Микробиом птицы
 | Эта статья может быть недостаточно сфокусированной или может быть посвящена более чем одной теме . ( ноябрь 2023 г. ) |
Микробиом птицы домашней — малоизученная, но чрезвычайно важная часть птицеводческой отрасли. Птица определяется как любой вид птиц, используемый в производственных целях, например, в пищу или для производства пуховых перьев. [ 1 ] Соединенные Штаты потребляют больше птицы, особенно мяса бройлеров, чем любого другого типа белка. [ 2 ] Во всем мире птица составляет 33% потребляемого мяса. [ 3 ] Это делает домашнюю птицу чрезвычайно ценной, а влияние микробиома птицы на здоровье и продуктивность еще более ценным. Антони ван Левенгук был первым, кто заметил микробы внутри животных через образцы стула, что дало свет на дальнейшие исследования микробиома кишечника . [ 4 ] Его открытие привело к постоянно развивающемуся изучению микробиоты и микробиома. Микробиота – это совокупность живых организмов, включая бактерии, вирусы, грибы и археи в окружающей среде. [ 5 ] Микробиом — это комбинация микробиоты и дополнительных активностей этой системы, включая метаболиты и химические вещества в среде обитания. [ 5 ] Большая часть работы, проделанной для характеристики микробиома домашней птицы, была проделана за последнее десятилетие с использованием секвенирования 16s рРНК . [ 6 ]
Производственные воздействия
[ редактировать ]
Микробиом домашней птицы включает все живые микробы, находящиеся внутри и на птице, а также в окружающей среде. [ 7 ] Однако исследования микробов, важных для производства, в значительной степени сконцентрированы в пищеварительном тракте. [ 8 ] повышенное количество Lactobacillus, Cornebacterium, Coprobacillus и Slakia, обнаруженных в слепых отростках цыплят, увеличивает коэффициент конверсии корма у цыплят-бройлеров. Было показано, что [ 8 ] Противоположное можно сказать о Akkermansia muciniphila и парабактериоцидах слепой кишки, которые, как было доказано, оказывают негативное влияние на общение при кормлении. [ 8 ] Кроме того, у кур-несушек была показана корреляция между дисперсией кишечной микробиоты и степенью конверсии корма. [ 6 ] Исследование кур-несушек показало, что Anaerosporobacter, Candidatus Stoquefichus и Fournierella отрицательно связаны с конверсией корма в отношении яйценоскости и поддержания живой массы. [ 6 ] Предполагается, что индейки и утки, хотя и недостаточно изучены, имеют очень схожие корреляции конверсии корма с микробиомом.
В качестве альтернативы была изучена важность микробиома для производства утиных инкубационных яиц. [ 9 ] Фактические данные показывают, что утки с более разнообразной микробиотой в подстилке или подстилке, особенно содержащей большое количество стафилококков, коринебактерий и бревибактерий , имеют худшее качество яиц и показатели вылупления. [ 9 ] Окружающая среда, в которой выращивается домашняя птица, может оказать существенное влияние на ее производство, поскольку она может существенно повлиять на микробы, воздействию которых она подвергается и которые в конечном итоге колонизируются внутри и на теле птиц. [ 9 ] [ 10 ]
Колонизация патогенов
[ редактировать ]
Колонизация патогенов является одной из наиболее важных частей микробиома птицы, поскольку она влияет как на здоровье птиц, так и на здоровье потребителей. Самый известный бактериальный патоген в отношении домашней птицы – сальмонелла из-за ее риска для здоровья человека и высокой распространенности. [ 13 ] [ 14 ] Сальмонелла может легко колонизировать кишечник домашней птицы, однако в некоторых исследованиях используются целевые фаги для удаления сальмонеллы из микробиома цыплят-бройлеров. [ 15 ] Salmonella Typhimurium – это человеческий патоген, который представляет опасность для потребителей из-за своей способности колонизировать пищеварительный тракт птицы, не причиняя ей вреда. [ 16 ] К счастью, исследователи изучают различные микробные взаимодействия, такие как пробиотики, и влияние метаболитов на предотвращение колонизации сальмонеллы и восстановление здоровой микробиоты кишечника после инфекции. