Kini nga artikulo kabahin sa tema sa panukiduki nga "Paggamit sa antimicrobial, resistensya sa antimicrobial ug ang microbiome sa mga hayop nga mokaon". Tan-awa ang tanan nga 13 ka mga artikulo.
Ang mga organikong asido padayon nga gipangita isip mga additives sa pagkaon sa hayop. Hangtod karon, ang pokus anaa sa kaluwasan sa pagkaon, ilabina ang pagpakunhod sa insidente sa mga pathogen nga dala sa pagkaon sa mga manok ug uban pang mga hayop. Daghang mga organikong asido ang gitun-an karon o gigamit na sa komersyo. Lakip sa daghang mga organikong asido nga gitun-an pag-ayo, ang formic acid usa niini. Ang formic acid gidugang sa mga pagkaon sa manok aron limitahan ang presensya sa Salmonella ug uban pang mga pathogen nga dala sa pagkaon sa pagkaon ug sa gastrointestinal tract pagkahuman sa pagtulon. Samtang nagkadako ang pagsabot sa kaepektibo ug epekto sa formic acid sa host ug mga pathogen nga dala sa pagkaon, nagkaklaro nga ang presensya sa formic acid mahimong maka-trigger sa piho nga mga agianan sa Salmonella. Kini nga tubag mahimong mas komplikado kung ang formic acid mosulod sa gastrointestinal tract ug makig-uban dili lamang sa Salmonella nga nagkoloniya na sa gastrointestinal tract apan lakip usab sa kaugalingon nga microbial flora sa tinai. Ang pagrepaso magsusi sa kasamtangan nga mga resulta ug mga palaaboton alang sa dugang nga panukiduki sa microbiome sa manok ug pagkaon nga gitambalan og formic acid.
Sa produksiyon sa mga kahayopan ug manok, ang hagit mao ang pagpalambo sa mga estratehiya sa pagdumala nga maka-optimize sa pagtubo ug produktibidad samtang gilimitahan ang mga risgo sa kaluwasan sa pagkaon. Sa kasaysayan, ang paghatag og mga antibiotic sa subtherapeutic nga konsentrasyon nakapauswag sa kahimsog, kaayohan, ug produktibidad sa hayop (1–3). Gikan sa usa ka mekanismo sa aksyon nga perspektibo, gisugyot nga ang mga antibiotic nga gihatag sa subinhibitory nga konsentrasyon nagpataliwala sa mga tubag sa host pinaagi sa pag-modulate sa gastrointestinal (GI) flora ug, sa baylo, ang ilang interaksyon sa host (3). Bisan pa, ang nagpadayon nga mga kabalaka bahin sa potensyal nga pagkaylap sa mga pathogen nga dala sa pagkaon nga resistensya sa antibiotic ug ang ilang potensyal nga asosasyon sa mga impeksyon nga resistensya sa antibiotic sa mga tawo nagdala sa hinay-hinay nga paghunong sa paggamit sa antibiotic sa mga hayop nga pagkaon (4–8). Busa, ang pag-uswag sa mga feed additives ug improvers nga nakakab-ot sa labing menos pipila niini nga mga kinahanglanon (gipauswag nga kahimsog, kaayohan, ug produktibidad sa hayop) adunay dakong interes gikan sa usa ka akademikong panukiduki ug komersyal nga pag-uswag nga perspektibo (5, 9). Nagkalain-laing komersyal nga feed additives ang misulod sa merkado sa pagkaon sa hayop, lakip ang mga probiotics, prebiotics, essential oils ug mga may kalabutan nga compound gikan sa lainlaing mga gigikanan sa tanum, ug mga kemikal sama sa aldehydes (10–14). Ang ubang komersyal nga mga additives sa pagkaon nga kasagarang gigamit sa mga manok naglakip sa bacteriophages, zinc oxide, exogenous enzymes, competitive exclusion products, ug acidic compounds (15, 16).
Lakip sa kasamtangang kemikal nga mga feed additives, ang mga aldehydes ug organic acids mao ang labing kaylap nga gitun-an ug gigamit nga mga compound (12, 17–21). Ang mga organic acids, ilabina ang short-chain fatty acids (SCFAs), nailhan nga mga antagonist sa pathogenic bacteria. Kini nga mga organic acids gigamit isip feed additives dili lamang aron limitahan ang presensya sa mga pathogens sa feed matrix apan aron usab makahatag og aktibong epekto sa gastrointestinal function (17, 20–24). Dugang pa, ang mga SCFAs gihimo pinaagi sa fermentation sa intestinal flora sa digestive tract ug gituohan nga adunay papel sa mekanismo sa abilidad sa pipila ka probiotics ug prebiotics sa pagbatok sa mga pathogens nga gikaon sa gastrointestinal tract (21, 23, 25).
Sulod sa mga katuigan, ang lain-laing mga short-chain fatty acids (SCFAs) nakadani og daghang atensyon isip mga feed additives. Sa partikular, ang propionate, butyrate, ug formate nahimong hilisgutan sa daghang mga pagtuon ug komersyal nga aplikasyon (17, 20, 21, 23, 24, 26). Samtang ang mga unang pagtuon naka-focus sa pagkontrol sa mga foodborne pathogens sa pagkaon sa hayop ug manok, ang mas bag-o nga mga pagtuon nagbalhin sa ilang pokus ngadto sa kinatibuk-ang pag-uswag sa performance sa hayop ug gastrointestinal health (20, 21, 24). Ang Acetate, propionate, ug butyrate nakadani og daghang atensyon isip organic acid feed additives, diin ang formic acid usa usab ka maayong kandidato (21, 23). Daghang atensyon ang naka-focus sa mga aspeto sa kaluwasan sa pagkaon sa formic acid, ilabi na ang pagkunhod sa insidente sa mga foodborne pathogens sa pagkaon sa kahayupan. Bisan pa, ang ubang posibleng gamit gikonsiderar usab. Ang kinatibuk-ang tumong niini nga pagrepaso mao ang pagsusi sa kasaysayan ug kasamtangang kahimtang sa formic acid isip usa ka livestock feed improver (Figure 1). Niini nga pagtuon, atong susihon ang antibacterial mechanism sa formic acid. Dugang pa, atong susihon pag-ayo ang mga epekto niini sa mga kahayopan ug manok ug hisgutan ang mga posibleng pamaagi aron mapauswag ang kaepektibo niini.
Hulagway 1. Mapa sa hunahuna sa mga hilisgutan nga nasakup niini nga pagrepaso. Sa partikular, ang mosunod nga kinatibuk-ang mga katuyoan gipunting sa: paghulagway sa kasaysayan ug kasamtangang kahimtang sa formic acid isip usa ka tigpauswag sa pagkaon sa kahayupan, ang mga mekanismo sa antimicrobial sa formic acid ug ang epekto sa paggamit niini sa kahimsog sa hayop ug manok, ug mga potensyal nga pamaagi aron mapauswag ang kaepektibo.
Ang paghimo og pagkaon para sa mga kahayupan ug manok usa ka komplikado nga operasyon nga naglambigit sa daghang mga lakang, lakip ang pisikal nga pagproseso sa lugas (pananglitan, paggaling aron makunhuran ang gidak-on sa partikulo), pagproseso sa kainit para sa pelleting, ug ang pagdugang sa daghang sustansya sa pagkaon depende sa piho nga panginahanglanon sa nutrisyon sa hayop (27). Tungod niini nga pagkakomplikado, dili ikatingala nga ang pagproseso sa pagkaon nagbutyag sa lugas sa lainlaing mga hinungdan sa kalikopan sa dili pa kini makaabot sa feed mill, atol sa paggaling, ug pagkahuman atol sa transportasyon ug pagpakaon sa compound feed rations (9, 21, 28). Busa, sa daghang mga tuig, usa ka lainlaing grupo sa mga mikroorganismo ang nailhan sa pagkaon, lakip dili lamang ang bakterya apan lakip usab ang mga bacteriophage, fungi, ug yeast (9, 21, 28–31). Ang uban niini nga mga kontaminante, sama sa pipila ka fungi, mahimong makahimo og mga mycotoxin nga makahatag og mga peligro sa kahimsog sa mga hayop (32–35).
