A gazdasági állatfajok egészségi állapotát és termelését számos betegség veszélyezteti, melyek közül a bakteriális eredetű fertőzéseket antibiotikumok alkalmazásával gyógyítják. Az állattenyésztésben az antimikrobás szerek felhasználása azonban jelentős mennyiségben történik, ami a jelenlévő rezisztens patogének szempontjából ad okot aggodalomra. Az antibiotikum-felhasználás csökkentésének céljából fontos szerepet kapnak a naturális hatóanyagok. Kutatásunk során célul tűztük ki a karotinoidok, az oligoszacharidok (prebiotikumok) és az antocianinok – mint lehetséges immunmodulánsok – hatásának vizsgálatát a brojlercsirke és a ponty immunológiai, intesztinális morfológiai paramétereire, valamint a brojlercsirke béltraktus mikrobiotára nézve. A brojlercsirkével beállított kísérletben kialakításra került egy pozitív kontrollcsoport is, amelynél a takarmányt a már bizonyítottan immunstimuláns hatással rendelkező β-glükánnal (0,05%) egészítettük ki. A további kezelések a felsorolt hatóanyagokat 0,5%-ban tartalmazták. A kísérlet 42 napig tartott. A felhasznált bioaktív anyagok nem gyakoroltak hatást a brojlercsirkék élősúlyára, továbbá nem befolyásolták a napi súlygyarapodást sem. A β-glükán, az oligoszacharid és az antocianin-kiegészítés a hizlalási időszakban növelte az napi takarmányfelvételt. A bioaktív hatóanyagok immunmoduláló hatását génexpressziós vizsgálatokkal (qPCR módszer) mRNS szinten határoztuk meg az IL-1β, IL-6, IFN-α, IFN-γ, TLR-4 és TLR-5 citokinek és receptorok esetén a lépben és a csípőbélben. A felsorolt immunfaktorok közül a proinflammatorikus IL-1β mRNS szintje csökkent a karotinoidok, az oligoszacharidok és az antocianinok hatására is, továbbá az ugyancsak gyulladáskeltő IL-6 génexpressziós szintje is alacsonyabb lett a karotinoidos kezelés esetén. Ezáltal arra a következtetésre jutottunk, hogy a vizsgált növényi kivonatoknak pozitív szerepe lehet a gyulladásos immunválasz kialakulása során. Az immunstimuláns hatást fehérjeszinten (ELISA) is megvizsgáltuk, mely méréseknél azt tapasztaltuk, hogy a β-glükán és az oligoszacharidok hatására a vérplazma IgG koncentrációja magasabb lett, így mindkét hatóanyagnak szerepe lehet a brojlercsirkék humorális immunitásának fokozásában. A brojlercsirke bélmorfológiai vizsgálatoknál (villushossz, kriptamélység, villushossz:kriptamélység, teljes bélnyálkahártyaréteg-vastagság) arra a következtetésre jutottunk, hogy az alkalmazott bioaktív növényi hatóanyagok előnyös hatást gyakorolhatnak az emésztési funkciókra. A bél-mikrobiota vizsgálatnál a baktériumcsoportok 16S rDNS-ére tervezett primerpárok használatával (PCR technika) a Lactobacillus, Bifidobacterium, Clostridium, Campylobacter, Salmonella és Escherichia coli baktériumcsoportok relatív arányait határoztuk meg, mely vizsgálatok során megállapítottuk, hogy a karotinoidok és az antocianinok is növelték a Bifidobacteriumok relatív arányát. Az említett hatóanyagoknak fontos szerepük lehet a bél mikrobiális egyensúlyának fenntartásában. A brojlercsirkék viselkedésének megfigyelésénél azt tapasztaltuk, hogy a vizsgált hatóanyagok növelték a takarmánycsipegetés gyakoriságát. A karotinoidok és az antocianinok hatására többször figyeltük meg a szárnynyújtogatás tevékenységét is, ami a madarak komfortérzetére utalhat. A pontyokkal beállított kísérletnél a már ismertetett hatóanyagokat 1-1%-ban alkalmaztuk, hat héten keresztül. A mintavétel az utolsó héten történt. Génexpressziós vizsgálatok során a lépben és a középbélszakaszban az IL-1β, IL-8, TNF-α és IRF-1 citokinek kifejeződését határoztuk meg. A mérések során azt az eredményt kaptuk, hogy az alkalmazott hatóanyagok egyik szövetben sem gyakoroltak hatást az említett immunfaktorok mRNS szintjére. A növényi kivonatok bélmorfológiára kifejtett hatásának vizsgálatát a ponty esetén is elvégeztük, a középbél középső szakaszáról gyűjtött mintákból. A bioaktív hatóanyagok hatását a ponty táplálóanyag-felszívódásának meghatározásánál nem sikerült igazolnunk.

