यो लेख "एन्टिमाइक्रोबियल प्रयोग, एन्टिमाइक्रोबियल प्रतिरोध र खाद्य जनावरहरूको माइक्रोबायोम" अनुसन्धान विषयवस्तुको अंश हो। सबै १३ लेखहरू हेर्नुहोस्।
पशु आहारमा थप्ने पदार्थको रूपमा जैविक एसिडको उच्च माग छ। आजसम्म, खाद्य सुरक्षामा ध्यान केन्द्रित गरिएको छ, विशेष गरी कुखुरा र अन्य जनावरहरूमा खाद्यजन्य रोगजनकहरूको घटना घटाउने। धेरै जैविक एसिडहरू हाल अध्ययन गरिएका छन् वा पहिले नै व्यावसायिक प्रयोगमा छन्। व्यापक रूपमा अध्ययन गरिएका धेरै जैविक एसिडहरू मध्ये, फर्मिक एसिड तिनीहरूमध्ये एक हो। इन्जेसन पछि फिडमा र ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्र्याक्टमा साल्मोनेला र अन्य खाद्यजन्य रोगजनकहरूको उपस्थिति सीमित गर्न कुखुराको आहारमा फर्मिक एसिड थपिन्छ। होस्ट र खाद्यजन्य रोगजनकहरूमा फर्मिक एसिडको प्रभावकारिता र प्रभावको बुझाइ बढ्दै जाँदा, यो स्पष्ट हुँदै गइरहेको छ कि फर्मिक एसिडको उपस्थितिले साल्मोनेलामा विशिष्ट मार्गहरू ट्रिगर गर्न सक्छ। यो प्रतिक्रिया अझ जटिल हुन सक्छ जब फर्मिक एसिड ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्र्याक्टमा प्रवेश गर्छ र ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्र्याक्टमा पहिले नै उपनिवेश गरिरहेको साल्मोनेलासँग मात्र होइन तर आन्द्राको आफ्नै माइक्रोबियल वनस्पतिसँग पनि अन्तरक्रिया गर्छ। समीक्षाले कुखुरा र फर्मिक एसिडले उपचार गरिएको फिडको माइक्रोबायोममा थप अनुसन्धानको लागि हालको नतिजा र सम्भावनाहरूको जाँच गर्नेछ।
पशुधन र कुखुरा उत्पादन दुवैमा, चुनौती भनेको खाद्य सुरक्षा जोखिमहरूलाई सीमित गर्दै वृद्धि र उत्पादकतालाई अनुकूलन गर्ने व्यवस्थापन रणनीतिहरू विकास गर्नु हो। ऐतिहासिक रूपमा, सबथेराप्यूटिक सांद्रतामा एन्टिबायोटिकको प्रशासनले पशु स्वास्थ्य, कल्याण र उत्पादकतामा सुधार ल्याएको छ (१-३)। कार्यको संयन्त्रबाट, यो प्रस्ताव गरिएको छ कि उप-निरोधात्मक सांद्रतामा प्रशासित एन्टिबायोटिकहरूले ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल (GI) वनस्पतिलाई परिमार्जन गरेर होस्ट प्रतिक्रियाहरू मध्यस्थता गर्छन् र फलस्वरूप, होस्टसँग तिनीहरूको अन्तरक्रिया (३)। यद्यपि, एन्टिबायोटिक-प्रतिरोधी खाद्यजन्य रोगजनकहरूको सम्भावित फैलावट र मानिसहरूमा एन्टिबायोटिक-प्रतिरोधी संक्रमणहरूसँग तिनीहरूको सम्भावित सम्बन्धको बारेमा जारी चिन्ताहरूले खाद्य जनावरहरूमा एन्टिबायोटिक प्रयोगलाई क्रमिक रूपमा फिर्ता लिएको छ (४-८)। त्यसकारण, यी आवश्यकताहरू (सुधारिएको पशु स्वास्थ्य, कल्याण र उत्पादकता) मध्ये कम्तिमा केही पूरा गर्ने फिड एडिटिभ र सुधारकर्ताहरूको विकास शैक्षिक अनुसन्धान र व्यावसायिक विकास दृष्टिकोण दुवैबाट ठूलो चासोको विषय हो (५, ९)। विभिन्न प्रकारका व्यावसायिक फिड एडिटिभहरू पशु खाद्य बजारमा प्रवेश गरेका छन्, जसमा प्रोबायोटिक्स, प्रीबायोटिक्स, आवश्यक तेलहरू र विभिन्न वनस्पति स्रोतहरूबाट सम्बन्धित यौगिकहरू, र एल्डिहाइडहरू जस्ता रसायनहरू समावेश छन् (१०-१४)। कुखुरामा सामान्यतया प्रयोग हुने अन्य व्यावसायिक फिड एडिटिभहरूमा ब्याक्टेरियोफेज, जिंक अक्साइड, एक्सोजेनस इन्जाइमहरू, प्रतिस्पर्धी बहिष्करण उत्पादनहरू, र अम्लीय यौगिकहरू समावेश छन् (१५, १६)।
अवस्थित रासायनिक फिड एडिटिभहरू मध्ये, एल्डिहाइड र जैविक एसिडहरू ऐतिहासिक रूपमा सबैभन्दा व्यापक रूपमा अध्ययन गरिएका र प्रयोग गरिएका यौगिकहरू हुन् (१२, १७-२१)। जैविक एसिडहरू, विशेष गरी छोटो-चेन फ्याटी एसिडहरू (SCFAs), रोगजनक ब्याक्टेरियाका प्रख्यात विरोधी हुन्। यी जैविक एसिडहरू फिड म्याट्रिक्समा रोगजनकहरूको उपस्थितिलाई सीमित गर्न मात्र होइन तर ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल कार्यमा सक्रिय प्रभाव पार्न पनि फिड एडिटिभको रूपमा प्रयोग गरिन्छ (१७, २०-२४)। थप रूपमा, SCFAs पाचन पथमा आन्द्राको वनस्पतिद्वारा किण्वनद्वारा उत्पादन गरिन्छ र ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्र्याक्टमा इन्जेस्ट गरिएका रोगजनकहरूको प्रतिरोध गर्न केही प्रोबायोटिक्स र प्रीबायोटिक्सको क्षमतामा यान्त्रिक भूमिका खेल्ने सोचाइ राखिन्छ (२१, २३, २५)।
वर्षौंदेखि, विभिन्न सर्ट-चेन फ्याटी एसिड (SCFAs) ले फिड एडिटिभको रूपमा धेरै ध्यान आकर्षित गरेका छन्। विशेष गरी, प्रोपियोनेट, ब्युटाइरेट र फर्मेट धेरै अध्ययन र व्यावसायिक अनुप्रयोगहरूको विषय भएका छन् (१७, २०, २१, २३, २४, २६)। प्रारम्भिक अध्ययनहरूले जनावर र कुखुराको दानामा खाद्यजन्य रोगजनकहरूको नियन्त्रणमा केन्द्रित भए तापनि, हालैका अध्ययनहरूले आफ्नो ध्यान पशु प्रदर्शन र जठरांत्र स्वास्थ्यको समग्र सुधारमा केन्द्रित गरेका छन् (२०, २१, २४)। एसीटेट, प्रोपियोनेट र ब्युटाइरेटले जैविक एसिड फिड एडिटिभको रूपमा धेरै ध्यान आकर्षित गरेका छन्, जसमध्ये फर्मिक एसिड पनि एक आशाजनक उम्मेदवार हो (२१, २३)। फर्मिक एसिडको खाद्य सुरक्षा पक्षहरूमा धेरै ध्यान केन्द्रित गरिएको छ, विशेष गरी पशुधनको दानामा खाद्यजन्य रोगजनकहरूको घटना घटाउने। यद्यपि, अन्य सम्भावित प्रयोगहरू पनि विचार गरिँदैछ। यस समीक्षाको समग्र उद्देश्य पशुधनको दाना सुधारकर्ताको रूपमा फर्मिक एसिडको इतिहास र वर्तमान स्थितिको जाँच गर्नु हो (चित्र १)। यस अध्ययनमा, हामी फर्मिक एसिडको जीवाणुरोधी संयन्त्रको जाँच गर्नेछौं। साथै, हामी पशुधन र कुखुरामा यसको प्रभावलाई नजिकबाट हेर्नेछौं र यसको प्रभावकारिता सुधार गर्ने सम्भावित तरिकाहरूबारे छलफल गर्नेछौं।
चित्र १. यस समीक्षामा समेटिएका विषयहरूको मानसिक नक्सा। विशेष गरी, निम्न सामान्य उद्देश्यहरूमा केन्द्रित थिए: पशुधनको दाना सुधारकर्ताको रूपमा फर्मिक एसिडको इतिहास र वर्तमान स्थिति, फर्मिक एसिडको एन्टिमाइक्रोबियल संयन्त्र र जनावर र कुखुराको स्वास्थ्यमा यसको प्रयोगको प्रभाव, र प्रभावकारिता सुधार गर्ने सम्भावित विधिहरू वर्णन गर्न।
पशुधन र कुखुराको लागि दाना उत्पादन एक जटिल कार्य हो जसमा धेरै चरणहरू समावेश हुन्छन्, जसमा अन्नको भौतिक प्रशोधन (जस्तै, कण आकार घटाउन मिलिङ), पेलेटिङको लागि थर्मल प्रशोधन, र जनावरको विशिष्ट पोषण आवश्यकताहरूमा निर्भर गर्दै आहारमा धेरै पोषक तत्वहरू थप्ने समावेश छ (२७)। यो जटिलतालाई ध्यानमा राख्दै, यो आश्चर्यजनक छैन कि दाना प्रशोधनले दानालाई दाना मिलमा पुग्नु अघि, मिलिङको समयमा, र त्यसपछि ढुवानी र कम्पाउन्ड फिड राशनमा खुवाउने क्रममा विभिन्न वातावरणीय कारकहरूको सामना गर्दछ (९, २१, २८)। यसरी, वर्षौंको दौडान, दानामा सूक्ष्मजीवहरूको एक धेरै विविध समूह पहिचान गरिएको छ, जसमा ब्याक्टेरिया मात्र होइन तर ब्याक्टेरियोफेज, फंगी र खमीरहरू पनि समावेश छन् (९, २१, २८-३१)। यी मध्ये केही दूषित पदार्थहरू, जस्तै निश्चित फंगीहरूले माइकोटोक्सिन उत्पादन गर्न सक्छन् जसले जनावरहरूको स्वास्थ्य जोखिम निम्त्याउँछ (३२-३५)।
