Potensial Imiwnofodiwleiddio Probiotegau: Strategaeth Newydd ar gyfer Gwella Iechyd, Imiwnedd a Chynhyrchiant Da Byw Rhan 1

Crynodeb:

Dros y degawd diwethaf, mae'r defnydd o probiotegau fel atchwanegiadau porthiant wrth gynhyrchu anifeiliaid wedi cynyddu'n sylweddol oherwydd y gwaharddiad ar hyrwyddwyr twf gwrthfiotig mewn da byw. Mae'r adolygiad hwn yn rhoi trosolwg o'r sefyllfa bresennol, y cyfyngiadau, a'r rhagolygon ar gyfer fformwleiddiadau probiotig sy'n berthnasol i dda byw. Yn ddiweddar, awgrymwyd bod defnyddio probiotegau mewn da byw yn gwella'n sylweddol eu hiechyd, imiwnedd, perfformiad twf, treuliadwyedd maethol, a chydbwysedd microbaidd berfeddol.

Ar ben hynny, dywedwyd bod defnyddio probiotegau mewn anifeiliaid yn helpu i gydbwyso eu poblogaeth ficrobaidd fuddiol a throsiant microbaidd trwy ysgogi ymateb imiwn y gwesteiwr trwy secretiadau penodol ac eithrio cystadleuol bacteria a allai fod yn bathogenaidd yn y llwybr treulio. Yn ddiweddar, bu diddordeb mawr yn y ddealltwriaeth o ddiet wedi'i dargedu probiotics a'i allu i gystadlu â microbau niweidiol a chaffael eu cilfachau.

Felly, mae’r adolygiad presennol yn archwilio’r fformwleiddiadau probiotig a ddefnyddir amlaf mewn porthiant da byw a’u heffaith ar iechyd anifeiliaid. I grynhoi, mae'r erthygl hon yn darparu gwybodaeth fanwl am ffurfio probiotegau fel cam tuag at ddewis amgen gwell i strategaethau twf iach gwrthfiotig.

Mae micro-organebau buddiol yn cyfeirio at ficro-organebau sy'n byw yn y corff dynol ac yn fuddiol i iechyd pobl, megis bacteria asid lactig, bifidobacteria, ac ati Gallant reoleiddio cydbwysedd fflora berfeddol, cynnal iechyd berfeddol, hyrwyddo treuliad ac amsugno bwyd, a chwarae a rôl mewn gwella imiwnedd. rôl bwysig.

Mae imiwnedd yn cyfeirio at allu'r corff dynol i wrthsefyll goresgyniad pathogenau tramor, ac mae'r system imiwnedd yn rhan bwysig o sicrhau gweithrediad arferol imiwnedd. Mae perthynas agos rhwng fflora'r perfedd ac imiwnedd. Yn y perfedd, gall microbau buddiol wella imiwnedd mewn amrywiaeth o ffyrdd, megis:

1. Gall micro-organebau buddiol atal twf bacteria pathogenig, lleihau goresgyniad y corff dynol, a thrwy hynny amddiffyn y system imiwnedd.

2. Gall micro-organebau buddiol ysgogi ymateb y system imiwnedd, gwella'r gallu i adnabod ac ymosod ar facteria pathogenig a chryfhau imiwnedd.

3. Gall micro-organebau buddiol hyrwyddo twf celloedd mwcosol berfeddol, gwella swyddogaeth rhwystr berfeddol, atal sylweddau niweidiol rhag goresgyn cylchrediad y gwaed, a lleihau'r baich ar y system imiwnedd.

Felly, gall cynnal cydbwysedd o boblogaethau microbaidd buddiol yn y perfedd helpu i wella imiwnedd a lleihau nifer yr achosion o glefydau. Ar yr un pryd, gall pobl hyrwyddo twf micro-organebau buddiol trwy addasiad dietegol ac ychwanegiad priodol o probiotegau i gyflawni'r pwrpas o wella imiwnedd. O'r safbwynt hwn, mae angen inni wella ein himiwnedd. Gall Cistanche wella imiwnedd yn sylweddol. Mae lludw cig yn cynnwys amrywiaeth o gynhwysion sy'n weithgar yn fiolegol, megis polysacaridau, dau fadarch, a Huangli, ac ati. Gall y cynhwysion hyn ysgogi'r system imiwnedd. Mae gwahanol fathau o gelloedd yn cynyddu eu gweithgaredd imiwnedd.