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] Другим патогеном, который может колонизировать кишечник домашней птицы, является Clostridium perfringens. [ 19 ] . Типы А и С этой бактерии могут вызывать некротический энтерит, характеризующийся разложением и воспалением кишечной ткани. [ 19 ] [ 20 ] Однако это происходит только при определенных диетических условиях и в сочетании с кокцидиями паразита. [ 19 ] [ 20 ] В исследовании, проведенном в 2021 году, в ходе которого ученые пытались охарактеризовать бактериальный состав дыхательных путей индеек, они обнаружили, что присутствие орнитобактерий и микоплазмы подвергает индеек более высокому риску респираторных инфекций. [ 21 ] На индейках также было показано, что домашние индейки имеют меньше микробного разнообразия и более патогенные и устойчивые к антибиотикам штаммы бактерий, устойчивые в их кишечнике, чем их дикие собратья. [ 22 ]
Анатомические области
[ редактировать ]Перья и кожа
[ редактировать ]Внешняя часть птицы покрыта комбинацией перьев и кожи, имеющей уникальный микробиом, основанный на ее метаболитах и воздействии окружающей среды. Бактерии кожи и перьев часто являются аэробными из-за воздействия кислорода. По-видимому, нет никакой разницы в том, есть ли жгутиковые и нежгутиковые бактерии, присутствующие на внешней стороне курицы или прикрепляющиеся к ней. [ 23 ] Микробиом внешней поверхности курицы представляет собой серьезную проблему для птицеперерабатывающей промышленности, поскольку позволяет избежать присутствия патогенов при употреблении в пищу. [ 24 ]
Пищеварительный тракт
[ редактировать ]Пищеварительный тракт птиц отличается от пищеварительного тракта всех других животных. Пищеварительная система птиц включает пищевод, зоб, желудочек, желудок, петлю двенадцатиперстной кишки, тощую кишку, подвздошную кишку, слепые кишки, толстую кишку и клоаку. [ 25 ] Каждый из этих участков имеет уникальный pH и микробиоту, живущую внутри него. [ 8 ] Было обнаружено, что у уток Bacteroidetes являются основным типом, встречающимся в слепых ветвях. [ 26 ] В то время как другие регионы пищеварительного тракта были более разнообразными, поддерживая Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidetes, Cyanobacteria и Actinobacteria. [ 26 ] Также отмечено, что в пищеварительном тракте увеличивается численность и разнообразие бактерий по мере продвижения от преджелудка к клоаке или прямой кишке птицы. [ 26 ]
Половые пути
[ редактировать ]Репродуктивный тракт, также известный как яйцевод, столь же разнообразен, как и пищеварительный тракт, в плане дифференцированных участков и различий в химических и физиологических свойствах. Репродуктивный тракт самки домашней птицы состоит из яичника, воронки, большой кости, перешейка, скорлуповой железы, влагалища и клоаки. [ 27 ] Между тем, репродуктивный тракт самцов кур и индеек состоит из семенников, семявыносящего протока, семявыбрасывающего протока и клоаки. [ 27 ] У уток анатомия самцов немного другая из-за наличия полового члена. [ 28 ] Микробиом яйцевода индеек характеризуется 19 типами, включая несколько патогенных видов, и связан со здоровьем молоди индеек. [ 29 ] Кроме того, исследователи обнаружили, что существует сильная корреляция между присутствием Bacteroides fragilis, Bacteroides salanitronis, Bacteroides barnesiae и Clostridium leptum во влагалище и репродуктивном тракте курицы-несушки и ее производством более высокого количества и качества яиц. [ 30 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Виды домашней птицы | Ворота в птицеводство и продукцию» . www.фао.орг . Проверено 7 ноября 2023 г.
- ^ «Внутреннее потребление мяса бройлеров (птицы) по странам в 1000 тонн – рейтинги стран» . www.indexmundi.com . Проверено 7 ноября 2023 г.
- ^ «Потребление животного белка» . Наш мир в данных . Проверено 7 ноября 2023 г.
- ^ Берчик, Пржемысл (01 марта 2011 г.). «Ось микробиота-кишечник-мозг: чему научиться у кишечных бактерий?» . Гут . 60 (3): 288–289. дои : 10.1136/gut.2010.226779 . ISSN 0017-5749 . ПМИД 21296788 . S2CID 206952233 .
- ^ Перейти обратно: а б Берг, Габриэле; Рыбакова Дарья; Фишер, Дорин; Чернава, Томислав; Верже, Мари-Кристин Шампомье; Чарльз, Тревор; Чен, Сяоюлун; Коколин, Лука; Эверсол, Келли; Коррал, Хема Эрреро; Казу, Мария; Кинкель, Линда; Ланге, Лене; Лима, Нельсон; Лой, Александр (20 августа 2020 г.). «Поправка: пересмотр определения микробиома: старые концепции и новые проблемы» . Микробиом . 8 (1): 119. дои : 10.1186/s40168-020-00905-x . ISSN 2049-2618 . ПМЦ 7441691 . ПМИД 32819450 .
