An artikulong ini parte kan tema nin pagsiyasat na "Paggamit nin antimicrobial, resistensya sa antimicrobial asin an mikrobyo kan mga hayop na kakanon". Hilingon an gabos na 13 artikulo
An mga organikong asido padagos na halangkaw an pangangaipo bilang mga pandagdag sa kakanon nin hayop. Sagkod ngonyan, an pokus yaon sa kaligtasan kan kakanon, partikularmente an pagbawas kan insidente kan mga pathogen na dara kan kakanon sa mga manok asin iba pang hayop. Nagkapirang organikong asido an presenteng pig-aadalan o ginagamit na sa komersyo. Sa kadakol na mga organikong asido na mahiwas nang pinag-adalan, an asidong pormiko saro sa mga ini. An formic acid idinadagdag sa mga pagkakan kan manok tanganing limitaran an presensya kan Salmonella asin iba pang mga pathogen na dara kan kakanon sa pagkakan asin sa gastrointestinal tract pagkatapos na makakan. Mantang an pakasabot sa pagkaepektibo asin epekto kan formic acid sa host asin mga pathogen na dara kan kakanon nagdadakula, nagigin malinaw na an presensya kan formic acid puedeng magpukaw nin mga espesipikong agihan sa Salmonella. An simbag na ini puedeng magin mas komplikado kun an formic acid minalaog sa gastrointestinal tract asin nakikipag-interak bako sana sa Salmonella na nagkokolonya na sa gastrointestinal tract kundi pati na sa sadiring mikrobyo na flora kan bituka. An pagrepaso sisiyasaton an presenteng mga resulta asin mga prospekto para sa dugang pang pagsiyasat sa mikrobyo kan manok asin kakanon na tinatrato nin formic acid.
Sa parehong produksyon nin hayop asin manok, an angat iyo an paggibo nin mga estratehiya sa pamamahala na nakakaoptimize kan pagtalubo asin produktibo mantang nalilimitahan an mga peligro sa kaligtasan kan kakanon. Sa kasaysayan, an pag-administrar nin mga antibiotiko sa mga konsentrasyon na subtherapeutic nagpauswag kan salud, karahayan, asin produktibo kan hayop (1-3). Gikan sa sarong mekanismo nin perspektibo nin aksyon, ini iprinoponer na an mga antibiotiko na itinatao sa mga subinhibitory na konsentrasyon nagmemediar kan mga simbag kan host sa paagi nin pagmodulate kan gastrointestinal (GI) flora asin, sa huri, an saindang mga interaksiyon sa host (3). Alagad, an padagos na mga kahaditan manungod sa potensyal na paglakop kan mga pathogen na dara kan kakanon na resistensya sa antibiotiko asin an saindang potensyal na asosasyon sa mga impeksyon na resistensya sa antibiotiko sa mga tawo nagdara sa luway-luway na pag-atras kan paggamit nin antibiotiko sa mga hayop na kakanon (4-8). Kaya, an paggibo nin mga pandagdag sa pagkakan asin mga parapakarhay na nakakaabot sa dawa nagkapira sa mga kahagadan na ini (pinauswag na salud, karahayan, asin produktibo kan hayop) igwa nin dakulang interes gikan sa parehong akademikong pagsiyasat asin komersyal na pananaw nin pag-uswag (5, 9). An manlaen-laen na komersyal na mga aditibo sa pagkakan naglaog sa merkado nin kakanon nin hayop, kabali an mga probiotiko, prebiotiko, mga mahalagang lana asin mga kaugnay na mga compound gikan sa manlaen-laen na pinagkukuanan nin tinanom, asin mga kemikal arog kan mga aldehyde (10-14). An iba pang mga komersyal na additives sa pagkakan na komun na ginagamit sa mga manok kabali an mga bacteriophage, zinc oxide, exogenous enzymes, mga produktong pag-eksklusibo sa kompetisyon, asin mga acidic compound (15, 16).
Sa mga eksistidong mga kemikal na additives sa pagkakan, an mga aldehyde asin organikong asido iyo an pinakalakop na pinag-aadalan asin ginagamit na mga compound (12, 17–21). An mga organikong asido, partikularmente an mga short-chain fatty acid (SCFAs), mga midbid na marhay na mga antagonista kan mga pathogenic bacteria. An mga organikong asidong ini ginagamit bilang mga additives sa pagkakan bako sanang tanganing limitaran an presensya kan mga pathogen sa feed matrix kundi tanganing magkaigwa man nin aktibong epekto sa gastrointestinal function (17, 20–24). Dugang pa, an mga SCFA nagigibo sa paagi nin pag-ferment kan intestinal flora sa digestive tract asin pighuhuna na igwa nin mekanistikong papel sa kakayahan kan nagkapirang probiotics asin prebiotics na kontrahon an mga pathogen na pig-inom sa gastrointestinal tract (21, 23, 25).
Sa laog nin mga taon, an manlaen-laen na short-chain fatty acids (SCFAs) nakakua nin dakulang atensyon bilang mga additives sa pagkakan. Sa partikular, an propionate, butyrate, asin formate nagin tema nin kadakol na pag-aadal asin komersyal na aplikasyon (17, 20, 21, 23, 24, 26). Mantang an mga enot na pag-aadal nakasentro sa pagkontrol kan mga pathogen na dara kan kakanon sa kakanon nin hayop asin manok, an mas bagong mga pag-aadal nagbalyo kan saindang pokus sa kabilogan na pagpapauswag kan performance kan hayop asin salud kan gastrointestinal (20, 21, 24). An acetate, propionate, asin butyrate nakakua nin dakulang atensyon bilang mga additives sa pagkakan nin organikong asido, na an formic acid saro man na promising na kandidato (21, 23). Dakul na atensyon an nasentro sa mga aspeto nin kaligtasan sa pagkakan kan formic acid, partikularmente an pagbawas kan insidente kan mga pathogen na dara kan kakanon sa kakanon kan mga hayop. Alagad, pig-iisip man an ibang posibleng gamit. An kabilogan na obheto kan pagrepaso na ini iyo na siyasaton an kasaysayan asin presenteng kamugtakan kan formic acid bilang sarong parapauswag kan kakanon kan mga hayop (Figure 1). Sa pag-aadal na ini, sisiyasaton ta an mekanismo nin antibakterya kan formic acid. Dugang pa, mas hihilingon ta an mga epekto kaini sa mga hayop asin manok asin pag-uulayan an mga posibleng paagi tanganing mapakarhay an pagiging epektibo kaini.
Fig. 1. Mapa nin isip kan mga temang sakop sa pagrepaso na ini. Sa partikular, an minasunod na mga pangkagabsan na obheto an nakatutok sa: tanganing iladawan an kasaysayan asin presenteng kamugtakan kan formic acid bilang sarong parapauswag kan kakanon kan mga hayop, an mga mekanismo nin antimicrobial kan formic acid asin an epekto kan paggamit kaini sa salud kan hayop asin manok, asin an mga potensyal na paagi tanganing mapakarhay an pagkaepektibo.
An produksyon nin kakanon para sa mga hayop asin manok sarong komplikadong operasyon na may kalabot na dakol na lakdang, kabali an pisikal na pagproseso kan tipasi (halimbawa, paggiling tanganing mabawasan an kadakulaan kan partikulo), pagproseso nin init para sa pag-pellet, asin an pagdagdag nin dakol na sustansya sa pagkakan depende sa partikular na pangangaipo sa nutrisyon kan hayop (27). Huli sa komplikadong ini, bakong makangangalas na an pagproseso kan feed nagbubuyagyag kan tipasi sa manlaen-laen na mga bagay sa kapalibutan bago ini makaabot sa feed mill, sa panahon nin paggiling, asin sunod sa panahon kan transportasyon asin pagpakakan sa mga rasyon nin compound feed (9, 21, 28). Kaya, sa laog nin mga taon, sarong manlaen-laen na grupo nin mga mikroorganismo an namidbid sa pagkakan, kabali bako sanang an bakterya kundi pati na an mga bacteriophage, fungi, asin mga lebadura (9, 21, 28–31). An iba sa mga kontaminanteng ini, arog kan nagkapirang fungi, pwedeng magprodusir nin mga mycotoxin na nagtatao nin peligro sa salud kan mga hayop (32–35).
