genee ze studéieren, si Methode fir d'Identifikatioun vu mikrobiellen Elementer mat méi héijer Opléisung gebraucht. An de leschte Joren gouf d'Next-Generation-Sequenzéierung (NGS) vum 16S RNA-Gen benotzt fir Mikrobiomtaxa z'identifizéieren an d'Diversitéit vu mikrobiellen Gemeinschaften ze vergläichen (147), wat e besser Verständnis vun den Interaktioune tëscht Fudderzousätz an der Magen-Darm-Mikrobiota vu Liewensmëtteldéieren, wéi Gefligel, erméiglecht huet.
Verschidde Studien hunn d'Mikrobiomsequenzéierung benotzt fir d'Reaktioun vum Magen-Darm-Mikrobiom vum Poulet op d'Formiat-Ergänzung ze evaluéieren. Oakley et al. (148) hunn eng Studie mat 42 Deeg ale Broilerhénger duerchgefouert, déi mat verschiddene Kombinatioune vu Formesäure, Propionsäure a mëttelketteg Fettsäuren an hirem Drénkwaasser oder Fudder ergänzt goufen. Impfhénger goufen mat engem Nalidixinsäure-resistente Salmonella typhimurium-Stamm infizéiert an hir Zäck goufen am Alter vun 0, 7, 21 an 42 Deeg ewechgeholl. Zäckelproben goufen fir 454 Pyrosequenzéierung virbereet an d'Sequenzéierungsresultater goufen fir Klassifikatioun a Ähnlechkeetsvergläich evaluéiert. Am Allgemengen hunn d'Behandlungen net signifikant den Zäckelmikrobiom oder d'S. Typhimurium-Niveaue beaflosst. Wéi och ëmmer, d'Salmonella-Detektiounsraten sinn am Allgemengen erofgaang wéi d'Vullen méi al goufen, wéi duerch d'taxonomesch Analyse vum Mikrobiom bestätegt gouf, an déi relativ Heefegkeet vu Salmonella-Sequenzen ass och mat der Zäit erofgaang. D'Auteuren bemierken, datt mat der Zäit, wou d'Broiler méi al goufen, d'Diversitéit vun der Zackfläschmikrobialpopulatioun zougeholl huet, mat de bedeitendsten Ännerungen an der Magen-Darm-Flora, déi an alle Behandlungsgruppen observéiert goufen. An enger rezenter Studie hunn den Hu et al. (149) d'Effekter vum Drénkwaasser an dem Füttern vun enger Ernährung ergänzt mat enger Mëschung aus organesche Säuren (Ambeensäure, Essigsäure, Propionsäure an Ammoniumformat) a Virginiamycin op Zackfläschmikrobiomprouwen vu Broilerhénger verglach, déi an zwou Etappen (1–21 Deeg an 22–42 Deeg) gesammelt goufen. Obwuel e puer Ënnerscheeder an der Diversitéit vum Zackfläschmikrobiom tëscht de Behandlungsgruppen am Alter vun 21 Deeg observéiert goufen, goufen keng Ënnerscheeder an der Diversitéit vun α- oder β-Bakterien no 42 Deeg festgestallt. Well et keng Ënnerscheeder am Alter vun 42 Deeg gouf, hunn d'Auteuren d'Hypothes opgestallt, datt de Wuesstemsvirdeel op déi fréier Etabléierung vun engem optimal diversifizéierte Mikrobiom zréckzeféiere kéint.