ब्याक्टेरियाको जनसंख्या तुलनात्मक रूपमा विविध हुन सक्छ र सूक्ष्मजीवहरूको अलगाव र पहिचानको लागि प्रयोग गरिने सम्बन्धित विधिहरूमा केही हदसम्म निर्भर गर्दछ साथै नमूनाको स्रोत पनि। उदाहरणका लागि, पेलेटिंगसँग सम्बन्धित ताप उपचार अघि माइक्रोबियल संरचना प्रोफाइल फरक हुन सक्छ (36)। यद्यपि शास्त्रीय संस्कृति र प्लेट प्लेटिङ विधिहरूले केही जानकारी प्रदान गरेका छन्, 16S rRNA जीन-आधारित अर्को पुस्ता अनुक्रमण (NGS) विधिको हालैको प्रयोगले फोरेज माइक्रोबायोम समुदायको थप व्यापक मूल्याङ्कन प्रदान गरेको छ (9)। जब सोलंकी एट अल। (37) ले फसफिनको उपस्थितिमा समयको लागि भण्डारण गरिएको गहुँको दानाको ब्याक्टेरिया माइक्रोबायोमको जाँच गरे, एक कीरा नियन्त्रण फ्युमिगेन्ट, तिनीहरूले पत्ता लगाए कि फसल काट्ने पछि र 3 महिनाको भण्डारण पछि माइक्रोबायोम बढी विविध थियो। यसबाहेक, सोलंकी एट अल। (३७) (३७) ले गहुँको दानामा प्रोटियोब्याक्टेरिया, फर्मिक्युट्स, एक्टिनोब्याक्टेरिया, ब्याक्टेरोइडेट्स र प्लान्क्टोमाइसेस प्रमुख फाइला थिए भनेर देखाएको छ, ब्यासिलस, एर्विनिया र स्यूडोमोनास प्रमुख जेनेरा थिए, र एन्टरोब्याक्टेरियासीले सानो अनुपात बनाएको थियो। वर्गीकरण तुलनाको आधारमा, तिनीहरूले निष्कर्ष निकाले कि फस्फिन फ्युमिगेसनले ब्याक्टेरियाको जनसंख्यामा उल्लेखनीय परिवर्तन ल्यायो तर फंगल विविधतालाई असर गरेन।
सोलंकी एट अल. (३७) ले माइक्रोबायोममा एन्टरोब्याक्टेरियासीको पहिचानको आधारमा फिड स्रोतहरूमा पनि खाद्यजन्य रोगजनकहरू हुन सक्छन् जसले जनस्वास्थ्य समस्याहरू निम्त्याउन सक्छ भनेर देखाए। क्लोस्ट्रिडियम परफ्रिन्जेन्स, क्लोस्ट्रिडियम बोटुलिनम, साल्मोनेला, क्याम्पिलोब्याक्टर, एस्चेरिचिया कोलाई O157:H7, र लिस्टेरिया मोनोसाइटोजेन्स जस्ता खाद्यजन्य रोगजनकहरू पशु आहार र साइलेजसँग सम्बन्धित छन् (९, ३१, ३८)। जनावर र कुखुराको आहारमा अन्य खाद्यजन्य रोगजनकहरूको निरन्तरता हाल अज्ञात छ। Ge et al. (३९) ले २०० भन्दा बढी पशु आहार सामग्रीहरूको जाँच गरे र साल्मोनेला, ई. कोलाई, र एन्टेरोकोकीलाई अलग गरे, तर E. कोलाई O157:H7 वा क्याम्पिलोब्याक्टर पत्ता लगाएनन्। यद्यपि, सुख्खा फिड जस्ता म्याट्रिक्सहरूले रोगजनक ई. कोलाईको स्रोतको रूपमा काम गर्न सक्छन्। २०१६ मा मानव रोगसँग सम्बन्धित शिगा विषाक्त पदार्थ उत्पादन गर्ने एस्चेरिचिया कोलाई (STEC) सेरोग्रुप O121 र O26 को प्रकोपको स्रोत पत्ता लगाउने क्रममा, क्रो एट अल। (४०) ले खाद्य उत्पादनहरूबाट प्राप्त आइसोलेटहरूसँग क्लिनिकल आइसोलेटहरूको तुलना गर्न पूर्ण-जीनोम अनुक्रमण प्रयोग गरे। यस तुलनाको आधारमा, तिनीहरूले निष्कर्ष निकाले कि सम्भावित स्रोत पीठो मिलहरूबाट कम-ओसिलो कच्चा गहुँको पीठो थियो। गहुँको पीठोको कम आर्द्रताले सुझाव दिन्छ कि STEC कम-ओसिलो जनावरको दानामा पनि बाँच्न सक्छ। यद्यपि, क्रो एट अल। (४०) ले टिप्पणी गरेझैं, पीठोको नमूनाहरूबाट STEC को अलगाव गाह्रो छ र पर्याप्त संख्यामा ब्याक्टेरिया कोषहरू पुन: प्राप्ति गर्न इम्युनोम्याग्नेटिक पृथकीकरण विधिहरू आवश्यक पर्दछ। समान निदान प्रक्रियाहरूले पशु आहारमा दुर्लभ खाद्यजन्य रोगजनकहरूको पत्ता लगाउने र अलगावलाई पनि जटिल बनाउन सक्छ। पत्ता लगाउने कठिनाई कम-ओसिलो म्याट्रिक्सहरूमा यी रोगजनकहरूको लामो समयसम्म निरन्तरताको कारणले पनि हुन सक्छ। फोरघानी एट अल। (४१) ले कोठाको तापक्रममा भण्डारण गरिएको र एन्टरोहेमोरेजिक एस्चेरिचिया कोलाई (EHEC) सेरोग्रुप O45, O121, र O145 र साल्मोनेला (S. Typhimurium, S. Agona, S. Enteritidis, र S. Anatum) को मिश्रणले खोप लगाइएको गहुँको पीठो ८४ र ११२ दिनमा परिमाणयोग्य थियो र २४ र ५२ हप्तामा पनि पत्ता लगाउन सकिन्छ भनेर देखाएको छ।
ऐतिहासिक रूपमा, क्याम्पिलोब्याक्टरलाई परम्परागत संस्कृति विधिहरूद्वारा जनावर र कुखुराको दानाबाट कहिल्यै अलग गरिएको छैन (३८, ३९), यद्यपि क्याम्पिलोब्याक्टरलाई कुखुरा र कुखुरा उत्पादनहरूको जठरांत्र मार्गबाट ​​सजिलै अलग गर्न सकिन्छ (४२, ४३)। यद्यपि, दानाको सम्भावित स्रोतको रूपमा अझै पनि यसको फाइदाहरू छन्। उदाहरणका लागि, अल्भेस एट अल। (४४) ले प्रदर्शन गरे कि मोटो कुखुराको दानालाई C. jejuni सँग खोप लगाउनु र त्यसपछि दुई फरक तापक्रममा ३ वा ५ दिनको लागि दानाको भण्डारण गर्नाले व्यवहार्य C. jejuni को पुन: प्राप्ति भयो र केही अवस्थामा, तिनीहरूको प्रसार पनि भयो। तिनीहरूले निष्कर्ष निकाले कि C. jejuni निश्चित रूपमा कुखुराको दानामा बाँच्न सक्छ र त्यसैले, कुखुराको लागि संक्रमणको सम्भावित स्रोत हुन सक्छ।
जनावर र कुखुराको दानामा साल्मोनेला प्रदूषणले विगतमा धेरै ध्यान पाएको छ र यो दानामा विशेष रूपमा लागू हुने पत्ता लगाउने विधिहरू विकास गर्न र थप प्रभावकारी नियन्त्रण उपायहरू फेला पार्न निरन्तर प्रयासहरूको केन्द्रबिन्दु बनेको छ (१२, २६, ३०, ४५-५३)। वर्षौंको दौडान, धेरै अध्ययनहरूले विभिन्न दाना प्रतिष्ठानहरू र दाना मिलहरूमा साल्मोनेलाको अलगाव र विशेषताको जाँच गरेका छन् (३८, ३९, ५४-६१)। समग्रमा, यी अध्ययनहरूले संकेत गर्छन् कि साल्मोनेलालाई विभिन्न दाना सामग्रीहरू, दाना स्रोतहरू, दाना प्रकारहरू, र दाना उत्पादन कार्यहरूबाट अलग गर्न सकिन्छ। पृथक गरिएको प्रचलन दरहरू र प्रमुख साल्मोनेला सेरोटाइपहरू पनि फरक थिए। उदाहरणका लागि, Li et al. (57) ले साल्मोनेला spp को उपस्थिति पुष्टि गरे। यो २००२ देखि २००९ डेटा सङ्कलन अवधिमा पूर्ण पशु दाना, दाना सामग्रीहरू, घरपालुवा जनावरको खाना, घरपालुवा जनावरको उपचार, र घरपालुवा जनावरको पूरकबाट सङ्कलन गरिएका २०५८ नमूनाहरूको १२.५% मा पत्ता लागेको थियो। थप रूपमा, १२.५% साल्मोनेला नमूनाहरूमा पत्ता लागेको सबैभन्दा सामान्य सेरोटाइपहरू एस. सेन्फ्टेनबर्ग र एस. मोन्टेभिडियो (५७) थिए। टेक्सासमा खान तयार खाना र पशु आहार उप-उत्पादनहरूको अध्ययनमा, ह्सिएह एट अल. (५८) ले रिपोर्ट गरे कि साल्मोनेलाको सबैभन्दा बढी प्रसार माछाको मासुमा थियो, त्यसपछि पशु प्रोटीनहरू, एस. एमबान्का र एस. मोन्टेभिडियो सबैभन्दा सामान्य सेरोटाइपहरूको रूपमा। फिड मिलहरूले सामग्रीहरू मिश्रण र थप्दा फिड प्रदूषणका धेरै सम्भावित बिन्दुहरू पनि प्रस्तुत गर्दछन् (९, ५६, ६१)। म्यागोसी एट अल. (६१) संयुक्त राज्य अमेरिकामा फिड उत्पादनको क्रममा प्रदूषणका धेरै बिन्दुहरू हुन सक्छन् भनेर प्रदर्शन गर्न सक्षम थिए। वास्तवमा, म्यागोसी एट अल. (६१) ले संयुक्त राज्य अमेरिकाका आठ राज्यहरूमा ११ फिड मिलहरूमा (कुल १२ नमूना स्थानहरू) कम्तिमा एउटा सकारात्मक साल्मोनेला संस्कृति फेला पारे। दाना ह्यान्डलिङ, ढुवानी र दैनिक खुवाउने क्रममा साल्मोनेला प्रदूषणको सम्भावनालाई ध्यानमा राख्दै, पशु उत्पादन चक्रभरि माइक्रोबियल प्रदूषणको न्यून स्तर कम गर्न र कायम राख्न सक्ने दाना additives विकास गर्न महत्त्वपूर्ण प्रयासहरू गरिनु अचम्मको कुरा होइन।
साल्मोनेलाको फर्मिक एसिडमा हुने विशिष्ट प्रतिक्रियाको संयन्त्रको बारेमा थोरै मात्र थाहा छ। यद्यपि, हुआंग एट अल। (62) ले स्तनधारी जनावरहरूको सानो आन्द्रामा फर्मिक एसिड हुन्छ र साल्मोनेला एसपीपीले फर्मिक एसिड उत्पादन गर्न सक्षम हुन्छ भनेर संकेत गरे। हुआंग एट अल। (62) ले साल्मोनेला विषाणु जीनको अभिव्यक्ति पत्ता लगाउन प्रमुख मार्गहरूको मेटाउने उत्परिवर्तीहरूको श्रृंखला प्रयोग गरे र पत्ता लगाए कि फर्मेटले साल्मोनेलालाई हेप-२ उपकला कोषहरूमा आक्रमण गर्न प्रेरित गर्न डिफ्युजिबल सिग्नलको रूपमा काम गर्न सक्छ। हालै, लिउ एट अल। (63) ले साल्मोनेला टाइफिमुरियमबाट फोरमेट ट्रान्सपोर्टर, फोकएलाई अलग गरे जुन pH 7.0 मा एक विशिष्ट फर्मेट च्यानलको रूपमा काम गर्दछ तर उच्च बाह्य pH मा निष्क्रिय निर्यात च्यानलको रूपमा वा कम pH मा माध्यमिक सक्रिय फर्मेट/हाइड्रोजन आयन आयात च्यानलको रूपमा पनि काम गर्न सक्छ। यद्यपि, यो अध्ययन S. टाइफिमुरियमको केवल एक सेरोटाइपमा गरिएको थियो। प्रश्न बाँकी छ कि सबै सेरोटाइपहरूले समान संयन्त्रहरूद्वारा फर्मिक एसिडलाई प्रतिक्रिया दिन्छन्। यो एक महत्वपूर्ण अनुसन्धान प्रश्न रहन्छ जुन भविष्यका अध्ययनहरूमा सम्बोधन गरिनुपर्छ। नतिजा जेसुकै भए पनि, फिडमा साल्मोनेलाको स्तर घटाउन एसिड सप्लिमेन्टको प्रयोगको लागि सामान्य सिफारिसहरू विकास गर्दा स्क्रिनिङ प्रयोगहरूमा धेरै साल्मोनेला सेरोटाइपहरू वा प्रत्येक सेरोटाइपको धेरै स्ट्रेनहरू प्रयोग गर्नु बुद्धिमानी रहन्छ। एउटै सेरोटाइप (9, 64) का विभिन्न उपसमूहहरू छुट्याउन स्ट्रेनहरू इन्कोड गर्न आनुवंशिक बारकोडिङको प्रयोग जस्ता नयाँ दृष्टिकोणहरूले निष्कर्ष र भिन्नताहरूको व्याख्यालाई असर गर्न सक्ने सूक्ष्म भिन्नताहरू छुट्याउने अवसर प्रदान गर्दछ।