An mga populasyon nin bakterya pwedeng medyo manlaen-laen asin nakadepende sagkod sa sarong sokol sa mga kanya-kanyang paagi na ginagamit para sa pag-isolate asin pagmidbid kan mga mikroorganismo siring man sa pinagkukuanan kan sample. Halimbawa, an profile kan komposisyon kan mikrobyo pwedeng magkaiba bago an pagbolong sa init na may koneksyon sa pag-pellet (36). Dawa ngani an mga paagi nin klasikal na kultura asin plate plating nagtao nin nagkapirang impormasyon, an dai pa sana nahahaloy na aplikasyon kan 16S rRNA gene-based next-generation sequencing (NGS) na paagi nagtao nin mas komprehensibong pagtasa kan komunidad nin mikrobyo kan kakanon (9). Kan si Solanki et al. (37) siniyasat an microbiome kan bakterya kan mga tipasi nin trigo na nakatago sa laog nin sarong peryodo nin panahon sa presensya kan phosphine, sarong fumigant sa pagkontrol nin insekto, nanompongan ninda na an mikrobyo mas laen-laen pagkatapos kan pag-ani asin pagkatapos nin 3 bulan na pagtipig. Dugang pa, si Solanki et al. (37) (37) nagpahiling na an Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria, Bacteroidetes, asin Planctomyces iyo an mga dominanteng phyla sa mga tipasi nin trigo, an Bacillus, Erwinia, asin Pseudomonas iyo an mga dominanteng genera, asin an Enterobacteriaceae iyo an minakompuesto nin sadit na proporsyon. Base sa mga pagkumpara sa taksonomiya, nagkonklusyon sinda na an pag-aso nin phosphine makahulogan na nakapabago sa mga populasyon nin bakterya alagad dai nakaapektar sa pagkakaiba-iba kan mga fungi.
Solanki et al. (37) nagpahiling na an mga pinagkukuanan nin kakanon pwede man magkaigwa nin mga pathogen na dara kan kakanon na pwedeng magcausa nin mga problema sa salud kan publiko base sa pagdetektar kan Enterobacteriaceae sa mikrobyo. An mga pathogen na dara kan kakanon arog kan Clostridium perfringens, Clostridium botulinum, Salmonella, Campylobacter, Escherichia coli O157:H7, asin Listeria monocytogenes nakatakod sa pagkakan nin hayop asin silage (9, 31, 38). An pagdadanay kan ibang mga pathogen na dara nin kakanon sa kakanon nin hayop asin manok dai pa aram sa presente. Ge et al. (39) nag-screen nin labing 200 na mga sangkap sa pagkakan nin hayop asin nag-isolate nin Salmonella, E. coli, asin Enterococci, alagad dai nakadetektar nin E. coli O157:H7 o Campylobacter. Alagad, an mga matris arog kan dry feed pwedeng magserbing pinagkukuanan nin pathogenic E. coli. Sa pagsubaybay kan pinaghalian kan 2016 na pagputok kan Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) serogroups O121 asin O26 na may relasyon sa helang nin tawo, si Crowe et al. (40) naggamit nin whole-genome sequencing tanganing ikumparar an mga clinical isolates sa mga isolates na nakua sa mga produktong kakanon. Base sa pagkumparar na ini, nagkonklusyon sinda na an posibleng pinagkukuanan iyo an hababa an kahamutan na hilaw na harina nin trigo hale sa mga gilingan nin harina. An hababang laog nin kahamutan kan harina nin trigo nagsusuherir na an STEC pwede man na mabuhay sa hababang kahamutan na kakanon nin hayop. Alagad, siring sa Crowe et al. (40) tandaan, an pag-isolate kan STEC gikan sa mga sample nin harina dipisil asin nangangaipo nin mga paagi nin pagseparar na immunomagnetic tanganing mabawi an supisyenteng bilang nin mga selula nin bakterya. An kaparehong mga proseso nin pag-diagnose pwede man na magin komplikado sa pagdetektar asin pag-isolate kan mga pambihirang pathogen na dara kan kakanon sa kakanon nin hayop. An kadepisilan sa pagdetektar pwede man na huli sa halawig na pagdadanay kan mga pathogen na ini sa mga matris na hababa an kahamutan. Forghani et al. (41) nagpahiling na an harina nin trigo na itinatago sa temperatura kan kwarto asin pigbakunahan nin sarong pinaghalo na enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) serogroups O45, O121, asin O145 asin Salmonella (S. Typhimurium, S. Agona, S. Enteritidis, asin S. Anatum) nakukuantipikar sa 14 asin 24 asin nadetektar pa man giraray. sa 24 asin 52 na semana.
Sa kasaysayan, an Campylobacter dai pa nanggad naisuway sa pagkakan nin hayop asin manok sa paagi nin tradisyonal na mga paagi nin kultura (38, 39), dawa ngani an Campylobacter madaling maisuway sa gastrointestinal tract kan manok asin mga produktong manok (42, 43). Alagad, an pagkakan igwa pa man giraray nin mga bentaha bilang sarong potensyal na pinagkukuanan. Halimbawa, si Alves et al. (44) nagpahiling na an pag-inokula kan pinataba na kakanon nin manok na may C. jejuni asin an kasunod na pagtipig kan kakanon sa duwang magkaibang temperatura sa laog nin 3 o 5 aldaw nagresulta sa pagbawi kan viable C. jejuni asin, sa nagkapirang kaso, dawa an saindang pagdakol. Nagkonklusyon sinda na an C. jejuni puedeng mabuhay sa kakanon nin manok asin, kun siring, puedeng magin sarong potensyal na gikanan nin impeksion para sa mga manok.
An kontaminasyon kan Salmonella sa kakanon nin hayop asin manok nakaresibe nin dakulang atensyon kan nakaagi asin nagdadanay na sentro kan padagos na mga paghihingoa na makagibo nin mga paagi nin pagdetektar na partikularmenteng aplikado sa kakanon asin tanganing makahanap nin mas epektibong mga lakdang sa pagkontrol (12, 26, 30, 45–53). Sa laog nin mga taon, kadakol na mga pag-aadal an nagsiyasat kan pagsolo asin paglaladawan kan Salmonella sa manlaen-laen na establisimiento nin pagkakan asin mga gilingan nin pagkakan (38, 39, 54–61). Sa kabilogan, an mga pag-aadal na ini nagpapahiling na an Salmonella pwedeng isuway sa manlaen-laen na sangkap sa pagkakan, mga pinagkukuanan nin pagkakan, klase nin pagkakan, asin mga operasyon sa paggibo nin pagkakan. An mga rate nin pagkalakop asin an mga nangingibabaw na serotype nin Salmonella na naisuway nagkakaiba man. Halimbawa, si Li et al. (57) kinumpirmar an presensya kan Salmonella spp. Nadiskubre ini sa 12.5% ​​kan 2058 na mga sampol na nakolekta gikan sa kumpletong mga kakanon nin hayop, mga sangkap sa pagkakan, mga kakanon para sa hayop, mga kakanon sa hayop, asin mga suplemento sa hayop sa laog kan 2002 sagkod 2009 na panahon nin pagkolekta nin datos. Dugang pa, an pinaka-komun na mga serotype na nadetektar sa 12.5% ​​kan mga sample kan Salmonella na nagpositibo iyo si S. Senftenberg asin S. Montevideo (57). Sa sarong pag-aadal kan mga kakanon na andam nang kakanon asin mga produkto kan kakanon nin hayop sa Texas, si Hsieh et al. (58) nagbareta na an pinakahalangkaw na pagkalakop kan Salmonella yaon sa harina nin sira, na sinusundan kan mga protina nin hayop, na an S. Mbanka asin S. Montevideo iyo an pinaka-komun na mga serotype. An mga feed mill nagpepresentar man nin nagkapirang potensyal na punto nin kontaminasyon kan feed sa panahon nin paghalo asin pagdagdag nin mga sangkap (9, 56, 61). Magossi asin iba pa. (61) nakapagpahiling na an dakol na punto nin kontaminasyon pwedeng mangyari sa laog kan produksyon nin kakanon sa Estados Unidos. Sa katunayan, si Magossi et al. (61) nakanompong nin dai mababa sa sarong positibong kultura nin Salmonella sa 11 na feed mill (12 na lokasyon nin sampling sa kabilugan) sa walong estado sa Estados Unidos. Huli sa potensyal para sa kontaminasyon kan Salmonella sa panahon nin pag-asikaso kan kakanon, transportasyon, asin aroaldaw na pagpakakan, bakong makangangalas na an mga mahalagang paghihingoa ginigibo tanganing makagibo nin mga additives sa kakanon na pwedeng mabawasan asin mamantenir an hababang lebel nin kontaminasyon nin mikrobyo sa bilog na siklo nin produksyon nin hayop.