Ang mga populasyon sa bakterya mahimong medyo lainlain ug nagdepende sa pipila ka sukod sa tagsa-tagsa ka mga pamaagi nga gigamit alang sa pag-inusara ug pag-ila sa mga mikroorganismo ingon man ang gigikanan sa sample. Pananglitan, ang profile sa komposisyon sa mikrobyo mahimong magkalainlain sa wala pa ang pagtambal sa kainit nga nalangkit sa pelleting (36). Bisan kung ang klasikal nga kultura ug mga pamaagi sa plate plating naghatag pipila ka impormasyon, ang bag-o nga aplikasyon sa 16S rRNA gene-based next-generation sequencing (NGS) nga pamaagi naghatag usa ka mas komprehensibo nga pagtimbang-timbang sa komunidad sa forage microbiome (9). Sa dihang gisusi ni Solanki et al. (37) ang bacterial microbiome sa mga lugas sa trigo nga gitipigan sulod sa usa ka yugto sa panahon sa presensya sa phosphine, usa ka fumigant sa pagkontrol sa insekto, ilang nakita nga ang microbiome mas lainlain pagkahuman sa pag-ani ug pagkahuman sa 3 ka bulan nga pagtipig. Dugang pa, si Solanki et al. (37) (37) nagpakita nga ang Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria, Bacteroidetes, ug Planctomyces mao ang dominanteng phyla sa mga lugas sa trigo, ang Bacillus, Erwinia, ug Pseudomonas mao ang dominanteng genera, ug ang Enterobacteriaceae naglangkob sa gamay nga proporsyon. Base sa mga pagtandi sa taxonomic, ilang nahinapos nga ang phosphine fumigation nakausab pag-ayo sa mga populasyon sa bakterya apan wala makaapekto sa pagkalainlain sa fungal.
Gipakita ni Solanki et al. (37) nga ang mga tinubdan sa pagkaon mahimo usab nga adunay mga pathogen nga dala sa pagkaon nga mahimong hinungdan sa mga problema sa panglawas sa publiko base sa pag-ila sa Enterobacteriaceae sa microbiome. Ang mga pathogen nga dala sa pagkaon sama sa Clostridium perfringens, Clostridium botulinum, Salmonella, Campylobacter, Escherichia coli O157:H7, ug Listeria monocytogenes nalambigit sa pagkaon sa hayop ug silage (9, 31, 38). Ang pagpadayon sa ubang mga pathogen nga dala sa pagkaon sa pagkaon sa hayop ug manok wala pa mahibal-i sa pagkakaron. Gisusi ni Ge et al. (39) ang kapin sa 200 ka sangkap sa pagkaon sa hayop ug gilain ang Salmonella, E. coli, ug Enterococci, apan wala makit-i ang E. coli O157:H7 o Campylobacter. Bisan pa, ang mga matrice sama sa uga nga pagkaon mahimong magsilbing tinubdan sa pathogenic nga E. coli. Sa pagsubay sa tinubdan sa 2016 nga pag-ulbo sa Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) serogroups O121 ug O26 nga nalangkit sa sakit sa tawo, si Crowe et al. (40) migamit og whole-genome sequencing aron itandi ang clinical isolates sa mga isolates nga nakuha gikan sa mga produkto sa pagkaon. Base sa kini nga pagtandi, ilang nahinapos nga ang lagmit nga tinubdan mao ang low-moisture raw wheat flour gikan sa flour mills. Ang ubos nga moisture content sa wheat flour nagsugyot nga ang STEC mahimo usab nga mabuhi sa low-moisture animal feed. Bisan pa, sama sa gipunting ni Crowe et al. (40), ang pag-isolate sa STEC gikan sa mga sample sa harina lisud ug nanginahanglan mga pamaagi sa immunomagnetic separation aron mabawi ang igo nga gidaghanon sa mga bacterial cells. Ang parehas nga mga proseso sa pagdayagnos mahimo usab nga komplikado ang pag-ila ug pag-isolate sa talagsaon nga mga pathogen nga dala sa pagkaon sa hayop. Ang kalisud sa pag-ila mahimo usab nga tungod sa taas nga pagpadayon niini nga mga pathogen sa low-moisture matrices. Forghani et al. (41) nagpakita nga ang harina sa trigo nga gitipigan sa temperatura sa kwarto ug gi-inoculate sa sinagol nga enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) serogroups O45, O121, ug O145 ug Salmonella (S. Typhimurium, S. Agona, S. Enteritidis, ug S. Anatum) masukod sa 84 ug 112 ka adlaw ug makita gihapon sa 24 ug 52 ka semana.
Sa kasaysayan, ang Campylobacter wala pa gyud ma-isolate gikan sa pagkaon sa hayop ug manok pinaagi sa tradisyonal nga mga pamaagi sa pag-culture (38, 39), bisan kung ang Campylobacter dali nga ma-isolate gikan sa gastrointestinal tract sa manok ug mga produkto sa manok (42, 43). Bisan pa, ang pagkaon adunay gihapon mga bentaha isip usa ka potensyal nga tinubdan. Pananglitan, gipakita ni Alves et al. (44) nga ang pagbakuna sa gipatambok nga pagkaon sa manok gamit ang C. jejuni ug ang sunod nga pagtipig sa pagkaon sa duha ka lainlaing temperatura sulod sa 3 o 5 ka adlaw miresulta sa pagbawi sa mabuhi nga C. jejuni ug, sa pipila ka mga kaso, bisan ang ilang pagdaghan. Nakahinapos sila nga ang C. jejuni siguradong mabuhi sa pagkaon sa manok ug, busa, mahimong usa ka potensyal nga tinubdan sa impeksyon alang sa mga manok.
Ang kontaminasyon sa Salmonella sa pagkaon sa hayop ug manok nakadawat og dakong atensyon kaniadto ug nagpabilin nga sentro sa padayon nga mga paningkamot aron mapalambo ang mga pamaagi sa pag-ila nga espesipikong magamit sa pagkaon sa hayop ug aron makit-an ang mas epektibo nga mga lakang sa pagkontrol (12, 26, 30, 45–53). Sa daghang mga tuig, daghang mga pagtuon ang nagsusi sa pag-inusara ug pag-ila sa Salmonella sa lainlaing mga establisemento sa pagkaon ug mga galingan sa pagkaon (38, 39, 54–61). Sa kinatibuk-an, kini nga mga pagtuon nagpakita nga ang Salmonella mahimong mahimulag gikan sa lainlaing mga sangkap sa pagkaon, mga gigikanan sa pagkaon, mga tipo sa pagkaon, ug mga operasyon sa paggama sa pagkaon. Nagkalainlain usab ang mga rate sa pagkaylap ug ang nag-unang mga serotype sa Salmonella nga nahimulag. Pananglitan, gikumpirma ni Li et al. (57) ang presensya sa Salmonella spp. Nakit-an kini sa 12.5% ​​​​sa 2058 nga mga sample nga nakolekta gikan sa kompleto nga mga pagkaon sa hayop, mga sangkap sa pagkaon, mga pagkaon sa binuhi, mga tambal sa binuhi, ug mga suplemento sa binuhi sa panahon sa pagkolekta sa datos sa 2002 hangtod 2009. Dugang pa, ang labing komon nga mga serotype nga nakita sa 12.5% ​​​​sa mga sample sa Salmonella nga nagpositibo mao sila si S. Senftenberg ug S. Montevideo (57). Sa usa ka pagtuon sa mga pagkaon nga andam na kan-on ug mga by-product sa pagkaon sa hayop sa Texas, si Hsieh et al. (58) nagtaho nga ang labing taas nga pagkaylap sa Salmonella anaa sa fishmeal, gisundan sa mga protina sa hayop, diin ang S. Mbanka ug S. Montevideo mao ang labing komon nga mga serotype. Ang mga feed mill adunay usab daghang potensyal nga mga punto sa kontaminasyon sa pagkaon atol sa pagsagol ug pagdugang sa mga sangkap (9, 56, 61). Si Magossi et al. (61) nakahimo sa pagpakita nga daghang mga punto sa kontaminasyon ang mahimong mahitabo atol sa produksiyon sa pagkaon sa Estados Unidos. Sa tinuud, si Magossi et al. (61) nakakaplag labing menos usa ka positibo nga kultura sa Salmonella sa 11 ka mga feed mill (12 ka lokasyon sa sampling sa kinatibuk-an) sa walo ka estado sa Estados Unidos. Tungod sa posibilidad sa kontaminasyon sa Salmonella atol sa pagdumala sa pagkaon, transportasyon, ug adlaw-adlaw nga pagpakaon, dili ikatingala nga adunay mga dakong paningkamot nga gihimo aron makahimo og mga feed additives nga makapakunhod ug makamentinar sa ubos nga lebel sa kontaminasyon sa mikrobyo sa tibuok siklo sa produksiyon sa hayop.