ढाँचाको रासायनिक प्रकृति र पृथक्करण रूप पनि महत्त्वपूर्ण हुन सक्छ। अध्ययनहरूको श्रृंखलामा, बेयर एट अल। (65-67) ले एन्टेरोकोकस फेसियम, क्याम्पिलोब्याक्टर जेजुनी, र क्याम्पिलोब्याक्टर कोलाईको अवरोध विच्छेदित ढाँचाको एसिडको मात्रासँग सम्बन्धित थियो र pH वा असंबद्ध ढाँचाको एसिडबाट स्वतन्त्र थियो भनेर प्रदर्शन गरे। ब्याक्टेरियाहरू सम्पर्कमा आउने ढाँचाको रासायनिक रूप पनि महत्त्वपूर्ण देखिन्छ। कोभान्डा एट अल। (68) ले धेरै ग्राम-नेगेटिभ र ग्राम-पोजिटिभ जीवहरूको जाँच गरे र सोडियम ढाँचाको न्यूनतम निरोधात्मक सांद्रता (MICs) (500-25,000 mg/L) र सोडियम ढाँचा र मुक्त ढाँचाको मिश्रण (40/60 m/v; 10-10,000 mg/L) तुलना गरे। MIC मानहरूको आधारमा, तिनीहरूले पत्ता लगाए कि सोडियम फर्मामेट केवल क्याम्पिलोब्याक्टर जेजुनी, क्लोस्ट्रिडियम परफ्रिन्जेन्स, स्ट्रेप्टोकोकस सुइस, र स्ट्रेप्टोकोकस निमोनिया विरुद्ध मात्र निरोधात्मक थियो, तर एस्चेरिचिया कोलाई, साल्मोनेला टाइफिमुरियम, वा एन्टेरोकोकस फेकालिस विरुद्ध होइन। यसको विपरित, सोडियम फर्मामेट र फ्री सोडियम फर्मामेटको मिश्रण सबै जीवहरू विरुद्ध निरोधात्मक थियो, जसले लेखकहरूलाई निष्कर्षमा पुर्‍यायो कि फ्री फॉर्मिक एसिडमा धेरैजसो एन्टिमाइक्रोबियल गुणहरू हुन्छन्। MIC मानहरूको दायरा मिश्रित सूत्रमा रहेको फॉर्मिक एसिडको स्तर र १००% फॉर्मिक एसिडको प्रतिक्रियासँग सम्बन्धित छ कि छैन भनेर निर्धारण गर्न यी दुई रासायनिक रूपहरूको फरक अनुपातहरूको जाँच गर्नु रोचक हुनेछ।
गोमेज-गार्सिया एट अल। (६९) ले सुँगुरबाट प्राप्त एस्चेरिचिया कोलाई, साल्मोनेला र क्लोस्ट्रिडियम परफ्रिन्जेन्सका धेरै आइसोलेटहरू विरुद्ध आवश्यक तेलहरू र जैविक एसिडहरू (जस्तै फर्मिक एसिड) को संयोजन परीक्षण गरे। तिनीहरूले फर्मिक एसिड सहित छ जैविक एसिडहरू र सुँगुर आइसोलेटहरू विरुद्ध छ आवश्यक तेलहरूको प्रभावकारिता परीक्षण गरे, सकारात्मक नियन्त्रणको रूपमा फॉर्मल्डिहाइड प्रयोग गरेर। गोमेज-गार्सिया एट अल। (६९) ले एस्चेरिचिया कोलाई (६०० र २४०० पीपीएम, ४), साल्मोनेला (६०० र २४०० पीपीएम, ४), र क्लोस्ट्रिडियम परफ्रिन्जेन्स (१२०० र २४०० पीपीएम, २) विरुद्ध फर्मिक एसिडको MIC50, MBC50, र MIC50/MBC50 निर्धारण गरे, जसमध्ये ई. कोलाई र साल्मोनेला विरुद्ध सबै जैविक एसिडहरू भन्दा फर्मिक एसिड बढी प्रभावकारी पाइयो। (६९) फर्मिक एसिड यसको सानो आणविक आकार र लामो शृङ्खला (७०) को कारणले एस्चेरिचिया कोलाई र साल्मोनेला विरुद्ध प्रभावकारी हुन्छ।
बेयर एट अलले सुँगुरहरूबाट अलग गरिएका क्याम्पिलोब्याक्टर स्ट्रेनहरू (66) र कुखुराहरूबाट अलग गरिएका क्याम्पिलोब्याक्टर जेजुनी स्ट्रेनहरू (67) को स्क्रिनिङ गरे र देखाए कि फर्मिक एसिड अन्य जैविक एसिडहरूको लागि मापन गरिएको MIC प्रतिक्रियाहरूसँग मिल्दोजुल्दो सांद्रतामा विघटन हुन्छ। यद्यपि, फर्मिक एसिड सहित यी एसिडहरूको सापेक्षिक क्षमताहरूमाथि प्रश्न उठाइएको छ किनभने क्याम्पिलोब्याक्टरले यी एसिडहरूलाई सब्सट्रेटको रूपमा प्रयोग गर्न सक्छ (66, 67)। C. jejuni को एसिड उपयोग आश्चर्यजनक छैन किनभने यसमा गैर-ग्लाइकोलिटिक चयापचय भएको देखाइएको छ। यसरी, C. jejuni मा कार्बोहाइड्रेट अपचयको लागि सीमित क्षमता छ र यसको अधिकांश ऊर्जा चयापचय र बायोसिंथेटिक गतिविधिको लागि एमिनो एसिड र जैविक एसिडहरूबाट ग्लुकोनोजेनेसिसमा निर्भर गर्दछ (71, 72)। लाइन एट अल द्वारा गरिएको प्रारम्भिक अध्ययन। (73) ले 190 कार्बन स्रोतहरू भएको फेनोटाइपिक एरे प्रयोग गर्‍यो र देखायो कि C. jejuni 11168(GS) ले कार्बन स्रोतहरूको रूपमा जैविक एसिडहरू प्रयोग गर्न सक्छ, जसमध्ये धेरैजसो ट्राइकार्बोक्सिलिक एसिड चक्रको मध्यवर्ती हुन्। वागली एट अल द्वारा थप अध्ययनहरू। (७४) ले फेनोटाइपिक कार्बन उपयोग एरे प्रयोग गरेर देखाए कि उनीहरूको अध्ययनमा जाँच गरिएका C. jejuni र E. coli स्ट्रेनहरू कार्बन स्रोतको रूपमा जैविक एसिडहरूमा बढ्न सक्षम छन्। Formate C. jejuni श्वासप्रश्वास ऊर्जा चयापचयको लागि प्रमुख इलेक्ट्रोन दाता हो र त्यसैले, C. jejuni (७१, ७५) को लागि प्रमुख ऊर्जा स्रोत हो। C. jejuni ले झिल्ली-बाउन्ड formate dehydrogenase कम्प्लेक्स मार्फत हाइड्रोजन दाताको रूपमा Formate प्रयोग गर्न सक्षम छ जसले formate लाई कार्बन डाइअक्साइड, प्रोटोन र इलेक्ट्रोनहरूमा अक्सिडाइज गर्छ र श्वासप्रश्वासको लागि इलेक्ट्रोन दाताको रूपमा काम गर्छ (७२)।
फर्मिक एसिडको एन्टिमाइक्रोबियल फिड सुधारकर्ताको रूपमा प्रयोगको लामो इतिहास छ, तर केही कीराहरूले एन्टिमाइक्रोबियल प्रतिरक्षा रसायनको रूपमा प्रयोगको लागि फर्मिक एसिड पनि उत्पादन गर्न सक्छन्। रोसिनी एट अल। (७६) ले सुझाव दिए कि फर्मिक एसिड लगभग ३५० वर्ष पहिले रे (७७) द्वारा वर्णन गरिएको कमिलाको अम्लीय रसको एक घटक हुन सक्छ। त्यसबेलादेखि, कमिला र अन्य कीराहरूमा फर्मिक एसिड उत्पादनको बारेमा हाम्रो बुझाइ धेरै बढेको छ, र अब यो प्रक्रिया कीराहरूमा जटिल विष प्रतिरक्षा प्रणालीको भाग हो भनेर ज्ञात छ (७८)। डंक नभएको मौरी, पोइन्टेड कमिला (हाइमेनोप्टेरा: एपिडे), जमिनको बीटल (ग्यालेरिटा लेकोन्टेई र जी. जानस), डंक नभएको कमिला (फोर्मिसिने), र केही कीराको लार्भा (लेपिडोप्टेरा: माइर्मेकोफागा) सहित कीराहरूका विभिन्न समूहहरू रक्षात्मक रसायनको रूपमा फर्मिक एसिड उत्पादन गर्न जानिन्छन् (७६, ७८-८२)।
कमिलाहरू सायद सबैभन्दा राम्रो विशेषता हुन् किनभने तिनीहरूमा एसिडोसाइटहरू हुन्छन्, विशेष खुल्ला ठाउँहरू जसले तिनीहरूलाई मुख्यतया फर्मिक एसिडबाट बनेको विष स्प्रे गर्न अनुमति दिन्छ (82)। कमिलाहरूले सेरिनलाई अग्रदूतको रूपमा प्रयोग गर्छन् र तिनीहरूको विष ग्रंथिहरूमा ठूलो मात्रामा फर्मेट भण्डारण गर्छन्, जुन होस्ट कमिलाहरूलाई फर्मेटको साइटोटोक्सिसिटीबाट जोगाउन पर्याप्त रूपमा इन्सुलेटेड हुन्छन् जबसम्म यो स्प्रे हुँदैन (78, 83)। तिनीहरूले स्राव गर्ने फर्मिक एसिडले (1) अन्य कमिलाहरूलाई आकर्षित गर्न अलार्म फेरोमोनको रूपमा काम गर्न सक्छ; (2) प्रतिस्पर्धीहरू र शिकारीहरू विरुद्ध एक रक्षात्मक रसायन हुन सक्छ; र (3) गुँड सामग्रीको भागको रूपमा रालसँग मिलाउँदा एन्टिफंगल र एन्टिब्याक्टेरियल एजेन्टको रूपमा काम गर्दछ (78, 82, 84-88)। कमिलाहरूद्वारा उत्पादित फर्मिक एसिडमा एन्टिमाइक्रोबियल गुणहरू हुन्छन्, जसले सुझाव दिन्छ कि यसलाई सामयिक थपको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। यो ब्रुच एट अल द्वारा प्रदर्शन गरिएको थियो। (88), जसले रालमा सिंथेटिक फर्मिक एसिड थपे र एन्टिफंगल गतिविधिमा उल्लेखनीय सुधार गरे। फर्मिक एसिडको प्रभावकारिता र यसको जैविक उपयोगिताको थप प्रमाण यो हो कि पेटमा एसिड उत्पादन गर्न असमर्थ विशाल एन्टिटरहरूले वैकल्पिक पाचन एसिडको रूपमा आफूलाई गाढा फर्मिक एसिड प्रदान गर्न फर्मिक एसिड भएको कमिलाहरू उपभोग गर्छन् (89)।