Dikit an aram manungod sa mekanismo kan espesipikong simbag kan Salmonella sa formic acid. Alagad, si Huang et al. (62) nagpahiling na an formic acid yaon sa sadit na bituka kan mga mamalya asin na an Salmonella spp. kayang magprodusir nin formic acid. Huang et al. (62) naggamit nin serye nin mga mutant nin paghale kan mga pangenot na agihan tanganing mahiling an ekspresyon kan mga gene nin virulence kan Salmonella asin nadiskubre na an formate pwedeng magserbing sarong diffusible signal tanganing ma-induce an Salmonella na magsalakay sa mga selula kan Hep-2 epithelial. Dai pa sana nahahaloy, si Liu et al. (63) nag-isolate nin sarong formate transporter, FocA, gikan sa Salmonella typhimurium na nagpupunsyon bilang sarong espesipikong formate channel sa pH 7.0 alagad pwede man magpunsyon bilang sarong passive export channel sa halangkaw na panluwas na pH o bilang sarong segundaryong aktibong formate/hydrogen ion import channel sa hababang pH. Alagad, an pag-aadal na ini ginibo sa saro sanang serotype kan S. Typhimurium. An hapot nagdadanay kun baga an gabos na serotype minasimbag sa formic acid sa paagi nin kaparehong mga mekanismo. Ini nagdadanay na sarong kritikal na hapot sa pagsiyasat na dapat na atubangon sa mga maabot na pag-aadal. Ano man an mga resulta, ini nagdadanay na mapagmansay na gamiton an dakol na serotype nin Salmonella o dawa dakol na strain kan lambang serotype sa mga eksperimento sa pag-screen kun naggigibo nin mga pankagabsan na rekomendasyon para sa paggamit nin mga suplemento nin asido tanganing mabawasan an lebel nin Salmonella sa pagkakan. An mas bagong mga paagi, arog kan paggamit nin genetic barcoding tanganing ma-encode an mga strain tanganing mamidbid an manlaen-laen na subgrupo kan parehong serotype (9, 64), nagtatao nin oportunidad na mamidbid an mas pinong mga pagkakaiba na pwedeng makaapektar sa mga konklusyon asin interpretasyon kan mga pagkakaiba.
An kemikal na naturalesa asin porma nin disosyasyon kan formate pwede man na mahalaga. Sa serye nin mga pag-aadal, si Beyer et al. (65–67) nagpahiling na an pagpugol kan Enterococcus faecium, Campylobacter jejuni, asin Campylobacter coli may koneksyon sa kantidad kan dissociated formic acid asin independiente sa pH o undissociated formic acid. An kemikal na porma kan formate na napapaatubang sa bakterya garo man sana mahalaga. Kovanda et al. (68) nag-screen nin nagkapirang Gram-negatibo asin Gram-positibo na mga organismo asin pigkumpara an minimum na inhibitory concentrations (MICs) kan sodium formate (500–25,000 mg/L) asin sarong pinaghalo na sodium formate asin free formate (40/60 m/v; 10–10,000 mg/L). Base sa mga halaga kan MIC, nadiskubre ninda na an sodium formate nakakapugol sana laban sa Campylobacter jejuni, Clostridium perfringens, Streptococcus suis, asin Streptococcus pneumoniae, alagad bako laban sa Escherichia coli, Salmonella typhimurium, o Enterococcus faecalis. Sa kabaliktaran, an sarong pinaghalo nin sodium formate asin libreng sodium formate nagin inhibitory laban sa gabos na organismo, na nagdara sa mga kagsurat na magkonklusyon na an libreng formic acid igwa kan kadaklan sa mga antimicrobial na mga propyedad. Interesante na siyasaton an manlaen-laen na ratio kan duwang pormang kemikal na ini tanganing madeterminaran kun baga an hanay kan mga halaga kan MIC may koneksyon sa lebel kan formic acid na yaon sa pinaghalo na pormula asin an simbag sa 100% formic acid.
Gomez-Garcia asin iba pa. (69) nagtesting nin mga kombinasyon nin mga esensyal na lana asin organikong asido (arog kan asidong porma) laban sa dakol na mga isolate kan Escherichia coli, Salmonella, asin Clostridium perfringens na nakua sa mga orig. Sinubukan ninda an pagkaepektibo kan anom na organikong asido, kabali an asidong pormatiko, asin anom na mahalagang lana laban sa mga isolate nin orig, gamit an formaldehyde bilang positibong kontrol. Gomez-García asin iba pa. (69) nagdeterminar kan MIC50, MBC50, asin MIC50/MBC50 kan formic acid laban sa Escherichia coli (600 asin 2400 ppm, 4), Salmonella (600 asin 2400 ppm, 4), asin Clostridium perfringens (1200 asin 2400 ppm, 2), na nakuang mas epektibo kisa sa gabos na asido mga organikong asido laban sa E. coli asin Salmonella. (69) An formic acid epektibo laban sa Escherichia coli asin Salmonella huli sa sadit na sukol kan molekula asin halawig na kadena (70).
Beyer et al. pig-screen an mga strain kan Campylobacter na naisuway sa mga orig (66) asin mga strain kan Campylobacter jejuni na naisuway sa mga manok (67) asin ipinaheling na an formic acid nagbubutas sa mga konsentrasyon na kapareho kan mga simbag kan MIC na sinusukol para sa ibang mga organikong asido. Alagad, an relatibong mga potensya kan mga asidong ini, kaiba an formic acid, pigkwestyon huli ta an Campylobacter pwedeng gamiton an mga asidong ini bilang mga substrato (66, 67). An paggamit nin asido kan C. jejuni bakong makangangalas huli ta ini ipinaheling na igwa nin nonglycolytic na metabolismo. Kaya, an C. jejuni igwa nin limitadong kapasidad para sa katabolismo nin karbohidrato asin nagsasarig sa gluconeogenesis gikan sa mga amino acid asin organikong asido para sa kadaklan kan saiyang metabolismo nin enerhiya asin aktibidad sa biosintetiko (71, 72). An amay na pag-aadal ni Line et al. (73) naggamit nin sarong phenotypic array na igwa nin 190 na mga pinagkukuanan nin karbon asin ipinaheling na an C. jejuni 11168(GS) pwedeng maggamit nin mga organikong asido bilang mga pinagkukuanan nin karbon, na kadaklan kaini mga intermediate kan siklo nin tricarboxylic acid. An mga dugang pang pag-aadal ni Wagli et al. (74) gamit an sarong phenotypic carbon utilization array nagpahiling na an C. jejuni asin E. coli strains na pig-eksamin sa saindang pag-aadal may kakayahan na magtalubo sa mga organikong asido bilang sarong pinagkukuanan nin carbon. An formate iyo an mayor na donor nin elektron para sa metabolismo nin enerhiya sa paghangos kan C. jejuni asin, kun kaya, an mayor na pinagkukuanan nin enerhiya para sa C. jejuni (71, 75). An C. jejuni nakakagamit nin formate bilang sarong donor nin hidroheno sa paagi nin sarong membrane-bound na formate dehydrogenase complex na nag-o-oxidize kan formate pasiring sa carbon dioxide, proton, asin mga elektron asin nagseserbing sarong donor nin elektron para sa paghangos (72).
An formic acid igwa nin halawig na kasaysayan nin paggamit bilang sarong antimicrobial feed improver, alagad an ibang mga insekto pwede man magprodusir nin formic acid para gamiton bilang sarong antimicrobial defense chemical. Rossini et al. (76) nagsuherir na an formic acid pwedeng sarong sangkap kan acidic sap kan mga ants na ilinadawan ni Ray (77) haros 350 taon na an nakaagi. Poon kaidto, an satong pakasabot sa produksyon nin formic acid sa mga ants asin iba pang mga insekto naglangkaw nin dakula, asin aram na ngonyan na an prosesong ini parte kan sarong komplikadong sistema nin depensa sa hilo sa mga insekto (78). An manlaen-laen na grupo nin mga insekto, kabali an mga putyukan na daing sugok, mga matarom na langgam (Hymenoptera: Apidae), mga bakukang sa daga (Galerita lecontei asin G. janus), mga langgam na daing sugat (Formicinae), asin nagkapirang larva nin moth (Lepidoptera: Myrmecophaga), midbid na nagpoprodusir nin formic acid bilang sarong depensibong kemikal (78–88).
An mga hulmigas tibaad iyo an pinakamarahay na karakteristiko huli ta igwa sinda nin mga acidocyte, mga espesyalisadong pagbukas na nagtutugot sa sainda na mag-spray nin hilo na kompuesto sa pangenot nin formic acid (82). An mga subay naggagamit nin serine bilang sarong prekursor asin nagtitipig nin dakulang kantidad nin formate sa saindang mga glandula nin hilo, na supisyenteng naka-insulate tanganing maprotehiran an mga subay na host sa cytotoxicity kan formate sagkod na ini mai-spray (78, 83). An formic acid na saindang pigbubuga pwedeng (1) magserbing alarm pheromone tanganing maakit an ibang mga subay; (2) magin sarong depensibong kemikal laban sa mga kakompetensya asin mga parakakan; asin (3) mag-akto bilang sarong antifungal asin antibacterial na ahente kun pinagsasaro sa resin bilang parte kan materyales kan salag (78, 82, 84–88). An asidong formiko na ginigibo kan mga subay igwa nin mga propyedad na antimicrobial, na nagsusuherir na ini pwedeng gamiton bilang sarong topical additive. Ini ipinaheling ni Bruch et al. (88), na nagdagdag nin sintetikong asidong formiko sa resin asin nagpauswag na gayo kan aktibidad na antifungal. An dugang pang ebidensya kan pagkaepektibo kan formic acid asin an biyolohikong utility kaini iyo na an mga higanteng anteater, na dai kayang magprodusir nin asido sa tulak, nagkakakan nin mga langgam na igwa nin formic acid tanganing matawan an saindang mga sadiri nin konsentradong formic acid bilang alternatibong asido sa pagtunaw (89).
