پروبیوتیک‌ها و پری بیوتیک ها مروری بر روش‌های اخیر

ترجمه: مهندس ارشاد مرشدی

ویژگی‌های مرتبط با حالت‌های خاص پروبیوتیک در محیط‌های آبی تحت بررسی است (کسارکودی- واتسون و همکاران (Kesarcodi-Watson et al.)، 2008). در صورتی که از پروبیوتیک‌ها برای پیشگیری از بیماری‌های باکتریایی استفاده شود، افزایش مقاومت نسبت به کلونیزاسیون ویا فعالیت بازدارندگی مستقیم در برابر عوامل بیماری زا، از فاکتورهای مهم در نظر گرفته می‌شود (بالسازار و همکاران (Balcázar et al.)، 2006). پروبیوتیک‌های بالقوه همچنین می‌توانند با تولید انواع آنزیم‌های خارج سلولی (به عنوان مثال پروتئازها، لیپازها، کربوهیدرازها، فسفاتازها، استرازها و پپتیدازها) که موجب تسهیل در جذب موثر مواد مغذی می‌شوند، با رشد ماهی‌های پرورشی ارتباط داشته باشند (بایراگی و همکاران (Bairagi et al.)، 2002؛ گیری و همکاران (Giri et al.)؛ 2013). به عنوان مثال، استفاده از منابع پروتئینی گیاهی در رژیم‌های غذایی (گاتلین و همکاران (Gatlin et al.)، 2007) منجر به بررسی توانایی‌های متابولیکی پروبیوتیک‌ها همچون تخریب عوامل ضد تغذیه ای می‌شود که این ویژگی در گذشته با بهبود ارزش غذایی خوراک حیوانات آبزی مرتبط بوده است (رِفستی و همکاران (Refstie et al.)، 2005). تعدیل سیستم ایمنی توسط پروبیوتیک‌ها نیز بسیار مورد توجه قرار گرفته و ارزیابیِ فاگوسیتیک (بیگانه خواری)، انفجار تنفسی، لیزوزیم، پراکسیداز سرم و فعالیت‌های مکمل و تعدیل تولید سیتوکین به عنوان استراتژی‌های بالقوه برای یافتن سویه‌های جدید پروبیوتیک برای پرورش آبزیان در نظر گرفته شده اند (اختر و همکاران (Akhter et al)، 2015؛ مگنادوتیر (Magnadottir)، 2010؛ نایاک (Nayak)، 2010). علاوه بر این، این نظریه که باکتری‌های پروبیوتیک از طریق تشکیل بیوفیلم (زیست لایه)، موجب افزایش میزان بقا و عملکرد رشد در موجودات آبزی می‌شوند (پاندی و همکاران (Pandey et al.)، 2014) نیز به اثبات رسیده است (بوتین و همکاران (Boutin et al.)، 2013).
با توجه به عرضه‌ی پروبیوتیک‌های مخصوص پرورش آبزیان به دو شکلِ خشک و مایع در بازار ( ساهو و همکاران (Sahu et al.)، 2008)، می‌بایست برای رساندن پروبیوتیک به میزبان، یک روش مناسب پیشنهاد شود. تاکنون، تحقیقات انجام شده، به روش‌های مختلفی از جمله تهیه پروبیوتیک برای میزبان یا افزودن آن به محیط آبزیان همچون ارائه‌ی آن از طریق غذای زنده، استحمام و افزودن به آبِ کشت و رژیم غذایی مصنوعی اشاره داشته اند (بالسازار و همکاران (Balcázar et al.)، 2006). به نظر می‌رسد که انباشت زیستی پروبیوتیک ها، روش موثرتری برای معرفی پروبیوتیک‌ها در روده‌ی حیوان است. در مورد برخی از باکتری‌های تخصیص یافته، این گزینه تنها راه کارآمد است (پینتادو و همکاران (Pintado et al.)، 2014).
تحقیقاتِ فعلی به شدت بر روی میکروبیوتای باکتریایی متمرکز شده اند، و اطلاعات بسیار ناچیزی در مورد مخمرهای بومی، باکتریوفاژها، باکتری‌های باستانی، ریزجلبک‌ها و تک یاخته‌ها در پرورش آبزیان در دسترس است. با اینکه وجود یا عدم وجود پروبیوتیک‌های مناسب در باکتری خوارها قابل بحث است، اما تأثیر آنها در باکتری‌های بومی و یا پروبیوتیک، بویژه پس از اشاره‌ی فرضیه‌ی “ برنده را کشتن” به نقش مهم آنها در شکل گیری میکروبیوتای روده‌ی پستانداران، می‌بایست برای مطالعات آینده در نظر گرفته شود (میلز و همکاران (Mills et al.)، 2013). علاوه بر این، در گذشته باکتری خوارها به عنوان جایگزینی برای پیشگیری و درمان بیماری‌های میکروبی در پرورش آبزیان، پیشنهاد شده اند (ناکایی و پارک (Nakai and Park)، 2002). حتی اگر بسیاری از مطالعات اخیر نشان دهنده‌ی کاربرد امیدوارکننده‌ی آنها باشد (اولیویرا و همکاران (Oliveira et al.)، 2012)، باید در استفاده از آنها در آینده جانب احتیاط را رعایت نمود (مدهوسودانا رائو و لالیتا (Madhusudana Rao and Lalitha)، 2015).