Eng Mikrobiomanalyse, déi sech nëmmen op d'Zackfläschmikrobiell Gemeinschaft konzentréiert, reflektéiert eventuell net wou am Magen-Darm-Trakt déi meescht Effekter vun organesche Säuren aus der Nahrung optrieden. De Mikrobiom vum ieweschten Magen-Darm-Trakt vu Brathähnchen kéint méi ufälleg fir d'Effekter vun organesche Säuren aus der Nahrung sinn, wéi d'Resultater vum Hume et al. (128) suggeréieren. Hume et al. (128) hunn demonstréiert, datt de gréissten Deel vum exogenen bäigefüügte Propionat am ieweschten Magen-Darm-Trakt vu Vullen absorbéiert gouf. Rezent Studien iwwer d'Charakteriséierung vu Magen-Darm-Mikroorganismen ënnerstëtzen dës Vue och. Nava et al. (150) hunn demonstréiert, datt eng Kombinatioun vun enger Mëschung aus organesche Säuren [DL-2-Hydroxy-4(Methylthio)butyrsäure], Ameensäure a Propionsäure (HFP) d'Darm-Mikrobiota beaflosst an d'Lactobacillus-Koloniséierung am Ileum vun Hénger erhéicht huet. Viru kuerzem hunn de Goodarzi Borojeni et al. (150) huet gewisen, datt eng Kombinatioun aus enger organescher Saiermëschung [DL-2-Hydroxy-4(Methylthio)butyrsäure], Ameensäure a Propionsäure (HFP) d'Darmflora beaflosst huet an d'Lactobacillus-Koloniséierung am Ileum vun Hénger erhéicht huet. (151) huet d'Fütterung vu Broilerhénger mat enger Mëschung aus Ameensäure a Propionsäure an zwou Konzentratiounen (0,75% an 1,50%) fir 35 Deeg ënnersicht. Um Enn vum Experiment goufen d'Kroun, de Mo, déi distal zwee Drëttel vum Ileum an den Cecum ewechgeholl a Prouwe goufe fir d'quantitativ Analyse vun der spezifescher gastrointestinaler Flora a Metabolitte mat RT-PCR geholl. An der Kultur huet d'Konzentratioun vun organesche Saieren net d'Heefegkeet vu Lactobacillus oder Bifidobacterium beaflosst, awer d'Populatioun vu Clostridium erhéicht. Am Ileum waren déi eenzeg Ännerungen eng Ofsenkung vu Lactobacillus an Enterobacter, während dës Flora am Cecum onverännert bliwwen ass (151). Bei der héchster Konzentratioun vun organescher Saierzousaz war déi total Mëllechsäurekonzentratioun (D an L) an der Kulturplanz reduzéiert, d'Konzentratioun vun deenen zwou organesche Saieren am Kierpermaag war reduzéiert, an d'Konzentratioun vun organesche Saieren war am Cekum méi niddreg. Et gouf keng Ännerungen am Ileum. Wat d'Kuerzkettegfettsaieren (SCFA) ugeet, war déi eenzeg Ännerung an der Kulturplanz a vum Kierpermaag vu Vullen, déi mat organesche Saieren gefüttert goufen, den Propionatniveau. Vullen, déi mat der méi niddreger Konzentratioun vun organescher Saier gefüttert goufen, hunn eng bal zéngfach Erhéijung vum Propionat an der Kultur gewisen, während Vullen, déi mat deenen zwou Konzentratioune vun organescher Saier gefüttert goufen, eng aacht- respektiv fofzéngfach Erhéijung vum Propionat am Kierpermaag gewisen hunn. D'Erhéijung vun Acetat am Ileum war manner wéi duebel sou grouss. Am Allgemengen ënnerstëtzen dës Donnéeën d'Meenung, datt déi meescht Effekter vun der externer Uwendung vun organescher Saier am Ertrag evident waren, während organesch Saieren minimal Auswierkungen op déi ënnescht gastrointestinal mikrobiell Gemeinschaft haten, wat drop hiweist, datt d'Fermentatiounsmuster vun der residenter Flora am ieweschten Magen-Darm-Trakt geännert gi sinn.
Et ass kloer, datt eng méi detailléiert Charakteriséierung vum Mikrobiom néideg ass, fir d'mikrobiell Reaktiounen op Format am ganze Magen-Darm-Trakt vollstänneg ze verstoen. Eng méi detailléiert Analyse vun der mikrobieller Taxonomie vu spezifesche Magen-Darm-Kompartimenter, besonnesch den ieweschte Kompartimenter wéi der Kultur, kéint weider Abléck an d'Auswiel vu bestëmmte Gruppe vu Mikroorganismen ginn. Hir metabolesch an enzymatesch Aktivitéite kéinten och bestëmmen, ob si eng antagonistesch Bezéiung mat Pathogenen hunn, déi an den Magen-Darm-Trakt kommen. Et wier och interessant, metagenomesch Analysen duerchzeféieren, fir festzestellen, ob d'Beliichtung mat sauren chemeschen Zousätz während dem Liewe vu Vullen fir méi "säuretolerant" resident Bakterien selektéiert, an ob d'Präsenz an/oder d'metabolesch Aktivitéit vun dëse Bakterien eng zousätzlech Barrière fir d'Koloniséierung vu Pathogenen duerstelle géif.
