agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2025.26.2.388-395agronauka-2002Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ВЕТЕРИНАРНАЯ МЕДИЦИНАОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: VETERINARY MEDICINEСтруктура микробиоты толстой кишки молодняка свиней в норме и при патологии желудочно-кишечного трактаThe structure of the microbiota of the colon of young pigs is normal and in the pathology of the gastrointestinal tracthttps://orcid.org/0000-0003-4557-844XФилатовА. В.FilatovA. V.

Филатов Андрей Викторович, доктор вет. наук, профессор, профессор кафедры разведения, кормления и частной зоотехнии; ведущий научный сотрудник

Октябрьский проспект, д. 133, г. Киров, 610017

ул. Ручейная, д. 27, г. Сыктывкар, Республика Коми, 167023

Andrey V. Filatov, DSc in Veterinary, professor, professor at  the Department of Breeding, Feeding and Private Animal Science

Oktyabrsky Prospekt, 133, Kirov, 610017

27 Rucheynaya str., Syktyvkar, Komi Republic, 167023

fav6819@yandex.ruМининА. В.MininA. V.

Минин Александр Витальевич, кандидат вет. наук, директор 

ул. Строителей, д. 3, г. Уржум, Кировская область, 613531

Alexander V. Minin, PhD in Veterinary, Director 

Stroiteley Village, 3, Urzhum, Kirov region, 613531

minintotal@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5485-4616НиколаевС. В.NikolaevS. V.

Николаев Семен Викторович, кандидат вет. наук, научный сотрудник

ул. Ручейная, д. 27, г. Сыктывкар, Республика Коми, 167023

Semyon V. Nikolaev, PhD in Veterinary, researcher

27 Rucheynaya str., Syktyvkar, Komi Republic, 167023

nipti@bk.ruФГБОУ ВО «Вятский государственный агротехнологический университет»; Институт агробиотехнологий имени А. В. Журавского Коми научного центра УрО РАНРоссияVyatka State Agrotechnological University; A. V. Zhuravsky Institute of Agro-Biotechnologies of Komi Science Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationООО «Сима»РоссияSima LLCRussian FederationИнститут агробиотехнологий имени А. В. Журавского Коми научного центра УрО РАНРоссияA. V. Zhuravsky Institute of Agro-Biotechnologies of Komi Science Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202525042025262388395Copyright © Филатов А.В., Минин А.В., Николаев С.В., 20252025Филатов А.В., Минин А.В., Николаев С.В.Filatov A.V., Minin A.V., Nikolaev S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/2002

Болезни органов пищеварения у животных в условиях промышленной технологии свинины имеют широкое распространение во всех технологических группах. Синдром диареи наиболее часто встречается у поросят на доращивании, особенно в начале периода, что связано с резким отъемом и изменением рациона. Цель работы –  проведение сравнительной оценки фекальной микробиоты кишечника у здоровых поросят и молодняка с диарейным синдромом с помощью молекулярно-генетического метода. Взятие биологического материала проводили на крупном  свиноводческом комплексе. Объектом исследования служил здоровый и больной молодняк свиней в технологической группе доращивания. В качестве молекулярно-генетического метода использовали метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени (qPCR). По результатам лабораторных исследований установлено, что развитие заболевания у животных сопровождалось увеличением в содержимом прямой кишки общего количества бактерий на 107,32. В структуре фекальной микробиоты содержание желательных микроорганизмов у молодняка с клиническим проявлением диареи составило 82,19 %, что на 15,40 % меньше, чем у здоровых животных. Данные изменения происходили за счет увеличения в содержимом прямой кишки у больных поросят представителей нежелательных микроорганизмов. При проявлении диареи у поросят в биологическом материале регистрировали снижение большинства представителей нормофлоры, относящихся к роду Lactobacillus spp., Lachnobacterium spp., Clostridium spp, Megasphaera spp., Veillonella spp., Dialister sрp., и увеличение численности условно-патогенных и патогенных микроорганизмов, в частности Peptostreptococcus spp., Mobiluncus spp., Corynebacterium spp., Atopobium spp., Staphylococcus spp., Staphylococcus spp., а также семейства Enterobacteriaceae. Понимание структурных изменений микробиоты  в норме и при патологии позволит правильно интерпретировать эксперименты, ориентированные на коррекцию микробиома с помощью пробиотических средств, нацеленных на конкурентное замещение оппортунистической и патогенной микрофлоры.

