Пептидогликаны: кишечный «мусор»

Peptidoglycans: intestinal «junk»
F. van Immerseel
Скачать статью в PDF
Расщепление провоспалительных пептидогликанов до противовоспалительных мурамилдипептидов предотвращает возникновение нежелательных воспалительных процессов в организме птицы и способствует повышению эффективности ее выращивания.
Ключевые слова: провоспалительные пептидогликаны (PGN), мурамилдипептиды (МДП), воспалительная реакция в организме птицы
Cleavage of pro-inflammatory peptidoglycans to anti-inflammatory muramyldipeptides prevents undesirable inflammatory processes in poultry body and contributes to efficiency of poultry growing.
Кeywords: pro-inflammatory peptidoglycans (PGN) muramyldipeptides (MDP) inflammatory response in poultry body

Роль PGN в формировании иммунного ответа

 

Нормальное пищеварение в организме птицы и эффективность ведения птицеводства — наиболее обсуждаемые на протяжении длительного времени темы. В связи с запретом на использование антибиотиков — стимуляторов роста в Евросоюзе и с сокращением применения во всем мире этих препаратов появилась необходимость в поиске новых, альтернативных решений.

Кишечный «мусор»

Сегодня возросла частота возникновения различных патологий, в частности некротического энтерита и дисбакте­рио­за. В результате сельхозпроизводители нередко сталкиваются с такой проблемой, как сокращение прироста живой массы, что обусловлено пониженной переваримостью питательных веществ и ухудшением их всасывания в кишечнике. Влажный помет — один из факторов, способствующих образованию язв на подушечках лап птицы при нарушении условий содержания поголовья.

Новое исследование посвящено изучению свойств так называемого кишечного «мусора» — пептидогликанов, или PGN, и липополисахаридов (они образуются в процессе жизнедеятельности комменсальных бактерий) — и определению влияния таких соединений на работу желудочно-кишечного тракта птицы.

В этой статье речь пойдет о пептидо­гликанах.

Рис. 1. Клеточные стенки грамположительных и грамотрицательных бактерий

Клеточные стенки бактерий состоят из нескольких слоев. Помимо мембран, в них могут входить липополисахариды, протеины и пептидогликаны. В клетках грамположительных бактерий внешний слой PGN толстый, а в клетках грамотрицательных бактерий слой PGN тонкий и расположен между внутренней и внешней мембранами и липополисахаридами (рис. 1).

Пептидогликаны состоят из крупной структуры полимера аминокислоты/сахара, что обеспечивает устойчивость бактерий к осмотическому давлению и защищает их от воздействия внешней среды (рис. 2).

Рис. 2. Строение пептидоглюкана (DSM)

В процессе жизнедеятельности бактерий в ЖКТ животных и птицы выделяются фрагменты клеточных стенок, а значит, в кишечнике остается большое количество PGN. В здоровом организме бактерии, входящие в состав кишечной микробиоты, заболеваний обычно не вызывают, но фрагменты клеточных стенок бактерий часто служат причиной «замусоривания» ЖКТ.

Фрагменты клеточных стенок, включая PGN, могут влиять на переваримость и всасывание питательных веществ. Это объясняется протекающими в кишечнике воспалительными реакциями (их запускают PGN).

Естественная смерть бактериальных клеток — основной фактор, которым обусловлено наличие PGN в кишечнике. С повышением микробной нагрузки в ЖКТ увеличивается количество «мусора» — бактериальных клеток, а следовательно, растет концентрация PGN.

Ученые проводят исследования, чтобы установить взаимозависимость между микробиомом и иммунной системой слизистых оболочек организма-хозяина. Очень важно определить содержание PGN в просвете кишечника и оценить степень влияния пептидогликанов на течение воспалительных процессов в организме птицы, а также на переваримость и всасывание питательных веществ в ЖКТ.

PGN в кишечнике

Выделение пептидогликанов в кишечнике происходит непрерывно. В случае поражения эпителия, например при воздействии кокцидий, микотоксинов и бактериальных токсинов, PGN достигают рецепторов (в частности, TLR2), расположенных на базо­латеральной поверхности эпителиальных клеток, активируют TLR2‑рецепторы и тем самым запускают воспалительный процесс. В кишечнике белки, распознающие пептидогликаны, связываются с PGN и расщепляют их молекулы на более мелкие фрагменты.

Кишечный лизоцим разрушает PGN, из‑за чего разрушается потенциальный воспалительный сигнал, вызываемый пептидогликанами. Распад PGN может приводить к образованию мурамилдипептидов (МДП). Их распознают внутриклеточные рецепторы, например NOD2. МДП обладают противовоспалительными свойствами.

Дальнейший структурный и биохимический анализ пептидогликанов даст понимание того, что между гибелью бактериальных клеток и иммунной системой слизистых оболочек организма-хозяина существует взаимосвязь.

Роль ферментов

Вырабатываемые в ответ на заражение ферменты являются ключевой составляющей врожденного иммунитета. Ферменты играют важную роль в регулировании иммунной системы организма-хозяина в случае присутствия патогенов. Часть ферментов обладает антибактериальными свойствами.

Некоторые эндогенные ферменты убивают бактерии путем гидролиза PGN. При этом в ЖКТ выделяются образующиеся при распаде микроорганизмов продукты, включая PGN, что в свою очередь может привести к активации рецепторов в клетках хозяина и к запуску воспалительных реакций при распознавании PGN TLR2‑рецепторами.

Установлено, что ферменты способствуют снижению воспаления на участках слизистых оболочек при дальнейшем разрушении PGN. Однако механизм этого тонкого баланса до конца не изучен.