Cliciwch ar fanteision iechyd cistanche

Geiriau allweddol:

gwrthficrobaidd; da byw; strategaeth twf iach; probiotegau; effeithiau imiwn-reoleiddio probiotegau.

1. Rhagymadrodd

Mae ymwrthedd gwrthficrobaidd yn broblem iechyd fyd-eang sy'n cyfrannu at ddegau o filoedd o farwolaethau'r flwyddyn. At hynny, mae’r galw byd-eang am fwyta cig a llaeth yn cynyddu ar gyfradd gyflym a digynsail [1]. Er mwyn cyflawni'r galw hwn, mae llawer o wledydd yn symud i systemau cynhyrchu da byw dwys sy'n defnyddio cyffuriau gwrthficrobaidd (AM) i gadw anifeiliaid yn iach a chynyddu eu datblygiad a'u cynhyrchiant [2,3].

Er enghraifft, mae Van Boeckel et al. (2015) fod y defnydd byd-eang o asiantau AC ar gyfer y diwydiant da byw wedi cynyddu 67 y cant rhwng 2010 a 2030, tra ar y llaw arall, mae'r cynnydd yn y defnydd o asiantau AC yn y gwledydd BRICS (Brasil, Rwsia, India, Tsieina, De Affrica) yn 67 y cant . Ar ben hynny, Denmarc oedd y wlad fwyaf blaenllaw i adrodd ar ddata gweithgynhyrchu/gwerthu asiantau gwrthficrobaidd awdurdodedig ym 1996, o dan yr enw Rhaglen Monitro ac Ymchwil Ymwrthedd Gweithgynhyrchu Ychwanegion Integredig Denmarc (DANMAP). Yn 2011, cyhoeddodd grŵp Gwyliadwriaeth Defnydd Milfeddygol yr Asiantaeth Feddyginiaethau Ewropeaidd (ESVAC) yr adroddiad cyntaf ar werthiannau AC milfeddygol mewn wyth gwlad (Gweriniaeth Tsiec, Denmarc, y Ffindir, Ffrainc, yr Iseldiroedd, Norwy, Sweden, y DU) ers 2005. Y 2017 diweddaraf adroddiad yn rhoi trosolwg o werthiannau AC ar draws holl wledydd yr UE.

Ar ben hynny, dechreuodd gwledydd Gogledd America a Chanada gasglu data gwerthiant ar gyfer monitro ymwrthedd AC yn 2008 ar gyfer Rhaglen Gynhwysfawr Canada (CIPARS), sy'n adrodd am wrthwynebiad AC a defnydd AC. Yn Asia, Japan oedd y wlad gyntaf i lansio System Fonitro AC Milfeddygol Japan (JVARM) i adrodd am ddefnydd asiant AC [4]. Yn ogystal, cynrychiolwyd tueddiadau byd-eang cyfredol yn y defnydd o asiantau AM mewn porthiant anifeiliaid da byw yn Ffigur 1. Felly, bu'n ofynnol sefydlu system fwydo heb AC trwy ddefnyddio probiotegau ar gyfer cynhyrchu da byw diogel ac iach.

Y probiotegau a ddefnyddir amlaf mewn da byw yw straenau bacteria asid lactig (LAB) a Bifidobacterium [5]. Yn ogystal, mae heintiau'r llwybr gastroberfeddol (GI) mewn da byw yn cael eu hystyried yn broblem fyd-eang fawr, gydag effaith economaidd negyddol ar ffermwyr da byw [6]. Yn hyn o beth, mae'r tebygolrwydd o ddefnyddio atchwanegiadau porthiant i sicrhau lles anifeiliaid, lles a chynnyrch iachach trwy drin microbiota'r perfedd wedi cael cryn sylw dros y 30 mlynedd diwethaf. Mae gwrthfiotigau wedi'u cymhwyso'n eang i atal a thrin haint GI mewn da byw; fodd bynnag, mae defnyddio gwrthfiotigau ar hap mewn da byw yn gyfrifol am ddatblygu ymwrthedd i wrthfiotigau, sy'n cael effaith hirdymor ar y corff dynol, yn ogystal â dinistrio microflora'r perfedd [7-9]. Gellir defnyddio probiotegau fel therapi amgen posibl i drin anhwylderau'r llwybr gastroberfeddol ac i wella swyddogaeth imiwnedd mewndarddol y gwesteiwr (Ffigur 1).