Diseases of the digestive organs in animals in the conditions of industrial pork technology are widespread in all technological groups. Diarrhea syndrome is the most frequent in piglets on nursery, especially at the beginning of the period, which is associated with abrupt weaning and diet change. The aim of the work was to carry out a comparative assessment of fecal intestinal microbiota in healthy piglets and saplings with diarrheal syndrome using a molecular genetic method. Biological material was collected at a large pig-breeding complex. The object of the study was healthy and sick young pigs in the technological group of nursery. The real-time polymerase chain reaction (qPCR) method was used as a molecular genetic method. According to the results of laboratory studies, it was found that the development of the disease in animals was accompanied by an increase in the total number of bacteria in the contents of the rectum by 107.32. In the structure of the fecal microbiota, the content of desirable microorganisms in young animals with clinical manifestation of diarrhea was 82.19 %, which is 15.40 % less than in healthy animals. These changes occur due to an increase in the contents of the rectum in sick piglets of representatives of undesirable microorganisms. When diarrhea occurs in piglets, a decrease in the majority of representatives of the normoflora belonging to the genus Lactobacillus spp., Lachnobacterium spp., Clostridium spp., Megasphaera spp., Veillonella spp., Dialister spp. is recorded in the biological material and an increase in the number of opportunistic and pathogenic microorganisms, in particular Peptostreptococcus spp., Mobiluncus spp., Corynebacterium spp., Atopobium spp., Staphylococcus spp., Staphylococcus spp., as well as the Enterobacteriaceae family. Understanding the structural changes of the microbiota in normal and pathological conditions will allow for the correct interpretation of the experiments aimed at correcting the microbiome using probiotic agents aimed at the competitive replacement of opportunistic and pathogenic microflora.

