Sütten Kesme Stresinde Isı Şoku Proteinlerinin ve Bağırsak Mikrobiyotasının Düzenlenmesinde Polifenollerin Rolü Bölüm 1

Lütfen iletişime geçinoscar.xiao@wecistanche.comdaha fazla bilgi için

Bağırsak mikrobiyotası, konak fizyolojisi üzerinde faydalı etkiler sağlayan çoklu işlevler sergileyen bağırsak ekosisteminin doğal sakinleridir. Sütten kesme stresinde bağırsak mikrobiyotasındaki rahatsızlıklar, bağışıklık sistemi ve oksidatif stresle ilişkili protein yolları tarafından düzenlenir. Sütten kesme stresi ayrıca bağırsak mikrobiyota tepkisini değiştirir, sindirilebilirliği sınırlar ve inflamatuar moleküllerin üretimi yoluyla hayvan üretken performansını etkiler. Isı şok proteinleri, fizyolojikten patolojik bakış açısına kadar bir dizi işlevi yerine getiren ve hücresel stres tepkisini yeniden şekillendiren moleküler şaperonlardır. Savunma mekanizmasında yer aldığı için polifenoller, muazzam uyaranlara karşı hücresel toleransı sağlar. Polifenoller, varlıklarını bol miktarda gösteren, doğa tarafından kutsanmış bileşiklerdir. Daha geniş bulunabilirlikleri ve popülerlikleri nedeniyle, güçlü immünomodülatör, antioksidatif ve anti-inflamatuar aktiviteler gösterebilirler. Umut verici sağlığı geliştirici etkileri, farklı hücresel ve hayvan çalışmalarında gösterilmiştir. Polifenollerle yapılan diyet müdahaleleri, bağırsak mikrobiyom tepkisini değiştirebilir ve iltihaplanma ile ilgili sütten kesme stresini azaltabilir. Ayrıca, polifenoller, iyileştirme yoluyla sağlık açısından tercih edilen etkiler ortaya çıkarır.iltihaplısindirilebilirliği iyileştirmek ve böylece hayvansal üretim üzerinde koruyucu bir etki sağlamak için işlemler. Burada, bu makalede, bağırsak mikrobiyota işlevini bozan stresi kesmede diyet polifenol müdahale stratejilerinin rolünü genişleteceğiz ve ayrıca bağırsak sağlığında ısı şoku proteinlerine vurgu yapacağız. Bu gözden geçirme makalesi, hayvan sağlığı üzerinde önemli bir etkisi olacak polifenoller içeren bir diyet formüle etmek için yem endüstrisine yeni bir yön vermektedir.

Daha fazla bilgi için lütfen buraya tıklayın

1. Giriş

Bağırsak mikrobiyotası, bağırsakların doğal sakinidir.mide-bağırsakon yıllar boyunca karşılıklı anlayışa sahip bir konakta ikamet eden yol [1]. Konak homeostazı içinde bakımlı bir bileşim ve denge sağlar [2]. Domuzların bağırsak mikrobiyotası, zamanla ve gastrointestinal sistem boyunca değişen canlı kompozisyon ve çeşitliliği temsil eder [3]. Mikrobiyal kolonizasyonun başlangıcı doğumda gelişmeye başlar ve domuz sütü tüketimi ile şekillenir[4] ve bu nedenle emzirme dönemi bağırsak mikrobiyal değişikliklerini gösterir. Sütten kesme dönemi, özellikle domuz yavrularına sıvı süt yerine katı bir diyet sunulduğunda ekimden 3 ila 4 hafta sonra başlar. Sütten kesilmiş domuz yavruları, beslenme, fizyolojik ve psikolojik stres faktörlerine karşı hassastır, bu da bağırsak morfolojisi, fizyolojik işlev ve bağırsak mikrobiyotasında değişikliklere yol açar [5,6]. Bağırsak mikrobiyotasındaki değişiklik, sütten kesme sonrası diyare için ana faktör olarak kabul edilir [7]. Bağırsak mikrobiyotasının temel işlevi, sindirilemeyen besinleri sindirmektir, ancak aynı zamanda, konakçı fizyolojisi üzerinde etkili bir etkiye sahip olan besin emilimine, metabolizmasına ve sindirilen besinlerin depolanmasına da yardımcı olur [8]. Bağırsak mikrobiyota bileşimindeki değişimdeki bozulma, çeşitli patojenik bozukluğa yol açabilir [9,10]. Bu nedenle, konakçı sağlığındaki iyileştirme, bağırsak ekosisteminin, özellikle bağırsak mikrobiyotasının net bir şekilde anlaşılmasını gerektirir [11].

