Фермент лизоцим: особенности, назначение, советы по применению в животноводстве

Из этой статьи вы узнаете:

• Что такое фермент лизоцим
• Как и кем был открыт фермент лизоцим
• Каков механизм действия фермента лизоцима
• В чем польза препаратов с ферментом лизоцимом для животных
• Как правильно применять фермент лизоцима для коров
• Каких рекомендаций по использованию препарата с лизоцимом придерживаться в животноводстве

Среди белковых катализаторов, которые играют важнейшую роль в формировании иммунитета, нужно выделить фермент лизоцим. В организме его можно обнаружить в слизистой оболочке полости рта, дыхательных путей, конъюнктиве глаз, то есть в тех органах и тканях, которые постоянно подвергаются воздействию микроорганизмов.

Содержится фермент лизоцим в слюне, а также в плевральной жидкости, соке двенадцатиперстной кишки и плазме крови. Препарат лизоцима был выделен в чистом виде из секрета околоушной слюнной железы, тогда же были изучены его свойства и состав. Подробнее о том, что такое фермент лизоцим и каковы способы его применения в животноводстве, мы расскажем в нашей статье.

Что такое фермент лизоцим

Лизоцимы – это белки с низкой молекулярной массой, широко распространенные в мире животных. Они принимают участие в формировании неспецифического иммунного ответа. Фермент лизоцим выполняет функции, которые различны у разных организмов. В любом случае он очень важен и незаменим.

Лизоцим выдерживает кипячение до трех минут, не переваривается трипсином, не боится кислой среды, но нестабилен в щелочной. Фермент активен в достаточном широком диапазоне pH, но вот под воздействием УФ-облучения быстро инактивируется.

Лизоцим – это фермент мукополисахаридазного действия. Его обнаруживают во многих тканях, органах и биологических жидкостях у представителей всех четырех царств живой природы, в том числе и у человека. Лизоцим – это фермент, расщепляющий р-1,4 связи между остатками N-ацетилмурамовой кислоты и 2-ацетамидо-2-дезокси-2-глюкозы в мукополисахаридах или мукопептидах. Он обладает трехмерной структурой, которую ученые смогли полностью расшифровать.

Также в молекуле лизоцима имеется активный центр. Природным субстратом этого фермента считаются клеточные оболочки бактерий. Самым чувствительным к нему является Micrococeus Iysodeikticus, используемый для определения степени активности фермента лизоцима.

Лучше всего удалось изучить лизоцим яичного белка. Его выделили в виде кристаллов и стали применять в качества лекарственного препарата. Молекулярная масса – 14 000, изоэлектрическая точка – 10,5–11,0. Фермент лизоцим не расщепляется трипсином, но переваривается пепсином. Наиболее активен он при pH 5–7, ионной силе – 0,1 и в кислой среде. Однако в щелочных условиях лизоцим быстро теряет свою активность. Оптимальная температура для работы фермента составляет +60 °С, выше этих значений он становится неактивным. В высушенном виде он выдерживает стерилизацию при +160 °С в течение двух часов.

 

Читайте так же: Оценка качества кормов: для чего это необходимо и какими методами это делают

Как, кем и когда был открыт фермент лизоцим

Лизоцим – это первый литический фермент, разрушающий стенки бактерий, который стал известен науке. Открыт он был в 1922 году Александром Флемингом. Этот британский микробиолог обнаружил фермент лизоцим во многих органах, тканях, жидкостях и выделениях животных. Также он предположил, что это вещество эффективно защищает макроорганизмы от воздействия бактерий. 

Интересен тот факт, что это открытие было сделано Флемингом практически на десять лет раньше его самого известного научного достижения – обнаружения и расшифровки пенициллиновой структуры (вместе с Х. У. Флори и Э. Б. Чейном). Впервые сообщения о том, что бактерии могут синтезировать бактериолитические ферменты, появились в 50-х годах XX века. Сейчас эта способность обнаружена у всех известных бактерий.

Итак, в чистом виде фермент лизоцим получил Александр Флеминг в 1922 году.

С 1965 года ученые начали изучать его влияние на продуктивность сельскохозяйственных животных.

С 1975 года в СССР начинают использовать в животноводстве яичный кристаллический, а затем и микробиологический лизоцим ГЗХ.