Gellir defnyddio nifer o probiotegau i wella perfformiad anifeiliaid cnoi cil ac anifeiliaid moch (Tablau 1–3). Mae nifer o astudiaethau wedi dangos y gall probiotegau gael effaith AM yn erbyn pathogenau a gwella iechyd anifeiliaid, yn ogystal â chynhyrchiant [10,11]. Yn gynharach, sefydlodd ein grŵp linell gell epithelial berfeddol mochyn (PIE) a dangosodd fod celloedd PIE yn arf in vitro defnyddiol ar gyfer dewis LAB imiwnofodwlaidd (LAB imiwnobiotig). At hynny, mae ein grŵp wedi dangos bod y LAB imiwnobiotig in vitro ac in vivo yn ddewis arall da i wella ymwrthedd yn erbyn pathogenau GI yn y gwesteiwr mochyn.

Yn ogystal, mae ein labordy wedi dangos y gall y Lactobacillus probiotig â swyddogaethau imiwn-reoleiddio fodiwleiddio'r ymateb imiwn yn y perfedd yn fuddiol trwy reoli swyddogaethau celloedd PIE (Tablau 2 a 3) [10-15]. Mae hyn yn cyferbynnu ag astudiaethau blaenorol sy'n argymell modiwleiddio microbiota perfedd ac imiwnedd perchyll trwy straenau probiotig priodol, a fydd yn arwain at berfformiad twf gwell. Felly, mae angen sefydlu system fwydo nad yw'n wenwynig a system diogelwch bwyd i sicrhau bod hwsmonaeth anifeiliaid yn cael ei gynhyrchu'n ddiogel ac yn iach.

Awgrymodd astudiaeth ddiweddar fod y diet atodol probiotig yn gwella'n sylweddol statws iechyd, perfformiad twf, a morffoleg berfeddol mewn moch [16]. Yn yr un modd, awgrymwyd bod gan y diet probiotig aml-rywogaeth botensial gwych i gymeradwyo perfformiad twf a statws iechyd moch trwy fodiwleiddio microbiota perfedd [17].

Felly, mae’r adolygiad hwn yn cyflwyno crynodeb o lenyddiaeth wyddonol ddiweddar, yn ogystal â’i goblygiadau o ran iechyd anifeiliaid a chynhyrchiant y prif rywogaethau o anifeiliaid fferm, megis moch, gwartheg, geifr, a defaid. Mae'r adolygiad hwn hefyd yn archwilio mecanwaith gweithredu imiwnofodyliad gan LAB probiotig mewn celloedd epithelial berfeddol (IECs) mewn modelau anifeiliaid in vitro.

2. Tueddiadau Byd-eang o Ddefnyddiau Gwrthficrobaidd mewn Da Byw

Mae'r galw byd-eang cynyddol am fwyta protein anifeiliaid yn rhoi pwysau cynyddol ar facteria i ddatblygu ymwrthedd AM. Adroddwyd yn ddiweddar bod y defnydd byd-eang blynyddol cyfartalog fesul cilogram o asiantau AC anifeiliaid a ddefnyddiwyd o fewn yr ystod o 45 mg a 172 mg mewn gwartheg a moch, yn y drefn honno [63]. Yn ogystal, amcangyfrifwyd y bydd defnydd AC byd-eang yn cynyddu 67 y cant (o 63,151 tunnell i 105,596 tunnell) rhwng 2010 a 2030, yn y drefn honno (Ffigur 1).

Rhwng 2010 a 2030, mae'r tueddiadau sy'n cynyddu'n gyflym ar gyfer bwyta da byw wedi rhoi pwysau ar newid yr arferion cynhyrchu mewn gwledydd sy'n datblygu, lle bydd systemau busnes amaethyddol helaeth yn cael eu disodli gan weithdrefnau amaethyddol helaeth [4]. Ar gyfer gwledydd BRICS , bydd tueddiadau defnydd AC yn cynyddu 99 y cant , sy'n uwch na'r twf incwm dinasyddion a ragwelir yn y cenhedloedd hyn.