علیرغم مزایای بالقوه‌ی پری بیوتیک برای سلامتی و عملکرد در گونه‌های مختلف موجود در خشکی (که پیشتر ذکر شده اند)، اطلاعات کمتری در مورد اثر پری بیوتیک در موجودات آبزی در دسترس است. رایج ترین پری بیوتیک‌های مورد استفاده در گونه‌های آبزی شامل اینولین، فروکتوالیگوساکارید‌ها (FOS)، زنجیره‌ی کوتاه FOS (scFOS)، مانان اليگوساكاريد (MOS)، ترانس گالاکتو-اولیگوساکارید (TOS)، گالاکتواليگوساکاريدها (GOS)، زایلوالیگوساکاریدها (XOS)، آرابینوکسیلوالیگوساکاریدها (AXOS)، ایزو مالتوالیگوساکاریدها (IMO) و محصولات تجاری مختلف حاوی ترکیبات متعدد پری بیوتیک، است. کاربردهای پری بیوتیک در پرورش آبزیان بهبود درعملکرد رشد و بقای حیوانات، تبدیل غذا و قابلیت هضم، فعالیت آنزیم GIT و ریخت شناسی (مورفولوژی)GIT و همچنین به دلیل وجود باکتری‌های مفید روده، سرکوب باکتری‌های بالقوه‌ی بیماری زا را به دنبال خواهد داشت (گانگولی و همکاران (Ganguly et al.)،2013؛ رینگو و همکاران (Ringø et al.)، 2014). نقش پری بیوتیک‌ها به عنوان محرک‌های ایمنی در پرورش آبزیان نیز با دستیابی به نتایج امیدوار کننده، مورد مطالعه قرار گرفته است (اختر و همکاران (Akhter et al.)، 2015؛ سونگ و همکاران (Song et al.)، 2014).
باید به این نکته‌ی اساسی که آیا اثر مکمل پری بیوتیک می‌تواند با توجه به پاسخ‌های مربوط به سن و اندازه، دوزهای مناسب و زمان تجویز متفاوت باشد، پرداخته شود. در مطالعه ای که از اینولین استفاده شده بود، مرحله‌ی زندگیِ حیوان برجسته شده است (حسینی فر و همکاران (Hoseinifar et al.)، 2010). علاوه بر این، امکان دارد که تاثیر محیط اطراف، همچون درجه‌ی حرارت و شوری آب و در دسترس بودن اکسیژن، نسبت به رژیم غذایی، بر سلامتِ حیوانات یا تفسیرهای بالقوه‌ی در هم ریخته از یافته‌های پری بیوتیک، بیشتر باشد (دنیلز و حسینی فر (Daniels and Hoseinifar)، 2014). به منظورِ تمایز تأثیراتِ ارتقاء دهنده‌ی سلامت از واکنش‌های مضر احتمالی نسبت به پری بیوتیک‌ها (رینگو و همکاران (RingØ et al.)، 2010) که در اولیگوساکاریدهای سویا مشاهده شده و باعث اسهال در ماهی قزل آلا در اقیانوس اطلس می‌شود، تحقیقات بیشتری نیازاست (رفستی و همکاران (Refstie et al.)، 2005).