 

Читайте так же: Анализ кормов: для чего нужен и как проводится

Фермент лизоцим: механизм действия

Терапевтический эффект лизоцима основан на антимикробном действии, которое зависит от ферментативной активности этого белка. Фермент частично или полностью расщепляет клеточные оболочки тех микробов, у которых они состоят из хитинов, мукопептидов и глюкозаминопептидов. Среди грамотрицательных и грамположительных микроорганизмов более чувствительными к лизоциму являются вторые. 

Разница воздействия объясняется тем, что химический состав оболочек этих групп бактерий различен. В основном фермент лизоцим воздействует на сапрофиты, хотя есть ряд патогенных штаммов (бацилл, вибрионов, кокков), на которые он тоже оказывает влияние. Обработка бактериальной клетки данным ферментом приводит к тому, что в клеточных оболочках образуется большое количество отверстий, а внутри наблюдается дезорганизация структурных компонентов.

В тканях макроорганизма фермент лизоцим стимулирует выработку интерферона, благодаря чему замедляется репродукция вирусных частиц. К тому же он активирует ряд бактериальных токсинов.

Усиление антимикробного эффекта фермента лизоцима наблюдается при его комбинации с антибактериальными препаратами, в особенности со стрептомицином. Поэтому и были созданы комплексные лекарственные средства, содержащие оба эти компонента (к примеру, лизоцим+метициллин оказывает сильное воздействие на золотистый стафилококк).

Также фермент лизоцим оказывает обезболивающий эффект и стимулирует регенерацию клеток и тканей.

Лекарственные средства, содержащие фермент лизоцим, эффективны при местном и внутримышечном применении.

В секрете околоушной слюнной железы лизоцим содержится в концентрации 0,5 мг/100 мл. В смешанной слюне фермента намного больше, чем в плазме крови и других тканях.

Роль фермента лизоцима в организме заключается не только в его антибактериальном эффекте. Он также принимает участие в регенеративных процессах, становлении иммунитета, заживлении повреждений слизистой ротовой полости.

Итак, подводя небольшой итог, можно сказать, что лизоцим относится к группе ферментов бактериолитического действия. Если говорить более простым языком, то он может растворять некоторые бактерии. Обнаружить этот фермент можно в тех местах организма, которые чаще других соприкасаются с окружающей средой. К таким участкам относится слизистая ЖКТ, грудное молоко, секрет слюнных желез, слезная жидкость и так далее. Самое большое количество этого фермента находится в слюне.

Читайте так же: Витамин В12 для животных: его значение и способы введения в организм

Польза препаратов с ферментом лизоцимом для животных

Количество фермента лизоцима в организме высокопродуктивных сельскохозяйственных животных ниже, чем у обычных, а потому их иммунная защита ослаблена. Нормальный или слегка увеличенный уровень данного фермента в крови благоприятно сказывается на устойчивости животных к патогенным микроорганизмам.

Для устранения дефицита фермента лизоцима были созданы препараты, содержащие мультиэнзимный комплекс лизоцимов. В этих средствах также присутствуют компоненты, разрушающие стенки грамотрицательных бактериальных клеток. Такие препараты позволяют с успехом бороться с возбудителями энтеритов, экземы, маститов и других инфекций.

Основы применения фермента лизоцима для коров

Чтобы подготовить организм коров к лактации, препарат фермента лизоцима вводят в питание животных в завершающую фазу сухостойного периода. Таким образом осуществляют профилактику инфекционных болезней вымени, улучшают клеточную регенерацию.

Высокая концентрация фермента лизоцима в слизистых уменьшает заболеваемость животных эндометритами и сокращает их восстановительный период после отела.

В результате введения в пищу коров препаратов фермента лизоцима молозиво становится более качественным. Это приводит к повышению жизнеспособности телят и снижению их заболеваемости. Высокая концентрация фермента в коровьей слюне является защитным барьером, имеющим огромное значение при облизывании теленка матерью.

Под влиянием лизоцима кожа теленка приобретает бактериолитические свойства, а значит, его жизнеспособность повышается. При добавлении фермента лизоцима в корм, его концентрация в крови телят повышается до 35–40 мкг/мл, благодаря чему активизируется иммунная система и увеличиваются привесы. В результате увеличения количества лизоцима в организме обеспечивается высокая бактерицидность всего организма.