Gamay ra ang nahibal-an bahin sa mekanismo sa piho nga tubag sa Salmonella sa formic acid. Bisan pa, gipakita ni Huang et al. (62) nga ang formic acid anaa sa gamay nga tinai sa mga mammal ug nga ang Salmonella spp. makahimo sa paghimo og formic acid. Gigamit ni Huang et al. (62) ang usa ka serye sa mga deletion mutants sa mga importanteng agianan aron mahibal-an ang ekspresyon sa mga gene sa virulence sa Salmonella ug nakit-an nga ang formate mahimong molihok isip usa ka diffusible signal aron maaghat ang Salmonella nga mosulong sa mga selula sa epithelial sa Hep-2. Bag-ohay lang, gilain ni Liu et al. (63) ang usa ka formate transporter, FocA, gikan sa Salmonella typhimurium nga naglihok isip usa ka piho nga formate channel sa pH 7.0 apan mahimo usab nga molihok isip usa ka passive export channel sa taas nga external pH o isip usa ka secondary active formate/hydrogen ion import channel sa ubos nga pH. Bisan pa, kini nga pagtuon gihimo sa usa lamang ka serotype sa S. Typhimurium. Ang pangutana nagpabilin kung ang tanan nga mga serotype motubag ba sa formic acid pinaagi sa parehas nga mga mekanismo. Kini nagpabilin nga usa ka kritikal nga pangutana sa panukiduki nga kinahanglan sulbaron sa umaabot nga mga pagtuon. Bisan unsa pa ang mga resulta, maalamon gihapon ang paggamit og daghang Salmonella serotypes o bisan daghang strains sa matag serotype sa mga eksperimento sa screening kung maghimo og kinatibuk-ang rekomendasyon para sa paggamit sa acid supplements aron makunhuran ang lebel sa Salmonella sa pagkaon. Ang mas bag-ong mga pamaagi, sama sa paggamit sa genetic barcoding aron ma-encode ang mga strains aron mailhan ang lain-laing mga subgroup sa parehas nga serotype (9, 64), nagtanyag og oportunidad nga mailhan ang mas pino nga mga kalainan nga mahimong makaapekto sa mga konklusyon ug interpretasyon sa mga kalainan.
Ang kemikal nga kinaiya ug ang porma sa dissociation sa formate mahimong importante usab. Sa usa ka serye sa mga pagtuon, gipakita ni Beyer et al. (65–67) nga ang pagpugong sa Enterococcus faecium, Campylobacter jejuni, ug Campylobacter coli adunay kalabutan sa gidaghanon sa dissociated formic acid ug independente sa pH o undissociated formic acid. Ang kemikal nga porma sa formate diin ang bakterya naladlad usab daw importante. Gisusi ni Kovanda et al. (68) ang daghang Gram-negative ug Gram-positive nga mga organismo ug gitandi ang minimum inhibitory concentrations (MICs) sa sodium formate (500–25,000 mg/L) ug usa ka sagol nga sodium formate ug free formate (40/60 m/v; 10–10,000 mg/L). Base sa mga kantidad sa MIC, ilang nakita nga ang sodium formate makapugong lamang batok sa Campylobacter jejuni, Clostridium perfringens, Streptococcus suis, ug Streptococcus pneumoniae, apan dili batok sa Escherichia coli, Salmonella typhimurium, o Enterococcus faecalis. Sa kasukwahi, ang sagol nga sodium formate ug free sodium formate makapugong batok sa tanang organismo, nga nagdala sa mga awtor sa paghinapos nga ang free formic acid adunay kadaghanan sa mga antimicrobial nga kabtangan. Makapainteres nga susihon ang lain-laing mga ratio niining duha ka kemikal nga porma aron mahibal-an kung ang range sa mga kantidad sa MIC adunay kalabutan sa lebel sa formic acid nga anaa sa mixed formula ug ang tubag sa 100% formic acid.
Gisulayan ni Gomez-Garcia et al. (69) ang mga kombinasyon sa mga essential oil ug organic acids (sama sa formic acid) batok sa daghang isolates sa Escherichia coli, Salmonella, ug Clostridium perfringens nga nakuha gikan sa mga baboy. Gisulayan nila ang kaepektibo sa unom ka organic acids, lakip ang formic acid, ug unom ka essential oil batok sa mga baboy isolates, gamit ang formaldehyde isip positive control. Gitino ni Gomez-García et al. (69) ang MIC50, MBC50, ug MIC50/MBC50 sa formic acid batok sa Escherichia coli (600 ug 2400 ppm, 4), Salmonella (600 ug 2400 ppm, 4), ug Clostridium perfringens (1200 ug 2400 ppm, 2), diin ang formic acid nakit-an nga mas epektibo kaysa tanang organic acids batok sa E. coli ug Salmonella. (69) Ang formic acid epektibo batok sa Escherichia coli ug Salmonella tungod sa gamay nga gidak-on sa molekula ug taas nga kadena niini (70).
Gisusi ni Beyer et al. ang mga strain sa Campylobacter nga nahimulag gikan sa mga baboy (66) ug ang mga strain sa Campylobacter jejuni nga nahimulag gikan sa mga manok (67) ug gipakita nga ang formic acid mobulag sa mga konsentrasyon nga nahiuyon sa mga tubag sa MIC nga gisukod alang sa ubang mga organikong asido. Bisan pa, ang relatibong potensyal niini nga mga asido, lakip ang formic acid, gikuwestiyon tungod kay ang Campylobacter makagamit niini nga mga asido isip mga substrate (66, 67). Ang paggamit sa asido sa C. jejuni dili ikatingala tungod kay kini gipakita nga adunay nonglycolytic metabolism. Busa, ang C. jejuni adunay limitado nga kapasidad alang sa carbohydrate catabolism ug nagsalig sa gluconeogenesis gikan sa mga amino acid ug mga organikong asido alang sa kadaghanan sa metabolismo sa enerhiya ug biosynthetic nga kalihokan niini (71, 72). Usa ka sayo nga pagtuon ni Line et al. (73) migamit og phenotypic array nga adunay 190 ka carbon sources ug nagpakita nga ang C. jejuni 11168(GS) makagamit sa mga organikong asido isip mga carbon sources, kadaghanan niini mga intermediate sa tricarboxylic acid cycle. Dugang nga mga pagtuon ni Wagli et al. (74) gamit ang usa ka phenotypic carbon utilization array nagpakita nga ang mga strain sa C. jejuni ug E. coli nga gisusi sa ilang pagtuon makahimo sa pagtubo sa mga organic acid isip tinubdan sa carbon. Ang Formate mao ang mayor nga electron donor para sa C. jejuni respiratory energy metabolism ug, busa, ang mayor nga tinubdan sa enerhiya para sa C. jejuni (71, 75). Ang C. jejuni makahimo sa paggamit sa formate isip hydrogen donor pinaagi sa usa ka membrane-bound formate dehydrogenase complex nga nag-oxidize sa formate ngadto sa carbon dioxide, protons, ug electrons ug nagsilbing electron donor para sa respiration (72).
Ang formic acid dugay nang gigamit isip antimicrobial feed improver, apan ang ubang mga insekto makahimo usab og formic acid para gamiton isip antimicrobial defense chemical. Gisugyot ni Rossini et al. (76) nga ang formic acid mahimong usa ka sangkap sa acidic nga duga sa mga hulmigas nga gihulagway ni Ray (77) hapit 350 ka tuig na ang milabay. Sukad niadto, ang atong pagsabot sa produksiyon sa formic acid sa mga hulmigas ug uban pang mga insekto miusbaw pag-ayo, ug nahibal-an na karon nga kini nga proseso kabahin sa usa ka komplikado nga sistema sa depensa sa hilo sa mga insekto (78). Nagkalain-laing grupo sa mga insekto, lakip ang mga stingless bees, pointed ants (Hymenoptera: Apidae), ground beetles (Galerita lecontei ug G. janus), stingless ants (Formicinae), ug pipila ka larvae sa anunugba (Lepidoptera: Myrmecophaga), nailhan nga makahimo og formic acid isip defensive chemical (76, 78–82).
Ang mga hulmigas tingali ang labing maayo nga mailhan tungod kay sila adunay mga acidocytes, espesyal nga mga buho nga nagtugot kanila sa pag-spray sa usa ka hilo nga gilangkoban sa formic acid (82). Ang mga hulmigas naggamit sa serine isip precursor ug nagtipig og daghang formate sa ilang mga glandula sa hilo, nga igo nga na-insulate aron mapanalipdan ang mga host nga hulmigas gikan sa cytotoxicity sa formate hangtod nga kini ma-spray (78, 83). Ang formic acid nga ilang gipagawas mahimong (1) magsilbi nga alarm pheromone aron madani ang ubang mga hulmigas; (2) mahimong usa ka depensiba nga kemikal batok sa mga kakompetensya ug mga manunukob; ug (3) molihok isip usa ka antifungal ug antibacterial agent kung gihiusa sa resin isip bahin sa materyal sa salag (78, 82, 84–88). Ang formic acid nga gihimo sa mga hulmigas adunay mga antimicrobial nga kabtangan, nga nagsugyot nga kini magamit isip usa ka topical additive. Kini gipakita ni Bruch et al. (88), kinsa midugang og synthetic formic acid sa resin ug nakapauswag pag-ayo sa antifungal nga kalihokan. Dugang nga ebidensya sa kaepektibo sa formic acid ug sa biyolohikal nga gamit niini mao nga ang higanteng mga anteater, nga dili makahimo og acid sa tiyan, mokaon og mga hulmigas nga adunay formic acid aron mahatagan ang ilang kaugalingon og concentrated formic acid isip alternatibong digestive acid (89).
