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
Помимо кукурузного силоса, другие типы кормов, такие как сенаж из злаков и люцерны, не менее важны для повышения продуктивности, улучшения состава молока и сохранения здоровья животных.
Читать статью
О молочном и мясном скотоводстве, а также других факторах роста АПК региона рассказывает министр сельского хозяйства Калининградской области Артем Иванов.
Читать статью
Молоко может быть экономически выгодной альтернативой ЗЦМ, но его использование создает для хозяйства большие проблемы из-за сложности хранения и риска развития заболеваний у телят.
Читать статью

Другие статьи

Профилактика болезни Гамборо

Вакцинация методом in ovo позволяет одновременно иммунизировать большое количество цыплят против болезни Гамборо, снизить нагрузку на персонал и оптимизировать затраты на выращивание птицы.

Индейководство: уроки ценового кризиса
По предварительным расчетам экспертов Национальной ассоциации производителей индейки, высокая себестоимость продукта подотрасли в 2024 г. может помешать реализации планов по ее дальнейшему развитию.
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.
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
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»).
Точки роста и менеджмент в птицеводстве с компанией «Ломанн»
Компания «Ломанн» — известный в мире производитель яичных кроссов птицы — провела в Минске «Ломанн-школу 2024», где птицеводы из Азербайджана, Беларуси, России, Казахстана и Узбекистана прослушали лекции признанных экспертов по кормлению, ветеринарному обеспечению птицы и инкубации яйца.
TAbic® IB VAR 2–06 — эффективное средство борьбы с вариантными штаммами ИБК
Подтверждено, что ослабленная вакцина TAbic® IB VAR 2-06, разработанная на основе оригинального вируса инфекционного бронхита кур (IS/1494/06), эффективна для контроля распространения этого высокопатогенного варианта.
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.
Инфекционный бронхит кур (продолжение)
Инфекционный бронхит кур (ИБК) — заболевание дыхательной системы птицы. Вспышки ИБК приводят к серьезным экономическим потерям в промышленном птицеводстве. В ответ на возникшую проблему компания Phibro создала коммерческую вакцину TAbic® Var 206.
Объявляем войну сальмонелле
Применяя разработанную специалистами компании «Каргилл» программу борьбы с сальмонеллой, можно значительно улучшить качество инкубационного яйца и повысить вывод здоровых суточных цыплят.
Предотвращаем тепловой стресс
Добавление в рацион селена (по 0,2 ppm на 1 т корма в течение всего периода яйценоскости) в виде препарата Selisseo® дает возможность продлить сроки использования несушек промышленного стада, повысить эффективность производства пищевого яйца и улучшить его вкусовые и технологические свойства.
«Бабкок» — «несушка миллионеров»
Компания «Хендрикс Дженетикс» представляет кросс несушек «Бабкок Уайт», который уже много лет остается одним из наиболее выгодных в использовании яичных кроссов.
Новое решение для повышения качества скорлупы и костей
Включение в рационы фитодобавки Active D (витамин D3 в биодоступной форме) производства компании Phytobiotics позволяет восполнить дефицит витамина D в организме несушек, бройлеров, свиней, тем самым улучшить их здоровье и увеличить продуктивность.
Почему содержать несушек «Ломанн» выгодно?
Содержание несушек кроссов «Ломанн» приносит птицефабрике дополнительную прибыль, что подтверждают производственные показатели и экономические расчеты.
Один успех на двоих
Многолетнее сотрудничество компании «Ломанн Тирцухт» и ОАО «Птицефабрика «Свердловская» помогло обоим партнерам добиться выдающихся результатов в своем деле.