- ^ Перейти обратно: а б с Чжоу, Цяньцянь, Гу, Шуан; У, Гуйцинь; Ли, Сяочан; Вэнь, Чаолян; Сунь, Ян, Нин; « Генетический и микробиомный анализ эффективности кормов у кур-несушек» ( 102 4 ) : 102393. doi : 10.1016 . ISSN 0032-5791 . PMC 9958098. 254523898 PMID 36805401. S2CID j.psj.2022.102393 / .
- ^ Пан, Дэн; Ю, Чжунтанг (01 января 2014 г.). «Кишечный микробиом птицы и его взаимодействие с хозяином и рационом» . Кишечные микробы . 5 (1): 108–119. дои : 10.4161/gmic.26945 . ISSN 1949-0976 . ПМК 4049927 . ПМИД 24256702 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Вэнь К., Ян В., Май К. и др. Совместный вклад кишечной микробиоты и генетики хозяина в эффективность кормления кур. Микробиом 9, 126 (2021). дои : 10.1186/s40168-021-01040-x
- ^ Перейти обратно: а б с Ли, Чжэнь; Санг, Цян-Цян; Сунь, Юнь-Сяо; Лю, Ин; Хоу, Чжо-Чэн (17 декабря 2022 г.). «Изучение влияния микробиоты на производство утиных полосатых яиц» . Птицеводство . 102 (3): 102436. doi : 10.1016/j.psj.2022.102436 . ISSN 0032-5791 . ПМЦ 9842688 . ПМИД 36623335 .
- ^ Ван, Шумей; Чен, Ли; Он, Маочжан; Шен, Джунда; Ли, Гоцинь; Тао, Чжэнжун; Ву, Руронг; Лу, Лижи (09 мая 2018 г.). «Различные условия выращивания меняют состав микробиоты кишечника и физиологию хозяина уток Шаосин» . Научные отчеты . 8 (1): 7387. Бибкод : 2018NatSR...8.7387W . дои : 10.1038/s41598-018-25760-7 . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 5943461 . ПМИД 29743727 .
- ^ «Информация для медицинских работников | Брюшной тиф» . www.cdc.gov . 03.07.2023 . Проверено 16 ноября 2023 г.
- ^ CDC (05.06.2023). «Сальмонелла и еда» . Центры по контролю и профилактике заболеваний . Проверено 16 ноября 2023 г.
- ^ CDC (05.06.2023). «Сальмонелла и еда» . Центры по контролю и профилактике заболеваний . Проверено 13 ноября 2023 г.
- ^ Центры по контролю и профилактике заболеваний (10 ноября 2022 г.). «CDC: Вспышки сальмонеллы, связанные с домашним птицеводством» . Центры по контролю и профилактике заболеваний . Проверено 13 ноября 2023 г.
- ^ «Коктейль сальмонеллы-фага, его влияние и польза для кишечника цыплят на коммерческой ферме» . www.researchsquare.com . 23 мая 2020 г. Проверено 16 ноября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Робинсон, Келси; Ассумпкао, Анна ЛФВ; Арси, Комала; Эрф, Гизела Ф.; Донохью, Энни; Джесудхасан, Палми Р.Р. (20 октября 2022 г.). «Влияние колонизации Salmonella Typhimurium на созревание микробиоты и популяцию лейкоцитов крови у цыплят-бройлеров» . Животные . 12 (20): 2867. дои : 10.3390/ani12202867 . ISSN 2076-2615 . ПМЦ 9597776 . ПМИД 36290253 .
- ^ Хан, Самиулла; Чусалкар, Капил К. (2020). «Инфекция Salmonella Typhimurium нарушает работу, но постоянное кормление пробиотиком на основе Bacillus восстанавливает микробиоту кишечника у инфицированных кур» . Журнал зоотехники и биотехнологии . 11:29 . doi : 10.1186/s40104-020-0433-7 . ISSN 1674-9782 . ПМК 7087389 . ПМИД 32211190 .
- ^ Джейкобсон, Аманда; Лам, Лилиан; Раджендрам, Манохари; Тамбурини, Фиона; Ханикатт, Джаред; Фам, Трунг; Ван Треурен, Уилл; Прусс, Кали; Стейблер, Стивен Рассел; Луго, Кайлер; Були, Донна М.; Вилчес-Мур, Хосе Г.; Смит, Марк; Зонненбург, Джастин Л.; Бхатт, Ами С. (8 августа 2018 г.). «Метаболит, продуцируемый комменсалами кишечника, опосредует колонизационную устойчивость к инфекции сальмонеллы» . Клетка-хозяин и микроб . 24 (2): 296–307.e7. дои : 10.1016/j.chom.2018.07.002 . ISSN 1934-6069 . ПМК 6223613 . ПМИД 30057174 .