Ang praktikal nga paggamit sa formic acid sa agrikultura gikonsiderar ug gitun-an sulod sa daghang katuigan. Sa partikular, ang formic acid mahimong gamiton isip dugang sa pagkaon sa hayop ug silage. Ang sodium formate sa solid ug likido nga porma giisip nga luwas alang sa tanang matang sa hayop, mga konsumidor ug sa palibot (90). Base sa ilang pagtimbang-timbang (90), ang pinakataas nga konsentrasyon nga 10,000 mg formic acid equivalents/kg feed giisip nga luwas alang sa tanang matang sa hayop, samtang ang pinakataas nga konsentrasyon nga 12,000 mg formic acid equivalents/kg feed giisip nga luwas alang sa mga baboy. Ang paggamit sa formic acid isip usa ka improver sa pagkaon sa hayop gitun-an sulod sa daghang katuigan. Kini giisip nga adunay komersyal nga bili isip usa ka silage preservative ug usa ka antimicrobial agent sa pagkaon sa hayop ug manok.
Ang mga kemikal nga additives sama sa mga asido kanunay nga usa ka integral nga elemento sa produksiyon sa silage ug pagdumala sa feed (91, 92). Namatikdan ni Borreani et al. (91) nga aron makab-ot ang labing maayo nga produksiyon sa taas nga kalidad nga silage, kinahanglan nga ipadayon ang kalidad sa forage samtang gipadayon ang daghang uga nga butang kutob sa mahimo. Ang resulta sa ingon nga pag-optimize mao ang pagminus sa mga pagkawala sa tanan nga mga yugto sa proseso sa ensiling: gikan sa inisyal nga aerobic nga mga kondisyon sa silo hangtod sa sunod nga fermentation, pagtipig ug pag-abli pag-usab sa silo alang sa pagpakaon. Ang mga piho nga pamaagi alang sa pag-optimize sa produksiyon sa silage sa uma ug ang sunod nga silage fermentation nahisgutan sa detalye sa ubang lugar (91, 93-95) ug dili hisgutan sa detalye dinhi. Ang panguna nga problema mao ang oxidative deterioration nga gipahinabo sa mga yeast ug agup-op kung ang oxygen naa sa silage (91, 92). Busa, ang mga biological inoculant ug kemikal nga mga additives gipaila aron masumpo ang dili maayo nga mga epekto sa pagkadaot (91, 92). Ang ubang mga konsiderasyon alang sa mga additives sa silage naglakip sa paglimita sa pagkaylap sa mga pathogen nga mahimong anaa sa silage (pananglitan, pathogenic E. coli, Listeria, ug Salmonella) ingon man mga fungi nga nagpatunghag mycotoxin (96–98).
Gibahin ni Mack et al. (92) ang acidic additives sa duha ka kategorya. Ang mga asido sama sa propionic, acetic, sorbic, ug benzoic acids nagmintinar sa aerobic stability sa silage kung gipakaon sa mga ruminant pinaagi sa paglimita sa pagtubo sa mga yeast ug mold (92). Gibulag ni Mack et al. (92) ang formic acid gikan sa ubang mga asido ug giisip kini nga usa ka direkta nga acidifier nga nagpugong sa clostridia ug mga spoilage microorganism samtang gipadayon ang integridad sa silage protein. Sa praktis, ang ilang mga porma sa asin mao ang labing komon nga mga porma sa kemikal aron malikayan ang mga corrosive nga kabtangan sa mga asido sa dili-asin nga porma (91). Daghang mga grupo sa panukiduki ang nagtuon usab sa formic acid isip usa ka acidic additive alang sa silage. Ang formic acid nailhan tungod sa paspas nga acidifying potential niini ug ang inhibitory effect niini sa pagtubo sa makadaot nga mga silage microorganism nga nagpamenos sa protina ug water-soluble carbohydrate content sa silage (99). Busa, gitandi ni He et al. (92) ang formic acid sa acidic additives sa silage. (100) nagpakita nga ang formic acid makapugong sa Escherichia coli ug makapaubos sa pH sa silage. Ang mga bacterial culture nga nagpatunghag formic ug lactic acid gidugang usab sa silage aron madasig ang acidification ug produksiyon sa organic acid (101). Sa tinuud, nakita ni Cooley et al. (101) nga sa dihang ang silage gi-asido gamit ang 3% (w/v) formic acid, ang produksiyon sa lactic ug formic acid milapas sa 800 ug 1000 mg organic acid/100 g sample, matag usa. Gisusi ni Mack et al. (92) ang detalyado nga literatura sa panukiduki sa silage additive, lakip ang mga pagtuon nga gipatik sukad sa 2000 nga nagpunting ug/o naglakip sa formic acid ug uban pang mga acid. Busa, kini nga pagrepaso dili maghisgot sa indibidwal nga mga pagtuon sa detalyado apan magsumaryo lang sa pipila ka hinungdanon nga mga punto bahin sa kaepektibo sa formic acid isip usa ka kemikal nga additive sa silage. Ang unbuffered ug buffered formic acid parehong gitun-an ug sa kadaghanan nga mga kaso ang Clostridium spp. Ang relatibong mga kalihokan niini (carbohydrate, protein, ug lactate uptake ug butyrate excretion) lagmit nga mokunhod, samtang ang produksiyon sa ammonia ug butyrate mokunhod ug ang pagpabilin sa uga nga butang motaas (92). Adunay mga limitasyon sa paggamit sa formic acid, apan ang paggamit niini isip silage additive inubanan sa ubang mga asido daw nakasulbad sa pipila niini nga mga isyu (92).
Ang formic acid makapugong sa pathogenic bacteria nga makahatag og risgo sa panglawas sa tawo. Pananglitan, sila si Pauly ug Tam (102) nag-inoculate sa gagmay nga mga laboratory silos og L. monocytogenes nga adunay tulo ka lain-laing lebel sa dry matter (200, 430, ug 540 g/kg) sa ryegrass ug dayon gidugangan og formic acid (3 ml/kg) o lactic acid bacteria (8 × 105/g) ug cellulolytic enzymes. Gi-report nila nga ang duha ka treatment nakapakunhod sa L. monocytogenes ngadto sa dili na mamatikdan nga lebel sa low dry matter silage (200 g/kg). Apan, sa medium dry matter silage (430 g/kg), ang L. monocytogenes makita gihapon human sa 30 ka adlaw sa formic acid-treated silage. Ang pagkunhod sa L. monocytogenes daw nalangkit sa mas ubos nga pH, lactic acid, ug combined undissociated acids. Pananglitan, si Pauly ug Tam (102) miingon nga ang lactic acid ug ang gihiusang undissociated acid levels labi ka importante, nga mahimong mao ang hinungdan nganong walay pagkunhod sa L. monocytogenes nga naobserbahan sa formic acid-treated media gikan sa mga silage nga adunay mas taas nga dry matter content. Susamang mga pagtuon ang kinahanglan nga himuon sa umaabot alang sa ubang komon nga mga pathogen sa silage sama sa Salmonella ug pathogenic E. coli. Ang mas komprehensibo nga 16S rDNA sequence analysis sa tibuok silage microbial community makatabang usab sa pag-ila sa mga pagbag-o sa kinatibuk-ang populasyon sa silage microbial nga mahitabo sa lain-laing mga yugto sa silage fermentation sa presensya sa formic acid (103). Ang pagkuha sa microbiome data mahimong makahatag og analytical support aron mas maayo nga matagna ang pag-uswag sa silage fermentation ug aron mapalambo ang labing maayo nga mga additive combinations aron mapadayon ang taas nga kalidad sa silage.
Sa mga pagkaon sa hayop nga gibase sa lugas, ang formic acid gigamit isip antimicrobial agent aron limitahan ang lebel sa pathogen sa lainlaing mga feed matrices nga gikan sa lugas ingon man sa pipila ka mga sangkap sa pagkaon sama sa mga by-product sa hayop. Ang mga epekto sa populasyon sa pathogen sa manok ug uban pang mga hayop mahimong bahinon sa duha ka kategorya: direktang epekto sa populasyon sa pathogen sa pagkaon mismo ug dili direkta nga epekto sa mga pathogen nga nagkolonya sa gastrointestinal tract sa mga hayop pagkahuman sa pagkonsumo sa gitambalan nga pagkaon (20, 21, 104). Klaro nga kini nga duha ka kategorya adunay kalabutan, tungod kay ang pagkunhod sa mga pathogen sa pagkaon kinahanglan nga moresulta sa pagkunhod sa kolonisasyon kung ang hayop mokaon sa pagkaon. Bisan pa, ang mga antimicrobial nga kabtangan sa usa ka partikular nga acid nga gidugang sa usa ka feed matrix mahimong maimpluwensyahan sa daghang mga hinungdan, sama sa komposisyon sa pagkaon ug ang porma kung diin gidugang ang acid (21, 105).