Yn India, er enghraifft, mae cyfran y defnydd o asiantau AC (30 kg fesul cilomedr sgwâr) yn debygol o gynyddu i 312 y cant erbyn 2030. Yn rhyfedd iawn, defnyddiwyd bron i 70 y cant o asiantau AC, a ystyriwyd yn feddygol bwysig i iechyd pobl gan yr FDA, i mewn da byw yn yr Unol Daleithiau, gan fygwth iechyd dynol a lles anifeiliaid yn y pen draw [64]. Felly, mae llawer o wledydd, fel yr UE a Japan, wedi gwahardd y defnydd o asiantau AC fel hyrwyddwyr twf. Yn ogystal, mae gwledydd eraill, gan gynnwys Tsieina a'r Unol Daleithiau, yn bwriadu gwahardd ychwanegu gwrthfiotigau at borthiant anifeiliaid, a bydd ymchwil yn canolbwyntio ar hyrwyddwyr twf nad ydynt yn effeithio ar iechyd pobl [65].

Ateb arall posibl i'r problemau hyn yw ychwanegu ychwanegion dietegol sy'n deillio'n naturiol, megis probiotegau, sy'n cael effeithiau cynyddol ar iechyd a chynhyrchiant da byw (Tablau 1-3). Awgrymodd ymchwil diweddar gyda LAB probiotig mewn da byw y gellid defnyddio'r LAB fel strategaeth amgen i hyrwyddwyr twf gwrthfiotig [11,18,32,59-62].

3. Cymhwyso Probiotegau mewn Astudiaethau In Vivo ar gyfer Cynhyrchu Moch

Mae'r micro-organebau a ddefnyddir amlaf fel probiotegau mewn moch wedi'u cyflwyno yn Nhablau 1 a 2. Mae'n bosibl y bydd y genws Lactobacillus yn cael ei ystyried yn un o gydrannau amlycaf y coludd lletyol. At hynny, hyd yma, nid oedd unrhyw adroddiad o'r fath ar ragofalon diogelwch yn gysylltiedig â defnyddio Lactobacillus mewn moch wedi'i lunio. Mewn moch sy'n pesgi tyfu, mae ychwanegiad probiotegau wedi dangos effeithiau buddiol ar gymeriant bwyd anifeiliaid ochr yn ochr â phwysau cyfartalog yr anifail.

Ar ben hynny, roedd ychwanegu probiotegau yn lleihau gweithgaredd cyflenwad gwaed yn sylweddol, tra na nodwyd unrhyw newidiadau mewn lefelau gwrthgyrff, macroffagau, a gweithgareddau leukocyte [18,19]. Ar y llaw arall, gallai'r driniaeth probiotig helpu i wella perfformiad twf, ansawdd a chynhyrchiant da byw [11,20,21] (Tabl 3).

Mae ychwanegu probiotegau trwy'r geg i fabanod newydd-anedig yn newid patrymau cytrefu cynnar sy'n gysylltiedig â mwcosa mewn perchyll cynamserol ac, felly, yn lleihau atroffi mwcosaidd a chamweithrediad y perfedd, gan gynnwys dolur rhydd, sef un o'r anhwylderau gastroberfeddol mwyaf difrifol sy'n tarfu ar fabanod newydd-anedig moch bach [22,23]. Ar ben hynny, mae perchyll yn agored iawn i gytrefu'r perfedd gan ficro-organebau pathogenig sy'n achosi arafu twf a dolur rhydd, gan ddechrau o enedigaeth hyd at ôl-ddiddyfnu. Felly, awgrymir probiotegau trwy gydol y cyfnod hwn, ac mae llawer o astudiaethau wedi dangos effeithiolrwydd cynhyrchion o'r fath [11].

Awgrymwyd bod ychwanegiad probiotig (L. reuteri, B. subtillis, a B. licheniformis) moch ar ôl diddyfnu yn gwella perfformiad anifeiliaid [24]. Daethpwyd i'r casgliad bod yr ychwanegiad probiotig wedi helpu i hyrwyddo coluddyn iach trwy wella treuliadwyedd y maetholion, lleihau'r Salmonela fecal, yn ogystal â chynnwys E. coli, gwella lefel IgG serwm, ac mae'n debyg hefyd ymwrthedd i haint lleol.