Важнейший источник фермента – это молозиво коровы, лизоцим в нем содержится в концентрации 13-14 мкг/мл. В молоке его намного меньше, всего 0,5–2,0 мкг/мл. Обнаружено, что активность фермента лизоцима в крови новорожденных телят увеличивается практически в три раза на 2–10 дни. В этот период она достигает 15–17 мкг/мл. Если у теленка имеется какая-либо патология, то активность фермента возрастает лишь в 1,5-2 раза.

В результате ряда исследований, направленных на изучение иммунологической неспецифической устойчивости новорожденных телят, ученые установили, что умершие животные от острых заболеваний ЖКТ имели невысокий уровень фермента лизоцима в плазме крови.

Все эти свойства фермента лизоцима, цена которого на рынке обычно зависит от его качества, позволяют применять его как самостоятельное лекарственное средство и как компонент комплексных препаратов (вместе с антибиотиками). Используют его для профилактики и лечения болезней, плохо поддающихся терапии. Основным преимуществом таких средств является то, что бактерии к ним практически не адаптируются. Молоко коров, при употреблении ими лизоцима, не теряет своих качеств и пригодно для питания людей.

Практические рекомендации по применению фермента лизоцима в животноводстве

Фермент лизоцим используется:

• Для сухостойных коров.

Применяется для того, чтобы подготовить организм коровы к отелу, снизить риск осложнений после родов, а также для профилактики маститов.

Способ: фермент лизоцим дают за 1-2 недели перед отелом по 100 г в день. Это количество препарата следует разделить пополам и давать утром и вечером. 

• Для дойных коров.

Используется для лечения и профилактики мастита, повышения качества молока и уменьшения содержания в нем соматических клеток.

Способ: фермент лизоцим дают в течение 1-2 недель по 50 г два раза в день (утром и вечером).

• Для телят.

Применяют, чтобы повысить иммунитет новорожденного, снизить количество случаев развития диареи и увеличить привес.

Способ: фермент лизоцим дают телятам вместе с молозивом, молоком или ЗЦМ (если его готовят) по 50–100 г на 20 л жидкости.

Итак, чтобы подготовить организм коровы к лактации, фермент лизоцим начинают ей давать именно за 1-2 недели до отела. Увеличение его количества в слизистых оболочках снижает риск развития эндометритов и укорачивает восстановительный послеродовой период. Добавление лизоцима в корм способствует выделению высококачественного молока, которое снижает заболеваемость телят и повышает их жизнестойкость.

Важнейшее свойство фермента лизоцима – это его способность уменьшать число соматических клеток в коровьем молоке, предупреждать развитие маститов и лечить их. Согласно результатам многих исследований в конце недели употребления этого фермента выздоравливало около 80 % животных, а клинические улучшения отмечались у 100 % коров, что проявлялось увеличением количества молока и повышением его качества.

Такие результаты объясняются тем, что главной причиной развития воспаления молочных желез у коров является их заражение патогенными бактериями: грамотрицательными (S.uberis, E.coli, Klebsiella) и грамположительными (S.aureus и S.agalactiae). Эти виды микроорганизмов вызывают 90 % всех маститов. Бактерии разрушаются под действием фермента лизоцима при его содержании в молоке от 2,5 до 16 мкг/мл. Только вот естественная концентрация фермента в секрете молочных желез едва достигает 0,5–2 мкг/мл. Именно поэтому, чтобы ее повысить, лизоцим дают коровам вместе с кормом.

На третий день подачи коровам корма с лизоцимом содержание фермента в молоке увеличивается до 30 мкг/мл. Такая концентрация приводит к разрушению бактериальных клеток и регенерации пораженных тканей.

Как уже говорилось выше, при добавлении в корм телятам лизоцима у них улучшался иммунитет, наблюдалось уменьшение количества случаев диареи и улучшение аппетита.

В итоге, купить фермент лизоцим и использовать для сельскохозяйственных животных нужно как:

• препарат, стимулирующий иммунные силы организма;
• средство, улучшающее неспецифическую устойчивость телят к инфекциям;
• стимулятор клеточной регенерации и процессов кроветворения;
• противовоспалительный, бактерицидный и ранозаживляющий препарат;
• антитоксическое средство.

Где купить качественные премиксы и добавки

Купить качественные премиксы и кормовые добавки для всех видов животных в России можно у разработчика и производителя – компании «Витасоль».