- ^ Перейти обратно: а б с Ван Иммерзель, Филип; Де Бак, Йерун; Пасманс, Фрэнк; Хайгебарт, Жерар; Хезебрук, Фредди; Дукатель, Ричард (декабрь 2004 г.). «Clostridium perfringens в домашней птице: новая угроза для здоровья животных и населения» . Птичья патология: Журнал WVPA . 33 (6): 537–549. дои : 10.1080/03079450400013162 . ISSN 0307-9457 . ПМИД 15763720 . S2CID 22076820 .
- ^ Перейти обратно: а б «Птичий некротический энтерит» . расширение.psu.edu . Проверено 16 ноября 2023 г.
- ^ Курса, Олимпия; Томчик, Гжегож; Савицка-Дуркалек, Анна; Гиза, Александра; Сломяны-Шварц, Магдалена (28 января 2021 г.). «Бактериальные сообщества верхних дыхательных путей индеек» . Научные отчеты . 11 (1): 2544. doi : 10.1038/s41598-021-81984-0 . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 7843632 . ПМИД 33510238 .
- ^ Крафт, Джулия; Эддингтон, Хайрам; Кристман, Николас Д.; Прайор, Уэстон; Частон, Джон М.; Эриксон, Дэвид Л.; Уилсон, Эрик (08 марта 2022 г.). «Повышение микробного разнообразия и снижение распространенности распространенных патогенов в микробиомах кишечника диких индеек по сравнению с домашними индейками» . Прикладная и экологическая микробиология . 88 (5): e0142321. Бибкод : 2022ApEnM..88E1423C . дои : 10.1128/АЕМ.01423-21 . ISSN 1098-5336 . ПМЦ 8904053 . ПМИД 35044852 .
- ^ Лиллард, HS (сентябрь 1985 г.). «Характеристики бактериальных клеток и условия, влияющие на их адгезию к коже птицы» . Журнал защиты пищевых продуктов . 48 (9): 803–807. дои : 10.4315/0362-028X-48.9.803 . ISSN 1944-9097 . ПМИД 30939680 .
- ^ Руже, Амели; Трессе, Одиль; Загорец, Моник (25 августа 2017 г.). «Бактериальные контаминанты мяса птицы: источники, виды и динамика» . Микроорганизмы . 5 (3): 50. doi : 10.3390/microorganisms5030050 . ISSN 2076-2607 . ПМК 5620641 . ПМИД 28841156 .
- ^ «ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ПТИЦ – Мелкая и приусадебная птица» . www.pfth.extension.org . Проверено 9 ноября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Ян, Хуа; Лю, Вэньтао; Лу, Лижи; Ши, Синфэнь; Ли, На; Ван, Вэнь; Сяо, Инпин (01 августа 2020 г.). «Биогеография микробиома и короткоцепочечных жирных кислот желудочно-кишечного тракта утки» . Птицеводство . 99 (8): 4016–4027. дои : 10.1016/j.psj.2020.03.040 . ISSN 0032-5791 . ПМЦ 7597935 . ПМИД 32731989 . S2CID 219004689 .
- ^ Перейти обратно: а б Поллок, Кристал Г.; Орос, Сьюзан Э. (1 сентября 2002 г.). «Репродуктивная анатомия, физиология и эндокринология птиц» . Ветеринарные клиники Северной Америки: практика экзотических животных . 5 (3): 441–474. дои : 10.1016/S1094-9194(02)00010-5 . ISSN 1094-9194 . ПМИД 12442710 .
- ^ «Репродуктивная система уток» . Campus.murraystate.edu . Проверено 16 ноября 2023 г.
- ^ Курса, Олимпия; Томчик, Гжегож; Савицка-Дуркалек, Анна; Адамска, Каролина (01 сентября 2022 г.). «Бактериальные сообщества яйцевода индеек» . Научные отчеты . 12 (1): 14884. Бибкод : 2022NatSR..1214884K . дои : 10.1038/s41598-022-19268-4 . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 9436977 . ПМИД 36050430 . S2CID 252010761 .
- ^ Су, Юань, Шилин; Чжу, Вэй; Мишра, Шайлендра Кумар; Сюй, Чжуньсянь; Чжао, Сяолин; ; Цзэн, Бо; Ян, Ян, Дэйинг (сентябрь 2021 г.) «Связь микробиоты женских репродуктивных путей с яйценоскостью кур-несушек» . . GigaScience .10 9 doi : 10.1093 . ISSN 2047-217X ( / / . gigascience giab067 )