The application of antibiotics in veterinary medicine is indispensable, however, inappropriate usage has led to increasing concerns due to pathogens resistant to antimicrobial agents. Therefore, many natural alternatives are being investigated these days, to strengthen the defense system of poultry and fish. In our research, we aimed to study the effects of carotenoids, oligosaccharides, and anthocyanins on immunological parameters, intestinal morphology, and microbiota of broiler chicken. Effects of mentioned bioactive plant extracts were examined on fish immunological parameters and intestinal morphology as well. In the broiler chicken experiment, β-glucan was considered as positive control and added to the basal diet at a concentration of 0.05%. The other treatments contained the mentioned compounds at 0.5% of each bioactive extract. The experiment lasted for 42 days. The applied bioactive compounds affected neither the live weight of broiler chickens on day 42 nor the average daily gain. β-glucan, oligosaccharides, and anthocyanins increased the average daily feed intake. Examination of immunomodulant effects of the bioactive compounds was carried out with gene expression analysis (qPCR method). Real-time PCR was used to evaluate the mRNA levels of IL-1β, IL-6, IFN-α, IFN-γ cytokines, and TLR-4, TLR-5 receptors. Carotenoids, oligosaccharides, and anthocyanins could decrease the levels of pro-inflammatory IL-1β and carotenoids could further reach lower gene expression levels of pro-inflammatory IL-6. Accordingly, the applied bioactive extracts could inhibit the expression of some pro-inflammatory cytokines and may have a positive impact on inflammatory responses. Possible immunostimulant effects of the bioactive compounds were investigated on protein levels (ELISA) as well. β-glucan and oligosaccharides could increase the concentration of plasma IgG, thereby those compounds may improve the humoral immunity in chickens. In our study, we investigated the effects of the bioactive compounds on intestinal morphology (villus height, crypt depth, VH:CD, total mucosa thickness) in broiler chickens, which can be referred to as nutrient absorption. All natural extracts showed positive effects on intestinal morphological parameters and may have a beneficial impact on digestive functions. In the gut microbiota study, primer pairs designed for the 16S rDNA of bacterial groups (PCR technique) were used to define the relative proportions of Lactobacillus, Bifidobacterium, Clostridium, Campylobacter, Salmonella, and Escherichia coli. Carotenoids and anthocyanins could increase the relative proportion of Bifidobacteria, so the mentioned natural agents may play an important role in maintaining the intestinal microbial balance. Among the behavior patterns of broiler chickens, we found that the tested substances increased the frequency of feed pecking. Carotenoids and anthocyanins resulted in more wing stretching activity, which may indicate the birds' comfort feeling. In the carp experiment, the bioactive compounds were applied at 1% of each. The experiment lasted for 6 weeks and samples were collected on the 6th week. Gene expression analyses were performed to determine the mRNA levels of IL-1β, IL-8, TNF-α, and IRF-1 cytokines in the spleen and middle intestine. Neither carotenoids, oligosaccharides, nor anthocyanins affected mRNA expression levels of the mentioned cytokines compared to control birds. Based on the results, we concluded the applied bioactive agents did not affect the mRNA level of examined cytokines neither in the spleen nor in the intestine. Effects of carotenoids, oligosaccharides, and anthocyanins were also investigated on fish intestinal morphology, and segments were collected from the middle part of the mid-intestine. In the carp experiment, the applied bioactive compounds did not impact nutrient absorption positively.