Sa kasaysayan, ang paggamit sa formic acid ug uban pang may kalabutan nga mga asido nagpunting labi na sa direktang pagkontrol sa Salmonella sa pagkaon sa hayop ug manok (21). Ang mga resulta niini nga mga pagtuon gisumada sa detalye sa daghang mga review nga gipatik sa lainlaing mga panahon (18, 21, 26, 47, 104–106), mao nga pipila ra sa mga hinungdanon nga nahibal-an gikan niini nga mga pagtuon ang gihisgutan niini nga review. Daghang mga pagtuon ang nagpakita nga ang antimicrobial nga kalihokan sa formic acid sa mga feed matrices nagdepende sa dosis ug oras sa pagkaladlad sa formic acid, ang sulud sa kaumog sa feed matrix, ug ang konsentrasyon sa bakterya sa pagkaon ug sa gastrointestinal tract sa hayop (19, 21, 107–109). Ang klase sa feed matrix ug ang gigikanan sa mga sangkap sa pagkaon sa hayop mga hinungdan usab nga nakaimpluwensya. Busa, daghang mga pagtuon ang nagpakita nga ang lebel sa Salmonella Ang mga hilo sa bakterya nga nahimulag gikan sa mga by-product sa hayop mahimong lahi sa mga nahimulag gikan sa mga by-product sa tanum (39, 45, 58, 59, 110–112). Apan, ang mga kalainan sa tubag sa mga asido sama sa formic acid mahimong may kalabutan sa mga kalainan sa pagkabuhi sa serovar sa pagkaon ug sa temperatura diin giproseso ang pagkaon (19, 113, 114). Ang mga kalainan sa tubag sa serovar sa pagtambal sa asido mahimo usab nga hinungdan sa kontaminasyon sa manok sa kontaminado nga pagkaon (113, 115), ug ang mga kalainan sa ekspresyon sa gene sa virulence (116) mahimo usab nga adunay papel. Ang mga kalainan sa pag-agwanta sa asido mahimong makaapekto sa pag-ila sa Salmonella sa culture media kung ang mga asido nga dala sa pagkaon dili igo nga na-buffer (21, 105, 117–122). Ang pisikal nga porma sa pagkaon (sa termino sa gidak-on sa partikulo) mahimo usab nga makaimpluwensya sa relatibong pagkaanaa sa formic acid sa gastrointestinal tract (123).
Ang mga estratehiya aron ma-optimize ang antimicrobial nga kalihokan sa formic acid nga gidugang sa feed importante usab. Gisugyot ang mas taas nga konsentrasyon sa acid alang sa mga sangkap sa feed nga taas og kontaminasyon sa dili pa ang pagsagol sa feed aron maminusan ang potensyal nga kadaot sa kagamitan sa feed mill ug mga problema sa pagka-palata sa feed sa hayop (105). Si Jones (51) mihinapos nga ang Salmonella nga anaa sa feed sa dili pa ang kemikal nga paglimpyo mas lisud kontrolon kaysa Salmonella nga nakontak sa feed pagkahuman sa kemikal nga pagtambal. Ang thermal treatment sa feed atol sa pagproseso sa feed mill gisugyot isip usa ka interbensyon aron limitahan ang kontaminasyon sa Salmonella sa feed, apan kini nagdepende sa komposisyon sa feed, gidak-on sa partikulo, ug uban pang mga hinungdan nga nalangkit sa proseso sa paggaling (51). Ang antimicrobial nga kalihokan sa mga acid nagdepende usab sa temperatura, ug ang taas nga temperatura sa presensya sa mga organic acid mahimong adunay synergistic inhibitory effect sa Salmonella, sama sa naobserbahan sa mga liquid culture sa Salmonella (124, 125). Daghang mga pagtuon sa mga feed nga kontaminado sa Salmonella ang nagsuporta sa ideya nga ang taas nga temperatura nagdugang sa pagkaepektibo sa mga acid sa feed matrix (106, 113, 126). Amado et al. (127) migamit og central composite design aron tun-an ang interaksyon sa temperatura ug asido (formic o lactic acid) sa 10 ka strain sa Salmonella enterica ug Escherichia coli nga gi-isolate gikan sa lain-laing mga pagkaon sa baka ug gi-inoculate sa acidified cattle pellets. Nakahinapos sila nga ang kainit mao ang dominanteng hinungdan nga nakaimpluwensya sa microbial reduction, uban sa asido ug sa klase sa bacterial isolate. Ang synergistic effect sa asido nagpabilin gihapon nga dominante, busa ang mas ubos nga temperatura ug acid concentrations mahimong magamit. Bisan pa, ilang namatikdan usab nga ang synergistic effects dili kanunay nga naobserbahan kung gigamit ang formic acid, nga nagdala kanila sa pagduda nga ang volatilization sa formic acid sa mas taas nga temperatura o buffering effects sa feed matrix components usa ka hinungdan.
Ang paglimita sa shelf life sa pagkaon sa dili pa ipakaon sa mga hayop usa ka paagi aron makontrol ang pagsulod sa mga pathogen nga dala sa pagkaon ngadto sa lawas sa hayop atol sa pagpakaon. Bisan pa, kung ang acid sa pagkaon nakasulod na sa gastrointestinal tract, mahimo kini nga magpadayon sa paggamit sa antimicrobial nga kalihokan niini. Ang antimicrobial nga kalihokan sa mga acidic nga substansiya nga gihatag sa gawas sa gastrointestinal tract mahimong magdepende sa lainlaing mga hinungdan, lakip ang konsentrasyon sa gastric acid, ang aktibo nga lugar sa gastrointestinal tract, ang pH ug oxygen content sa gastrointestinal tract, ang edad sa hayop, ug ang relatibong komposisyon sa populasyon sa gastrointestinal microbial (nga nagdepende sa lokasyon sa gastrointestinal tract ug sa pagkahamtong sa hayop) (21, 24, 128–132). Dugang pa, ang populasyon sa anaerobic microorganisms sa gastrointestinal tract (nga nahimong dominante sa ubos nga digestive tract sa mga monogastric nga hayop samtang sila mohamtong) aktibo nga nagpatunghag mga organic acid pinaagi sa fermentation, nga sa baylo mahimo usab nga adunay antagonistic nga epekto sa mga transient pathogen nga mosulod sa gastrointestinal tract (17, 19–21).
Kadaghanan sa mga naunang panukiduki nagpunting sa paggamit sa mga organikong asido, lakip ang formate, aron limitahan ang Salmonella sa gastrointestinal tract sa mga manok, nga gihisgutan sa detalyado sa daghang mga pagsusi (12, 20, 21). Kung kini nga mga pagtuon gikonsiderar nga magkauban, daghang hinungdanon nga mga obserbasyon ang mahimo. Gi-report nila ni McHan ug Shotts (133) nga ang pagpakaon sa formic ug propionic acid nakakunhod sa lebel sa Salmonella Typhimurium sa cecum sa mga manok nga gi-inoculate sa bakterya ug gi-quantify kini sa 7, 14, ug 21 ka adlaw nga edad. Bisan pa, sa dihang gimonitor ni Hume et al. (128) ang C-14-labeled propionate, ilang nahinapos nga gamay ra kaayo nga propionate sa pagkaon ang mahimong makaabot sa cecum. Kinahanglan pa nga mahibal-an kung tinuod ba usab kini alang sa formic acid. Bisan pa, bag-o lang si Bourassa et al. (134) nagtaho nga ang pagpakaon og formic ug propionic acid nakapakunhod sa lebel sa Salmonella Typhimurium sa cecum sa mga manok nga gi-inokulate og bacteria, nga gi-quantify sa edad nga 7, 14, ug 21 ka adlaw. (132) namatikdan nga ang pagpakaon og formic acid sa 4 g/t sa mga broiler chickens atol sa 6 ka semana nga growth period nakapakunhod sa konsentrasyon sa S. Typhimurium sa cecum ngadto sa ubos sa detection level.