An praktikal na paggamit kan formic acid sa agrikultura pigkonsiderar asin pig-aadalan sa laog nin dakul na taon. Sa partikular, an formic acid pwedeng gamiton bilang pandagdag sa pagkakan nin hayop asin silage. An sodium formate sa parehong solido asin likido na porma pigkokonsiderar na ligtas para sa gabos na klase nin hayop, mga konsumidor asin kapalibutan (90). Base sa saindang pagtasa (90), an pinakahalangkaw na konsentrasyon na 10,000 mg na katumbas nin formic acid/kg na kakanon pigkonsiderar na ligtas para sa gabos na klase nin hayop, mantang an pinakahalangkaw na konsentrasyon na 12,000 mg na katumbas na formic acid/kg na kakanon pigkonsiderar na ligtas para sa mga orig. An paggamit nin formic acid bilang pampagayon kan kakanon nin hayop pinag-adalan na sa laog nin dakul na taon. Ini pigkokonsiderar na igwa nin komersyal na halaga bilang sarong preserbatibo sa silage asin sarong ahente na antimicrobial sa pagkakan nin hayop asin manok.
An mga kemikal na aditibo arog kan mga asido pirming sarong mahalagang elemento sa produksyon nin silage asin pamamahala kan pagkakan (91, 92). Borreani et al. (91) nagnotar na tanganing makamtan an pinakamarahay na produksyon nin halangkaw na kalidad na silage kaipuhan na mamantenir an kalidad kan forage mantang pinapadanay an pinakadakol na dry matter sagkod sa mapupuwede. An resulta kan siring na pag-optimize iyo an pagbawas kan mga pagkalugi sa gabos na yugto kan proseso nin pag-ensiling: poon sa enot na mga kondisyon nin aerobic sa silo sagkod sa kasunod na pag-ferment, pagtipig asin pagbukas giraray kan silo para sa pagpakakan. An mga espesipikong paagi para sa pag-optimize kan produksyon nin silage sa oma asin an kasunod na pag-ferment kan silage pinag-olayan nin detalyado sa ibang lugar (91, 93-95) asin dai pag-uulayan nin detalyado digdi. An mayor na problema iyo an oxidative deterioration na kawsa kan mga lebadura asin amag kun an oksiheno yaon sa silage (91, 92). Kaya, an mga biolohikong inokulant asin mga kemikal na additives pig-introdusir tanganing kontrahon an mga maraot na epekto kan pagkaraot (91, 92). An ibang mga konsiderasyon para sa mga additives sa silage kabali an paglimitar kan paglakop kan mga pathogen na pwedeng yaon sa silage (halimbawa, pathogenic E. coli, Listeria, asin Salmonella) siring man an mga fungi na nagpoprodusir nin mycotoxin (96–98).
Mack et al. (92) binaranga an mga acidic additives sa duwang kategorya. An mga asido arog kan propionic, acetic, sorbic, asin benzoic acids minamantenir an aerobic stability kan silage kun ipinapakakan sa mga ruminant sa paagi nin paglimitar kan pagtalubo kan mga lebadura asin amag (92). Mack et al. (92) pigseparar an formic acid sa ibang mga asido asin pigkonsiderar ining sarong direktang acidifier na nag-iingat sa clostridia asin mga mikroorganismo na nakakaraot mantang pinapadanay an integridad kan protina kan silage. Sa praktis, an saindang mga pormang asin iyo an pinaka-komun na pormang kemikal tanganing maibitaran an mga nakakaraot na mga propyedad kan mga asido sa pormang bakong asin (91). Dakul na mga grupo nin pagsiyasat an nag-adal man kan formic acid bilang sarong acidic additive para sa silage. An formic acid midbid sa marikas na potensyal kaini sa pag-asido asin sa epekto kaini sa pag-ulang sa pagtalubo kan mga nakakadanyar na mikroorganismo sa silage na nagpapababa kan protina asin natutunaw sa tubig na laog nin karbohidrato kan silage (99). Kaya, Siya et al. (92) pigkumpara an formic acid sa mga acidic additives sa silage. (100) nagpahiling na an formic acid pwedeng makapugol sa Escherichia coli asin magpababa kan pH kan silage. An mga kultura nin bakterya na nagpoprodusir nin formic asin lactic acid idinagdag man sa silage tanganing pukawon an pag-asido asin produksyon nin organikong asido (101). Sa katunayan, si Cooley et al. (101) nadiskubre na kun an silage pig-asido gamit an 3% (w/v) na formic acid, an produksyon kan lactic asin formic acids naglampas sa 800 asin 1000 mg na organikong asido/100 g na sample, sunod-sunod. Mack et al. (92) pigrepaso an literatura sa pagsiyasat sa additive sa silage sa detalye, kaiba an mga pag-aadal na ipinublikar poon pa kan 2000 na nakasentro sa asin/o kabali an formic acid asin iba pang mga asido. Kaya, an pagrepaso na ini dai pag-uulayan nin detalyado an mga indibidwal na pag-aadal kundi susumaryohon sana an nagkapirang pangenot na punto manungod sa pagkaepektibo kan formic acid bilang sarong kemikal na additive sa silage. Parehong an unbuffered asin buffered formic acid pinag-adalan asin sa kadaklan na kaso an Clostridium spp. An mga relatibong aktibidad kaini (pag-ako nin karbohidrato, protina, asin lactate asin pagluwas nin butyrate) may tendensiyang magbaba, mantang an produksyon nin ammonia asin butyrate nagbaba asin an pag-iingat nin dry matter nagdadakula (92). Igwa nin mga limitasyon sa performance kan formic acid, alagad an paggamit kaini bilang sarong additive sa silage sa kombinasyon kan ibang mga acid minalataw na nakakalampas sa nagkapira sa mga isyung ini (92).
An formic acid pwedeng makapugol sa mga pathogenic bacteria na nagtatao nin peligro sa salud nin tawo. Halimbawa, si Pauly asin Tam (102) nag-inokula nin saradit na silo sa laboratoryo na may L. monocytogenes na igwa nin tolong manlaen-laen na lebel nin dry matter (200, 430, asin 540 g/kg) kan ryegrass dangan pigdagdagan nin formic acid (3 ml/kg) o lactic acid bacteria (8 × 10/5) asin mga cellulotic enzylomes. Ibinareta ninda na an duwang pagbolong nagpababa kan L. monocytogenes sa dai nahihiling na lebel sa hababang dry matter silage (200 g/kg). Alagad, sa medium dry matter silage (430 g/kg), an L. monocytogenes nahihiling pa man giraray pagkatapos nin 30 aldaw sa formic acid-treated silage. An pagbawas sa L. monocytogenes minalataw na may koneksyon sa mas hababang pH, lactic acid, asin pinagsararong mga undissociated acid. Halimbawa, si Pauly asin Tam (102) nagsabi na an lactic acid asin pinagsararong lebel nin undissociated acid partikularmenteng mahalaga, na pwedeng iyo an rason kun tano ta mayo nin pagbawas sa L. monocytogenes an naobserbaran sa formic acid-treated media gikan sa mga silage na may mas halangkaw na laog nin dry matter. An kaparehong mga pag-aadal dapat na gibohon sa maabot na panahon para sa ibang mga komun na mga pathogen sa silage arog kan Salmonella asin pathogenic E. coli. An mas komprehensibong pag-analisar kan 16S rDNA sequence kan bilog na komunidad nin mikrobyo sa silage pwede man makatabang na mamidbid an mga pagbabago sa kabilogan na populasyon nin mikrobyo sa silage na nangyayari sa manlaen-laen na yugto kan pag-ferment kan silage sa presensya kan formic acid (103). An pagkua nin datos kan mikrobyo puedeng magtao nin suporta sa pag-analisar tanganing mas mahulaan an pag-uswag kan pag-ferment kan silage asin tanganing makagibo nin pinakamarahay na mga kombinasyon nin pagdagdag tanganing mamantenir an halangkaw na kalidad kan silage.
Sa mga kakanon na gibo sa tipasi, an formic acid ginagamit bilang sarong antimicrobial agent tanganing limitaran an lebel kan pathogen sa manlaen-laen na mga matris nin kakanon na hale sa tipasi siring man sa nagkapirang sangkap kan kakanon arog kan mga by-product kan hayop. An mga epekto sa mga populasyon nin pathogen sa mga manok asin iba pang mga hayop pwedeng mahiwas na mabanga sa duwang kategorya: direktang epekto sa populasyon nin pathogen kan kakanon mismo asin bakong direktang epekto sa mga pathogen na nagkokolonya sa gastrointestinal tract kan mga hayop pagkatapos na magkakan kan tinatratong kakanon (20, 21, 104). Malinaw, an duwang kategoryang ini magkakonektar, nin huli ta an pagbawas kan mga pathogen sa kakanon dapat na magresulta sa pagbawas kan kolonisasyon kun an hayop nagkakakan kan kakanon. Alagad, an mga antimicrobial properties kan sarong partikular na asido na idinagdag sa sarong feed matrix pwedeng maimpluwensiyahan kan nagkapirang bagay, arog kan komposisyon kan feed asin an porma kun saen an asido idinagdag (21, 105).