Formesäure gëtt zënter ville Joren als chemeschen Zousazstoff an Déierefudder a Silagesaierer benotzt. Ee vun hiren Haaptanwendungen ass seng antimikrobiell Wierkung fir d'Zuel vu Pathogenen am Fudder an hir spéider Koloniséierung am Magen-Darm-Trakt vu Vullen ze limitéieren. In-vitro-Studien hunn gewisen, datt Formesäure e relativ effektivt antimikrobiellt Mëttel géint Salmonellen an aner Pathogenen ass. Wéi och ëmmer, d'Benotzung vu Formesäure a Fuddermatrizen kann duerch déi héich Quantitéit un organescher Matière an de Fudderzutaten an hir potenziell Pufferkapazitéit limitéiert sinn. Formesäure schéngt en antagonisteschen Effekt op Salmonellen an aner Pathogenen ze hunn, wann se iwwer Fudder oder Drénkwaasser ageholl gëtt. Wéi och ëmmer, dësen Antagonismus trëtt haaptsächlech am ieweschten Magen-Darm-Trakt op, well d'Formesäurekonzentratioune am ënneschten Magen-Darm-Trakt reduzéiert kënne ginn, wéi et de Fall mat Propionsäure ass. De Konzept vum Schutz vu Formesäure duerch Kapselung bitt eng potenziell Approche fir méi Säure an den ënneschten Magen-Darm-Trakt ze liwweren. Ausserdeem hunn Studien gewisen, datt eng Mëschung aus organesche Säure méi effektiv ass fir d'Gefligelleistung ze verbesseren wéi d'Administratioun vun enger eenzeger Säure (152). Campylobacter am Magen-Darm-Trakt kéint anescht op Format reagéieren, well e Format als Elektronendonor benotze kann, a Format seng Haaptenergiequell ass. Et ass net kloer, ob eng Erhéijung vun de Formatkonzentratioune am Magen-Darm-Trakt fir Campylobacter gutt wier, an dëst kéint net geschéien, ofhängeg vun anere Magen-Darm-Flora, déi Format als Substrat benotze kann.
Weider Studien sinn néideg fir d'Auswierkunge vun der gastrointestinaler Mieresäure op net-pathogen, resident gastrointestinal Mikroben z'ënnersichen. Mir léiwer selektiv Pathogenen unzegräifen, ouni Memberen vum gastrointestinalen Mikrobiom ze stéieren, déi fir de Wirt nëtzlech sinn. Dëst erfuerdert awer eng méi detailléiert Analyse vun der Mikrobiomsequenz vun dëse residente gastrointestinalen mikrobiellen Gemeinschaften. Obwuel e puer Studien iwwer de Cecal-Mikrobiom vu mat Mieresäure behandelte Vullen publizéiert goufen, ass méi Opmierksamkeet op déi iewescht gastrointestinal mikrobiell Gemeinschaft gebraucht. D'Identifikatioun vu Mikroorganismen an de Verglach vun Ähnlechkeeten tëscht gastrointestinalen mikrobiellen Gemeinschaften a Präsenz oder Absenz vu Mieresäure kann eng onvollstänneg Beschreiwung sinn. Weider Analysen, dorënner Metabolomik a Metagenomik, sinn néideg fir funktionell Ënnerscheeder tëscht zesummesetzungsähnleche Gruppen ze charakteriséieren. Sou eng Charakteriséierung ass entscheedend fir d'Bezéiung tëscht der gastrointestinaler mikrobieller Gemeinschaft an de Leeschtungsreaktioune vun de Vullen op Verbesserungsmëttel op Basis vu Mieresäure ze etabléieren. D'Kombinatioun vu verschiddenen Approchen fir d'gastrointestinal Funktioun méi genee ze charakteriséieren, sollt d'Entwécklung vu méi effektiven Ergänzungsstrategien fir organesch Säure erméiglechen an letztendlich d'Prognosen iwwer optimal Gesondheet a Leeschtung vu Vullen verbesseren, wärend d'Risike fir d'Liewensmëttelsécherheet limitéiert ginn.