कृषिमा फर्मिक एसिडको व्यावहारिक प्रयोग धेरै वर्षदेखि विचार र अध्ययन गरिएको छ। विशेष गरी, फर्मिक एसिडलाई पशु आहार र साइलेजमा थप्ने रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। ठोस र तरल दुवै रूपमा सोडियम फर्मेट सबै पशु प्रजातिहरू, उपभोक्ताहरू र वातावरणको लागि सुरक्षित मानिन्छ (90)। तिनीहरूको मूल्याङ्कन (90) को आधारमा, सबै पशु प्रजातिहरूको लागि १०,००० मिलीग्राम फर्मिक एसिड बराबर/किलोग्राम दानाको अधिकतम सांद्रता सुरक्षित मानिएको थियो, जबकि १२,००० मिलीग्राम फर्मिक एसिड बराबर/किलोग्राम दानाको अधिकतम सांद्रता सुँगुरहरूको लागि सुरक्षित मानिएको थियो। पशु आहार सुधारकर्ताको रूपमा फर्मिक एसिडको प्रयोग धेरै वर्षदेखि अध्ययन गरिएको छ। पशु र कुखुराको दानामा साइलेज संरक्षक र एन्टिमाइक्रोबियल एजेन्टको रूपमा यसको व्यावसायिक मूल्य मानिन्छ।
एसिड जस्ता रासायनिक additives सधैं साइलेज उत्पादन र दाना व्यवस्थापनमा एक अभिन्न तत्व भएको छ (91, 92)। बोरेनी एट अल। (91) ले उल्लेख गरे कि उच्च गुणस्तरको साइलेजको अधिकतम उत्पादन प्राप्त गर्न सकेसम्म धेरै सुख्खा पदार्थ कायम राख्दै चाराको गुणस्तर कायम राख्नु आवश्यक छ। यस्तो अनुकूलनको परिणाम भनेको इन्सिलिङ प्रक्रियाको सबै चरणहरूमा क्षति न्यूनीकरण गर्नु हो: साइलोमा प्रारम्भिक एरोबिक अवस्थादेखि पछिको किण्वन, भण्डारण र खुवाउनको लागि साइलोको पुन: खोल्ने सम्म। क्षेत्र साइलेज उत्पादन र पछिको साइलेज किण्वनलाई अनुकूलन गर्ने विशिष्ट विधिहरू अन्यत्र विस्तृत रूपमा छलफल गरिएको छ (91, 93-95) र यहाँ विस्तृत रूपमा छलफल गरिने छैन। मुख्य समस्या साइलेजमा अक्सिजन उपस्थित हुँदा खमीर र मोल्डहरूबाट हुने अक्सिडेटिभ बिग्रनु हो (91, 92)। त्यसकारण, बिगार्ने प्रतिकूल प्रभावहरूको प्रतिरोध गर्न जैविक इनोकुलेन्टहरू र रासायनिक additives प्रस्तुत गरिएको छ (91, 92)। साइलेज additives को लागि अन्य विचारहरूमा साइलेजमा उपस्थित हुन सक्ने रोगजनकहरूको फैलावटलाई सीमित गर्नु (जस्तै, रोगजनक ई. कोलाई, लिस्टेरिया, र साल्मोनेला) साथै माइकोटोक्सिन उत्पादन गर्ने फंगी (96-98) समावेश छ।
म्याक एट अल. (९२) ले अम्लीय additives लाई दुई वर्गमा विभाजन गरे। प्रोपियोनिक, एसिटिक, सोर्बिक, र बेन्जोइक एसिड जस्ता एसिडहरूले खमीर र मोल्डको वृद्धिलाई सीमित गरेर रुमिनेन्टहरूलाई खुवाउँदा साइलेजको एरोबिक स्थिरता कायम राख्छन् (९२)। म्याक एट अल. (९२) ले अन्य एसिडहरूबाट फॉर्मिक एसिडलाई अलग गरे र यसलाई एक प्रत्यक्ष एसिडिफायर मानेका थिए जसले साइलेज प्रोटीनको अखण्डता कायम राख्दै क्लोस्ट्रिडिया र बिगार्ने सूक्ष्मजीवहरूलाई रोक्छ। व्यवहारमा, तिनीहरूको नुन रूपहरू नुन-नुन रूप (९१) मा एसिडहरूको संक्षारक गुणहरूबाट बच्नको लागि सबैभन्दा सामान्य रासायनिक रूपहरू हुन्। धेरै अनुसन्धान समूहहरूले साइलेजको लागि अम्लीय additives को रूपमा फॉर्मिक एसिडको पनि अध्ययन गरेका छन्। फॉर्मिक एसिड यसको द्रुत एसिडिफाइङ क्षमता र साइलेजको प्रोटीन र पानीमा घुलनशील कार्बोहाइड्रेट सामग्रीलाई कम गर्ने हानिकारक साइलेज सूक्ष्मजीवहरूको वृद्धिमा यसको अवरोधक प्रभावको लागि परिचित छ (९९)। त्यसैले, He et al. (९२) ले साइलेजमा अम्लीय additives सँग फॉर्मिक एसिडको तुलना गरे। (१००) ले देखाए कि फर्मिक एसिडले एस्चेरिचिया कोलाईलाई रोक्न सक्छ र साइलेजको pH कम गर्न सक्छ। अम्लीकरण र जैविक एसिड उत्पादनलाई उत्तेजित गर्न फर्मिक र ल्याक्टिक एसिड उत्पादन गर्ने ब्याक्टेरिया कल्चरहरू पनि साइलेजमा थपिएका थिए (१०१)। वास्तवमा, कूली एट अल। (१०१) ले पत्ता लगाए कि जब साइलेजलाई ३% (w/v) फर्मिक एसिडले एसिडिफाइ गरिएको थियो, तब ल्याक्टिक र फर्मिक एसिडको उत्पादन क्रमशः ८०० र १००० मिलीग्राम जैविक एसिड/१०० ग्राम नमूना भन्दा बढी भयो। म्याक एट अल। (९२) ले साइलेज एडिटिभ अनुसन्धान साहित्यको विस्तृत रूपमा समीक्षा गरे, जसमा २००० देखि प्रकाशित अध्ययनहरू समावेश थिए जुन फर्मिक एसिड र अन्य एसिडहरूमा केन्द्रित थिए र/वा समावेश थिए। त्यसकारण, यो समीक्षाले व्यक्तिगत अध्ययनहरूको विस्तृत रूपमा छलफल गर्दैन तर रासायनिक साइलेज एडिटिभको रूपमा फर्मिक एसिडको प्रभावकारिता सम्बन्धी केही मुख्य बुँदाहरूको सारांश मात्र दिनेछ। बफर नगरिएको र बफर गरिएको फर्मिक एसिड दुवै अध्ययन गरिएको छ र धेरैजसो अवस्थामा क्लोस्ट्रिडियम एसपीपी। यसको सापेक्षिक गतिविधिहरू (कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, र ल्याक्टेट अपटेक र ब्यूटाइरेट उत्सर्जन) घट्ने प्रवृत्ति हुन्छ, जबकि अमोनिया र ब्यूटाइरेट उत्पादन घट्छ र सुख्खा पदार्थ अवधारण बढ्छ (92)। फर्मिक एसिडको कार्यसम्पादनमा सीमितताहरू छन्, तर अन्य एसिडहरूसँग संयोजनमा साइलेज एडिटिभको रूपमा यसको प्रयोगले यी केही समस्याहरूलाई पार गरेको देखिन्छ (92)।
फर्मिक एसिडले मानव स्वास्थ्यको लागि जोखिम निम्त्याउने रोगजनक ब्याक्टेरियालाई रोक लगाउन सक्छ। उदाहरणका लागि, पाउली र ट्याम (१०२) ले राईग्रासको तीन फरक सुख्खा पदार्थ स्तर (२००, ४३०, र ५४० ग्राम/किग्रा) भएको एल. मोनोसाइटोजेन्सको साथ सानो प्रयोगशाला साइलोमा टीका लगाए र त्यसपछि फर्मिक एसिड (३ एमएल/किग्रा) वा ल्याक्टिक एसिड ब्याक्टेरिया (८ × १०५/ग्राम) र सेलुलोलाइटिक इन्जाइमहरूसँग पूरक गरे। उनीहरूले रिपोर्ट गरे कि दुबै उपचारहरूले कम सुख्खा पदार्थ साइलेज (२०० ग्राम/किग्रा) मा एल. मोनोसाइटोजेन्सलाई पत्ता लगाउन नसकिने स्तरमा घटाए। यद्यपि, मध्यम सुख्खा पदार्थ साइलेज (४३० ग्राम/किग्रा) मा, फर्मिक एसिड-उपचार गरिएको साइलेजमा ३० दिन पछि पनि एल. मोनोसाइटोजेन्स पत्ता लगाउन सकिने थियो। एल. मोनोसाइटोजेन्समा कमी कम पीएच, ल्याक्टिक एसिड, र संयुक्त असंघटित एसिडहरूसँग सम्बन्धित देखिन्थ्यो। उदाहरणका लागि, पाउली र ट्याम (१०२) ले उल्लेख गरे कि ल्याक्टिक एसिड र संयुक्त असंघटित एसिड स्तरहरू विशेष रूपमा महत्त्वपूर्ण थिए, जुन कारणले गर्दा उच्च सुख्खा पदार्थ सामग्री भएका साइलेजहरूबाट फॉर्मिक एसिड-उपचार गरिएको मिडियामा L. मोनोसाइटोजेन्समा कुनै कमी देखिएन। साल्मोनेला र रोगजनक ई. कोलाई जस्ता अन्य सामान्य साइलेज रोगजनकहरूको लागि भविष्यमा यस्तै अध्ययनहरू सञ्चालन गरिनुपर्छ। सम्पूर्ण साइलेज माइक्रोबियल समुदायको थप व्यापक १६S rDNA अनुक्रम विश्लेषणले फॉर्मिक एसिड (१०३) को उपस्थितिमा साइलेज किण्वनको विभिन्न चरणहरूमा हुने समग्र साइलेज माइक्रोबियल जनसंख्यामा परिवर्तनहरू पहिचान गर्न पनि मद्दत गर्न सक्छ। माइक्रोबायोम डेटा प्राप्त गर्नाले साइलेज किण्वनको प्रगतिको राम्रोसँग भविष्यवाणी गर्न र उच्च साइलेज गुणस्तर कायम राख्न इष्टतम additive संयोजनहरू विकास गर्न विश्लेषणात्मक समर्थन प्रदान गर्न सक्छ।
अन्नमा आधारित पशु फिडमा, विभिन्न अन्नबाट प्राप्त फिड म्याट्रिक्सका साथै पशु उप-उत्पादनहरू जस्ता केही फिड सामग्रीहरूमा रोगजनक स्तर सीमित गर्न फर्मिक एसिडलाई एन्टिमाइक्रोबियल एजेन्टको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। कुखुरा र अन्य जनावरहरूमा रोगजनक जनसंख्यामा पर्ने प्रभावलाई व्यापक रूपमा दुई वर्गमा विभाजन गर्न सकिन्छ: फिडको रोगजनक जनसंख्यामा प्रत्यक्ष प्रभाव र उपचार गरिएको फिड उपभोग गरेपछि जनावरहरूको जठरांत्र मार्गमा उपनिवेश गर्ने रोगजनकहरूमा अप्रत्यक्ष प्रभाव (२०, २१, १०४)। स्पष्ट रूपमा, यी दुई वर्गहरू अन्तरसम्बन्धित छन्, किनकि फिडमा रोगजनकहरूको कमीले जनावरले फिड उपभोग गर्दा उपनिवेशीकरणमा कमी ल्याउनु पर्छ। यद्यपि, फिड म्याट्रिक्समा थपिएको विशेष एसिडको एन्टिमाइक्रोबियल गुणहरू धेरै कारकहरूद्वारा प्रभावित हुन सक्छन्, जस्तै फिडको संरचना र एसिड थपिएको रूपमा (२१, १०५)।
