Український часопис ветеринарних наук

Вплив пребіотику із клітинної стінки дріжджів Saccharomyces cerevisiae на клінічний стан лабораторних щурів

Світлана Ткачук*, Владислав Громик

ohdin@ukr.net

Завантажити статтю
Анотація

Стінка клітин дріжджів Saccharomyces cerevisiae (основа комерційного препарату «Актиген») відноситься до найефективніших натуральних пребіотиків та імуномодуляторів. При цьому, необхідною умовою для ефективного застосування пребіотика продуктивним тваринам є попередні дослідження на лабораторних тваринах. У зв’язку з цим, мета дослідження полягала у вивченні дії різних доз пребіотика на організм лабораторних щурів. Для проведення дослідження використано 40 голів лабораторних щурів у 2-х місячному віці, яких поділено на 1 (контрольну) та 2, 3 і 4 дослідні групи, залежно від дози пребіотика, що задавався з кормом. Оцінено клінічний стан щурів: поведінкові реакції, маса тіла та внутрішніх органів упродовж 28 діб експерименту. Встановлено, що дозування пребіотика у кількості 1 кг/т корму для щурів 2-ї та 5 кг/т – для щурів 3-ї дослідної групи є безпечним і не спричиняло токсичного впливу. Проте, збільшення дози (для щурів 4 дослідної групи – до 10 кг/т корму) викликало виражені соматичні та поведінкові зрушення. Зафіксовано підвищення температури тіла (у межах норми) на 2,70 % порівняно з такою у тварин 1 (контрольної) групи, що вказувало на розвиток імуногенної та стрес-реакції, яка супроводжувалася зниженням горизонтальної (на 1,77 %), вертикальної (на 4,54 %) та інтегральної (на 2,78 %) рухової активності. Розрахований коефіцієнт кореляції (R = -0,996) підтвердив сильний зворотний лінійний зв’язок між дозою пребіотика та поведінковою активністю тварин. Показники маси тіла та абсолютної маси органів щурів усіх груп відповідали межам норми. Водночас виявлено збільшення маси селезінки у щурів усіх дослідних груп на 24,7-40,0 %, що свідчило про стимулювальний ефект препарату на органи імунопоезу. Зростання відносної маси шлунку в тварин 3 (на 15,9 %) та 4 (на 29,5 %) груп відображало адаптивно-трофічну відповідь шлунково-кишкового тракту на введення полісахаридів. Статистично значуще збільшення відносної маси печінки у щурів 4-ї групи на 23,2 %, що перевищує межи норми, свідчить про розвиток компенсаторної гіпертрофії органу за максимального дозування 

Ключові слова

поведінкова активність; маса тіла; абсолютна і відносна маса внутрішніх органів; лінійна та параболічна апроксимація