Ang presensya sa formic acid sa pagkaon mahimong adunay epekto sa ubang mga bahin sa gastrointestinal tract sa manok. Gipakita nila ni Al-Tarazi ug Alshavabkeh (134) nga ang sagol nga formic acid ug propionic acid makapakunhod sa kontaminasyon sa Salmonella pullorum (S. PRlorum) sa tanom ug cecum. Naobserbahan nila ni Thompson ug Hinton (129) nga ang usa ka komersyal nga mabatonan nga sagol nga formic acid ug propionic acid nagdugang sa konsentrasyon sa parehong mga asido sa tanom ug gizzard ug bactericidal batok sa Salmonella Enteritidis PT4 sa usa ka in vitro nga modelo ubos sa representatibo nga mga kondisyon sa pagpadako. Kini nga ideya gisuportahan sa in vivo nga datos gikan ni Bird et al. (135) nga nagdugang og formic acid sa tubig nga mainom sa mga broiler chicken atol sa simulated fasting period sa wala pa ipadala, susama sa fasting chickens nga giagian sa wala pa ipadala sa usa ka planta sa pagproseso sa manok. Ang pagdugang og formic acid sa tubig nga mainom miresulta sa pagkunhod sa gidaghanon sa S. Typhimurium sa tanom ug epididymis, ug pagkunhod sa kasubsob sa mga tanom nga positibo sa S. Typhimurium, apan dili sa gidaghanon sa positibo nga epididymis (135). Ang pagpalambo sa mga sistema sa paghatud nga makaprotekta sa mga organikong asido samtang kini aktibo sa ubos nga gastrointestinal tract makatabang sa pagpalambo sa kaepektibo. Pananglitan, ang microencapsulation sa formic acid ug ang pagdugang niini sa pagkaon gipakita nga makapakunhod sa gidaghanon sa Salmonella Enteritidis sa mga sulod sa cecal (136). Bisan pa, kini mahimong magkalainlain depende sa klase sa hayop. Pananglitan, si Walia et al. (137) wala makakita og pagkunhod sa Salmonella sa cecum o lymph nodes sa 28 ka adlaw nga mga baboy nga gipakaon og sinagol nga formic acid, citric acid, ug essential oil capsules, ug bisan kung ang pagpagawas sa Salmonella sa hugaw mikunhod sa adlaw 14, wala kini mikunhod sa adlaw 28. Gipakita nila nga ang pinahigda nga pagbalhin sa Salmonella tali sa mga baboy napugngan.
Bisan tuod ang mga pagtuon sa formic acid isip usa ka antimicrobial agent sa pagpasanay og hayop nag-focus sa Salmonella nga dala sa pagkaon, adunay usab pipila ka mga pagtuon nga nagtumong sa ubang mga gastrointestinal pathogens. Ang mga in vitro nga pagtuon ni Kovanda et al. (68) nagsugyot nga ang formic acid mahimo usab nga epektibo batok sa ubang mga gastrointestinal food-borne pathogens, lakip ang Escherichia coli ug Campylobacter jejuni. Ang mga naunang pagtuon nagpakita nga ang mga organic acid (pananglitan, lactic acid) ug mga komersyal nga sagol nga adunay formic acid isip sangkap makapakunhod sa lebel sa Campylobacter sa mga manok (135, 138). Bisan pa, sama sa giingon kaniadto ni Beyer et al. (67), ang paggamit sa formic acid isip usa ka antimicrobial agent batok sa Campylobacter mahimong magkinahanglan og pag-amping. Kini nga nakaplagan labi ka problema alang sa dietary supplementation sa mga manok tungod kay ang formic acid mao ang panguna nga tinubdan sa enerhiya sa respirasyon alang sa C. jejuni. Dugang pa, ang bahin sa gastrointestinal niche niini gituohan nga tungod sa metabolic cross-feeding uban sa mixed acid fermentation products nga gihimo sa gastrointestinal bacteria, sama sa formate (139). Kini nga panan-aw adunay pipila ka basehan. Tungod kay ang formate usa ka chemoattractant para sa C. jejuni, ang mga double mutant nga adunay mga depekto sa formate dehydrogenase ug hydrogenase nakakunhod sa rate sa cecal colonization sa mga broiler chickens kon itandi sa wild-type C. jejuni strains (140, 141). Dili pa klaro kon unsa ka dako ang epekto sa external formic acid supplementation sa gastrointestinal tract colonization sa C. jejuni sa mga manok. Ang aktuwal nga gastrointestinal formate concentrations mahimong mas ubos tungod sa formate catabolism sa ubang gastrointestinal bacteria o formate absorption sa upper gastrointestinal tract, busa daghang mga variable ang mahimong makaimpluwensya niini. Dugang pa, ang formate usa ka potensyal nga fermentation product nga gihimo sa pipila ka gastrointestinal bacteria, nga mahimong makaimpluwensya sa kinatibuk-ang gastrointestinal formate levels. Ang pag-quantify sa formate sa gastrointestinal contents ug pag-ila sa formate dehydrogenase genes gamit ang metagenomics mahimong makahatag og kahayag sa pipila ka aspeto sa ekolohiya sa mga microorganism nga nagpatungha og formate.
Gitandi ni Roth et al. (142) ang mga epekto sa pagpakaon sa mga manok nga broiler og antibiotic nga enrofloxacin o usa ka sagol nga formic, acetic, ug propionic acids sa pagkaylap sa antibiotic-resistant nga Escherichia coli. Ang total ug antibiotic-resistant nga E. coli isolates giihap sa pooled fecal samples gikan sa 1-day-old nga mga manok nga broiler ug sa cecal content samples gikan sa 14- ug 38-day-old nga mga manok nga broiler. Ang E. coli isolates gisulayan alang sa resistensya sa ampicillin, cefotaxime, ciprofloxacin, streptomycin, sulfamethoxazole, ug tetracycline sumala sa kaniadto gitino nga mga breakpoint alang sa matag antibiotic. Sa dihang ang tagsa-tagsa ka populasyon sa E. coli gi-quantify ug gi-characterize, wala’y enrofloxacin o ang acid cocktail supplementation nga nakausab sa kinatibuk-ang gidaghanon sa E. coli nga nahimulag gikan sa ceca sa 17- ug 28-day-old nga mga manok nga broiler. Ang mga langgam nga gipakaon og enrofloxacin supplemented diet adunay dugang nga lebel sa ciprofloxacin-, streptomycin-, sulfamethoxazole-, ug tetracycline-resistant E. coli ug mikunhod nga lebel sa cefotaxime-resistant E. coli sa ceca. Ang mga langgam nga gipakaon og cocktail adunay mikunhod nga gidaghanon sa ampicillin- ug tetracycline-resistant E. coli sa ceca kon itandi sa mga kontrol ug mga langgam nga gidugangan og enrofloxacin. Ang mga langgam nga gipakaon og mixed acid adunay usab pagkunhod sa gidaghanon sa ciprofloxacin- ug sulfamethoxazole-resistant E. coli sa cecum kon itandi sa mga langgam nga gipakaon og enrofloxacin. Ang mekanismo diin ang mga acid makapakunhod sa gidaghanon sa antibiotic-resistant E. coli nga wala makapakunhod sa kinatibuk-ang gidaghanon sa E. coli dili pa klaro. Bisan pa, ang mga resulta sa pagtuon ni Roth et al. nahiuyon sa mga resulta sa enrofloxacin group. (142) Kini mahimong usa ka indikasyon sa pagkunhod sa pagkaylap sa antibiotic resistance genes sa E. coli, sama sa plasmid-linked inhibitors nga gihulagway ni Cabezon et al. (143). Makapainteres unta ang pagpahigayon og mas lawom nga pag-analisar sa plasmid-mediated antibiotic resistance sa gastrointestinal population sa mga manok uban sa presensya sa mga feed additives sama sa formic acid ug aron mas mapino pa kini nga pag-analisar pinaagi sa pagtimbang-timbang sa gastrointestinal resistome.
Ang paghimo og labing maayo nga antimicrobial feed additives batok sa mga pathogens kinahanglan nga adunay gamay nga epekto sa kinatibuk-ang gastrointestinal flora, labi na sa mga microbiota nga giisip nga mapuslanon sa host. Bisan pa, ang mga exogenously nga gihatag nga mga organic acid mahimong adunay makadaot nga mga epekto sa residente nga gastrointestinal microbiota ug sa pila ka sukod makawagtang sa ilang mga kabtangan sa pagpanalipod batok sa mga pathogen. Pananglitan, si Thompson ug Hinton (129) nakamatikod sa pagkunhod sa lebel sa lactic acid sa mga manok nga gipakaon sa sinagol nga formic ug propionic acid, nga nagsugyot nga ang presensya niining mga exogenous organic acid sa tanom miresulta sa pagkunhod sa lactobacilli sa tanom. Ang mga lactobacilli sa tanom giisip nga usa ka babag sa Salmonella, ug busa ang pagkaguba niining residente nga microbiota sa tanom mahimong makadaot sa malampuson nga pagkunhod sa kolonisasyon sa Salmonella sa gastrointestinal tract (144). Nakaplagan ni Açıkgöz et al. nga ang mga epekto sa ubos nga gastrointestinal tract sa mga langgam mahimong mas ubos. (145) Walay nakit-an nga mga kalainan sa kinatibuk-ang intestinal flora o Escherichia coli counts sa 42 ka adlaw nga broiler chickens nga gi-acidify og formic acid nga giinom nga tubig. Gisugyot sa mga awtor nga kini mahimong tungod sa formate nga gi-metabolize sa ibabaw nga gastrointestinal tract, sama sa naobserbahan sa ubang mga imbestigador nga adunay exogenously administered short-chain fatty acids (SCFA) (128, 129).