یکی دیگر از مفهوم‌های اخیر در رابطه با دستکاری میکروبیوتای روده‌ی حیوانات در پرورش آبزیان، سینبیوتیک‌ها هستند. استفاده از سینبیوتیک یک روش مهم برای کشف این موضوع است که تجویز پری بیوتیک به چه شکلی ممکن است موجب جاگذاری و بقای سویه‌های پروبیوتیک به عنوان گونه‌ی غالب در GIT ماهی، شوند (رورانگوا و همکاران (Rurangwa et al.)، 2009). با وجود پیشرفت‌های اخیر در زمینه‌ی تجویز سینبیوتیک در پرورش آبزیان، اطلاعات محدودی در مورد جنبه‌های مختلف آن در گونه‌های ماهی در دسترس است (للولین و همکاران (Llewellyn et al.)، 2014). تاکنون مطالعات اندکی، تنها به بررسی اثر سینبیوتیک‌ها در گونه‌های ماهی از سال 2009 پرداخته اند (سرزوئلا و همکاران (Cerezuela et al.)، 2011). در این مطالعات، از پروبیوتیک‌های متعلق به سرده‌های آنتروکوک، باسیلوس و پدیوکوکوس و همچنین پروبیوتیک‌های FOS و MOS استفاده شده است. گونه‌های ماهی‌های مورد مطالعه، قزل آلای رنگین کمان (مهرابی و همکاران 2012 ؛ رودریگز-استرادا و همکاران (Rodriguez-Estrada et al.)،2009)، کفشک ژاپنی (یی و همکاران (Ye et al.)، 2011)، کواِیکیر زرد (آی و همکاران (Ai et al.)، 2011) ، کوبیا (گِنگ و همکاران (Geng et al.)، 2011)، ماهی پورگی (سرزوئلا و همکاران (Cerezuela et al.)، 2013) ، تیلاپیای نیل (عالی و همکاران (Aly et al.)، 2008) و ماهی آزاد آتلانتیک (عبید و همکاران (Abid et al.)، 2013) بوده اند که پس از دریافت مکمل سینبیوتیک، رشد سریع تر، کارایی خوراک بهتر، پاسخ‌های ایمنی بهبود یافته و مقاومت در برابر بیماری‌های آبزیان را از خود نشان داده اند.

1.5. حیوانات خانگی
حیوانات خانگی تعداد زیادی میکروارگانیسم در GIT دارند، که در واقع از نظر مقدار، از میزانِ ساکن در روده‌ی انسان، بیشتر است. با این وجود، گربه‌ها و سگ ها، گونه‌های باکتریایی متمایزی دارند که در نژادهای مختلف سگ و گربه، پرگیر کنش در روده‌ها و مناطق جغرافیایی متفاوت هستند. تنوع و غلظت میکروبی در طول GIT، افزایش می‌یابد. شاخه‌های باکتریایی شایع در روده‌ی بزرگ و مدفوع سگ و گربه شامل فیرمیکوت‌ها (سفت پوستان)، باکتریوایدها، پروتئوباکتریا و فوزوباکتریا می‌باشد که یوباکتریوم نیز در گربه‌ها مشاهده شده است. اختلافات میکروبی بین سگ‌ها و گربه‌ها در گروه‌های میکروبی و در سطح گونه‌ها آشکار می‌شود (گرزسکویاک و همکاران (Grzeskowiak et al.)، 2015). با توجه به انگشت نگاری مولکولی، هر حیوان خانگی دارای یک اکوسیستم میکروبی منحصر به فرد و پایدار است (ساچودولسکی (Suchodolski)، 2011). براساس تخمین رویکرد متاژنومیک اخیر، علاوه بر باکتری ها، میکروبیوتای گربه سانان شامل 0.02 درصد قارچ، 0.09 درصد باکتری باستانی و 0.09 درصد ویروس است که 99 درصد آنها باکتری خوار هستند. راسته‌های باکتری باستانی که شاخه‌های اصلی آنها را خانواده‌های Desulfurococcaceae (54.8 درصد از توالی )، متانوباکتریاسه (Methanobacteriaceae) (40.6 درصد)، متانوسارسینا (Methanosarcinaceae) (5 درصد) و هالوباکتریاسه (Halobacteriaceae) (2.7 درصد) تشکیل می‌دهند، بیشتر به Crenarchaeota و Euryarchaeota تعلق دارند (تون و همکاران (Tun et al.)، 2012). به گفته‌ی هندل و همکاران (Handl et al.، 2011)، آسپرژیلوس (Aspergillus) و ساکارومایسس (Saccharomyces) در میان قارچ ها، فراوان ترین گونه در میکروبیوتای GIT گربه سانان هستند. هر گونه اختلال در میکروبیوتای روده‌ی حیوانات خانگی، ممکن است منجر به ایجاد بسیاری از بیماری‌ها و اختلالات همچون اسهال، آلرژی، چاقی و علائم استرس شود (لی و هیز (Lee and Hase)، 2014).
انطباق سیستم ایمنی بدن، کمک به حفظ استرس، محافظت در برابر عفونت‌های ناشی از بیماری‌های روده ای، افزایش رشد و نمو، کنترل اختلالات آلرژیک و اخیراً چاقی به عنوان مزایای احتمالی استفاده از پروبیوتیک در حیوانات خانگی گزارش شده اند (گرزسکویاک و همکاران (Grzeskowiak et al.)، 2015).