ЦИТУВАТИ
Tkachuk, S., & Hromyk, V. (2026). Effect of a prebiotic from the Saccharomyces cerevisiae yeast cell wall on the clinical condition of laboratory rats. Ukrainian Journal of Veterinary Sciences, 17(3), 27-46. https://doi.org/10.31548/veterinary3.2026.27
Використані джерела
  1. Abdel Jaleel, G.A., Ammar, N.A, Shabaan, A., Hotaby, W.E., Elshamy, A.I., & El-Gendy, Z.A. (2026). Metabolite-rich Saccharomyces cerevisiae cell wall extract counters diabetic tissue damage via AMPK activation and microbiome modulation in rats. Tissue and Cell, 101, article number 103414. doi: 10.1016/j.tice.2026.103414.
  2. Ali, S., Hamayun, M., Siraj, M., Khan, S.A., Kim, H.-Y., & Lee, B. (2025). Recent advances in prebiotics: Classification, mechanisms, and health applications. Future Foods, 12, article number 100680. doi: 10.1016/j.fufo.2025.100680.
  3. ARRIVE. (n.d.). Retrieved from http://arriveguidelines.org/.
  4. Azagra-Boronat, I., et al. (2019). Immunomodulatory and prebiotic effects of 2′-fucosyllactose in suckling rats. Frontiers in Immunology, 10, article number 1773. doi: 10.3389/fimmu.2019.01773.
  5. Baek, K.-R., Lee, H.-J., Jeong, K.-H., Park, B.-R., Kim, S.-J., & Seo, S.-O. (2024). Parabiotic immunomodulatory activity of yeast cell wall polysaccharides from Saccharomyces cerevisiae and S. boulardii. Journal of Functional Foods, 123, article number 106577. doi: 10.1016/j.jff.2024.106577.
  6. Burokas, A., Arboleya, S., Moloney, R.D., Stanton, C., Dinan, T.G., & Cryan, J.F. (2017). Targeting the microbiota-gut-brain axis: Prebiotics have anxiolytic and antidepressant-like effects and reverse the impact of chronic stress in mice. Biological Psychiatry, 82(7), 472-487. doi: 10.1016/j.biopsych.2016.12.031.
  7. Ciszek-Lenda, M., et al. (2024). Saccharomyces cerevisiae β-glucan improves the response of trained macrophages to severe P. aeruginosa infections. Inflammation Research, 73(8), 1283-1297. doi: 10.1007/s00011-024-01898-1.
  8. de Sales Guilarducci, J., Marcelino, B.A.R., Konig, I.F.M., Orlando, T.M., Varaschin, M.S., & Pereira, L.J. (2020). Therapeutic effects of different doses of prebiotic (isolated from Saccharomyces cerevisiae) in comparison to n-3 supplement on glycemic control, lipid profiles and immunological response in diabetic rats. Diabetology & Metabolic Syndrome, 12, article number 69. doi: 10.1186/s13098-020-00576-6.
  9. European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and Scientific Purposes. (1986, March). Retrieved from https://rm.coe.int/168007a67b.
  10. Fornazier, R., et al. (2024). Prebiotic composed of yeast (Saccharomyces cerevisiae) cell wall improves performance in broiler diets. Revista Brasileira de Zootecnia, 53, article number e20230162. doi: 10.37496/rbz5320230162.
  11. Gao, S., Zhao, X., Leng, Y., & Xia, Z. (2024). Dietary supplementation with inulin improves burn-induced skeletal muscle atrophy by regulating gut microbiota disorders. Scientific Reports, 14, article number 2328. doi: 10.1038/s41598-024-52066-8.
  12. Ghorbani-Choboghlo, H., Nikaein, D., Khosravi, A.-R., Rahmani, R., & Farahnejad, Z. (2019). Effect of microencapsulation on Saccharomyces cerevisiae var. Boulardii viability in the gastrointestinal tract and level of some blood biochemical factors in wistar rats. Iranian Journal of Microbiology, 11(2). doi: 10.18502/ijm.v11i2.1082.
  13. Gibson, G.R., et al. (2017). Expert consensus document: The international scientific association for probiotics and prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology, 14(8), 491-502. doi: 10.1038/nrgastro.2017.75.
  14. Guarino, M.P.L., Altomare, A., Emerenziani, S., Di Rosa, C., Ribolsi, M., Balestrieri, P., Iovino, P., Rocchi, G., & Cicala, M. (2020). Mechanisms of action of prebiotics and their effects on gastro-intestinal disorders in adults. Nutrients, 12(4), article number 1037. doi: 10.3390/nu12041037.