Adroddwyd hefyd y gall ychwanegiad dietegol gyda 0.1 y cant (1.5 × 109 CFU/g) probiotegau (B. coagulans, B. licheniformis, B. subtilis, a C. butyricum) wella perfformiad twf, treuliadwyedd maetholion , proffiliau gwaed, a gall fodiwleiddio crynodiadau Lactobacillus ac E. coli a lleihau allyriadau nwyon gwenwynig fecal mewn moch diddyfnu [66].

Mae Kantas et al. (2015) fod B. toyonensis wedi gwella iechyd, yn ogystal â pherfformiad twf, ac y gallai amddiffyn rhag pathogenau enterig mewn perchyll ar ôl diddyfnu [25]. Gellir defnyddio probiotegau aml-straen ar grynodiad 0.1 y cant fel dewis arall yn lle strategaeth hybu twf [26]. Dangosodd yr LAB probiotig allu rhagorol i leihau cytrefiad coluddol microb pathogen, yn ogystal ag ymateb imiwn lleol cyffrous a gwella pensaernïaeth berfeddol [27,67] mewn perchyll. Ar y llaw arall, gall tarddiad straeniau probiotig, y dos o probiotegau mewn gwahanol hwsmonaeth wella, oedran perchyll a system fwydo gyflwyno canlyniadau cyferbyniol gyda'r un straenau probiotig [68].

Mae canlyniadau Masumizu et al. (2019) yn awgrymu y gellid defnyddio L. salivarius FFIG131 a L. salivarius FFIG71 fel ymgeiswyr imiwnobiotig ar gyfer datblygu porthiant imiwnolegol newydd yn y dyfodol, sydd yn ei dro yn gwella tâl i oleuo statws iechyd imiwnedd yn y gwesteiwr mochyn [29]. B. subtilis PB6 bwydo mewn moch diddyfnu cynyddu effeithlonrwydd porthiant a hybu imiwnedd, ynghyd â lleihau amonia fecal a dolur rhydd [30].

Mae'r astudiaeth in vivo gan Islam et al. (2021) bod bwydo imiwnobiotig yn arwain at fanteision iechyd cadarnhaol sylweddol wrth ddefnyddio sudd piclo rac wedi'i eplesu â L. plantarum N14 mewn moch, gan gynyddu cymeriant porthiant, effeithlonrwydd, ac ansawdd carcas [31].

Yn ogystal, mae astudiaeth arall gan Suda et al. (2021) fod yr imiwnobiotig L. delbrueckii subsp. Mae porthiant okara Delbrueckii TUA4408L wedi gwella'n sylweddol berfformiad twf ac ansawdd cig moch bach [32]. Roedd Tian et al. (2021) ymchwilio i ddylanwad diet wedi'i ategu â L. reuteri 1 (LR1) neu wrthfiotigau (olaquindox ac aureomycin) ar y longissimus thorasig (LT) a daeth i'r casgliad y gallai'r probiotig wella cyflwr iechyd ac ansawdd carcas moch wedi'u trin o'i gymharu â y grŵp rheoli [33]. Roedd ychwanegiad diet â probiotegau B. subtilis PB6 yn gwella perfformiad twf ac imiwnedd, ochr yn ochr â gostwng allyriadau amonia a nifer yr achosion o ddolur rhydd [30].

Ymhellach, fe wnaeth y diet â atodiad L. plantarum wella perfformiad twf yn sylweddol gynyddu cynnwys fecal Lactobacillus, a gostwng cyfrif E. coli mewn moch diddyfnu [34,69].

4. Cymhwyso Probiotegau mewn Astudiaethau In Vivo ar gyfer Cynhyrchu Cnofilod

Mae probiotegau ar gyfer anifeiliaid cnoi cil aeddfed wedi'u dewis yn bennaf ar gyfer targedu'r adran rwmen, sef y prif safle ar gyfer treulio bwyd anifeiliaid [70]. Mae amrywiaeth eang o facteria cwbl anaerobig, protosoa ciliate, ffyngau anaerobig, ac archaea yn ffurfio ecosystem microbaidd y rwmen, sy'n gyfrifol am ddadansoddiad ac eplesu 70-75 y cant o gydrannau bwyd [71,72]. Fformwleiddiadau burum byw (Saccharomyces) yw'r cynhyrchion sy'n cael eu marchnata amlaf o bell ffordd ar gyfer anifeiliaid cnoi cil [73,74]. Profwyd bod burumau byw yn hybu perfformiad anifeiliaid cnoi cil llaeth trwy wella eu himiwnedd [75].

