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

Актуальные тренды и новые идеи
В Москве в 28-й раз прошел Международный форум птицеводов «Птицеводство России», организованный ООО «АГРОСПРОМ».
Мировое индейководство: Россия стремится к лидерству
Приведен анализ ситуации в мировом индейководстве и описаны перспективы развития отрасли.
Безграничность знаний — безграничность жизни
Эксперты из разных стран поделись опытом со специалистами предприятий и провели практикумы на семинаре компании Alltech в Москве.
Селекция, эффективность, биобезопасность
В ФНЦ «ВНИТИП» в подмосковном Сергиевом Посаде состоялась XXI Международная конференция Российского отделения Всемирной научной ассоциации по птицеводству — ВНАП (НП «Научный центр по птицеводству»).
Обнаружение антител к вирусу CAV и определение их титра
Частичная замена в рационах зерна пшеницы и соевого шрота кормовыми бобами экономически оправданна, так как при этом общая питательность комбикорма не снижается, а продуктивность птицы и ее мясные качества повышаются.
Подготовка курочек родительского стада к оптимальной продуктивности
При применении кормовой добавки Fromi NDF предприятие получило дополнительную прибыль за счет увеличения продуктивности птицы.
Вакцинация и стимуляция биопрепаратами
Для улучшения выводимости яиц и стимулирования роста цыплят методом in ovo вводят различные вещества — антибиотики, пробиотики, пребиотики, синбиотики, витамины, углеводы, аминокислоты и вакцины, в частности содержащую живой аттенуированный модифицированный вирус М.В.
Южноамериканский штамм вируса ИББ
Многочисленные исследования доказали, что вакцина MB-1 производства компании Phibro Animal Health Corporation — эффективное средство для профилактики болезни Гамборо.
«Птицеводство России 2024»: экспертный диалог
Динамику производства яйца и мяса птицы, причины роста цен на продукцию птицеводства, меры по обеспечению птицефабрик племенным материалом, борьбе с гриппом птиц и другие актуальные вопросы обсудили в Москве на Международном форуме птицеводов «Птицеводство России 2024».
Мировое и отечественное птицеводство: реалии и вызовы будущего
Научный руководитель ФНЦ «ВНИТИП», президент Росптицесоюза и Российского отделения ВНАП академик РАН Владимир Фисинин рассказывает о тенденциях в развитии мирового и отечественного птицеводства, прогнозах и вызовах будущего.
Инкубационная машина Petersime X-Streamer™ 24S
Новый инкубатор Petersime X-Streamer™
X-Streamerтм производства компании Petersime — первый в мире интеллектуальный инкубатор, сочетающий встроенную интеллектуальную технологию, запатентованную технологию Embryo-Response Incubation™ и передовые конструктивные особенности.
Компания Cobb: непрерывный генетический прогресс
Официальный производитель и дистрибьютор компании Cobb в России — ООО «Кобб Раша» комплектует ведущие птицеводческие предприятия страны племенной птицей родительских форм.
Не позволяйте микотоксинам негативно влиять на качество яйца!
Отдельные микотоксины в кормах и кормовых ингредиентах можно обнаружить при помощи технологии Alltech RAPIREAD, несколько микотоксинов (полный анализ на контаминацию) — в лаборатории Alltech 37+.
Повышаем продуктивность птицы родительского стада (окончание)
Включение в рацион для птицы родительского стада кормовой добавки OH-SeMet (Selisseo®) способствует поддержанию здоровья и продуктивности материнского поголовья, улучшению конверсии корма у потомства.
Отходы — в доходы
В рационах для бройлеров хорошей заменой рыбной муке служат легкоусвояемые кормовые белковые добавки, получаемые из вторичного сырья — пера, пуха и мясо-костного остатка, — прошедшего двухстадийный гидролиз (кратковременную высокотемпературную обработку и ферментативный гидролиз).