ऐतिहासिक रूपमा, फर्मिक एसिड र अन्य सम्बन्धित एसिडहरूको प्रयोग मुख्यतया जनावर र कुखुराको दानामा साल्मोनेलाको प्रत्यक्ष नियन्त्रणमा केन्द्रित छ (२१)। यी अध्ययनहरूको नतिजाहरू विभिन्न समयमा प्रकाशित धेरै समीक्षाहरूमा विस्तृत रूपमा संक्षेप गरिएको छ (१८, २१, २६, ४७, १०४-१०६), त्यसैले यी अध्ययनहरूबाट केही प्रमुख निष्कर्षहरू मात्र यस समीक्षामा छलफल गरिएका छन्। धेरै अध्ययनहरूले देखाएका छन् कि फिड म्याट्रिक्समा फर्मिक एसिडको एन्टिमाइक्रोबियल गतिविधि फर्मिक एसिडको सम्पर्कको खुराक र समय, फिड म्याट्रिक्सको आर्द्रता, र फिड र जनावरको जठरांत्र पथमा ब्याक्टेरियाको सांद्रतामा निर्भर गर्दछ (१९, २१, १०७-१०९)। फिड म्याट्रिक्सको प्रकार र पशु फिड सामग्रीहरूको स्रोत पनि प्रभाव पार्ने कारकहरू हुन्। यसरी, धेरै अध्ययनहरूले देखाएका छन् कि जनावरको उप-उत्पादनहरूबाट अलग गरिएको साल्मोनेला स्तर ब्याक्टेरिया विषाक्त पदार्थहरू बोटबिरुवा उप-उत्पादनहरूबाट अलग गरिएको भन्दा फरक हुन सक्छ (३९, ४५, ५८, ५९, ११०-११२)। यद्यपि, फर्मिक एसिड जस्ता एसिडहरूको प्रतिक्रियामा भिन्नताहरू आहारमा सेरोभरको अस्तित्व र आहार प्रशोधन गरिएको तापक्रममा भिन्नताहरूसँग सम्बन्धित हुन सक्छन् (१९, ११३, ११४)। एसिड उपचारको लागि सेरोभर प्रतिक्रियामा भिन्नताहरू दूषित दानाको साथ कुखुराको दूषितताको कारक पनि हुन सक्छन् (११३, ११५), र विषाणु जीन अभिव्यक्तिमा भिन्नताहरू (११६) ले पनि भूमिका खेल्न सक्छ। यदि फिड-जनित एसिडहरू पर्याप्त रूपमा बफर गरिएको छैन भने एसिड सहिष्णुतामा भिन्नताहरूले कल्चर मिडियामा साल्मोनेलाको पत्ता लगाउने कार्यलाई असर गर्न सक्छ (२१, १०५, ११७–१२२)। आहारको भौतिक रूप (कण आकारको हिसाबले) ले जठरांत्र पथमा फर्मिक एसिडको सापेक्षिक उपलब्धतालाई पनि प्रभाव पार्न सक्छ (१२३)।
दानामा थपिएको फर्मिक एसिडको एन्टिमाइक्रोबियल गतिविधिलाई अनुकूलन गर्ने रणनीतिहरू पनि महत्त्वपूर्ण छन्। दाना मिल उपकरणमा हुने सम्भावित क्षति र पशु आहारको स्वादिष्टतामा समस्याहरू कम गर्न दाना मिश्रण गर्नु अघि उच्च-दूषित दाना सामग्रीहरूको लागि एसिडको उच्च सांद्रता सुझाव दिइएको छ (१०५)। जोन्स (५१) ले निष्कर्ष निकाले कि रासायनिक उपचार पछि दानाको सम्पर्कमा रहेको साल्मोनेला भन्दा रासायनिक सफाई अघि दानामा रहेको साल्मोनेला नियन्त्रण गर्न बढी गाह्रो हुन्छ। दानाको साल्मोनेला प्रदूषणलाई सीमित गर्नको लागि फिड मिलमा प्रशोधनको क्रममा दानाको थर्मल उपचारलाई हस्तक्षेपको रूपमा सुझाव दिइएको छ, तर यो दानाको संरचना, कण आकार, र मिलिङ प्रक्रियासँग सम्बन्धित अन्य कारकहरूमा निर्भर गर्दछ (५१)। एसिडको एन्टिमाइक्रोबियल गतिविधि पनि तापमानमा निर्भर गर्दछ, र जैविक एसिडको उपस्थितिमा उच्च तापमानले साल्मोनेलामा एक समन्वयात्मक अवरोधक प्रभाव पार्न सक्छ, जस्तै साल्मोनेलाको तरल संस्कृतिहरूमा अवलोकन गरिएको छ (१२४, १२५)। साल्मोनेला-दूषित दानाहरूको धेरै अध्ययनहरूले यो धारणालाई समर्थन गर्दछ कि उच्च तापमानले फिड म्याट्रिक्समा एसिडको प्रभावकारिता बढाउँछ (१०६, ११३, १२६)। अमाडो एट अल। (१२७) ले विभिन्न गाईवस्तुको दानाबाट अलग गरिएका र एसिडिफाइड गाईवस्तुका गोलीहरूमा खोप लगाइएका साल्मोनेला एन्टरिका र एस्चेरिचिया कोलाईका १० प्रकारहरूमा तापक्रम र एसिड (फर्मिक वा ल्याक्टिक एसिड) को अन्तरक्रिया अध्ययन गर्न केन्द्रीय कम्पोजिट डिजाइन प्रयोग गरे। तिनीहरूले निष्कर्ष निकाले कि एसिड र ब्याक्टेरिया आइसोलेटको प्रकारसँगै माइक्रोबियल न्यूनीकरणलाई प्रभाव पार्ने प्रमुख कारक ताप थियो। एसिडसँगको सिनर्जिस्टिक प्रभाव अझै पनि प्रबल हुन्छ, त्यसैले कम तापक्रम र एसिड सांद्रता प्रयोग गर्न सकिन्छ। यद्यपि, तिनीहरूले यो पनि उल्लेख गरे कि फर्मिक एसिड प्रयोग गर्दा सिनर्जिस्टिक प्रभावहरू सधैं अवलोकन गरिएन, जसले गर्दा उनीहरूलाई उच्च तापक्रममा फर्मिक एसिडको वाष्पीकरण वा फिड म्याट्रिक्स घटकहरूको बफरिंग प्रभावहरू एक कारक थिए भन्ने शंका गर्न नेतृत्व गर्यो।
जनावरहरूलाई खुवाउनु अघि दानाको शेल्फ लाइफ सीमित गर्नु भनेको खाना खुवाउने क्रममा जनावरको शरीरमा खाद्यजन्य रोगजनकहरूको प्रवेशलाई नियन्त्रण गर्ने एउटा तरिका हो। यद्यपि, दानामा रहेको एसिड जठरांत्र मार्गमा प्रवेश गरेपछि, यसले यसको एन्टिमाइक्रोबियल गतिविधि जारी राख्न सक्छ। जठरांत्र मार्गमा बाह्य रूपमा प्रशासित एसिडिक पदार्थहरूको एन्टिमाइक्रोबियल गतिविधि विभिन्न कारकहरूमा निर्भर हुन सक्छ, जसमा ग्यास्ट्रिक एसिडको सांद्रता, जठरांत्र मार्गको सक्रिय स्थान, जठरांत्र मार्गको pH र अक्सिजन सामग्री, जनावरको उमेर, र जठरांत्र माइक्रोबियल जनसंख्याको सापेक्ष संरचना (जुन जठरांत्र मार्गको स्थान र जनावरको परिपक्वतामा निर्भर गर्दछ) (२१, २४, १२८–१३२) समावेश छ। थप रूपमा, जठरांत्र मार्गमा एनारोबिक सूक्ष्मजीवहरूको बासिन्दा जनसंख्या (जुन मोनोग्यास्ट्रिक जनावरहरूको तल्लो पाचन मार्गमा परिपक्व हुँदै जाँदा प्रबल हुन्छ) सक्रिय रूपमा किण्वन मार्फत जैविक एसिडहरू उत्पादन गर्दछ, जसले गर्दा जठरांत्र मार्गमा प्रवेश गर्ने क्षणिक रोगजनकहरूमा पनि विरोधी प्रभाव पर्न सक्छ (१७, १९–२१)।
प्रारम्भिक अनुसन्धानको धेरैजसो भाग कुखुराको जठरांत्र मार्गमा साल्मोनेलालाई सीमित गर्न फर्माटे सहित जैविक एसिडको प्रयोगमा केन्द्रित थियो, जसको बारेमा धेरै समीक्षाहरूमा विस्तृत रूपमा छलफल गरिएको छ (१२, २०, २१)। जब यी अध्ययनहरूलाई सँगै विचार गरिन्छ, धेरै प्रमुख अवलोकनहरू गर्न सकिन्छ। म्याकहान र शट्स (१३३) ले रिपोर्ट गरे कि फर्मिक र प्रोपियोनिक एसिड खुवाउँदा ब्याक्टेरियाले खोप लगाइएका कुखुराको सेकममा साल्मोनेला टाइफिमुरियमको स्तर घट्यो र ७, १४ र २१ दिनको उमेरमा तिनीहरूलाई परिमाणित गरियो। यद्यपि, जब ह्युम एट अल। (१२८) ले C-१४-लेबल गरिएको प्रोपियोनेटको अनुगमन गरे, तिनीहरूले निष्कर्ष निकाले कि आहारमा धेरै कम प्रोपियोनेट सेकममा पुग्न सक्छ। यो फर्मिक एसिडको लागि पनि सत्य हो कि होइन भनेर निर्धारण गर्न बाँकी छ। यद्यपि, हालै बौरासा एट अल। (१३४) ले रिपोर्ट गरे कि फर्मिक र प्रोपियोनिक एसिड खुवाउँदा ब्याक्टेरियाले खोप लगाइएका कुखुराको सेकममा साल्मोनेला टाइफिमुरियमको स्तर घट्यो, जुन ७, १४ र २१ दिनको उमेरमा परिमाण गरिएको थियो। (१३२) ले उल्लेख गरे कि ६-हप्ताको वृद्धि अवधिमा ब्रोइलर कुखुरालाई ४ ग्राम/टीमा फर्मिक एसिड खुवाउँदा सेकममा एस. टाइफिमुरियमको सांद्रता पत्ता लगाउने स्तरभन्दा तल घट्यो।