Sa kasaysayan, an paggamit nin formic acid asin iba pang mga kaugnay na asido nakasentro sa direktang pagkontrol kan Salmonella sa kakanon nin hayop asin manok (21). An mga resulta kan mga pag-aadal na ini pinagsumaryo nin detalyado sa nagkapirang mga pagrepaso na ipinublikar sa manlaen-laen na panahon (18, 21, 26, 47, 104–106), kaya an nagkapira sana sa mga pangenot na nakua gikan sa mga pag-aadal na ini an pinag-oolayan sa pagrepaso na ini. Nagkapirang pag-aadal an nagpahiling na an antimicrobial na aktibidad kan formic acid sa mga feed matrix nakadepende sa dosis asin oras kan pagkabantad sa formic acid, an laog nin kahamutan kan feed matrix, asin an konsentrasyon kan bakterya sa feed asin sa gastrointestinal tract kan hayop (19, 21, 107–109). An klase kan feed matrix asin an pinagkukuanan kan mga sangkap kan kakanon nin hayop mga nakakaimpluwensya man na mga bagay. Kaya, nagkapirang pag-aadal an nagpahiling na an lebel kan Salmonella An mga hilo kan bakterya na naisuway sa mga by-product nin hayop pwedeng magkaiba sa mga naisuway sa mga by-product kan tinanom (39, 45, 58, 59, 110–112). Alagad, an mga pagkakaiba sa pagsimbag sa mga asido arog kan formic acid pwedeng may relasyon sa mga pagkakaiba sa survival kan serovar sa pagkakan asin an temperatura kun saen pigpoproseso an pagkakan (19, 113, 114). An mga pagkakaiba sa pagsimbag kan serovar sa pagbolong nin asido pwede man na magin sarong bagay sa kontaminasyon kan mga manok na may kontaminadong kakanon (113, 115), asin an mga pagkakaiba sa ekspresyon kan gene nin virulence (116) pwede man na magkaigwa nin papel. An mga pagkakaiba sa pagtolerar sa asido pwedeng makaapektar sa pagdetektar kan Salmonella sa media nin kultura kun an mga asido na dara kan feed dai sapat na na-buffer (21, 105, 117–122). An pisikal na porma kan pagkakan (sa mga termino kan kadakulaan kan partikulo) pwede man na makaimpluwensya sa relatibong pagkakaigwa nin formic acid sa gastrointestinal tract (123).
An mga estratehiya tanganing ma-optimize an antimicrobial na aktibidad kan formic acid na idinadagdag sa pagkakan kritikal man. An mas halangkaw na konsentrasyon kan asido isinuherir para sa mga sangkap na halangkaw an kontaminasyon sa pagkakan bago an paghalo kan pagkakan tanganing maibanan an posibleng danyos sa mga kagamitan sa gilingan nin pagkakan asin mga problema sa pagkanamit kan pagkakan nin hayop (105). Si Jones (51) nagkonklusyon na an Salmonella na yaon sa pagkakan bago an paglinig nin kemikal mas dipisil na kontrolon kisa sa Salmonella na nakikipag-olay sa pagkakan pagkatapos kan kemikal na pagbolong. An thermal treatment kan feed sa panahon kan pagproseso sa feed mill isinuherir bilang sarong interbensyon tanganing malimitahan an kontaminasyon kan Salmonella sa feed, alagad ini nakadepende sa komposisyon kan feed, kadakulaan kan partikulo, asin iba pang mga bagay na may koneksyon sa proseso nin paggiling (51). An antimicrobial na aktibidad kan mga asido nakadepende man sa temperatura, asin an halangkaw na temperatura sa presensya kan mga organikong asido pwedeng magkaigwa nin synergistic inhibitory effect sa Salmonella, siring sa naobserbaran sa mga likidong kultura kan Salmonella (124, 125). An nagkapirang pag-aadal sa mga feed na kontaminado nin Salmonella nagsusuportar sa nosyon na an halangkaw na temperatura nagpapalangkaw kan pagkaepektibo kan mga asido sa feed matrix (106, 113, 126). Amado asin iba pa. (127) naggamit nin sarong sentral na komposit na disenyo tanganing pag-adalan an interaksiyon kan temperatura asin asido (formic o lactic acid) sa 10 strain kan Salmonella enterica asin Escherichia coli na naisuway gikan sa manlaen-laen na kakanon nin baka asin inokulado sa mga acidified cattle pellets. Nagkonklusyon sinda na an init iyo an dominanteng bagay na nakakaimpluwensya sa pagbawas kan mikrobyo, kaiba an asido asin an klase kan isolate na bakterya. An synergistic effect sa asido iyo pa man giraray an nangingibabaw, kaya an mas hababang temperatura asin konsentrasyon nin asido pwedeng gamiton. Alagad, narisa man ninda na an mga epektong synergistic dai pirmeng naoobserbaran kun ginagamit an formic acid, na nagdara sainda na magduda na an volatilization kan formic acid sa mas halangkaw na temperatura o mga epekto nin pag-buffer kan mga sangkap kan feed matrix sarong bagay.
An paglimitar kan shelf life kan kakanon bago pakakanon sa mga hayop sarong paagi tanganing makontrol an paglaog kan mga pathogen na dara kan kakanon sa hawak kan hayop sa panahon nin pagkakan. Alagad, kun an asido sa pagkakan nakalaog na sa gastrointestinal tract, ini puwedeng padagos na mag-ehersisyo kan antimicrobial na aktibidad kaini. An antimicrobial na aktibidad kan mga substansyang asido na pig-administrar sa luwas kan gastrointestinal tract pwedeng magdepende sa manlaen-laen na bagay, kabali an konsentrasyon kan gastric acid, an aktibong lugar kan gastrointestinal tract, an pH asin laog nin oksiheno kan gastrointestinal tract, an edad kan hayop, asin an relatibong komposisyon kan gastrointestinal na populasyon kan mikrobyo (na nakadepende sa an lokasyon kan gastrointestinal tract asin an pagkamaygurang kan hayop) (21, 24, 128–132). Dugang pa, an residenteng populasyon nin mga anaerobic na mikroorganismo sa gastrointestinal tract (na nagigin dominante sa mas hababang parte kan pagtunaw kan mga hayop na monogastric mantang sinda naghihinog) aktibong nagpoprodusir nin mga organikong asido sa paagi nin permentasyon, na sa huri pwede man magkaigwa nin antagonistic na epekto sa mga temporaryong pathogen na naglalaog sa gastrointestinal tract (17–1921).
Kadaklan kan mga enot na pagsiyasat nakasentro sa paggamit nin mga organikong asido, kaiba an formate, tanganing limitaran an Salmonella sa gastrointestinal tract kan manok, na pinag-olayan nin detalyado sa nagkapirang pagrepaso (12, 20, 21). Kun an mga pag-aadal na ini pinag-iisipan na magkaibanan, nagkapirang pangenot na obserbasyon an magigibo. Si McHan asin Shotts (133) nagbareta na an pagpakakan nin formic asin propionic acid nakabawas kan lebel kan Salmonella Typhimurium sa cecum kan mga manok na nabakunahan kan bakterya asin pig-quantify sinda sa edad na 7, 14, asin 21 aldaw. Alagad, kan si Hume et al. (128) pig-monitor an C-14-labeled propionate, nagkonklusyon sinda na kadikit na propionate sa pagkakan an pwedeng makaabot sa cecum. Dai pa madeterminaran kun totoo man ini para sa formic acid. Alagad, dai pa sana nahahaloy si Bourassa et al. (134) nagbareta na an pagpakakan nin formic asin propionic acid nakabawas kan lebel kan Salmonella Typhimurium sa cecum kan mga manok na nabakunahan kan bakterya, na pig-quantify sa edad na 7, 14, asin 21 aldaw. (132) nagnotar na an pagpakakan nin formic acid sa 4 g/t sa mga manok na broiler sa laog kan 6-semanang panahon nin pagtalubo nagpababa kan konsentrasyon kan S. Typhimurium sa cecum sa ibaba kan lebel nin pagdetektar.