Ang pagpanalipod sa formic acid pinaagi sa pipila ka porma sa encapsulation makatabang niini nga makaabot sa ubos nga gastrointestinal tract. (146) nag-ingon nga ang microencapsulated formic acid miresulta sa dakong pagtaas sa kinatibuk-ang short-chain fatty acid (SCFA) nga sulod sa cecum sa mga baboy kon itandi sa mga baboy nga gipakaon og walay proteksyon nga formic acid. Kini nga resulta nagdala sa mga awtor sa pagsugyot nga ang formic acid mahimong epektibong makaabot sa ubos nga gastrointestinal tract kon kini mapanalipdan sa husto. Bisan pa, daghang uban pang mga parameter, sama sa formate ug lactate concentrations, bisan mas taas kay sa mga baboy nga gipakaon og control diet, wala’y kalainan sa istatistika gikan sa mga baboy nga gipakaon og walay proteksyon nga formate diet. Bisan tuod ang mga baboy nga gipakaon og walay proteksyon ug protektado nga formic acid nagpakita og halos tulo ka pilo nga pagtaas sa lactic acid, ang gidaghanon sa lactobacilli wala mausab sa bisan hain nga pagtambal. Ang mga kalainan mahimong mas klaro alang sa ubang mga microorganism nga nagpatungha og lactic acid sa cecum (1) nga wala mamatikdi niini nga mga pamaagi ug/o (2) kansang metabolic activity naapektuhan, sa ingon nag-usab sa fermentation pattern aron ang residente nga lactobacilli makahimo og dugang nga lactic acid.
Aron mas tukma nga matun-an ang mga epekto sa mga feed additives sa gastrointestinal tract sa mga hayop sa uma, gikinahanglan ang mas taas nga resolusyon nga mga pamaagi sa pag-ila sa microbial. Sa miaging pipila ka tuig, ang next-generation sequencing (NGS) sa 16S RNA gene gigamit aron mailhan ang microbiome taxa ug itandi ang diversity sa mga microbial community (147), nga naghatag ug mas maayong pagsabot sa mga interaksyon tali sa mga dietary feed additives ug sa gastrointestinal microbiota sa mga hayop sa pagkaon sama sa manok.
Daghang mga pagtuon ang migamit og microbiome sequencing aron masusi ang tubag sa gastrointestinal microbiome sa manok sa formate supplementation. Si Oakley et al. (148) nagpahigayon og usa ka pagtuon sa 42 ka adlaw nga broiler chickens nga gisuplementohan og lain-laing kombinasyon sa formic acid, propionic acid, ug medium-chain fatty acids sa ilang tubig nga mainom o pagkaon. Ang mga manok nga nabakunahan gihagit og nalidixic acid-resistant Salmonella typhimurium strain ug ang ilang ceca gikuha sa 0, 7, 21, ug 42 ka adlaw nga edad. Ang mga sample sa cecal giandam alang sa 454 ka pyrosequencing ug ang mga resulta sa sequencing gisusi alang sa klasipikasyon ug pagtandi sa pagkaparehas. Sa kinatibuk-an, ang mga pagtambal wala kaayo makaapekto sa cecal microbiome o lebel sa S. Typhimurium. Bisan pa, ang kinatibuk-ang Salmonella detection rates mikunhod samtang nagkatigulang ang mga langgam, sama sa gikumpirma sa taxonomic analysis sa microbiome, ug ang relatibong kadagaya sa Salmonella sequences mikunhod usab sa paglabay sa panahon. Namatikdan sa mga awtor nga samtang nagkatigulang ang mga broiler, ang pagkalainlain sa populasyon sa cecal microbial misaka, diin ang labing hinungdanon nga mga pagbag-o sa gastrointestinal flora naobserbahan sa tanan nga mga grupo sa pagtambal. Sa usa ka bag-o nga pagtuon, si Hu et al. (149) nagtandi sa mga epekto sa pag-inom og tubig ug pagpakaon sa usa ka pagkaon nga gidugangan og sinagol nga mga organikong asido (formic acid, acetic acid, propionic acid, ug ammonium formate) ug virginiamycin sa mga sample sa cecal microbiome gikan sa mga manok nga broiler nga nakolekta sa duha ka yugto (1-21 ka adlaw ug 22-42 ka adlaw). Bisan kung adunay pipila ka mga kalainan sa pagkalainlain sa cecal microbiome nga naobserbahan taliwala sa mga grupo sa pagtambal sa edad nga 21 ka adlaw, walay mga kalainan sa pagkalainlain sa α- o β-bacteria nga nakita sa 42 ka adlaw. Tungod sa kakulang sa mga kalainan sa edad nga 42 ka adlaw, ang mga awtor nag-hypothesize nga ang bentaha sa pagtubo mahimong tungod sa sayo nga pagkatukod sa usa ka optimally diverse microbiome.
Ang pag-analisa sa microbiome nga nagpunting lamang sa cecal microbial community mahimong dili magpakita kung asa sa gastrointestinal tract mahitabo ang kadaghanan sa mga epekto sa dietary organic acids. Ang upper gastrointestinal tract microbiome sa mga broiler chickens mahimong mas daling maapektuhan sa mga epekto sa dietary organic acids, sama sa gisugyot sa mga resulta ni Hume et al. (128). Gipakita ni Hume et al. (128) nga kadaghanan sa exogenously nga gidugang nga propionate nasuhop sa upper gastrointestinal tract sa mga langgam. Ang bag-o nga mga pagtuon sa pag-ila sa mga gastrointestinal microorganism nagsuporta usab niini nga panan-aw. Gipakita ni Nava et al. (150) nga ang kombinasyon sa usa ka sagol nga mga organic acids [DL-2-hydroxy-4(methylthio)butyric acid], formic acid, ug propionic acid (HFP) nakaapekto sa gut microbiota ug nagdugang sa kolonisasyon sa Lactobacillus sa ileum sa mga manok. Bag-ohay lang, si Goodarzi Borojeni et al. (150) nagpakita nga ang kombinasyon sa sagol nga organic acid [DL-2-hydroxy-4(methylthio)butyric acid], formic acid, ug propionic acid (HFP) nakaapekto sa gut microbiota ug nagdugang sa kolonisasyon sa Lactobacillus sa ileum sa mga manok. (151) nagtuon sa pagpakaon sa mga broiler nga manok og sagol nga formic acid ug propionic acid sa duha ka konsentrasyon (0.75% ug 1.50%) sulod sa 35 ka adlaw. Sa katapusan sa eksperimento, ang crop, tiyan, distal two-thirds sa ileum, ug cecum gikuha ug ang mga sample gikuha alang sa quantitative analysis sa piho nga gastrointestinal flora ug metabolites gamit ang RT-PCR. Sa culture, ang konsentrasyon sa organic acids wala makaapekto sa kadaghan sa Lactobacillus o Bifidobacterium, apan nagdugang sa populasyon sa Clostridium. Sa ileum, ang mga pagbag-o lamang mao ang pagkunhod sa Lactobacillus ug Enterobacter, samtang sa cecum kini nga mga flora nagpabilin nga wala mausab (151). Sa pinakataas nga konsentrasyon sa organic acid supplementation, ang kinatibuk-ang konsentrasyon sa lactic acid (D ug L) mikunhod sa tanom, ang konsentrasyon sa duha ka organic acid mikunhod sa gizzard, ug ang konsentrasyon sa organic acids mikunhod sa cecum. Walay mga pagbag-o sa ileum. Mahitungod sa short-chain fatty acids (SCFAs), ang bugtong pagbag-o sa tanom ug gizzard sa mga langgam nga gipakaon og organic acids mao ang lebel sa propionate. Ang mga langgam nga gipakaon og mas ubos nga konsentrasyon sa organic acid nagpakita og halos napulo ka pilo nga pagtaas sa propionate sa tanom, samtang ang mga langgam nga gipakaon og duha ka konsentrasyon sa organic acid nagpakita og walo ug kinse ka pilo nga pagtaas sa propionate sa gizzard, matag usa. Ang pagtaas sa acetate sa ileum wala pay duha ka pilo. Sa kinatibuk-an, kini nga datos nagsuporta sa panan-aw nga kadaghanan sa mga epekto sa eksternal nga aplikasyon sa organic acid makita sa ani, samtang ang mga organic acid adunay gamay nga epekto sa ubos nga gastrointestinal microbial community, nga nagsugyot nga ang mga sumbanan sa fermentation sa ibabaw nga gastrointestinal resident flora mahimong nausab.