आहारमा फर्मिक एसिडको उपस्थितिले कुखुराको जठरांत्र मार्गको अन्य भागहरूमा प्रभाव पार्न सक्छ। अल-ताराजी र अल्शवाबकेह (१३४) ले फर्मिक एसिड र प्रोपियोनिक एसिडको मिश्रणले बाली र सेकममा साल्मोनेला पुलोरम (एस. पीआरलोरम) प्रदूषण कम गर्न सक्छ भनेर प्रदर्शन गरे। थम्पसन र हिन्टन (१२९) ले अवलोकन गरे कि फर्मिक एसिड र प्रोपियोनिक एसिडको व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध मिश्रणले बाली र गिजार्डमा दुवै एसिडको सांद्रता बढायो र प्रतिनिधि पालनपोषण अवस्था अन्तर्गत इन भिट्रो मोडेलमा साल्मोनेला एन्टरिटिडिस पीटी४ विरुद्ध जीवाणुनाशक थियो। यो धारणा बर्ड एट अल (१३५) बाट इन भिभो डेटा द्वारा समर्थित छ। ढुवानी अघि सिमुलेटेड उपवास अवधिमा ब्रोइलर कुखुराको पिउने पानीमा फर्मिक एसिड थपियो, जस्तै कुखुरा प्रशोधन प्लान्टमा ढुवानी गर्नु अघि उपवास ब्रोइलर कुखुराले पारित गर्छ। पिउने पानीमा फर्मिक एसिड थप्दा बाली र एपिडिडाइमिसमा एस. टाइफिमुरियमको संख्यामा कमी आयो, र एस. टाइफिमुरियम-पोजेटिभ बालीहरूको आवृत्तिमा कमी आयो, तर सकारात्मक एपिडिडाइमिसको संख्यामा होइन (१३५)। तल्लो जठरांत्र पथमा सक्रिय हुँदा जैविक एसिडहरूलाई जोगाउन सक्ने डेलिभरी प्रणालीहरूको विकासले प्रभावकारिता सुधार गर्न मद्दत गर्न सक्छ। उदाहरणका लागि, फर्मिक एसिडको माइक्रोएनक्याप्सुलेशन र दानामा यसको थपले सेकल सामग्रीहरूमा साल्मोनेला एन्टरिटिडिसको संख्या घटाएको देखाइएको छ (१३६)। यद्यपि, यो जनावरको प्रजातिमा निर्भर गर्दछ। उदाहरणका लागि, वालिया एट अल। (१३७) ले फर्मिक एसिड, साइट्रिक एसिड, र आवश्यक तेल क्याप्सुलको मिश्रण खुवाइएका २८ दिनका सुँगुरहरूको सेकम वा लिम्फ नोडहरूमा साल्मोनेलामा कमी देखेनन्, र यद्यपि मलमा साल्मोनेला उत्सर्जन दिन १४ मा कम गरिएको थियो, यो दिन २८ मा कम गरिएको थिएन। तिनीहरूले सुँगुरहरू बीच साल्मोनेलाको तेर्सो प्रसारण रोकिएको देखाए।
पशुपालनमा एन्टिमाइक्रोबियल एजेन्टको रूपमा फर्मिक एसिडको अध्ययन मुख्यतया खानाबाट हुने साल्मोनेलामा केन्द्रित भए पनि, अन्य जठरांत्र रोगजनकहरूलाई लक्षित गर्ने केही अध्ययनहरू पनि छन्। कोभान्डा एट अल द्वारा इन भिट्रो अध्ययनहरूले सुझाव दिन्छ कि फर्मिक एसिड अन्य जठरांत्र खाद्यबाट हुने रोगजनकहरू विरुद्ध पनि प्रभावकारी हुन सक्छ, जसमा एस्चेरिचिया कोलाई र क्याम्पिलोब्याक्टर जेजुनी समावेश छन्। पहिलेका अध्ययनहरूले देखाएका छन् कि जैविक एसिड (जस्तै, ल्याक्टिक एसिड) र घटकको रूपमा फर्मिक एसिड भएको व्यावसायिक मिश्रणले कुखुरामा क्याम्पिलोब्याक्टरको स्तर घटाउन सक्छ (१३५, १३८)। यद्यपि, बेयर एट अल द्वारा पहिले उल्लेख गरिएझैं (६७), क्याम्पिलोब्याक्टर विरुद्ध एन्टिमाइक्रोबियल एजेन्टको रूपमा फर्मिक एसिडको प्रयोगमा सावधानी अपनाउन आवश्यक पर्न सक्छ। यो खोज कुखुरामा आहार पूरकको लागि विशेष गरी समस्याग्रस्त छ किनभने फर्मिक एसिड सी. जेजुनीको लागि प्राथमिक श्वसन ऊर्जा स्रोत हो। यसबाहेक, यसको जठरांत्र निचको भाग जठरांत्र ब्याक्टेरिया, जस्तै फर्मेट (१३९) द्वारा उत्पादित मिश्रित एसिड किण्वन उत्पादनहरूसँग मेटाबोलिक क्रस-फिडिङको कारणले भएको मानिन्छ। यो दृष्टिकोणको केही आधार छ। फर्माेट सी. जेजुनीको लागि केमोअट्र्याक्टेन्ट भएकोले, फर्माेट डिहाइड्रोजनेज र हाइड्रोजनेज दुवैमा दोष भएका दोहोरो उत्परिवर्तीहरूले जंगली-प्रकारको सी. जेजुनी स्ट्रेनको तुलनामा ब्रोइलर कुखुरामा सेकल कोलोनाइजेसनको दर घटाएका छन् (१४०, १४१)। यो अझै पनि स्पष्ट छैन कि बाह्य फर्माइक एसिड पूरकले कुखुरामा सी. जेजुनीद्वारा ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्र्याक्ट कोलोनाइजेसनलाई कति हदसम्म असर गर्छ। अन्य ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल ब्याक्टेरियाद्वारा फर्माेट क्याटाबोलिज्म वा माथिल्लो ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्र्याक्टमा फर्माेट अवशोषणको कारणले वास्तविक ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल फर्माेट सांद्रता कम हुन सक्छ, त्यसैले धेरै चरहरूले यसलाई प्रभाव पार्न सक्छन्। थप रूपमा, फर्माेट केही ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल ब्याक्टेरियाद्वारा उत्पादित सम्भावित किण्वन उत्पादन हो, जसले कुल ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल फर्माेट स्तरहरूलाई असर गर्न सक्छ। फर्माेट सामग्रीमा फर्माेटको परिमाणीकरण र मेटाजेनोमिक्स प्रयोग गरेर फर्माेट डिहाइड्रोजनेज जीनहरूको पहिचानले फर्माेट-उत्पादक सूक्ष्मजीवहरूको पारिस्थितिकीका केही पक्षहरूमा प्रकाश पार्न सक्छ।
रोथ एट अल. (१४२) ले ब्रोइलर कुखुरालाई एन्टिबायोटिक एन्रोफ्लोक्सासिन वा फर्मिक, एसिटिक र प्रोपियोनिक एसिडको मिश्रण खुवाउँदा एन्टिबायोटिक-प्रतिरोधी एस्चेरिचिया कोलाईको व्यापकतामा पर्ने प्रभावहरूको तुलना गरे। १-दिन पुरानो ब्रोइलर कुखुराबाट जम्मा गरिएको मलको नमूनाहरूमा र १४- र ३८-दिन पुरानो ब्रोइलर कुखुराको सेकल सामग्री नमूनाहरूमा कुल र एन्टिबायोटिक-प्रतिरोधी ई. कोलाई आइसोलेटहरू गणना गरिएको थियो। प्रत्येक एन्टिबायोटिकको लागि पहिले निर्धारित ब्रेकपोइन्टहरू अनुसार एम्पिसिलिन, सेफोटाक्सिम, सिप्रोफ्लोक्सासिन, स्ट्रेप्टोमाइसिन, सल्फामेथोक्साजोल र टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोधको लागि ई. कोलाई आइसोलेटहरू परीक्षण गरिएको थियो। जब सम्बन्धित ई. कोलाई जनसंख्याको परिमाण र विशेषता निर्धारण गरिएको थियो, न त एनरोफ्लोक्सासिन न त एसिड ककटेल पूरकले १७- र २८-दिन पुरानो ब्रोइलर कुखुराको सेकाबाट अलग गरिएको ई. कोलाईको कुल संख्यालाई परिवर्तन गरे। एन्रोफ्लोक्सासिन पूरक आहार खुवाउने चराहरूमा सिप्रोफ्लोक्सासिन-, स्ट्रेप्टोमाइसिन-, सल्फामेथोक्साजोल-, र टेट्रासाइक्लिन-प्रतिरोधी ई. कोलाईको स्तर बढेको थियो र सेकामा सेफोटाक्सिम-प्रतिरोधी ई. कोलाईको स्तर घटेको थियो। ककटेल खुवाउने चराहरूमा नियन्त्रण र एन्रोफ्लोक्सासिन-पूरक चराहरूको तुलनामा सेकामा एम्पिसिलिन- र टेट्रासाइक्लिन-प्रतिरोधी ई. कोलाईको संख्या घटेको थियो। मिश्रित एसिड खुवाउने चराहरूले एन्रोफ्लोक्सासिन खुवाउने चराहरूको तुलनामा सेकममा सिप्रोफ्लोक्सासिन- र सल्फामेथोक्साजोल-प्रतिरोधी ई. कोलाईको संख्यामा पनि कमी आएको थियो। एसिडहरूले ई. कोलाईको कुल संख्या घटाए बिना एन्टिबायोटिक-प्रतिरोधी ई. कोलाईको संख्या घटाउने संयन्त्र अझै स्पष्ट छैन। यद्यपि, रोथ एट अल द्वारा गरिएको अध्ययनको नतिजा एन्रोफ्लोक्सासिन समूहको नतिजाहरूसँग मिल्दोजुल्दो छ। (१४२) यो ई. कोलाईमा एन्टिबायोटिक प्रतिरोधी जीनको कम प्रसारको संकेत हुन सक्छ, जस्तै काबेजोन एट अल द्वारा वर्णन गरिएको प्लाज्मिड-लिङ्क गरिएको अवरोधकहरू (१४३)। फर्मिक एसिड जस्ता फिड एडिटिभहरूको उपस्थितिमा कुखुराको जठरांत्र जनसंख्यामा प्लाज्मिड-मध्यस्थता एन्टिबायोटिक प्रतिरोधको गहन विश्लेषण गर्नु र जठरांत्र प्रतिरोधको मूल्याङ्कन गरेर यो विश्लेषणलाई थप परिष्कृत गर्नु रोचक हुनेछ।
रोगजनकहरू विरुद्ध इष्टतम एन्टिमाइक्रोबियल फिड एडिटिभको विकासले समग्र ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल वनस्पतिमा न्यूनतम प्रभाव पार्नु पर्छ, विशेष गरी होस्टको लागि लाभदायक मानिने माइक्रोबायोटामा। यद्यपि, बाह्य रूपमा प्रशासित जैविक एसिडहरूले बासिन्दा ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल माइक्रोबायोटामा हानिकारक प्रभाव पार्न सक्छ र केही हदसम्म रोगजनकहरू विरुद्ध तिनीहरूको सुरक्षात्मक गुणहरूलाई अस्वीकार गर्न सक्छ। उदाहरणका लागि, थम्पसन र हिन्टन (१२९) ले फर्मिक र प्रोपियोनिक एसिडको मिश्रण खुवाइने बिछाउने कुखुराहरूमा बाली ल्याक्टिक एसिडको स्तरमा कमी आएको अवलोकन गरे, जसले सुझाव दिन्छ कि बालीमा यी बाह्य जैविक एसिडहरूको उपस्थितिले बाली ल्याक्टोबैसिलीमा कमी ल्याएको छ। बाली ल्याक्टोबैसिललाई साल्मोनेलाको लागि बाधा मानिन्छ, र त्यसैले यस बासिन्दा बाली माइक्रोबायोटाको अवरोध जठरांत्र मार्गको साल्मोनेला उपनिवेशको सफल कमीको लागि हानिकारक हुन सक्छ (१४४)। Açıkgöz et al. ले पत्ता लगाए कि चराहरूको तल्लो ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्र्याक्ट प्रभाव कम हुन सक्छ। (१४५) ४२ दिन पुरानो ब्रोइलर कुखुराको फर्मिक एसिडले एसिडीकृत पानी पिउने कुल आन्द्राको वनस्पति वा एस्चेरिचिया कोलाई गणनामा कुनै भिन्नता भेटिएन। लेखकहरूले सुझाव दिए कि यो माथिल्लो ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्र्याक्टमा ढाँचा मेटाबोलाइज भएको कारणले हुन सक्छ, जस्तै बाह्य रूपमा प्रशासित छोटो-चेन फ्याटी एसिड (SCFA) (128, 129) भएका अन्य अन्वेषकहरूले अवलोकन गरेका छन्।