  15. Guo, F., Qiao, J., Hu, Z., Huang, J., Bi, R., Abbas, W., Zhen, W., Guo, Y., & Wang, Z. (2025). Yeast cell wall polysaccharides accelerate yet in-feed antibiotic delays intestinal development and maturation via modulating gut microbiome in chickens. Journal of Animal Science and Biotechnology, 16(1), article number 14. doi: 10.1186/s40104-024-01145-x.
  16. Hamza, Z.K., Hathout, A.S., Ostroff, G., Soto, E., Sabry, B.A., El-Hashash, M.A., Hassan, N.S., & Aly, S.E. (2022). Assessment of the protective effect of yeast cell wall β-glucan encapsulating humic acid nanoparticles as an aflatoxin B1 adsorbent in vivo. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology, 36(1), article number e22941. doi: 10.1002/jbt.22941.
  17. Hu, M., Zhang, P., Wang, R., Zhou, M., Pang, N., Cui, X., Ge, X., Liu, X., Huang, X.-F., & Yu, Y. (2022). Three different types of β-glucans enhance cognition: The role of the gut-brain axis. Frontiers in Nutrition, 9, article number 848930. doi: 10.3389/fnut.2022.848930.
  18. Jofre, F.M., de Queiroz, S. S., Sanchez, D.A., Arruda, P.V., Dos Santos, J.C., & de Almeida Felipe, M. das G. (2024). Biotechnological potential of yeast cell wall: An overview. Biotechnology Progress, 40(6), article number e3491. doi:10.1002/btpr.3491.
  19. Jonova, S., Ilgaza, A., & Zolovs, M. (2021). The impact of inulin and a novel synbiotic (Yeast Saccharomyces cerevisiae strain 1026 and inulin) on the development and functional state of the gastrointestinal canal of calves. Veterinary Medicine International, 2021, article number 8848441. doi: 10.1155/2021/8848441.
  20. Kierman, D.P., O’Doherty, J.V., & Sweeney, T. (2023). The effect of prebiotic supplements on the gastrointestinal microbiota and associated health parameters in pigs. Animals, 13(19), article number 3012. doi: 10.3390/ani13193012.
  21. Law of Ukraine No 3447-IV “On the Protection of Animals from Cruelty”. (2006, February). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/go/3447-15.
  22. Li, Z., et al. (2026). Comparative effects of Saccharomyces cerevisiae, mannan-oligosaccharides, and their synbiotic on growth performance, gut morphology, immune responses, and economic efficiency in broiler chickens. Poultry Science, 105(4), article number 106447. doi: 10.1016/j.psj.2026.106447.
  23. Limbu, D., Sarkar, B.R., & Adhikari, M.D. (2024). Role of probiotics and prebiotics in animal nutrition. In V. Kumar Yata, A.K. Mohanty & E. Lichtfouse (Eds.), Sustainable agriculture reviews (vol. 62, pp. 173-204). Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3-031-54372-2_6.
  24. Mata-Martínez, P., Bergón-Gutiérrez, M., & del Fresno, C. (2022). Dectin-1 signaling update: New perspectives for trained Immunity. Frontieres in Immunology. 13, article number 812148. doi: 10.3389/fimmu.2022.812148.
  25. Mohiuddin, M., Hameed, H., Waqar, M., Ara, R., Jahangir, A., Liaqat, A., & Mohiud din, A. (2026). From feed to function: modulation of gut microbiota and pathogen control in poultry using natural feed additives. World’s Poultry Science Journal. doi: 10.1080/00439339.2026.2652094.
  26. Monteiro, C.R.A.V., Bogea, E.G., Campos, C.D.L., Pereira-Filho, J.L., Almeida, V.S.S., Vale, A.A.M., Azevedo-Santos, A.P.S., & Monteiro-Neto, V. (2026). Prebiotics and gut health: Mechanisms, clinical evidence, and future directions. Nutrients, 18(3), article number 372. doi: 10.3390/nu18030372.
  27. Morsheedi, M., Valenlia, K.B., Saghafi-Asl, M., Hadi, S., Hadi,V., Mirghazanfari, S.M., & Askari, G. (2022). Can psychobiotics administration influence behavioral responses and physiological stress in healthy rats? Pharmaceutical Sciences, 28(4), 541-551. doi: 10.34172/PS.2021.63.
  28. Order of the Ministry of Education and Science, Youth and Sports of Ukraine No. 249 “On Approval of the Procedure for Conducting Experiments on Animals by Scientific Institutions”. (2012, March). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0416-12#Text.
  29. Order of the Ministry of Health of Ukraine No. 400 “On Approval of the State Sanitary Norms and Rules ‘Hygienic Requirements for Drinking Water Intended for Human Consumption’”. (2010, May). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0452-10.