свиноводствопоросята на доращиваниидиареямикробиоммолекулярно-генетический методПЦР в реальном времениpig breedingweaning pigletsdiarrheamicrobiomemolecular genetic methodreal-time qPCRработа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания Института агробиотехнологий имени А. В. Журавского Коми научного центра УрО РАН (тема № FUUU-2024-0014, регистрационный номер НИОКТР 124102200684-8). Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.the work was carried out with the financial support of Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of the A. V. Zhuravsky Institute of Agro-Biotechnologies of Komi Science Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (theme No. FUUU-2024-0014, registration number 124102200684-8). The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this work.ReferencesЗахарова Т. П., Сидорова К. А. Некоторые данные по незаразной патологии свиней. Современные проблемы науки и образования. 2014;(6):1829. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?edn=tgrhmd EDN: TGRHMDZakharova T. P., Sidorova K. A. Some data on noncontagious pathology of pigs. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya = Modern problems of science and education. 2014;(6):1829. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?edn=tgrhmdВетвицкая А. Диарея у поросят: эффективные шаги по защите поголовья. Эффективное животноводство. 2020;8(165):39–45. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44310690 EDN: JHLSOBVetvitskaya A. Diarrhea in piglets: effective steps to protect livestock. Effektivnoe zhivotnovodstvo. 2020;8(165):39–45. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44310690Хорошевская Л. В. Эффективность использования цинка в лечении диареи свинопоголовья. Эффективное животноводство. 2020;1(158):66–68. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42479027 EDN: SKRYUFKhoroshevskaya L. V. The effectiveness of zinc use in the treatment of porcine diarrhea. Effektivnoe zhivotnovodstvo. 2020;1(158):66–68. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42479027Новикова Е. Н., Коба И. С., Барсуков Ю. И. Распространение заболеваний незаразной этиологии в различных отраслях животноводства в Российской Федерации. Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2023;(5):34–41. DOI: https://doi.org/10.36871/vet.zoo.bio.202305005 EDN: OLSAXANovikova E. N., Koba I. S., Barsukov Yu. I. The spread of diseases of non-infectious etiology in various branches of animal husbandry in the Russian Federation. Veterinariya, zootekhniya i biotekhnologiya = Veterinary Medicine, Zootechnics and Biotechnology. 2023;(5):34–41. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.36871/vet.zoo.bio.202305005Филатов А. В., Якимов А. В. Пробиотический комплекс "ЛикваФид" для молодняка свиней на доращивании. Свиноводство. 2021;(4):32–34. DOI: https://doi.org/10.37925/0039-713X-2021-4-32-34 EDN: AWTGBAFilatov A. V., Yakimov A. V. Probiotic complex LiquaFid for rearing pigs. Svinovodstvo. 2021;(4):32–34. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.37925/0039-713X-2021-4-32-34Артузо-Понте В. Постотъемная диарея у поросят: новая эра в решении проблемы. Комбикорма. 2018;(4):73.Artuzo-Ponte V. Post-weaning diarrhea in piglets: a new era in problem solving. Kombikorma. 2018;(4):73. (In Russ.).Коста М. Распутывание микробиоты и свиноводства – почему мы еще не достигли этого? Часть 1. Professional Pig Community. 2022. [Электронный ресурс]. URL: https://www.pig333.com/articles/current-limitations-to-studying-the-pig-microbiota_18191/ (дата обращения: 05.12.2024).Kosta M. Untangling the microbiota and pig farming – why haven't we achieved this yet? Part 1. Professional Pig Community. 2022. URL: https://www.pig333.com/articles/current-limitations-to-studying-the-pig-microbiota_18191/ (accessed: 05.12.2024).Yang Q. L., Huang X. Y., Zhao S. G., Sun W. Y., Yan Z. Q., Wang P. F., et al. B Structure and Function of the Fecal Microbiota in Diarrheic Neonatal Piglets. Frontiers of Microbiology. 2017;8:502. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.00502Yang Q. L., Huang X. Y., Zhao S. G., Sun W. Y., Yan Z. Q., Wang P. F., et al. B Structure and Function of the Fecal Microbiota in Diarrheic Neonatal Piglets. Frontiers of Microbiology. 2017;8:502. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.00502Лоренгель Т. И., Шабанова Е. О. Энтеробиоценоз поросят с симптомокомплексом диареи. Вестник Омского государственного аграрного университета. 2022;(2(46)):115–121. DOI: https://doi.org/10.48136/2222-0364_2022_2_115 EDN: WYFTTDLorengel T. I., Shabanova E. O. Entrobiocenosis of piglets with diarrhea symptom complex. Vestnik Omskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Vestnik of Omsk SAU. 2022;(2(46)):115–121. