V této publikaci jsme na 14 nezávislých experimentech shrnuli naše poznatky s vývojem nových typů probiotických preparátů pro kura domácího. Na stovkách kuřat jsme porovnali účinost 22 směsí o mírně odlišném složení. Všechny testované směsi však spojovalo to, že obsahovaly zejména různé zástupce rodu Bacteroides a čeledi Veillonellaceae. Přestože prvotní záměr byl identifikovat směs o nejvhodnějším složení, nakonec jsme dospěli k závěru, že pokud se směsi založí na zástupcích rodu Bacteroides a čeledi Veillonellaceae, pak zas až tak moc nezáleží na druhovém složení. Testované směsi zvyšovali odolnost kuřat před infekcí salmonelami asi 50x. Zajímavější pak byl efekt na šíření salmonel mezi kuřaty kontaktem. V takovém uspořádání experimentu testované směsi snižovaly šíření infekce více než 1000x. Testované směsi částečně zvyšovaly i odolnost kuřat před infekcí kampylobaktery, ale tento účinek nebyl tak významný jako u salmonel. V plném znění si tuto práci můžete přečíst zde.

Naše nová práce je zaměřena na studium interakcí mezi sekrecí imunoglobulinů do lumen slepého střeva a složením bakteriální mikroflóry. Ke studiu jsme využili jak sortování baktérií s navázanými IgA a jejich následnou identifikaci, tak i materiál od geneticky modifikovaných kuřat neschopných produkce jakýchkoli imunoglobulinů. Ze studie plynou dva hlavní závěry. Za prvé, baktérie, které na svém povrchu exprimovaly S-layer proteiny, vázaly i nízké množství kuřecích IgA. Za druhé, většina běžných baktérií ze slepého střeva kuřat vázala na svém povrchu kuřecí IgA a tak produkce IgA měla spíše význam pro stabilizaci střevní mikroflóry než že by byla určena k eliminaci patogenních baktérií. Pro další informace si můžete přečíst práci v plném znění.

V tomto rozhovoru jsme shrnuli naše stávající poznatky o střevní mikroflóře drůbeže a možných nových typech probiotik jako je produkt QuoCNA, který získal ocenění Zlatý klas na výstavě Země živitelka 2024.

Za účelem detekce klíčových patogenů trávicího traktu prasat jsme vypracovali multiplexní real time PCR, která v jednom odebraném vzorku detekuje a kvantifikuje 15 různých cílů současně. Mezi ně patří enterotoxigenní a verotoxigenní E. coli, Salmonella, Clostridium perfringens, Clostridioides difficile, Campylobacter coli, Campylobacter jejuni, Campylobacter lari, Lawsonia intracellularis, Brachyspira hyodysenteriae a Brachyspira pilosicoli. Porovnáním zastoupení jednotlivých patogenů mezi sebou dokážeme identifikovat původce klinických příznaků jako baktérii, která nejvíce vybočuje z námi dlouhodobě stanovených průměrných hodnot.

Průměrné výskyty cílových patogenů samostatně pro selata před odstavem a starší věkové kategorie po odstavu jsou na obrázku níže. Zaváděcí cena do konce roku 2024 za vyšetření jednoho vzorku trusu na všech 15 cílů je 1 000 Kč, poté 1 800 Kč za vzorek. Výsledky vracíme do dvou pracovních dnů od obdržení vzorku do laboratoře. Vyšetření lze použít nejen na rutinní diagnostiku, ale např. i na identifikaci vysoce a nízce pozitivních prasnic na přítomnost enterotoxigenních E. coli, tedy na vyšší nebo nižší pravděpodobnost výskytu poodstavových průjmů u selat od různých prasnic. Za jednorázový poplatek 300 Kč lze na našem pracovišti vzorky izolované DNA dlouhodobě uskladnit, což umožňuje majitelům i retrospektivní vyšetření kdykoli v budoucnosti na jakékoli nově popsané patogeny.

Kontakt pro další informace nebo doručení vzorků: rychlik@vri.cz nebo telefon 5 3333 1201.

Na výstavě Země živitelka 2024 v Českých Budějovicích získal probiotický produkt Quocna ocenění Zlatý klas. Je to pro nás povzbuzující ocenění, které znamená, že produkt zaujal hodnotící komisi jako jiný a v pozitivním smyslu odlišný od ostatních produktů nominovaných do soutěže. Ještě důležitější však teď je, zda produkt najde skutečné uplatnění v produkci drůbeže, což je náš další postupný cíl.