  30. Poloni, V.L., Pérez, M.E., Escobar, F., Luna, J., Pereyra, Y., Cristofolini, A., Magnoli, A., & Cavaglieri, L. (2025). Postbiotics from Saccharomyces cerevisiae RC016 Cell Wall (formerly classified as a prebiotic): Exploring in vitro and in vivo benefits. Probiotics and Antimicrobial Proteins, 17(5), 3656-3666. doi: 10.1007/s12602-025-10492-8.
  31. Prevel, R., et al. (2025). β-Glucan reprograms alveolar macrophages via neutrophil/IFNγ axis in a murine model of lung injury. Elife, 13, article number RP102068. doi: 10.7554/eLife.102068.
  32. Rawling, M., Schiavone, M., Apper, E., Merrifield, D.L., Castex, M., Leclercq, & Foey, E. (2023). Yeast cell wall extracts from Saccharomyces cerevisiae varying in structure and composition differentially shape the innate immunity and mucosal tissue responses of the intestine of zebrafish (Danio rerio). Frontiers in Immunology, 14, article number 1158390. doi: 10.3389/fimmu.2023.1158390.
  33. Reynés, B., Palou, M., Rodríguez, A.M., & Palou, A. (2019). Regulation of adaptive thermogenesis and browning by prebiotics and postbiotics. Frontiers in Physiology, 9, article number 1908. doi: 10.3389/fphys.2018.01908.
  34. Sadeghi, A., Purabdolah, H., Hajinia, F., Shahryari, S., Taheri, F., Ebrahimi, M., Assadpour, E., & Jafari, S.M. (2025). Emerging functionalities of yeast cell-wall components; the value-added food-grade pre- and post-biotics. Applied Food Research, 5(2), article number 101072. doi: 10.1016/j.afres.2025.101072.
  35. Savignac, H.M., Couch, Y., Stratford, M.R.L., Bannerman, D.M., Tzortzis, G., Anthony, D.C., & Burnet, P.W.J. (2016). Prebiotic administration normalizes lipopolysaccharide (LPS)-induced anxiety and cortical 5-HT2Areceptor and IL1-blevels in male mice. Brain, Behavior, and Immunity, 52, 120-131. doi: 10.1016/j.bbi.2015.10.007.
  36. Siddiqui, R., Lloyd, D., Maciver, S.K., & Khan, N.A. (2025). Gut microbiome-derived metabolites and epigenetic modulation as potential countermeasures to acute stress. Discover Medicine, 2, article number 280. doi: 10.1007/s44337-025-00490-8.
  37. Son, J., Hwang, Y., Hong, E.-M., Schulenberg, M., Chai, H., Jo, H.-G., & Lee, D. (2024). Effects of dietary yeast β-1,3/1,6-d-glucan on immunomodulation in RAW 264.7 cells and methotrexate-treated rat models. International Journal of Molecular Sciences, 25(20), article number 11020. doi: 10.3390/ijms252011020.
  38. SOU 85.2-37-736:2011. (2011). Veterinary drugs. Determination of acute toxicity. Kyiv: Ministry of Agricultural Policy.
  39. Spitzer, S.O., et al. (2021). Postnatal prebiotic supplementation in rats affects adult anxious behaviour, hippocampus, electrophysiology, metabolomics, and gut microbiota. iScience, 24(10), article number 10103113. doi: 10.1016/j.isci.2021.103113.
  40. Vuscan, P., et al. (2024). Potent induction of trained immunity by Saccharomyces cerevisiae β-glucans. Frontieres in Immunology. 15, article number 1323333. doi: 10.3389/fimmu.2024.1323333.
  41. Wang, J., Li, M., Zheng, F., Niu, C., Liu, C., Li, Q., & Sun, J. (2018). Cell wall polysaccharides: Before and after autolysis of brewer’s yeast. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 34(9), article number 137. doi: 10.1007/s11274-018-2508-6.
  42. Yan, M., et al. (2025). Ultrasonic-assisted enzymatic extraction, physicochemical properties and prebiotic activities of polysaccharides from Saccharomyces cerevisiae spore wall. Ultrasonics Sonochemistry, 114, article number 107258. doi: 10.1016/j.ultsonch.2025.107258.
  43. Zhou, J., Fu, Y., Qi, G., Dai, J., Zhang, H., Wang, J., & Wu, S. (2023). Yeast cell-wall polysaccharides improve immunity and attenuate inflammatory response via modulating gut microbiota in LPS-challenged laying hens. International Journal of Biological Macromolecules, 1, 224, 407-421. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2022.10.133.