Dangoswyd hefyd bod ychwanegiad burum byw dyddiol yn cynyddu metrigau twf (fel cynnydd pwysau dyddiol ar gyfartaledd, pwysau terfynol, a chymeriant bwyd) mewn gwartheg cig eidion [39,76]. Mae'r rhan fwyaf o'r effeithiau hyn wedi'u cysylltu â chynyddu crynodiad poblogaeth microbaidd cnoi cil cyfannol, sy'n arwain at gynnydd mewn gweithgaredd twf micro-organeb cellulolytig a threuliadwyedd ffibr cynyddol. Nododd nifer o astudiaethau blaenorol fod probiotegau mewn anifeiliaid cnoi cil wedi cynyddu eu perfformiad [77,78], er bod rhai astudiaethau [79] wedi canfod fawr ddim newidiadau, os o gwbl.

At hynny, awgrymodd astudiaeth ddiweddar fod ychwanegiad symbiotig i prebiotig sy'n deillio o furum a B. subtilis wedi gwella'n sylweddol y cyflyrau iechyd a chynhyrchiant cyffredinol yn ystod y cyfnod derbyn feedlot [80]. Yn ogystal, dangoswyd bod ychwanegu at gynhyrchion burum probiotig yn gwella ymateb llidiol gwartheg ar y dietau hyn. I gloi, mae'n bosibl bod manteision cyffredinol cynhyrchion sy'n seiliedig ar Saccharomyces ar berfformiad anifeiliaid yn gysylltiedig â gwell iechyd gwartheg a threuliadwyedd uwch o faetholion [81].

Rhoddwyd y probiotig i loi trwy gydol eu mis cyntaf o fywyd, ac roedd yn gwella eu microbiota perfedd a pherfformiad twf, yn ogystal â rhai paramedrau biometrig [41]. Felly, awgrymir nifer uchel o probiotegau cyfansawdd i hybu datblygiad rwmen a statws iechyd lloi Holstein [82]. Dywedwyd na chafodd probiotegau sy'n cynnwys sborau Bacillus a niwcleotidau unrhyw effaith synergaidd ar ddatblygiad lloi, eu lles, na bacteria fecal; fodd bynnag, mae atodiad niwcleotid yn lleihau lefelau feces Lactobacillus [83].

Roedd yn ymddangos bod ŵyn a gafodd probiotegau mewn maeth ar ôl diddyfnu yn dangos perfformiad gwell o ran cymhareb trosi porthiant, perfformiad twf, a threuliadwyedd maetholion [44]. Roedd probiotegau a weinyddwyd ar lafar i wartheg godro yn arddangos effaith systemig ar fynegiant genynnau, gan gynnwys genynnau sy'n ymwneud ag imiwnedd a homeostasis [45]. Roedd Zhang et al. (2016) yn anelu at ddatblygu diet wedi'i gyfoethogi â L. plantarum a B. subtilis ar loi Holstein, ac fe wnaeth y diet datblygedig gyda L. plantarum wella perfformiad twf, a threuliadwyedd maetholion, a lleddfu straen diddyfnu mewn lloi [43].

Yn achos lloi byfflo, cynyddodd yr ychwanegiad â L. acidophilus gynnydd pwysau'r corff ac effeithlonrwydd porthiant [46,84]. Mae’r astudiaeth yn awgrymu y gall llaeth wedi’i eplesu sy’n cynnwys LAB fod o fudd i loi ifanc oherwydd ei effeithiau cadarnhaol ar iechyd a thwf [46,84]. Cynyddodd ychwanegiad Ruminococcus flavefaciens mewn porthiant berfformiad cynhyrchu defaid [48]. Mae hefyd wedi'i nodi gan Izadi et al. (2020) y gellir defnyddio'r ceulyddion B. probiotig fel ffactor sy'n gwella i wella ansawdd llaeth a bwydydd llaeth [79,85].

For more information:1950477648nn@gmail.com