कुनै प्रकारको इन्क्याप्सुलेशन मार्फत फर्मिक एसिडलाई सुरक्षित गर्नाले यसलाई तल्लो जठरांत्र मार्गमा पुग्न मद्दत गर्न सक्छ। (१४६) ले उल्लेख गरे कि माइक्रोएनक्याप्सुलेटेड फर्मिक एसिडले सुँगुरहरूको सेकममा कुल सर्ट-चेन फ्याटी एसिड (SCFA) सामग्रीलाई असुरक्षित फर्मिक एसिड खुवाइएको सुँगुरहरूको तुलनामा उल्लेखनीय रूपमा बढाएको छ। यो नतिजाले लेखकहरूलाई सुझाव दिन प्रेरित गर्‍यो कि यदि यो उचित रूपमा सुरक्षित गरिएको छ भने फर्मिक एसिड प्रभावकारी रूपमा तल्लो जठरांत्र मार्गमा पुग्न सक्छ। यद्यपि, धेरै अन्य प्यारामिटरहरू, जस्तै फर्मेट र ल्याक्टेट सांद्रता, यद्यपि नियन्त्रण आहार खुवाइएको सुँगुरहरूमा भन्दा बढी, असुरक्षित फर्मेट आहार खुवाइएको सुँगुरहरूमा भन्दा तथ्याङ्कीय रूपमा फरक थिएनन्। यद्यपि असुरक्षित र संरक्षित फर्मिक एसिड दुवै खुवाइएको सुँगुरहरूले ल्याक्टिक एसिडमा लगभग तीन गुणा वृद्धि देखाए, ल्याक्टोबैसिलीको संख्या दुवै उपचारद्वारा परिवर्तन गरिएको थिएन। सेकममा अन्य ल्याक्टिक एसिड-उत्पादक सूक्ष्मजीवहरूको लागि भिन्नताहरू बढी स्पष्ट हुन सक्छन् (१) जुन यी विधिहरूद्वारा पत्ता लगाइएको छैन र/वा (२) जसको चयापचय गतिविधि प्रभावित छ, जसले गर्दा किण्वन ढाँचा परिवर्तन हुन्छ जसले गर्दा बासिन्दा ल्याक्टोबैसिलिले बढी ल्याक्टिक एसिड उत्पादन गर्दछ।
फार्मका जनावरहरूको ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्र्याक्टमा फिड एडिटिभको प्रभावलाई अझ सटीक रूपमा अध्ययन गर्न, उच्च-रिजोल्युसन माइक्रोबियल पहिचान विधिहरू आवश्यक छ। विगत केही वर्षहरूमा, १६S आरएनए जीनको अर्को पुस्ताको अनुक्रमण (NGS) माइक्रोबायोम ट्याक्सा पहिचान गर्न र माइक्रोबियल समुदायहरूको विविधता तुलना गर्न प्रयोग गरिएको छ (१४७), जसले आहार फिड एडिटिभ र कुखुरा जस्ता खाद्य जनावरहरूको ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल माइक्रोबायोटा बीचको अन्तरक्रियाको राम्रो बुझाइ प्रदान गरेको छ।
धेरै अध्ययनहरूले कुखुराको ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल माइक्रोबायोमको फर्मेट सप्लिमेन्टेसनको प्रतिक्रियाको मूल्याङ्कन गर्न माइक्रोबायोम सिक्वेन्सिङ प्रयोग गरेका छन्। ओक्ले एट अल। (१४८) ले ४२ दिन पुरानो ब्रोइलर कुखुराको पिउने पानी वा दानामा फर्मिक एसिड, प्रोपियोनिक एसिड, र मध्यम-चेन फ्याटी एसिडको विभिन्न संयोजनको साथ पूरकमा एक अध्ययन गरे। खोप लगाइएका कुखुराहरूलाई नालिडिक्सिक एसिड-प्रतिरोधी साल्मोनेला टाइफिमुरियम स्ट्रेनको साथ चुनौती दिइएको थियो र ०, ७, २१ र ४२ दिनको उमेरमा तिनीहरूको सेका हटाइएको थियो। सेकल नमूनाहरू ४५४ पाइरोसेक्वेन्सिङको लागि तयार पारिएको थियो र वर्गीकरण र समानता तुलनाको लागि अनुक्रमण परिणामहरूको मूल्याङ्कन गरिएको थियो। समग्रमा, उपचारहरूले सेकल माइक्रोबायोम वा एस. टाइफिमुरियम स्तरहरूलाई उल्लेखनीय रूपमा असर गरेनन्। यद्यपि, चराहरूको उमेर बढ्दै जाँदा समग्र साल्मोनेला पत्ता लगाउने दर घट्यो, जुन माइक्रोबायोमको वर्गीकरण विश्लेषणले पुष्टि गरेको छ, र साल्मोनेला अनुक्रमहरूको सापेक्षिक प्रशस्तता पनि समयसँगै घट्यो। लेखकहरूले उल्लेख गर्छन् कि ब्रोइलर कुखुराहरू बूढो हुँदै जाँदा, सेकल माइक्रोबियल जनसंख्याको विविधता बढ्यो, सबै उपचार समूहहरूमा जठरांत्र वनस्पतिमा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण परिवर्तनहरू अवलोकन गरियो। हालैको एक अध्ययनमा, हु एट अल। (१४९) ले दुई चरणहरू (१-२१ दिन र २२-४२ दिन) मा सङ्कलन गरिएका ब्रोइलर कुखुराहरूबाट सेकल माइक्रोबायोम नमूनाहरूमा जैविक एसिड (फॉर्मिक एसिड, एसिटिक एसिड, प्रोपियोनिक एसिड, र अमोनियम फरमेट) र भर्जिनियामाइसिनको मिश्रणले पूरक आहार पिउने पानी र खुवाउने प्रभावहरूको तुलना गरे। २१ दिनको उमेरमा उपचार समूहहरूमा सेकल माइक्रोबायोम विविधतामा केही भिन्नताहरू देखिए पनि, ४२ दिनमा α- वा β-ब्याक्टेरिया विविधतामा कुनै भिन्नताहरू पत्ता लागेनन्। ४२ दिनको उमेरमा भिन्नताको अभावलाई ध्यानमा राख्दै, लेखकहरूले परिकल्पना गरे कि वृद्धिको फाइदा एक इष्टतम विविध माइक्रोबायोमको पहिले स्थापनाको कारण हुन सक्छ।
सेकल माइक्रोबियल समुदायमा मात्र केन्द्रित माइक्रोबायोम विश्लेषणले जठरांत्र मार्गमा आहार जैविक एसिडको अधिकांश प्रभाव कहाँ हुन्छ भनेर प्रतिबिम्बित नगर्न सक्छ। ब्रोइलर कुखुराको माथिल्लो जठरांत्र मार्ग माइक्रोबायोम आहार जैविक एसिडको प्रभावको लागि बढी संवेदनशील हुन सक्छ, जस्तै ह्यूम एट अल। (१२८) को नतिजाले सुझाव दिएको छ। ह्यूम एट अल। (१२८) ले प्रदर्शन गरेको छ कि बाह्य रूपमा थपिएको प्रोपियोनेट चराहरूको माथिल्लो जठरांत्र मार्गमा अवशोषित भएको थियो। जठरांत्र सूक्ष्मजीवहरूको विशेषताहरूमा हालैका अध्ययनहरूले पनि यो दृष्टिकोणलाई समर्थन गर्दछ। नाभा एट अल। (१५०) ले प्रदर्शन गरेको छ कि जैविक एसिड [DL-२-हाइड्रोक्सी-४(मिथाइलथियो)ब्युटिरिक एसिड], फर्मिक एसिड, र प्रोपियोनिक एसिड (HFP) को मिश्रणको संयोजनले आन्द्राको माइक्रोबायोटालाई असर गर्यो र कुखुराको इलियममा ल्याक्टोबैसिलस उपनिवेशीकरण बढ्यो। हालै, गुडार्जी बोरोजेनी एट अल। (१५०) ले देखाएको छ कि जैविक एसिड मिश्रण [DL-२-हाइड्रोक्सी-४(मिथाइलथियो)ब्युटिरिक एसिड], फर्मिक एसिड, र प्रोपियोनिक एसिड (HFP) को संयोजनले आन्द्राको माइक्रोबायोटालाई असर गर्छ र कुखुराको इलियममा ल्याक्टोबैसिलस उपनिवेश बढाउँछ। (१५१) ले ३५ दिनसम्म ब्रोइलर कुखुरालाई दुई सांद्रता (०.७५% र १.५०%) मा फर्मिक एसिड र प्रोपियोनिक एसिडको मिश्रण खुवाउने अध्ययन गरे। प्रयोगको अन्त्यमा, बाली, पेट, इलियमको दुई तिहाइ टाढाको भाग, र सेकम हटाइयो र RT-PCR प्रयोग गरेर विशिष्ट जठरांत्र वनस्पति र मेटाबोलाइटहरूको मात्रात्मक विश्लेषणको लागि नमूनाहरू लिइयो। संस्कृतिमा, जैविक एसिडको सांद्रताले ल्याक्टोबैसिलस वा बिफिडोब्याक्टेरियमको प्रशस्ततालाई असर गरेन, तर क्लोस्ट्रिडियमको जनसंख्या बढायो। इलियममा, एक मात्र परिवर्तन ल्याक्टोबैसिलस र एन्टेरोब्याक्टरमा कमी थियो, जबकि सेकममा यी वनस्पतिहरू अपरिवर्तित रहे (१५१)। जैविक एसिड पूरकको उच्चतम सांद्रतामा, बालीमा कुल ल्याक्टिक एसिड सांद्रता (D र L) घट्यो, गिजार्डमा दुवै जैविक एसिडको सांद्रता घट्यो, र सेकममा जैविक एसिडको सांद्रता कम भयो। इलियममा कुनै परिवर्तन भएन। छोटो-श्रृंखला फ्याटी एसिड (SCFAs) को सन्दर्भमा, चराहरूलाई खुवाइने जैविक एसिडको बाली र गिजार्डमा एक मात्र परिवर्तन प्रोपियोनेट स्तरमा थियो। जैविक एसिडको कम सांद्रता खुवाइएका चराहरूले बालीमा प्रोपियोनेटमा लगभग दस गुणा वृद्धि देखाए, जबकि चराहरूलाई खुवाइएका जैविक एसिडको दुई सांद्रताले गिजार्डमा क्रमशः प्रोपियोनेटमा आठ र पन्ध्र गुणा वृद्धि देखाए। इलियममा एसीटेटको वृद्धि दुई गुणा भन्दा कम थियो। समग्रमा, यी तथ्याङ्कहरूले बाह्य जैविक एसिडको प्रयोगको अधिकांश प्रभाव उत्पादनमा स्पष्ट थियो भन्ने दृष्टिकोणलाई समर्थन गर्दछ, जबकि जैविक एसिडको तल्लो जठरांत्र माइक्रोबियल समुदायमा न्यूनतम प्रभाव थियो, जसले सुझाव दिन्छ कि माथिल्लो जठरांत्र बासिन्दा वनस्पतिको किण्वन ढाँचाहरू परिवर्तन गरिएको हुन सक्छ।