تاکنون، روش معمول تجویز پروبیوتیک برای حیوانات خانگی به صورت دهانی و از طریق افزودن آن به خوراک این حیوانات بوده است (ارسلان و همکاران (Arslan et al.)، 2012؛ بیاگی و همکاران (Biagi et al.)، 2013؛ بی بی و همکاران (Bybee et al.)، 2011؛ هاچینز و همکاران (Hutchins et al.)، 2013؛ استرامپفوا و همکاران (Strompfova et al.)، 2012). گونه‌هایی که عمدتاً به عنوان پروبیوتیک در حیوانات خانگی استفاده می‌شوند، شامل گونه‌های باسیلوس (بیورگ و همکاران (Biourge et al.)، 1998؛ گونزالس-اورتیز و و همکاران (Gonzalez-Ortiz et al.)، 2013)، گونه‌های لاکتوباسیلوس (گومز-گلگو و همکاران (Gómez-Gallego et al.)،2016؛ کومار و همکاران (Kumar et al.)، 2017؛ مارسلا و همکاران (Marsella et al.)، 2012؛ اوشیما-ترادا و همکاران (Ohshima-Terada et al.)، 2015؛ استرامپفوا و همکاران (Strompfova et al.)، 2012)، گونه‌های بیفیدوباکتریوم (بیاگی و همکاران (Biagi et al.)،2013) و باکتری انتروکوک فاسیوم (بی بی و همکاران (Bybee et al.)، 2011؛ گونزالس-اورتیز و و همکاران (Gonzalez-Ortiz et al.)، 2013) می‌باشد. اخیراً دانشمندان از باکتری ویسلا کانفوسا (Weissella confusa) (منینن و همکاران (Manninen et al.)، 2006) و استرپتوکوک ترموفیلوس (Streptococcus thermophilus) (ارسلان و همکاران (Arslan et al.)، 2012) به عنوان پروبیوتیک استفاده کرده اند.
به منظور افزایش بقای پروبیوتیک‌ها در حین عبور از GIT حیوانات خانگی، از کپسوله سازی باکتری استفاده شده است تا تعداد بیشتری از باکتری‌های زنده امکان دسترسی به روده را داشته باشند. نشاسته، آلژینات، کاراگینان و کیتوزان از جمله هیدروکلوئیدهای مورد استفاده برای کپسول سازی یا تهیه‌ی فیلم و پوشش‌ها هستند ( گونزالس-فورت و همکاران (González-Forte et al.)، 2014؛ ما و همکاران (Ma et al.)، 2015 ).
استفاده از پربیوتیک‌ها در تغذیه حیوانات خانگی توسط سوانسون و همکاران (Swanson et al.، 2002) به طور جامع بررسی شده است. در مطالعات مربوط به ارزیابی پری بیوتیک‌ها برای ارزیابی اثربخشی آن در رژیم‌های غذایی سگ‌ها و گربه سانان از چندین متغیر مستقل از جمله (1) مصرف غذا، (2) خروجی مدفوع، (3) قوام مدفوع، (4) قابلیت هضم درشت مغذی‌ها (قابلیت هضم آشکار ایده آل و تمامی آن)، (5) فرآورده‌های نهایی تخمیری، (6) شاخص ایمنی و (7) جمعیت میکروبی روده استفاده شده است (فاهی و وستر (Fahey and Vester)، 2009). با توجه به تعداد محدودی از گزارش‌ها در این زمینه، به نظر می‌رسد که مکمل پری بیوتیک بر GIT سگ‌ها و گربه ها، چندین اثر مفید همچون تغییر مثبت در جمعیت میکروبی، کاهش کاتابولیت‌های پروتئین مدفوع و تغییر در وضعیت ایمنی را دارد. با این حال، برای تعیین دوزهای بهینه، مراحل زندگی که از این پری بیوتیک‌ها استفاده می‌کنند و موارد بیماری که احتمالاً با مصرف مکمل پری بیوتیک از آنها اجتناب شده یا درمان می‌شوند، به انجام تحقیقات بیشتری نیاز داریم. آزمایش‌ها در آینده، می‌بایست به بررسی مکمل پری بیوتیک بر روی حیوانات در مراحل مختلف زندگی و بیماری‌ها بپردازند.