Den SR huet dës Iwwerpréiwung mat der Hëllef vum DD an dem KR geschriwwen. All Autoren hunn substantiell Bäiträg zu der Aarbecht geleescht, déi an dëser Iwwerpréiwung presentéiert gëtt.
D'Auteuren erklären, datt dës Iwwerpréiwung vun der Anitox Corporation finanziell Hëllef kritt huet, fir d'Schreiwen an d'Publikatioun vun dëser Iwwerpréiwung ze initiéieren. D'Finanzéierer haten keen Afloss op d'Meenungen an d'Conclusiounen, déi an dësem Iwwerpréiwungsartikel ausgedréckt goufen, oder op d'Entscheedung, en ze publizéieren.
Déi reschtlech Autoren erklären, datt d'Fuerschung ouni kommerziell oder finanziell Bezéiungen duerchgefouert gouf, déi als potenziell Interessenkonflikt kéinte interpretéiert ginn.
Den Dr. DD wëll d'Ënnerstëtzung vun der University of Arkansas Graduate School duerch e Distinguished Teaching Fellowship, souwéi déi weider Ënnerstëtzung vum University of Arkansas Cell and Molecular Biology Program an dem Department of Food Sciences, ausdrécken. Zousätzlech wëllen d'Auteuren dem Anitox fir déi initial Ënnerstëtzung beim Schreiwe vun dëser Iwwerpréiwung Merci soen.
1. Dibner JJ, Richards JD. Benotzung vun antibiotesche Wuestumsförderer an der Landwirtschaft: Geschicht a Wierkungsmechanismen. Poultry Science (2005) 84:634–43. doi: 10.1093/ps/84.4.634
2. Jones FT, Rick SC. Geschicht vun der Entwécklung an Iwwerwaachung vun antimikrobiellen Agenten am Gefligelfudder. Poultry Science (2003) 82:613–7. doi: 10.1093/ps/82.4.613
3. Broom LJ. Subinhibitoresch Theorie vun antibiotesche Wuestumsförderer. Poultry Science (2017) 96:3104–5. doi: 10.3382/ps/pex114
4. Sorum H, L'Abe-Lund TM. Antibiotikaresistenz bei Liewensmëttelbakterien - Konsequenze vu Stéierungen a globale bakteriellen geneteschen Netzwierker. International Journal of Food Microbiology (2002) 78:43–56. doi: 10.1016/S0168-1605(02)00241-6
5. Van Immerseel F, Cauwaerts K, Devriese LA, Heesebroek F, Ducatel R. Fudderzusätz fir d'Kontroll vu Salmonellen am Fudder. World Journal of Poultry Science (2002) 58:501–13. doi: 10.1079/WPS20020036
6. Angulo FJ, Baker NL, Olsen SJ, Anderson A, Barrett TJ. Antimikrobiell Notzung an der Landwirtschaft: Kontroll vun der Iwwerdroung vun antimikrobieller Resistenz op de Mënsch. Seminaren iwwer pediatresch Infektiounskrankheeten (2004) 15:78–85. doi: 10.1053/j.spid.2004.01.010
7. Lekshmi M, Ammini P, Kumar S, Varela MF. Ëmfeld vun der Liewensmëttelproduktioun an d'Entwécklung vun der antimikrobieller Resistenz bei mënschleche Pathogenen, déi vun Déieren ofgeleet sinn. Mikrobiologie (2017) 5:11. doi: 10.3390/microorganisms5010011
8. Lourenço JM, Seidel DS, Callaway TR. Kapitel 9: Antibiotike a Darmfunktioun: Geschicht an aktuellen Zoustand. In: Ricke SC, Hrsg. Verbesserung vun der Darmgesondheet bei Gefligel. Cambridge: Burley Dodd (2020). Säiten 189–204. DOI: 10.19103/AS2019.0059.10
9. Rick SC. Nr 8: Feed Hygiène. In: Dewulf J, van Immerzeel F, eds. Biosecurity an Déiereproduktioun a Veterinärmedizin. Leuven: ACCO (2017). Säiten 144-76.