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.48136/2222-0364_2022_2_115Scher J. U., Sczesnak A., Longman R. S., Segata N., Ubeda C., Bielski C., et al. Expansion of intestinal Prevotella copri correlates with enhanced susceptibility to arthritis. Elife. 2013;2:e01202. DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.01202Scher J. U., Sczesnak A., Longman R. S., Segata N., Ubeda C., Bielski C., et al. Expansion of intestinal Prevotella copri correlates with enhanced susceptibility to arthritis. Elife. 2013;2:e01202. DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.01202Li X. Q., Zhu Y. H., Zhang H. F., Yue Y., Cai Z. X., Lu Q. P., et al. Risks associated with high-dose Lactobacillus rhamnosus in an Escherichia coli model of piglet diarrhoea: intestinal microbiota and immune imbalances. PLoS ONE. 2012;7(7):e40666. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0040666Li X. Q., Zhu Y. H., Zhang H. F., Yue Y., Cai Z. X., Lu Q. P., et al. Risks associated with high-dose Lactobacillus rhamnosus in an Escherichia coli model of piglet diarrhoea: intestinal microbiota and immune imbalances. PLoS ONE. 2012;7(7):e40666. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0040666Mann E., Schmitz-Esser S., Zebeli Q., Wagner M., Ritzmann M., Metzler-Zebeli B. U. Mucosa-associated bacterial microbiome of the gastrointestinal tract of weaned pigs and dynamics linked to dietary calcium-phosphorus. PLoS ONE. 2014;9(1):e86950. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0086950Mann E., Schmitz-Esser S., Zebeli Q., Wagner M., Ritzmann M., Metzler-Zebeli B. U. Mucosa-associated bacterial microbiome of the gastrointestinal tract of weaned pigs and dynamics linked to dietary calcium-phosphorus. PLoS ONE. 2014;9(1):e86950. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0086950Costa M. C., Arroyo L. G., Allen-Vercoe E., Stämpfli H. R., Kim P. T., Sturgeon A., Weese J. S. Comparison of the fecal microbiota of healthy horses and horses with colitis by high throughput sequencing of the V3-V5 region of the 16S rRNA gene. PLoS ONE. 2012;7(7):e41484. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0041484Costa M. C., Arroyo L. G., Allen-Vercoe E., Stämpfli H. R., Kim P. T., Sturgeon A., Weese J. S. Comparison of the fecal microbiota of healthy horses and horses with colitis by high throughput sequencing of the V3-V5 region of the 16S rRNA gene. PLoS ONE. 2012;7(7):e41484. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0041484Hermann-Bank M. L., Skovgaard K., Stockmarr A., Strube M. L., Larsen N., Kongsted H., et al. Characterization of the bacterial gut microbiota of piglets suffering from new neonatal porcine diarrhoea. BMC Veterinary Research. 2015;11:139. DOI: https://doi.org/10.1186/s12917-015-0419-4Hermann-Bank M. L., Skovgaard K., Stockmarr A., Strube M. L., Larsen N., Kongsted H., et al. Characterization of the bacterial gut microbiota of piglets suffering from new neonatal porcine diarrhoea. BMC Veterinary Research. 2015;11:139. DOI: https://doi.org/10.1186/s12917-015-0419-4Jonach B., Boye M., Stockmarr A., Jensen T. K. Fluorescence in situ hybridization investigation of potentially pathogenic bacteria involved in neonatal porcine diarrhea. BMC Veterinary Research. 2014;10:68. DOI: https://doi.org/10.1186/1746-6148-10-68Jonach B., Boye M., Stockmarr A., Jensen T. K. Fluorescence in situ hybridization investigation of potentially pathogenic bacteria involved in neonatal porcine diarrhea. BMC Veterinary Research. 2014;10:68. DOI: https://doi.org/10.1186/1746-6148-10-68Nosho K., Sukawa Y., Adachi Y., Ito M., Mitsuhashi K., Kurihara H., et al. Association of Fusobacterium nucleatum with immunity and molecular alterations in colorectal cancer. World Journal of Gastroenterology. 2016;22(2):557–566. DOI: https://doi.org/10.3748/wjg.v22.i2.557Nosho K., Sukawa Y., Adachi Y., Ito M., Mitsuhashi K., Kurihara H., et al. Association of Fusobacterium nucleatum with immunity and molecular alterations in colorectal cancer. World Journal of Gastroenterology. 2016;22(2):557–566. DOI: https://doi.org/10.3748/wjg.v22.i2.557Wei Z., Cao S., Liu S., Yao Z., Sun T., Li Y., et al. Could gut microbiota serve as prognostic biomarker associated with colorectal cancer patients’ survival? A pilot study on relevant mechanism. Oncotarget. 2016;7(29):46158–46172. DOI: https://doi.org/10.18632/oncotarget.10064Wei Z., Cao S., Liu S., Yao Z., Sun T., Li Y., et al. Could gut microbiota serve as prognostic biomarker associated with colorectal cancer patients’ survival? A pilot study on relevant mechanism. Oncotarget. 2016;7(29):46158–46172. DOI: https://doi.org/10.18632/oncotarget.10064

The authors declare that there are no conflicts of interest present.