درمیان پری بیوتیک ها، بیشترین مطالعات در سگ‌ها و گربه‌ها بر روی FOS، انجام شده است. از آنها برای کاهش رشد بیش از حد باکتری‌های روده‌ی کوچک (ویلارد و همکاران (Willard et al.)، 1994)، کاهش کلستریدیا، افزایش جمعیت بیفیدوباکتریوم و لاکتوباسیل (اسپارکس و همکاران (Sparkes et al.)، 1998؛ سوانسون و همکاران (Swanson et al.)، 2002؛ توومی و همکاران (Twomey et al.)، 2003) و برای کاهش غلظت کاتابولیت‌های پروتئینی تولید شده در روده بزرگ، استفاده شده است (سوانسون و همکاران (Swanson et al.)، 2002). از آنجاییکه افزودنِ MOS به رژیم غذایی می‌تواند تعداد کلستریدیوم پرفرینژن را در مدفوع سگ کاهش دهد، امکان دارد که این ماده به طرز مطلوبی موجب تغییر میکروبیوتای روده شود (استریکلینگ و همکاران (Strickling et al.)، 2000). با توجه به مطالعاتِ انجام شده در شرایط آزمایشگاهی، MOS توسط میکروبیوتای سگ و گربه قابل تخمیر است (ویکرز و همکاران (Vickers et al.)، 2001)، بنابراین منبع انرژی برای باکتری‌های تولید کننده‌ی لاکتات محسوب می‌شود. این امر، موجبِ کاهشِ pH مدفوع و دفع آمونیاکِ مدفوع در سگ‌ها شده و بهبود شاخص‌های سلامتِ روده‌ی بزرگ را به دنبال دارد (زِنتک و همکاران (Zentek et al.)، 2002). اثر تطبیق سیستم ایمنی در سگ‌ها به واسطه‌ی MOS بویژه بر غلظت IgA ، IgG و لنفوسیت‌های پلاسما، توسط سوانسون و فاهی (Swanson and Fahey، 2006) گزارش شده است. استفاده از MOS و FOS در حیوانات بیمار یا دارای نقص ایمنی، بویژه در سگ‌های دارای نقص ایمنی، اثر محافظتی را نشان داده است (آپاناویسیوس و همکاران (Apanavicius et al.)، 2007؛ گووِیا و همکاران (Gouveia et al.)، 2006).
از روش‌های مولکولی برای ارزیابی تأثیر پری بیوتیک‌ها در کنسرسیوم میکروبیِ GIT در گربه‌ها و سگ‌ها نیز استفاده شده است (میدلبوس و همکاران (Middelbos et al.)، 2007؛ وَنهوت و همکاران (Vanhoutte et al.)، 2005). با تجویز الیگو فروکتوز و اینولین تغییرات بالقوه ای در میکروبیوتای مدفوع هفت سگ بزرگسال سالم توسط وَنهوت و همکاران ((Vanhoutte et al.)، 2005) گزارش شده است. مکمل دیواره سلولی مخمر خشک شده با اسپری (YCW) برای رژیم‌های غذایی سگ‌های بالغ توسط میدلبوس و همکاران ( Middelbos et al،2007) ارزیابی شده بود و مشخص شد که YCW، جریان هضم را از طریق دستگاه روده تغییر داده، تعداد سلول‌های سفید خون و ائوزینوفیل‌ها را بطور درجه ای کاهش می‌دهد و کاهشِ جمعیتِ میکروبی مدفوع را به دنبال دارد. با این حال، برای تأیید نتایج فوق و همچنین مشخص ساختن اثر پری بیوتیک در سایر بیماری‌ها همچون بیماری التهابی روده، رشد بیش از حد باکتری‌های روده کوچک و غیره، به انجام تحقیقات بیشتری نیاز داریم.
در رابطه با ترکیب پروبیوتیک‌ها و پری بیوتیک ها، سوانسون و همکاران (Swanson et al.، 2002) اولین کسانی بودند که اثر سینبیوتیک، یعنی استفاده از FOS و یا لاکتوباسيلوس اسيدوفيلوس (Lactobacillus acidophilus) بر جمعیت میکروبی روده، محصولات نهایی و قابلیت هضم مواد مغذی در سگ‌های بزرگسال سالم را بررسی کردند. با توجه به نتایج بدست آمده، FOS با تغییر شکل مثبتِ محیط زیستِ میکروبی روده و کاتابولیت‌های پروتئین مدفوع، شاخص‌های سلامت روده را افزایش می‌دهد، و این در حالی است که تغذیه با ترکیب لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و FOS، از تغذیه‌ی آن به تنهایی موثرتر بوده است. اوگو-بون و همکاران (Ogue-Bon et al.، 2010) نشان دادند که استفاده از مکمل GOS در سگ‌ها به عنوان یک ترکیب سینبیوتیک، می‌تواند حفظ رشد بیفیدوباکتریوم بیفیدیوم (Bifidobacterium bifidum) را به دنبال داشته باشد. این در حالی است که طبق گزارش بیاگی و همکاران (Biagi et al.، 2013)، ترکیب GOS با سویه‌ی بیفیدوباکتریوم سودوکاتنولاتوم (Bifidobacterium pseudocatenulatum) بر میکروبیوتای روده‌ی گربه‌ها اثرات مثبتی داشته است.