An presensya kan formic acid sa pagkakan pwedeng magkaigwa nin epekto sa ibang parte kan gastrointestinal tract kan manok. Ipinaheling ni Al-Tarazi asin Alshavabkeh (134) na an pinaghalo na formic acid asin propionic acid puedeng makabawas sa kontaminasyon kan Salmonella pullorum (S. PRlorum) sa pananom asin cecum. Naobserbaran ni Thompson asin Hinton (129) na an sarong komersyal na makukuang pinaghalo nin formic acid asin propionic acid naglangkaw kan konsentrasyon kan parehong mga asido sa pananom asin gizzard asin bactericidal laban sa Salmonella Enteritidis PT4 sa sarong in vitro na modelo sa irarom nin representanteng mga kondisyon nin pag-ataman. An nosyon na ini suportado kan in vivo na datos gikan ki Bird et al. (135) nagdagdag nin formic acid sa tubig na inumon kan mga manok na broiler sa laog nin sarong simulated fasting period bago an pagpadara, kapareho kan pag-ayuno na inaagihan kan mga manok na broiler bago darahon sa sarong planta nin pagproseso nin manok. An pagdagdag nin formic acid sa tubig na inumon nagresulta sa pagbawas kan bilang kan S. Typhimurium sa pananom asin epididymis, asin pagbawas kan frekuensya kan mga pananom na positibo sa S. Typhimurium, alagad bako sa bilang kan positibong epididymis (135). An paggibo nin mga sistema nin paghatod na makakaprotehir sa mga organikong asido mantang sinda aktibo sa mas hababang gastrointestinal tract puedeng makatabang na mapakarhay an pagkaepektibo. Halimbawa, an microencapsulation kan formic acid asin an pagdagdag kaini sa feed ipinaheling na nakakabawas kan bilang kan Salmonella Enteritidis sa mga laog kan cecal (136). Alagad, ini pwedeng magkaiba-iba depende sa klase nin hayop. Halimbawa, si Walia et al. (137) dai nakaobserbar nin pagbawas sa Salmonella sa cecum o lymph nodes kan 28-aldaw na mga orig na pinakakan nin pinaghalo na formic acid, citric acid, asin mga kapsula nin essential oil, asin dawa ngani an pagluwas kan Salmonella sa mga ati nabawasan sa ika-14 aldaw, dai ini nabawasan sa aldaw 28 Ipinaheling ninda na an transmisyon nin Salmonella horizontal sa pag-oltanan kan mga baboy. napugngan.
Dawa ngani an mga pag-aadal kan formic acid bilang sarong antimicrobial agent sa pag-ataman nin hayop sa pangenot nakasentro sa Salmonella na dara nin kakanon, igwa man nin nagkapirang pag-aadal na nagtatarget sa ibang mga gastrointestinal pathogen. Mga pag-aadal sa vitro ni Kovanda et al. (68) nagsusuherir na an formic acid pwede man na epektibo laban sa ibang mga gastrointestinal food-borne pathogens, kabali an Escherichia coli asin Campylobacter jejuni. An mga naenot na pag-aadal nagpahiling na an mga organikong asido (halimbawa, lactic acid) asin mga komersyal na pinaghalo na igwa nin formic acid bilang sangkap puedeng makabawas kan lebel kan Campylobacter sa mga manok (135, 138). Alagad, siring sa dati nang nasambit ni Beyer et al. (67), an paggamit nin formic acid bilang sarong antimicrobial agent laban sa Campylobacter tibaad nangangaipo nin pag-iingat. An nakuang ini partikularmenteng problematiko para sa suplementasyon sa pagkakan sa mga manok huli ta an formic acid iyo an pangenot na pinagkukuanan nin enerhiya sa paghangos para sa C. jejuni. Dugang pa, an parte kan niche kaini sa gastrointestinal pighuhuna na huli sa metabolikong pag-cross-feeding sa mga produkto nin halo-halong acid fermentation na ginibo kan mga bakterya sa gastrointestinal, arog kan formate (139). An punto de vistang ini igwa nin basehan. Nin huli ta an formate sarong chemoattractant para sa C. jejuni, an mga dobleng mutant na may mga depekto sa parehong formate dehydrogenase asin hydrogenase igwa nin nabawasan na mga rate nin cecal colonization sa mga manok na broiler kumpara sa mga wild-type C. jejuni strains (140, 141). Dai pa malinaw kun sagkod saen an panluwas na suplementasyon nin formic acid nakakaapektar sa pagkolonya kan gastrointestinal tract kan C. jejuni sa mga manok. An aktuwal na konsentrasyon kan gastrointestinal formate pwedeng mas hababa huli sa catabolism kan formate kan ibang bakterya sa gastrointestinal o pagsupsop kan formate sa itaas na gastrointestinal tract, kaya nagkapirang mga variable an pwedeng makaimpluwensya kaini. Dugang pa, an formate sarong potensyal na produkto nin permentasyon na ginigibo kan nagkapirang bakterya sa gastrointestinal, na pwedeng makaimpluwensya sa total na lebel kan formate sa gastrointestinal. An pagkwantipika kan formate sa mga laog kan gastrointestinal asin pagmidbid kan mga gene kan formate dehydrogenase gamit an metagenomics pwedeng magtao nin liwanag sa nagkapirang aspeto kan ekolohiya kan mga mikroorganismo na nagpoprodusir nin formate.
Roth et al. (142) pigkumpara an mga epekto kan pagpakakan sa mga manok na broiler kan antibiotiko na enrofloxacin o sarong pinaghalo nin formic, acetic, asin propionic acids sa pagkalakop kan antibiotiko-resistant na Escherichia coli. An total asin antibiotic-resistant E. coli isolates binilang sa mga pinagsararong sample nin ati gikan sa 1-aldaw na mga manok na broiler asin sa mga sample kan laog kan cecal gikan sa 14- asin 38-aldaw na mga manok na broiler. An mga E. coli isolates pigtestingan para sa resistensya sa ampicillin, cefotaxime, ciprofloxacin, streptomycin, sulfamethoxazole, asin tetracycline susog sa mga dati nang nadeterminaran na mga breakpoint para sa lambang antibiotiko. Kan an kanya-kanyang populasyon kan E. coli pig-quantify asin pig-karakterisa, ni an enrofloxacin ni an acid cocktail supplementation dai nakabago kan total na bilang kan E. coli na naisuway gikan sa ceca kan 17- asin 28-aldaw na mga manok na broiler. An mga gamgam na pinakakan nin enrofloxacin na may dagdag na pagkakan igwa nin mas halangkaw na lebel nin ciprofloxacin-, streptomycin-, sulfamethoxazole-, asin tetracycline-resistant E. coli asin nagbaba na lebel nin cefotaxime-resistant E. coli sa ceca. An mga gamgam na pinakakan kan cocktail igwa nin nabawasan na bilang kan ampicillin- asin tetracycline-resistant E. coli sa ceca kumpara sa mga kontrol asin mga gamgam na pigdagdagan nin enrofloxacin. An mga gamgam na pinakakan kan pinaghalo na asido igwa man nin pagbawas sa bilang kan ciprofloxacin- asin sulfamethoxazole-resistant E. coli sa cecum kumpara sa mga gamgam na pinakakan nin enrofloxacin. An mekanismo kun pano an mga asido minabawas kan bilang kan mga antibiotiko-resistant na E. coli na dai nababawasan an total na bilang kan E. coli dai pa malinaw. Alagad, an mga resulta kan pag-aadal ni Roth et al. magkapareho sa mga yaon sa grupo nin enrofloxacin. (142) Ini pwedeng sarong indikasyon nin nabawasan na paglakop kan mga gene na may resistensya sa antibiotiko sa E. coli, arog kan mga plasmid-linked inhibitors na ilinadawan ni Cabezon et al. (143). Magigin interesante na magsagibo nin mas hararom na pag-analisar kan plasmid-mediated antibiotic resistance sa gastrointestinal na populasyon kan mga manok sa presensya nin mga feed additives arog kan formic acid asin orog pang pinohon an pag-analisar na ini sa paagi nin pag-assess kan gastrointestinal resistome.
An paggibo kan pinakamarahay na mga antimicrobial feed additives laban sa mga pathogen dapat na magkaigwa nin kadikit na epekto sa kabilogan na gastrointestinal flora, partikularmente sa mga microbiota na pigkokonsiderar na kapaki-pakinabang sa host. Alagad, an mga organikong asido na itinatao sa luwas pwedeng magkaigwa nin nakakadanyar na mga epekto sa residenteng gastrointestinal microbiota asin sa sarong sokol nagnenegar kan saindang mga protektibong propyedad laban sa mga pathogen. Halimbawa, naobserbaran ni Thompson asin Hinton (129) an pagbaba kan lebel kan lactic acid sa pananom sa mga manok na nag-iitok na pinakakan nin pinaghalo na formic asin propionic acids, na nagsusuherir na an presensya kan mga exogenous organic acid na ini sa pananom nagresulta sa pagbaba kan mga lactobacilli sa pananom. An mga lactobacilli sa pananom pigkokonsiderar na sarong ulang sa Salmonella, asin kun kaya an pagkadisturbo kan residenteng mikrobiota kan pananom na ini pwedeng makadanyar sa mapangganang pagbawas kan kolonisasyon kan Salmonella sa gastrointestinal tract (144). Açıkgöz asin iba pa. nanompongan na an mga epekto sa mas hababang gastrointestinal tract kan mga gamgam pwedeng mas hababa. (145) Mayo nin mga pagkakaiba an nakua sa total na flora sa bituka o bilang kan Escherichia coli sa 42-aldaw na mga manok na nag-iinom nin tubig na pina-asido nin formic acid. An mga kagsurat nagsuherir na ini pwedeng huli sa formate na pigmemetabolisar sa itaas na gastrointestinal tract, siring sa naobserbaran kan ibang mga imbestigador na may exogenously administered short-chain fatty acids (SCFA) (128, 129).