Klaro nga gikinahanglan ang mas lawom nga pag-ila sa microbiome aron hingpit nga masabtan ang mga tubag sa mikrobyo sa pagporma sa tibuok gastrointestinal tract. Ang mas lawom nga pag-analisar sa microbial taxonomy sa piho nga mga gastrointestinal compartment, labi na ang mga upper compartment sama sa tanom, mahimong makahatag og dugang nga pagsabot sa pagpili sa pipila ka grupo sa mga mikroorganismo. Ang ilang metabolic ug enzymatic nga mga kalihokan mahimo usab nga magtino kung sila adunay antagonistic nga relasyon sa mga pathogen nga mosulod sa gastrointestinal tract. Makapainteres usab nga maghimo og metagenomic analyses aron mahibal-an kung ang pagkaladlad sa acidic chemical additives sa panahon sa kinabuhi sa mga langgam makapili alang sa mas "acid-tolerant" nga residente nga bakterya, ug kung ang presensya ug/o metabolic nga kalihokan niini nga mga bakterya magrepresentar sa usa ka dugang nga babag sa kolonisasyon sa pathogen.
Ang formic acid gigamit sulod sa daghang katuigan isip kemikal nga additive sa pagkaon sa hayop ug isip silage acidifier. Usa sa mga pangunang gamit niini mao ang antimicrobial nga aksyon niini aron limitahan ang gidaghanon sa mga pathogen sa pagkaon ug ang ilang sunod nga kolonisasyon sa gastrointestinal tract sa mga langgam. Ang mga pagtuon sa in vitro nagpakita nga ang formic acid usa ka medyo epektibo nga antimicrobial agent batok sa Salmonella ug uban pang mga pathogen. Bisan pa, ang paggamit sa formic acid sa mga feed matrices mahimong limitado sa taas nga kantidad sa organikong butang sa mga sangkap sa pagkaon ug sa ilang potensyal nga buffering capacity. Ang formic acid daw adunay antagonistic nga epekto sa Salmonella ug uban pang mga pathogen kung kan-on pinaagi sa pagkaon o tubig nga mainom. Bisan pa, kini nga antagonism mahitabo labi na sa ibabaw nga gastrointestinal tract, tungod kay ang konsentrasyon sa formic acid mahimong mokunhod sa ubos nga gastrointestinal tract, sama sa kaso sa propionic acid. Ang konsepto sa pagpanalipod sa formic acid pinaagi sa encapsulation nagtanyag usa ka potensyal nga pamaagi sa paghatud sa daghang acid sa ubos nga gastrointestinal tract. Dugang pa, ang mga pagtuon nagpakita nga ang usa ka sagol nga mga organic acid mas epektibo sa pagpauswag sa performance sa manok kaysa sa administrasyon sa usa ka acid (152). Ang Campylobacter sa gastrointestinal tract mahimong lahi ang reaksyon sa formate, tungod kay magamit niini ang formate isip electron donor, ug ang formate mao ang pangunang tinubdan sa enerhiya niini. Dili klaro kung ang pagdugang sa konsentrasyon sa formate sa gastrointestinal tract mapuslanon ba sa Campylobacter, ug kini mahimong dili mahitabo depende sa ubang gastrointestinal flora nga magamit ang formate isip substrate.
Gikinahanglan ang dugang nga mga pagtuon aron imbestigahan ang mga epekto sa gastrointestinal formic acid sa mga non-pathogenic resident gastrointestinal microbes. Mas gusto namo nga pilion ang mga pathogen nga dili makabalda sa mga miyembro sa gastrointestinal microbiome nga mapuslanon sa host. Bisan pa, kini nanginahanglan ug mas lawom nga pag-analisar sa microbiome sequence niining mga resident gastrointestinal microbial communities. Bisan kung adunay pipila ka mga pagtuon nga gipatik sa cecal microbiome sa mga langgam nga gitambalan og formic acid, kinahanglan ang dugang nga atensyon sa upper gastrointestinal microbial community. Ang pag-ila sa mga microorganism ug pagtandi sa mga pagkaparehas tali sa gastrointestinal microbial communities sa presensya o pagkawala sa formic acid mahimong dili kompleto nga paghulagway. Ang dugang nga mga pag-analisar, lakip ang metabolomics ug metagenomics, gikinahanglan aron mailhan ang mga kalainan sa pag-andar tali sa parehas nga komposisyon sa mga grupo. Ang ingon nga pag-ila hinungdanon aron matukod ang relasyon tali sa gastrointestinal microbial community ug mga tubag sa performance sa langgam sa mga formic acid-based improvers. Ang paghiusa sa daghang mga pamaagi aron mas tukma nga mailhan ang function sa gastrointestinal kinahanglan nga makapahimo sa pag-uswag sa mas epektibo nga mga estratehiya sa pagdugang sa organic acid ug sa katapusan mapaayo ang mga panagna sa labing maayo nga kahimsog ug performance sa langgam samtang gilimitahan ang mga peligro sa kaluwasan sa pagkaon.
Gisulat ni SR kini nga rebyu uban sa tabang nila ni DD ug KR. Ang tanang mga awtor nakahatag ug dakong kontribusyon sa trabaho nga gipresentar niini nga rebyu.
Ang mga tagsulat nagpahayag nga kini nga pagrepaso nakadawat og pondo gikan sa Anitox Corporation aron masugdan ang pagsulat ug pagmantala niini nga pagrepaso. Ang mga nagpondo walay impluwensya sa mga panan-aw ug konklusyon nga gipahayag niini nga artikulo sa pagrepaso o sa desisyon nga imantala kini.
Ang nahibiling mga awtor nagpahayag nga ang panukiduki gihimo nga walay bisan unsang komersyal o pinansyal nga relasyon nga mahimong hubaron nga usa ka potensyal nga panagbangi sa interes.
Gusto ni Dr. DD nga pasalamatan ang suporta gikan sa University of Arkansas Graduate School pinaagi sa usa ka Distinguished Teaching Fellowship, ingon man ang padayon nga suporta gikan sa University of Arkansas Cell and Molecular Biology Program ug sa Department of Food Sciences. Dugang pa, gusto sa mga tagsulat nga pasalamatan ang Anitox sa inisyal nga suporta sa pagsulat niini nga pagrepaso.
1. Dibner JJ, Richards JD. Paggamit sa mga antibiotic growth promoter sa agrikultura: kasaysayan ug mga mekanismo sa aksyon. Poultry Science (2005) 84:634–43. doi: 10.1093/ps/84.4.634
2. Jones FT, Rick SC. Kasaysayan sa pag-uswag ug pagpaniid sa antimikrobyo sa pagkaon sa manok. Poultry Science (2003) 82:613–7. doi: 10.1093/ps/82.4.613
3. Broom LJ. Teorya sa subinhibitoryo sa mga tigpasiugda sa pagtubo sa antibiotic. Poultry Science (2017) 96:3104–5. doi: 10.3382/ps/pex114
4. Sorum H, L'Abe-Lund TM. Resistensiya sa antibiotic sa bakterya nga dala sa pagkaon—mga sangputanan sa mga pagkabalda sa global bacterial genetic networks. 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 pagkaon para sa pagkontrol sa Salmonella sa pagkaon sa hayop. 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 sa antimikrobyo sa agrikultura: pagkontrol sa pagbalhin sa resistensya sa antimikrobyo ngadto sa mga tawo. Seminars in 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 palibot sa produksiyon sa pagkaon ug ang ebolusyon sa resistensya sa antimikrobyo sa mga pathogen sa tawo nga gikan sa hayop. Microbiology (2017) 5:11. doi: 10.3390/microorganisms5010011
8. Lourenço JM, Seidel DS, Callaway TR. Kapitulo 9: Mga antibiotic ug gimbuhaton sa tinai: kasaysayan ug kasamtangang kahimtang. Sa: Ricke SC, ed. Pagpaayo sa kahimsog sa tinai sa manok. Cambridge: Burley Dodd (2020). Mga panid 189–204. DOI: 10.19103/AS2019.0059.10
9. Rick SC. Num. 8: Kahinlo sa Pagpakaon. Sa: Dewulf J, van Immerzeel F, eds. Biosecurity sa Animal Production ug Veterinary Medicine. Leuven: ACCO (2017). Mga pahina 144–76.