1.6. زنبورها
زنبور عسل آپیس ملیفرا (Apis mellifera)، به عنوان یک گرده افشان، گونه ای کلیدی برای تولید محصولات کشاورزی بوده و به تأمین مواد غذایی برای انسان‌ها کمک می‌کند (آیزن و همکاران (Aizen et al.)، 2008؛ کلاین و همکاران (Klein et al.)، 2007). تلفات اخیر در گونه‌های آپیس ملیفرا و زنبورهای درشت (از جنس Bombus) و ارتباط بالقوه‌ی این میزان کاهش با عوامل عفونی مختلف، نیاز به درک بهتر از میکروبیوتای زنبورها را نمایان می‌کند ( اوانز و شوارز (Evans and Schwarz)،2011؛ گنرش (Genersch)، 2010). زنبورهای عسل در کلنی‌های دارای ساختار اجتماعی منسجم، به جمع آوری منابع خود پرداخته، تقسیم کار کرده و با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. زنبورهای ماده‌ی کارگرِ عقیم بر کلنی‌ها مسلط می‌شوند، و در ابتدا حجره‌ها را تمیز کرده، نوزادان را پرورش داده و مواد غذایی را ذخیره می‌کنند، سپس کندو را ترک کرده و به دنبال گرده و شهد می‌گردند (سیلِی (Seeley)، 1985). مطالعات مستقل انجام شده بر روی پروفایل‌های جامعه باکتریایی بر اساس توالی 16S rRNA، نشاندهنده‌ی آن است که زنبورهای کارگر آپیس ملیفرا و برخی از گونه‌های بمبوس (Bombus)، به طور مداوم از یک میکروبیوتای روده‌ی غیرمعمول استفاده می‌کنند که در زنبورهای انفرادی، مشاهده نشده است ( کوکس-فاستر و همکاران (Cox-Foster et al.)،2007؛ کوچ و اشمید-همپل (Koch and Schmid-Hempel)،2011؛ مارتینسون و همکاران (Martinson et al.)، 2011). این میکروبیوتا از هشت گونه یا فیلوتایپ متمایز، یعنی سویه‌های مرتبط نزدیک به هم با خصوصیت توالیِ ≥97 درصد در توالی 16S rRNA، تشکیل شده است که از این پس به عنوان گونه نامیده می‌شود. این گونه‌ها سه گونه‌ی گِرَم مثبت، یعنی دو نوع ماده‌ی مرتبطِ نزدیک در لاکتوباسیلوس و دیگری در بیفیدوباکتریوم، و پنج گونه‌ی گِرَم منفی، یعنی یک نوع بتا- پروتئوباکتریوم (β-proteobacterium) با نام کاندیداتوسیِ (Candidatus) “اسنودگراسلا آلوی” (Snodgrassella alvi)، دو گاما-پروتئین باکتری (γ-proteobacteria)، یکی با نام کاندیداتوسیِ “Gilliamella apicola” و دو آلفا-پروتئوباکتریوم (α-proteobacteria) را شامل می‌شوند (مارتینسون و همکاران (Martinson et al.)، 2012).