An pagprotehir sa formic acid sa paagi nin sarong klase nin encapsulation puedeng makatabang na makaabot ini sa mas hababang gastrointestinal tract. (146) nagnotar na an microencapsulated formic acid makahulogan na naglangkaw kan total na short-chain fatty acid (SCFA) na laog sa cecum kan mga orig kumpara sa mga orig na pinakakan nin daing proteksyon na formic acid. An resultang ini an nagdara sa mga kagsurat na magsuherir na an formic acid puedeng epektibong makaabot sa ibabang gastrointestinal tract kun ini protektado nin tama. Alagad, an nagkapirang iba pang mga parametro, arog kan formate asin konsentrasyon nin lactate, dawa ngani mas halangkaw kisa sa mga orig na pinakakan nin kontrol na pagkakan, dai man naiiba sa estadistika sa mga orig na pinakakan nin bakong protektadong formate na pagkakan. Dawa ngani an mga orig na pinakakan nin parehong dai protektado asin protektado na formic acid nagpahiling nin haros tolong doble na paglangkaw sa lactic acid, an bilang kan mga lactobacilli dai nabago kan arin man na pagbolong. An mga pagkakaiba pwedeng mas malinaw para sa ibang mga mikroorganismo na nagpoprodusir nin lactic acid sa cecum (1) na dai nadedetektaran kan mga paaging ini asin/o (2) na an metabolikong aktibidad apektado, sa siring nababago an pattern nin permentasyon tanganing an mga residenteng lactobacilli nagpoprodusir nin mas dakul na lactic acid.
Tanganing mas eksaktong pag-adalan an mga epekto kan mga additives sa pagkakan sa gastrointestinal tract kan mga hayop sa oma, kaipuhan an mas halangkaw na resolusyon na mga paagi nin pagmidbid nin mikrobyo. Sa mga nakaaging taon, an next-generation sequencing (NGS) kan 16S RNA gene ginamit tanganing mamidbid an microbiome taxa asin ikumparar an pagkakaiba-iba kan mga komunidad nin mikrobyo (147), na nagtao nin mas marahay na pakasabot kan mga interaksiyon sa pag-ultanan kan mga additives sa pagkakan asin kan gastrointestinal microbiota kan mga hayop arog kan mga manok.
Nagkapirang pag-aadal an naggamit nin microbiome sequencing tanganing ebalwaron an simbag kan gastrointestinal microbiome kan manok sa suplementasyon nin formate. Oakley asin iba pa. (148) nagkondusir nin sarong pag-aadal sa 42-aldaw na mga manok na broiler na pigdagdagan nin manlaen-laen na kombinasyon nin formic acid, propionic acid, asin medium-chain fatty acids sa saindang inumon na tubig o kakanon. An mga nabakunahan na manok pig-angat nin sarong nalidixic acid-resistant Salmonella typhimurium strain asin an saindang ceca hinale sa edad na 0, 7, 21, asin 42 aldaw. An mga sample kan cecal pigpreparar para sa 454 pyrosequencing asin an mga resulta kan sequencing pig-ebalwar para sa klasipikasyon asin pagkumpara nin pagkakapareho. Sa kabilogan, an mga pagbolong dai nakaapektar nin gayo sa cecal microbiome o sa lebel kan S. Typhimurium. Alagad, an kabilogan na mga rate nin pagdetektar nin Salmonella nagbaba mantang an mga gamgam naggugurang, siring sa kinumpirmar kan taxonomic analysis kan mikrobyo, asin an relatibong kadakolan kan mga pagkasunod-sunod kan Salmonella nagbaba man sa lawig nin panahon. An mga kagsurat nagsabi na mantang naggugurang an mga broiler, an pagkakaiba-iba kan populasyon kan mikrobyo sa cecal nagdadakula, na an pinaka-signipikanteng mga pagbabago sa gastrointestinal flora naobserbaran sa gabos na grupo nin pagbolong. Sa sarong dai pa sana nahahaloy na pag-aadal, si Hu et al. (149) pigkumpara an mga epekto kan pag-inom nin tubig asin pagpakakan nin sarong pagkakan na pigdagdagan nin pinaghalo na mga organikong asido (formic acid, acetic acid, propionic acid, asin ammonium formate) asin virginiamycin sa mga sample kan cecal microbiome gikan sa mga manok na nakolekta sa duwang yugto (1-21 aldaw asin 2-24 aldaw). Dawa ngani an nagkapirang pagkakaiba sa pagkakaiba-iba kan cecal microbiome naobserbaran sa mga grupo nin pagbolong sa edad na 21 aldaw, mayo nin mga pagkakaiba sa pagkakaiba-iba kan α- o β-bacteria an nadetektaran sa 42 aldaw. Huli sa kawaran nin mga pagkakaiba sa edad na 42 aldaw, an mga kagsurat nag-hipotesis na an bentaha sa pagtalubo pwedeng huli sa mas amay na pagmukna nin sarong pinakamarahay na manlaen-laen na mikrobyo.
An pag-analisar kan mikrobyo na nakasentro sana sa komunidad nin mikrobyo sa cecal tibaad dai magpahiling kun saen sa gastrointestinal tract nangyayari an kadaklan na epekto kan mga organikong asido sa pagkakan. An itaas na gastrointestinal tract microbiome kan mga manok na broiler pwedeng mas madaling mabiktima kan mga epekto kan mga organikong asido sa pagkakan, siring sa isinusuherir kan mga resulta ni Hume et al. (128). Hume et al. (128) nagpahiling na an kadaklan kan exogenously added propionate nasupsop sa itaas na gastrointestinal tract kan mga gamgam. An mga bagong pag-aadal sa paglaladawan kan mga mikroorganismo sa gastrointestinal nagsusuportar man sa punto de vistang ini. Nava asin iba pa. (150) nagpahiling na an kombinasyon kan pinaghalo na mga organikong asido [DL-2-hydroxy-4(methylthio)butyric acid], formic acid, asin propionic acid (HFP) nakaapektar sa gut microbiota asin naglangkaw an kolonisasyon kan Lactobacillus sa ileum kan mga manok. Dai pa sana nahahaloy, si Goodarzi Borojeni et al. (150) nagpahiling na an kombinasyon kan organikong asidong pinaghalo [DL-2-hydroxy-4(methylthio)butyric acid], formic acid, asin propionic acid (HFP) nakaapektar sa gut microbiota asin naglangkaw an kolonisasyon kan Lactobacillus sa ileum kan mga manok. (151) nag-adal sa pagpakakan sa mga manok na broiler nin pinaghalo na formic acid asin propionic acid sa duwang konsentrasyon (0.75% asin 1.50%) sa laog nin 35 aldaw. Sa katapusan kan eksperimento, an pananom, tulak, distal na dos-tersio kan ileum, asin cecum hinale asin an mga sample kinua para sa quantitative analysis kan mga partikular na gastrointestinal flora asin metabolites gamit an RT-PCR. Sa kultura, an konsentrasyon kan mga organikong asido dai nakaapektar sa kadakolan kan Lactobacillus o Bifidobacterium, alagad naglangkaw an populasyon kan Clostridium. Sa ileum, an mga pagbabago sana iyo an pagbaba kan Lactobacillus asin Enterobacter, mantang sa cecum an mga flora na ini nagdanay na dai nagbago (151). Sa pinakahalangkaw na konsentrasyon nin suplementasyon nin organikong asido, an total na konsentrasyon nin asidong lactic (D asin L) nabawasan sa pananom, an konsentrasyon kan parehong organikong asido nabawasan sa gizzard, asin an konsentrasyon nin organikong asido mas hababa sa cecum. Mayo nin mga pagbabago sa ileum. Manungod sa mga short-chain fatty acids (SCFAs), an solamenteng pagbabago sa pananom asin gizzard kan mga gamgam na pinakakan nin mga organikong asido iyo an lebel kan propionate. An mga gamgam na pinakakan nin mas hababang konsentrasyon nin organikong asido nagpahiling nin haros sampulong doble na paglangkaw kan propionate sa pananom, mantang an mga gamgam na pinakakan kan duwang konsentrasyon nin organikong asido nagpahiling nin walong- asin kinseng doble na paglangkaw kan propionate sa gizzard, sunod-sunod. An paglangkaw kan acetate sa ileum mas hababa sa duwang doble. Sa kabilogan, an mga datos na ini nagsusuportar sa punto de vista na an kadaklan sa mga epekto kan panluwas na aplikasyon nin organikong asido malinaw sa ani, mantang an mga organikong asido igwa nin dikit na epekto sa mas hababang komunidad nin mikrobyo sa gastrointestinal, na nagsusuherir na an mga pattern nin pag-ferment kan mas hababang gastrointestinal resident flora tibaad naliwat.