Přestože střevní mikroflóra lidí nepředstavuje pro naši skupinu hlavní předmět studia, ve spolupráci se zabýváme i takovými tématy. Příkladem je nová publikace o střevní mikroflóře zdravých a autistických dětí. Mezi těmito dvěma skupinami jsme pozorovali významné rozdíly ve skladbě střevní mikroflóry, ale je potřeba mít na paměti, že nelze rozlišit, zda změny v mikroflóře jsou příčinou autistických poruch nebo důsledkem autistických vzorců chování. Spíše preferujeme druhou hypotézu, tedy že se jedná o důsledek, nikoli příčinu, specifických vzorců chování včetně stravovacích návyků autistických dětí. To však nebrání úvahám o různých typech intervencí vedoucí k restauraci “autistické” mikroflóry směrem k normální, i s vědomím, že to bude mít jen dílčí vliv na celkové chování autistických dětí.

V červnu 2024 nám vyšla nová publikace, ve které jsme analyzovali metabolismus 20 anaerobních baktérií ve slepém střevě kuřat. Různé druhy rodu Bacteroides degradovaly (poly)sacharidy. U Bacteroides mediterraneensis jsme zaznamenali i expresi sekrečního systému typu 6, který baktérie využívájí k inaktivaci kompetujících baktérií ve směsných mikrobiálních populacích. E. coli nebo Succinatimonas preferenčně fermenovali sacharidy a totéž platí i pro Bifidobacterium, které však využívalo způsob fermentace sacharidů částečně odlišný od glykolýzy. Závislost dvou druhů rodu Megamonas hypermegale a Megamonas funiformis na metabolismu sacharidů byla nižší než u výše zmíněných bakteriálních druhů a Megamonas doplňovali svůj metabolismus o degradaci aminokyselin. Campylobacter, Sutterella nebo Phascolarctobacterium naopak preferenčně degradovali aminokyseliny s minimálním využitím fermentace cukrů. Campylobacter ve slepém střevě kuřat produkoval bičíkové proteiny a byl tedy pohyblivý. Tyto znalosti mohou být prospěšné při sestavování specifických probiotických směsí kompetujících s různými patogeny trávicího traktu kuřat, ale i jiných hospodářských zvířat nebo člověka.

Dne 2. dubna 2024 jsme obdrželi rozhodnutí z Ústavu pro státní kontrolu biopreparátů a léčiv, které povoluje uvádění produktu QuoCNA do oběhu.

Produkt QuoCNA je výsledkem vlastního, 10 let trvajícího výzkumu v oblasti skladby a funkce střevní mikroflóry drůbeže. Produkt obsahuje 9 striktně anaerobních baktérií, které účinně osídlují slepé střevo kuřat, viz. příbalový leták. QuoCNA je určena k rychlému a bezpečnému osídlení trávicího traktu kura domácího, zejména jednodenních kuřat, všech užitkových linií. Po mikrobiologické stránce nahrazuje kuřatům kontakt s dospělou slepicí, který je během líhnutí v líhních přerušen. U jednodenních kuřat pomáhá QuoCNA rychlému nastolení přirozené střevní mikroflóry, což ve svém důsledku vede k omezení kolonizace trávicího traktu kuřat enteropatogenními bakteriemi jako např. Salmonella. U všech věkových kategorií kura domácího QuoCNA pomáhá obnovit přirozenou střevní mikroflóru po jejím narušení např. léčbou antibiotiky. Smyslem využití se QuoCNA podobá produktům kompetitivní exkluze, od kterých se však odlišuje tím, že její složení je plně definováno. Proto se jedná o nový, unikátní produkt, který na celém světě nemá žádný ekvivalent.

Identifikovat horizontálně přenositelné geny včetně těch, které jsou zodpovědné za rezistence k antibiotikům je sice na první pohled snadné, ale hned vzápětí to tak snadné není. V nové publikaci v časopisu Microbiology Spectrum jsme se na tento problém zaměřili a výsledek lze v plném znění nalézt v tomto pdf souboru.

24. listopadu byl jak v tištěné, tak i v elektronické verzi uveřejněn rozhovor Doc. Rychlíka s redaktorem novin Deník. Jeho elektronickou verzi sumarizující výsledky naši práce i výhledy do nejbližší budoucnosti si můžete přečíst zde. V minutové videoverzi si můžete poslechnout naše představy na tomto místě.