استفاده از پروبیوتیک‌ها در زنبورهای عسل از طریق خوراک حاصل می‌شود که تاکنون لاکتوباسیلوس و بیفیدوباکتریوم، اصلی ترین گونه‌های مورد استفاده بوده اند. ماچوا و همکاران (Machova et al.، 1997) اولین کسانی بودند که به منظور تغذیه‌ی زنبورهای عسل آپیس ملیفرا، پروبیوتیک‌ها را بدون مشخص کردن میکروارگانیسم‌های مورد استفاده، به شربت قند اضافه کرده و متوجه شدند که در نتیجه‌ی آن بقای زنبور عسل بهبود یافته است. آزمایش بعدی تنها 7 سال بعد صورت گرفت و مشخص شد كه پروبیوتیك‌ها از جمله بیفیدوباکتریوم اینفانتیس (Bifidobacterium infantis)، بیفیدوباکتریوم لانگوم (B. longum)، بیفیدوباکتریوم بِرِو (B. breve)، لاکتوباسیلوس رامنوسوس (Lactobacillus rhamnosus)، لاکتوباسیلوس اسدوفیلوس (L. acidophilus)، لاکتوباسیلوس روتری (L. reuteri)، لاکتوباسیلوس کاسی (L. casei) و لاکتوباسیلوس پلنتاروم (L. plantarum)، با تحریک تولید پپتیدهای ضد میکروبی علیه عفونت‌های ناشی از باکتری پائنیباسیلوس (Paenibacillus) و آسکوسفرا آپیس در زنبورهای عسل، موجب افزایش پاسخ ایمنی می‌شوند (ایوانز و لوپز (Evans and Lopez)، 2004). در سال 2005، کازنوفسکی و همکاران (Kaznowski et al.) از لاکتوباسیلوس بومی (Lactobacillus spp.)، پدیوکوکوس اسیدیلاکتیکی (Pediococcus acidilactici)، بیفیدوباکتریوم بیفیدیوم (B. bifidum) و انتروکوکوس فاسیوم (E. faecium)، در خوراک زنبورهای عسل به عنوان مکمل جایگزین گرده، استفاده کردند. نتایج بدست آمده نشاندهنده‌ی آن بود که به منظور دستیابی به افزایشِ توده‌ی خشک و سطح چربی خالص، ارائه‌ی پروبیوتیک تنها در ابتدای دوره‌ی تغذیه و مستقیماً پس از ظهور زنبورعسل، کافی خواهد بود. این نتایج توسط کازیمیرزاک-باریزکو و سیماس (Kazimierczak-Baryczko and Szymaś، 2006) که گونه‌ی یکسانی را آزمایش کرده و نشان دادند که افزودن پروبیوتیك در جایگزین گرده موجب افزایش طول عمر و رشد بهتر غده فائوسیال (faucial gland) و قسمت فربه بدن زنبور (fat body) می‌شود نیز تأیید شده اند. علاوه بر این، تجویز گونه‌های لاکتوباسیلوس (Lactobacillus spp.)، بیفیدوباکتریوم (Bifidobacterium spp.)، ساکارومایسس بولاردی (Saccharomyces boulardii) و استرپتوکوکوس ترموفیلوس (Streptococcus thermophilus) از طریق شربت قند منجر به رشد بهتر کلنی، طول عمر بیشتر و توسعه‌ی بیشتر تولید موم می‌شود (پاتروییکا و همکاران (Patruica et al.)، 2011a, b, 2012, 2013؛ پاتروییکا و موت (Patruica and Mot)، 2012). با این حال به نظر می‌رسد که برای کارآیی پروبیوتیک ها، می‌بایست آنها برای زنبورهای عسل تنظیم شوند (جانسون و همکاران (Johnson et al.)، 2014).
در سال‌های اخیر، روش‌های مولکولی، پتانسیل زیادی را برای شناسایی فیلوژنتیکی میکروارگانیسم‌های پروبیوتیک در زنبورها ارائه داده اند ( ماتیلا و همکاران (Mattila et al.)،2012؛ اولافسون و واسکووز (Olofsson and Vasquez)،2008؛ تاج آبادی و همکاران (Tajabadi et al.)، 2013). در سال 2008، اولافسون و واسکووز (Olofsson and Vasquez) با بکارگیری توالی 16S rRNA، باکتری‌های اسید لاکتیک (LAB) جدید، عمدتاً لاکتوباسیل‌ها و همچنین بیفیدوباکتری ها، را در معده‌ی عسل زنبورهای عسل شناسایی و گزارش کردند. تاج آبادی و همکاران (Tajabadi et al.، 2013) نیز با استفاده از همین روش، گونه‌های لاکتوباسیلوس (Lactobacillus spp.)، را در شان عسل زنبور صخره (Apis dorsata)، شناسایی کردند که می‌تواند به عنوان منبع باکتری‌های جدید با پتانسیل پروبیوتیک در زنبورهای عسل، مورد بررسی قرار گیرد. علاوه بر این، درک بهتر تعاملات پیچیده‌ی میزبان-میکروبی، نیز ممکن است در نتیجه‌ی استفاده از جهش‌های خاص بافتی یا سلولی بیان کننده‌ی پروتئین‌های فلورسنت سبز (GFP) یا انواع آن صورت گرفته باشد. در این راستا، هیرسل و همکاران (Hyrsl et al.، 2015)، به منظور پيگيري عفونت نماتوباكتريايي (nematobacterial) در زنبورها، به طور موفقیت آمیز از جهش فوتورابدوس لومینسنس (Photorabdum luminscens) كه بيانگر GFP است، استفاده كرده اند.