Действие PGN на иммунитет

Пептидогликаны запускают как врожденный, так и адаптивный иммунный ответ на инфекцию. Поскольку распознавание PGN позволяет управлять воспалительными реакциями при желудочно-кишечных инфекциях, ключевую функцию выполняют ферменты, поддерживающие баланс между про­воспалительным и противовоспалительным ответом иммунных клеток.

Сегодня ученые разрабатывают технологии, позволяющие изменять структуру PGN путем расщепления про­воспалительных PGN до противовос­палительных МДП. Для птицеводства это имеет большое практическое значение, поскольку использование таких методов даст возможность оптимизировать условия содержания поголовья, предотвратить развитие нежелательных воспалительных процессов и тем самым повысить эффективность выращивания птицы.

Оригинал статьи размещен в журнале International Poultry Production, том 27, № 4.            


Представительство компании DSM Nutritional Products в России
129226, Москва, ул. Докукина, д. 16, стр. 1
Тел.: +7 (495) 980‑60‑60
www.dsm.com/animal-nutrition-health

 

ИД «Животноводство»
animal@zzr.ru
Москва, Хорошевское шоссе, 32 А, оф. 8
+7 901 578-71-29
8 800 551-73-54
Только с качественными основными кормами можно рассчитывать на успех в молочном скотоводстве. Использование консервантов помогает взять под контроль процесс ферментации и направить его в нужное русло.
Читать статью
GPS-трекеры Petsee — находка для владельцев сельхозживотных: коров, лошадей, овец, свиней и коз.
Читать статью
Молочный период — один из важнейших этапов выращивания телочки, когда каждое вложение становится инвестицией в будущую продуктивность стада. Специалисты рассказывают, как получить высокоудойных коров.
Читать статью
Если в стаде увеличивается расход корма на единицу прироста живой массы, это следует рассматривать как производственный индикатор, требующий анализа.
Читать статью
Искусственное воспроизводство остается одним из ключевых инструментов сохранения водных биоресурсов России. Развитие отрасли будет определяться способностью повысить его биологическую результативность.
Читать статью
Интервью с министром сельского хозяйства Республики Башкортостан Ильшатом Фазрахмановым о направлениях развития АПК региона, достигнутых показателях и реализуемых проектах.
Читать статью

Другие статьи

Оборудование «Биг Дачмен» для эффективного птицеводства
Компания «Биг Дачмен» представляет современное оборудование для выращивания ремонтного молодняка и содержания родительского стада птицы.
Живая вакцина MB-1® против ИББ
Живая вакцина MB‑1® безопасна, и ее можно применять совместно с рекомбинантной вакциной против болезней Марека и Ньюкасла. Эффективность живой вакцины MB‑1® была подтверждена при искусственном заражении бройлеров в возрасте 22 дней высоковирулентным вирусом ИББ.
Микроэлементы и качество тушек птицы
Использование антиоксидантных свойств витаминов Е и С, неорганических и органических форм селена, комплексного источника антиоксидантов (EconomasE) в сочетании с комплексом микроэлементов в органической форме (Биоплекс) помогает предотвратить окисление липидов и белков в мышечной ткани птицы и получ
Хромота бройлеров: как избежать убытков
Изучение глубинных причин возникновения бактериального хондронекроза с остеомиелитом, с которым связно 60% случаев хромоты бройлеров, позволило компании Zinpro выработать эффективный подход к предотвращению заболевания, позволяющий решать проблему на клеточном уровне начиная с периода эмбрионального
Индейководство России: прогресс не останавливается
Индейководство в России продолжает развиваться, растут производство, потребление и экспорт этого мяса. «АГРИФУД Стретеджис» и Национальная ассоциация производителей индейки анализируют ситуацию в подотрасли.
Целлюлаза в рационе животных и птицы
Исследование показало, что несмотря на применение в контрольной группе цыплят комплекса ферментов, добавление целлюлазы Мегацелл в корм опытной группы улучшило производственные показатели на предприятии.
Семинар «ВитОМЭК» собрал птицеводов
В турецком городе Белек компания «ВитОМЭК» провела семинар на тему «Инновационные и эффективные решения в птицеводстве».
Индивидуальные ферментные комплексы: увеличение привесов, снижение затрат
Как показывают производственные опыты, оптимальное решение для повышения экономической и производственной эффективности бройлерной птицефабрики — применение мультиэнзимных препаратов и программ, разработанных индивидуально с учетом сырьевой базы на предприятии.
Alterion© — альтернатива кормовым антибиотикам
Кормовая пробиотическая добавка Alterion© на основе штамма B.
Мировое индейководство: Россия стремится к лидерству
Приведен анализ ситуации в мировом индейководстве и описаны перспективы развития отрасли.
Выбор оборудования — основа успеха
На качество и оплодотворенность инкубационного яйца влияет множество факторов. Компания Hartmann L.A. GmbH стремится помочь заказчикам достичь высоких результатов.
Нелинейное восприятие кормовых добавок
Специалисты компании «Кобб» рекомендуют правильно выращивать ремонтных курочек, чтобы подготовить птицу к продуктивному периоду.
Погоня за эффективностью и битва за сбыт
Вопросы эффективности птицефабрик, направлений сбыта и инвестиций рассмотрели на МЕЖДУНАРОДНОМ ФОРУМЕ ПТИЦЕВОДОВ им. С.В. Шабаева в Москве.
Утилизируем птичий помет с выгодой
При соответствующей обработке птичий помет можно использовать и в качестве органического удобрения, и в качестве богатой питательными веществами кормовой добавки для животных.
Объединяя мировой опыт
Компания Alltech организовала в Ереване семинар по птицеводству, собравший представителей успешных предприятий из Армении, Беларуси, России, Казахстана, а также известных специалистов по выращиванию птицы.