स्पष्ट रूपमा, जठरांत्र मार्गभरि ढाँचामा माइक्रोबियल प्रतिक्रियाहरू पूर्ण रूपमा स्पष्ट पार्न माइक्रोबायोमको थप गहन विशेषता आवश्यक छ। विशिष्ट जठरांत्र विभागहरू, विशेष गरी बाली जस्ता माथिल्लो विभागहरूको माइक्रोबियल वर्गीकरणको थप गहन विश्लेषणले सूक्ष्मजीवहरूको निश्चित समूहहरूको चयनमा थप अन्तर्दृष्टि प्रदान गर्न सक्छ। तिनीहरूको चयापचय र इन्जाइम्याटिक गतिविधिहरूले पनि जठरांत्र मार्गमा प्रवेश गर्ने रोगजनकहरूसँग तिनीहरूको विरोधी सम्बन्ध छ कि छैन भनेर निर्धारण गर्न सक्छ। चराहरूको जीवनकालमा एसिडिक रासायनिक additives को सम्पर्कले थप "एसिड-सहिष्णु" बासिन्दा ब्याक्टेरियाहरूको लागि छनौट गर्छ कि गर्दैन, र यी ब्याक्टेरियाहरूको उपस्थिति र/वा चयापचय गतिविधिले रोगजनक उपनिवेशीकरणको लागि अतिरिक्त अवरोध प्रतिनिधित्व गर्नेछ कि गर्दैन भनेर निर्धारण गर्न मेटाजेनोमिक विश्लेषणहरू सञ्चालन गर्नु पनि रोचक हुनेछ।
धेरै वर्षदेखि पशुको दानामा रासायनिक योजकको रूपमा र साइलेज एसिडिफायरको रूपमा फर्मिक एसिड प्रयोग हुँदै आएको छ। यसको मुख्य प्रयोगहरू मध्ये एक भनेको फिडमा रोगजनकहरूको संख्या र चराहरूको जठरांत्र मार्गमा तिनीहरूको पछिल्ला उपनिवेशीकरणलाई सीमित गर्न यसको एन्टिमाइक्रोबियल कार्य हो। इन भिट्रो अध्ययनहरूले देखाएको छ कि फर्मिक एसिड साल्मोनेला र अन्य रोगजनकहरू विरुद्ध अपेक्षाकृत प्रभावकारी एन्टिमाइक्रोबियल एजेन्ट हो। यद्यपि, फिड म्याट्रिक्समा फर्मिक एसिडको प्रयोग फिड सामग्रीहरूमा जैविक पदार्थको उच्च मात्रा र तिनीहरूको सम्भावित बफरिंग क्षमताद्वारा सीमित हुन सक्छ। फिड वा पिउने पानी मार्फत सेवन गर्दा फर्मिक एसिडले साल्मोनेला र अन्य रोगजनकहरूमा विरोधी प्रभाव पार्छ जस्तो देखिन्छ। यद्यपि, यो विरोध मुख्यतया माथिल्लो जठरांत्र मार्गमा हुन्छ, किनकि तल्लो जठरांत्र मार्गमा फर्मिक एसिड सांद्रता कम हुन सक्छ, जस्तै प्रोपियोनिक एसिडको मामलामा। इन्क्याप्सुलेशन मार्फत फर्मिक एसिडको सुरक्षा गर्ने अवधारणाले तल्लो जठरांत्र मार्गमा बढी एसिड पुर्‍याउने सम्भावित दृष्टिकोण प्रदान गर्दछ। यसबाहेक, अध्ययनहरूले देखाएको छ कि जैविक एसिडको मिश्रण एकल एसिडको प्रशासन भन्दा कुखुराको प्रदर्शन सुधार गर्न बढी प्रभावकारी हुन्छ (१५२)। ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्र्याक्टमा रहेको क्याम्पिलोब्याक्टरले फरमेटलाई फरक तरिकाले प्रतिक्रिया दिन सक्छ, किनकि यसले फरमेटलाई इलेक्ट्रोन दाताको रूपमा प्रयोग गर्न सक्छ, र फरमेट यसको मुख्य ऊर्जा स्रोत हो। फरमेट सांद्रता बढाउनु फरमेटको लागि लाभदायक हुन्छ कि हुँदैन भन्ने कुरा स्पष्ट छैन, र यो फरमेटलाई सब्सट्रेटको रूपमा प्रयोग गर्न सक्ने अन्य फर्माटोइंटेस्टाइनल वनस्पतिहरूको आधारमा नहुन सक्छ।
गैर-रोगजनक बासिन्दा जठरांत्र सूक्ष्मजीवहरूमा ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल फॉर्मिक एसिडको प्रभावहरूको अनुसन्धान गर्न थप अध्ययनहरू आवश्यक छन्। हामी होस्टको लागि लाभदायक ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल माइक्रोबायोमका सदस्यहरूलाई बाधा नपुर्‍याई रोगजनकहरूलाई छनौट रूपमा लक्षित गर्न रुचाउँछौं। यद्यपि, यसको लागि यी बासिन्दा जठरांत्र माइक्रोबियल समुदायहरूको माइक्रोबायोम अनुक्रमको थप गहन विश्लेषण आवश्यक छ। यद्यपि फर्मिक एसिड-उपचार गरिएका चराहरूको सेकल माइक्रोबायोममा केही अध्ययनहरू प्रकाशित भएका छन्, माथिल्लो जठरांत्र माइक्रोबियल समुदायमा थप ध्यान आवश्यक छ। फर्मिक एसिडको उपस्थिति वा अनुपस्थितिमा जठरांत्र माइक्रोबियल समुदायहरू बीचको समानताहरूको पहिचान र तुलना अपूर्ण विवरण हुन सक्छ। संरचनात्मक रूपमा समान समूहहरू बीच कार्यात्मक भिन्नताहरू चित्रण गर्न मेटाबोलोमिक्स र मेटाजेनोमिक्स सहित थप विश्लेषणहरू आवश्यक छन्। फर्मिक एसिड-आधारित सुधारकर्ताहरूमा जठरांत्र माइक्रोबियल समुदाय र चराहरूको प्रदर्शन प्रतिक्रियाहरू बीचको सम्बन्ध स्थापित गर्न यस्तो विशेषता महत्त्वपूर्ण छ। जठरांत्र प्रकार्यलाई अझ सही रूपमा चित्रण गर्न धेरै दृष्टिकोणहरू संयोजन गर्नाले थप प्रभावकारी जैविक एसिड पूरक रणनीतिहरूको विकासलाई सक्षम बनाउनु पर्छ र अन्ततः खाद्य सुरक्षा जोखिमहरू सीमित गर्दै इष्टतम चरा स्वास्थ्य र प्रदर्शनको भविष्यवाणीहरू सुधार गर्नुपर्छ।
SR ले यो समीक्षा DD र KR को सहयोगमा लेखेका हुन्। यस समीक्षामा प्रस्तुत गरिएको काममा सबै लेखकहरूले उल्लेखनीय योगदान दिएका छन्।
लेखकहरूले घोषणा गर्छन् कि यस समीक्षाले यस समीक्षाको लेखन र प्रकाशन सुरु गर्न एनिटक्स कर्पोरेशनबाट कोष प्राप्त गरेको थियो। यस समीक्षा लेखमा व्यक्त गरिएका विचार र निष्कर्षहरूमा वा यसलाई प्रकाशित गर्ने निर्णयमा कोषदाताहरूको कुनै प्रभाव थिएन।
बाँकी लेखकहरूले यो अनुसन्धान सम्भावित स्वार्थको द्वन्द्वको रूपमा व्याख्या गर्न सकिने कुनै पनि व्यावसायिक वा वित्तीय सम्बन्धको अभावमा गरिएको घोषणा गर्छन्।
डा. डीडीले विशिष्ट शिक्षण फेलोशिप मार्फत अर्कान्सास विश्वविद्यालयको स्नातक विद्यालयबाट प्राप्त सहयोग, साथै अर्कान्सास विश्वविद्यालयको सेल र आणविक जीवविज्ञान कार्यक्रम र खाद्य विज्ञान विभागबाट निरन्तर सहयोगको लागि आभार व्यक्त गर्न चाहन्छन्। थप रूपमा, लेखकहरूले यो समीक्षा लेख्नमा प्रारम्भिक सहयोगको लागि एनिटक्सलाई धन्यवाद दिन चाहन्छन्।
१. डिब्नर जेजे, रिचर्ड्स जेडी। कृषिमा एन्टिबायोटिक वृद्धि प्रवर्द्धकहरूको प्रयोग: इतिहास र कार्यको संयन्त्र। कुखुरा विज्ञान (२००५) ८४:६३४–४३। doi: १०.१०९३/ps/८४.४.६३४
२. जोन्स एफटी, रिक एससी। कुखुराको दानामा एन्टिमाइक्रोबियल विकास र निगरानीको इतिहास। कुखुरा विज्ञान (२००३) ८२:६१३–७। doi: १०.१०९३/ps/८२.४.६१३
३. ब्रुम एलजे। एन्टिबायोटिक वृद्धि प्रवर्द्धकहरूको उप-निरोधात्मक सिद्धान्त। कुखुरा विज्ञान (२०१७) ९६:३१०४–५। doi: १०.३३८२/ps/pex११४
४. सोरम एच, ल'अबे-लुन्ड टीएम। खाद्यजन्य ब्याक्टेरियामा एन्टिबायोटिक प्रतिरोध - विश्वव्यापी ब्याक्टेरिया आनुवंशिक सञ्जालहरूमा अवरोधहरूको परिणाम। इन्टरनेशनल जर्नल अफ फूड माइक्रोबायोलोजी (२००२) ७८:४३–५६। doi: १०.१०१६/S०१६८-१६०५(०२)००२४१-६
५. भ्यान इमर्सेल एफ, काउवार्ट्स के, डेभ्रीज एलए, हीसेब्रोक एफ, डुकाटेल आर. फिडमा साल्मोनेला नियन्त्रणको लागि फिड एडिटिभहरू। वर्ल्ड जर्नल अफ पोल्ट्री साइन्स (२००२) ५८:५०१–१३। doi: १०.१०७९/WPS20020036
६. एङ्गुलो एफजे, बेकर एनएल, ओल्सेन एसजे, एन्डरसन ए, ब्यारेट टीजे। कृषिमा एन्टिमाइक्रोबियल प्रयोग: मानिसमा एन्टिमाइक्रोबियल प्रतिरोधको प्रसारण नियन्त्रण। बाल रोग संक्रामक रोगहरूमा सेमिनारहरू (२००४) १५:७८–८५। doi: १०.१०५३/j.spid.२००४.०१.०१०
७. लक्ष्मी एम, अम्मिनी पी, कुमार एस, वरेला एमएफ। खाद्य उत्पादन वातावरण र जनावरबाट व्युत्पन्न मानव रोगजनकहरूमा एन्टिमाइक्रोबियल प्रतिरोधको विकास। सूक्ष्मजीव विज्ञान (२०१७) ५:११। doi: १०.३३९०/सूक्ष्मजीव ५०१००११
८. लोरेन्को जेएम, सेइडेल डीएस, क्यालावे टीआर। अध्याय ९: एन्टिबायोटिक र आन्द्राको कार्य: इतिहास र वर्तमान स्थिति। मा: रिक एससी, सम्पादक। कुखुरामा आन्द्राको स्वास्थ्यमा सुधार। क्याम्ब्रिज: बर्ली डोड (२०२०)। पृष्ठ १८९–२०४। डीओआई: १०.१९१०३/एएस२०१९.००५९.१०
9. रिक एससी। नम्बर 8: फिड स्वच्छता। मा: Dewulf J, van Immerzeel F, eds। पशु उत्पादन र भेटेरिनरी मेडिसिनमा जैव सुरक्षा। लुभेन: ACCO (2017)। पृष्ठ 144-76।