نتیجه گیری
مروری بر تحقیقات موجود در مورد پروبیوتیک‌ها و پری بیوتیک‌ها در حیوانات تک معده و چند معده، آبزی پروری، حیوانات خانگی و زنبورها، نکات زیر را برجسته می‌کند: (الف) انواع میکروارگانیسم ها، که دربرگیرنده‌ی باکتری که عمدتاً باکتری‌های اسید لاکتیک و مخمرها هستند و همچنین به میزان کمتری آرایه‌هایی از الیگوساکاریدها، عمدتاً اینولین،FOS ، MOS و GOS می‌باشد. (ب) روش تجویز، به عنوان مثال، از طریق خوراک، آب و محیط آبزی (برای ماهی ها)؛ (ج) منشأ سویه ها، گرچه عمدتاً غیر بومی هستند؛ (د) عملکرد بدن هدف، به عنوان مثال، تعادل میکروبیوتا در GIT، کاهش خطر اسهال، بهبود بهره وری خوراک و قابلیت هضم رژیم غذایی برای افزایش وزن بدن، رشد و نمو، سیستم ایمنی بدن، کمک به حفظ استرس، محافظت در برابر عفونت ها، کنترل اختلالات آلرژیک، چاقی و غیره؛ و (ه) سنجش‌هایی که برای توضیح این اقدامات مفید، استفاده می‌شود.
با وجود داده‌های محرک که تاکنون ذخیره شده، مطالعات بیشتری با استفاده از پروتکل‌های استانداردتر، مورد نیاز است. این پروتکل‌ها باید، در کنار سایر موارد، سن و اندازه‌ی حیوان، شرایط پرورش، دوز و ترکیبات ماده‌ی فعالِ مورد استفاده، مسیر و ماتریس زایمان و غیره را در نظر بگیرند. این امر به شما امکان مقایسه‌ی قابل اعتمادِ نتایج را داده و در نتیجه سازگاری و نتیجه گیری تحت تأثیر پروبیوتیک‌ها و پری بیوتیک‌ها را تسهیل می‌کند. علاوه بر این، به کارگیری تکنیک‌های پیشرفته همچون متاژنومیک، برای مشخص کردن میکروبیوتای بومی حیوانِ مورد بررسی، شامل مخلوط پیچیده ای از باکتری‌های بومی، مخمرها، باکتری خوارها، باکتری‌های باستانی، ریز جلبک‌ها و تک یاخته‌ها است که استفاده از سویه‌های پروبیوتیک بومی و یا مناسب برای حیوانات را برمی انگیزد. در واقع، درک کاملی از میکروبیوتای روده و عملکردهای ژنومیکیِ اعضای آن، ایجاد سویه‌های پروبیوتیک هدفمند و استراتژی‌های جدید یا بهبود یافته برای انطباق موثر میکروبیوتا را به دنبال خواهد داشت. همچنین از آنجایی که باکتری خوارهای بومی می‌توانند به عنوان ابزاری مفید و یا نقصی در مداخلات پروبیوتیکی در حیوانات عمل کنند، باید تأکید کرد که توصیف دقیق وروم (virome) حیوان از اهمیت بالایی برخوردار خواهد بود. علاوه بر این، انتظار می‌رود که در آینده ای نزدیک، استفاده از پروبیوتیک‌های نوترکیب با هدف گیری دقیق، مورد توجه بیشتری قرار گیرد.
علاوه بر این، باید تأکید کرد که توضیح و تفسیر مکانیسم‌های اساسی برای خواص مفید، بسیار مهم است. با توجه به کاربردهای انسانی پروبیوتیک‌ها و پری بیوتیک ها، این مکانیسم‌ها می‌توانند عمومی بوده یا دارای سویه ای خاص باشند، در همین حال برخی از مکانیسم‌ها ممکن است در یک مرحله‌ی خاص از زندگی در طول رشد حیوان محدود شود، و اثربخشی آنها شدیداً به گونه‌های حیوانی بستگی داشته باشد. به عنوان مثال، استفاده از سیستم‌های گنوتوبیوتیک (gnotobiotic) می‌تواند ابزاری عالی برای درک بهتر مکانیسم‌های درگیر در تعاملات میکروب-میزبان در حیوانات و بررسی علت و پیامد مداخلات خاص باشد. بنابراین، برای کمک به درک متقابل پروبیوتیک‌ها و پری بیوتیک‌ها و همچنین تعاملات میزبان با پروبیوتیک‌ها و پری بیوتیک‌ها به طور جداگانه یا ترکیبی، می‌بایست تحقیقات بیشتری در این زمینه انجام شود.
برطرف کردن و غلبه بر مشکلات موجود در سطح علمی برای تسهیل برنامه‌ها و متعاقباً هموار کردنِ اقدامات نظارتی، لازم است. قانونگذار باید برای ارتقای مقبولیت پروبیوتیک‌ها و پری بیوتیک‌ها از سوی کشاورز و مصرف کننده، مزایای آنها را در مقیاس بسیار گسترده تری تشخیص دهد.