Malinaw, an mas hararom na paglaladawan kan mikrobyo kaipuhan tanganing lubos na maipaliwanag an mga simbag kan mikrobyo sa pagporma sa bilog na gastrointestinal tract. An mas hararom na pag-analisar kan taksonomiya kan mikrobyo kan mga partikular na kompartimento sa gastrointestinal, partikularmente an mga itaas na kompartimento arog kan pananom, pwedeng magtao nin dugang pang pananaw sa pagpili kan nagkapirang grupo nin mga mikroorganismo. An saindang mga aktibidad sa metabolismo asin enzymatic pwede man na magdeterminar kun baga igwa sinda nin antagonistic na relasyon sa mga pathogen na naglalaog sa gastrointestinal tract. Interesante man na magsagibo nin mga pag-analisar sa metagenomic tanganing madeterminaran kun baga an pagkabantad sa mga asidong kemikal na additives sa laog kan buhay kan mga gamgam nagpipili para sa mas "acid-tolerant" na residenteng bakterya, asin kun baga an presensya asin/o metabolikong aktibidad kan mga bakteryang ini nagrerepresentar nin dagdag na ulang sa kolonisasyon kan pathogen.
An asidong formiko ginagamit na sa laog nin dakul na taon bilang sarong kemikal na pandagdag sa kakanon nin hayop asin bilang sarong asido nin silage. Saro sa mga mayor na gamit kaini iyo an antimicrobial na aksyon kaini tanganing limitaran an bilang kan mga pathogen sa pagkakan asin an saindang kasunod na kolonisasyon sa gastrointestinal tract kan mga gamgam. An mga pag-aadal sa vitro nagpahiling na an formic acid sarong medyo epektibong antimicrobial agent laban sa Salmonella asin iba pang mga pathogen. Alagad, an paggamit nin formic acid sa mga feed matrix pwedeng limitado kan halangkaw na kantidad nin organikong bagay sa mga sangkap kan feed asin an saindang potensyal na kapasidad sa pag-buffer. An formic acid minalataw na igwa nin antagonistic na epekto sa Salmonella asin iba pang mga pathogen kun iniinom sa paagi nin pagkakan o tubig na inumon. Alagad, an antagonismong ini nangyayari sa pangenot sa itaas na gastrointestinal tract, nin huli ta an konsentrasyon kan formic acid pwedeng mabawasan sa ibabang gastrointestinal tract, arog kan kaso sa propionic acid. An konsepto nin pagprotehir sa formic acid sa paagi nin encapsulation nagtatao nin potensyal na paagi sa paghatod nin mas dakol na asido sa mas hababang gastrointestinal tract. Dugang pa, an mga pag-aadal nagpahiling na an sarong pinaghalo nin mga organikong asido mas epektibo sa pagpapauswag kan performance kan manok kisa sa pag-administrar nin sarong asido (152). An Campylobacter sa gastrointestinal tract pwedeng magsimbag nin iba sa formate, nin huli ta pwede ining maggamit nin formate bilang sarong donor nin elektron, asin an formate iyo an mayor na pinagkukuanan nin enerhiya kaini. Bakong malinaw kun an paglangkaw kan konsentrasyon nin formate sa gastrointestinal tract magigin kapaki-pakinabang sa Campylobacter, asin ini pwedeng dai mangyari depende sa ibang gastrointestinal flora na pwedeng gumamit nin formate bilang substrate.
Kaipuhan an mga dagdag na pag-aadal tanganing maimbestigaran an mga epekto kan gastrointestinal formic acid sa mga non-pathogenic resident gastrointestinal microbes. Mas gusto ming pilion an mga pathogen na dai nakakadisturbo sa mga miyembro kan gastrointestinal microbiome na kapaki-pakinabang sa host. Alagad, ini nangangaipo nin mas hararom na pag-analisar kan pagkasunod-sunod kan mikrobyo kan mga residenteng komunidad nin mikrobyo sa tiyan. Dawa ngani an nagkapirang pag-aadal naipublikar sa cecal microbiome kan mga gamgam na tinawan nin formic acid, kaipuhan an mas dakulang atensyon sa komunidad nin mikrobyo sa itaas na gastrointestinal. An pagmidbid kan mga mikroorganismo asin pagkumpara kan mga pagkakapareho sa pag-ultanan kan mga komunidad nin mikrobyo sa gastrointestinal sa presensya o kawaran nin formic acid pwedeng sarong bakong kumpletong deskripsyon. An mga dagdag na pag-analisar, kabali an metabolomics asin metagenomics, kaipuhan tanganing ma-karakterisa an mga pagkakaiba sa pagpunsyon kan mga grupong magkapareho an komposisyon. An siring na paglaladawan kritikal tanganing maiestablisar an relasyon sa pag-ultanan kan komunidad nin mikrobyo sa gastrointestinal asin mga simbag sa performance kan gamgam sa mga parapauswag na nakabase sa formic acid. An pagkombinar nin dakol na paagi tanganing mas eksaktong ma-karakterisa an pagpunsyon kan gastrointestinal dapat na makatabang sa paggibo nin mas epektibong mga estratehiya sa pagdagdag nin organikong asido asin sa katapustapusi mapakarhay an mga prediksyon kan pinakamarahay na salud asin performance kan gamgam mantang nalilimitahan an mga peligro sa kaligtasan sa kakanon.
Isinurat ni SR an pagrepaso na ini sa tabang ni DD asin KR. An gabos na mga kagsurat nagtao nin dakulang kontribusyon sa trabaho na iprinesentar sa pagrepaso na ini.
An mga kagsurat nagdedeklara na an pagrepaso na ini nag-ako nin pondo gikan sa Anitox Corporation tanganing ponan an pagsurat asin pagpublikar kan pagrepaso na ini. An mga nagpondo mayo nin impluwensya sa mga pananaw asin konklusyon na ipinahayag sa artikulong ini nin pagrepaso o sa desisyon na ipublikar ini.
An natatadang mga kagsurat nagdedeklara na an pagsiyasat ginibo sa kawaran nin anuman na komersyal o pinansyal na relasyon na pwedeng interpretaron bilang sarong potensyal na iriwal nin interes.
Boot ni Dr. DD na midbidon an suporta gikan sa University of Arkansas Graduate School sa paagi nin sarong Distinguished Teaching Fellowship, siring man an padagos na suporta gikan sa University of Arkansas Cell and Molecular Biology Program asin an Department of Food Sciences. Dugang pa, an mga kagsurat boot na magpasalamat ki Anitox para sa enot na suporta sa pagsurat kan pagrepaso na ini.
1. Dibner JJ, Richards JD. Paggamit nin mga antibiotiko na nagpapauswag kan pagtalubo sa agrikultura: kasaysayan asin mga mekanismo nin aksyon. Poultry Science (2005) 84:634–43. doi: 10.1093/ps/84.4.634
2. Jones FT, Rick SC. Kasaysayan kan pag-uswag kan antimikrobyo asin pagbantay sa kakanon kan manok. Poultry Science (2003) 82:613–7. doi: 10.1093/ps/82.4.613
3. Silhig LJ. Teorya nin subinhibitory kan mga promoter nin pagtalubo nin antibiotiko. Poultry Science (2017) 96:3104–5. doi: 10.3382/ps/pex114
4. Sorum H, L'Abe-Lund TM. An resistensya sa antibiotiko sa mga bakterya na nasa kakanon—mga resulta kan mga pagkadisturbo sa mga henetikong network kan bakterya sa bilog na kinaban. 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. Mga additives sa pagkakan para sa pagkontrol kan Salmonella sa pagkakan. World Journal of Poultry Science (2002) 58:501–13. doi: 10.1079/WPS20020036
6. Angulo FJ, Baker NL, Olsen SJ, Anderson A, Barrett TJ. Paggamit nin antimikrobyo sa agrikultura: pagkontrol kan transmisyon kan resistensya sa antimikrobyo sa mga tawo. Mga Seminar sa Pediatric Infectious Diseases (2004) 15:78–85. doi: 10.1053/j.spid.2004.01.010
7. Lekshmi M, Ammini P, Kumar S, Varela MF. Mga kapalibutan sa produksyon nin kakanon asin an ebolusyon kan resistensya sa antimikrobyo sa mga pathogen na hale sa hayop na tawo. Mikrobiolohiya (2017) 5:11. doi: 10.3390/microorganisms5010011
8. Lourenço JM, Seidel DS, Callaway TR. Kapitulo 9: Mga Antibiotiko asin pagpunsyon kan bituka: kasaysayan asin presenteng kamugtakan. Sa: Ricke SC, ed. Pagpauswag kan salud kan bituka sa manok. Cambridge: Burley Dodd (2020). Mga pahina 189-204. DOI: 10.19103/AS2019.0059.10
9. Rick SC. No. 8: Kalinig sa Pagkakan. Sa: Dewulf J, van Immerzeel F, mga editor. Biosecurity sa Produksyon nin Hayop asin Veterinary Medicine. Leuven: ACCO (2017). Mga pahina 144-76.