Cistanche bağışıklığı artırabilir

Ezici serbest radikallerin oksidatif stresi indüklediği, serbest radikalleri temizlemeyi tehlikeye attığı ve oksidan/antioksidan dengesini etkilediği iyi anlaşılmıştır. Oksidatif stres ayrıca fitopatojenik bir yanıt uygulamak için sinyal molekülleri ile iletişim kurar. Genel olarak, domuzlarda ve sığır buzağılarında bağırsak sağlığı üzerinde belirgin bir etkiye sahiptir ve bu da nihayetinde üretimini en aza indirir[12,13]. Domuzlarda bağırsak mikrobiyotası üzerine araştırmalar, sadece hayvanın sağlıklı bir bağırsaklarının oluşturulmasına yardımcı olmakla kalmayacak, aynı zamanda anatomik ve fizyolojik özelliklerin benzerliği nedeniyle insan çalışmalarına da fayda sağlayacaktır. Polifenollerin etkisi, sonraki bölümlerde tartışılacak olan sütten kesme stresini hafifleterek bağırsak mikrobiyotasını şekillendirir.

2. Gut Microbiota Tarafından Polifenollerin Metabolizması

Diyet polifenolleri, bitkiler, meyveler, sebzeler, kakao, çikolata, çay, kahve ve şarap gibi çeşitli kaynaklardan elde edilen doğa bazlı biyoaktif bileşiklerdir [14]. Doğal olarak, bunlar hidroksillenmiş fenil parçaları olarak kategorize edilen heterojen bileşiklerdir. Farklı yapısal özellikleri nedeniyle flavonoidler ve flavonoid olmayanlar olarak dağıtılırlar [15]. Bileşiklerin çoğu flavonoidler kategorisine girer; Doğada şimdiye kadar 9000'den fazla yapısal olarak farklı bileşik araştırılmıştır. Fenolik bileşiklerin benzersiz kimliği aşağıdakilerden oluşur:difenilpropanortak niteliklere sahip iskelet(C6-C3-C6) yapısı. Ayrıca flavonoidler, çeşitli yapısal davranışlarına göre altı alt gruba ayrılır [16,17]. Bu bileşikler tüketildikten sonra insan vücudu onları ksenobiyotikler olarak tanır; bu nedenle bileşiklerin biyoyararlanımı mikro ve makro besinlerden daha düşüktür. Bileşiğin doğası göz önüne alındığında, ince bağırsaktan hızla geçerler [18] veya neredeyse değişmeden kolona doğru hareket ederler [19, 20]. Veriler, toplam polifenol absorpsiyonunun yaklaşık 1/9'unun ince bağırsakta gerçekleştiğini, geri kalanının ise kalın bağırsak lümeninden daha düşük bir konsantrasyonda aktarıldığını, burada konjuge olduklarını ve bağırsak lümeni yoluyla safra yoluyla atıldığını ve maruz kaldıklarını ortaya koymuştur. enzimatik aktiviteler [21-23]. Daha büyük polifenol molekülleri, neredeyse orijinal bir yapıda kolona ulaşır ve daha sonra konjugatlarla birlikte bağırsak mikrobiyotasının etkisiyle metabolize olur ve safra yoluyla bağırsak lümeninde elimine edilir. Polarite, moleküler kütle, bitki matrisi, sindirilebilirlik ve absorpsiyon gibi biyoyararlanımlarını etkileyen birkaç faktör vardır [24]. Polifenoller ince bağırsaktan emildikten sonra, aglikonlar biyotransformasyonu enterositlerde ve sonra hepatositlerde geçirir. Daha sonra üretilen metabolitler farklı organlara dağılır ve son olarak idrarla elimine edilir. Ve bilim adamları, polifenolden zengin gıdaların insan kanının antioksidan kapasitesi üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesinde, gönüllülerin gıda alımını dikkate almayabileceğini ve bunun insanların kan antioksidan kapasitesini etkilemede ana etki olarak işlev görebileceğini belirttiler [25]. Ayrıca, polifenollerin biyoyararlanımı hakkında kapsamlı bilgi [26-30] tarafından tartışılmaktadır. Sağlığı koruyucu etkileri gösteren polifenol yapısı Şekil 1'de iyi bir şekilde gösterilmiştir.

3. Polifenollerin Mikrobiyal Üzerindeki Etkileri

Kompozisyon ve Metabolizma

Gastrointestinal sistem (GIT), kolonda çok sayıda bakteri türü yaşar. Ağırlıklı olarak bulunan mikrobiyotafilumFirmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, vb. [31]. Spesifik mikrobiyota bileşimi, ishal ve antibiyotik tedavisi gibi bazı durumlarda veya beslenme müdahalesi ile değişebilir [32]. Diyet, bağırsak mikrobiyotasını etkiler ve olumlu ya da zararlı kaygılarla refahın önemini değiştirebilir. Prevotella, bağırsak sistemindeki ana bakteri olarak, karbonhidratlarla zenginleştirilmiş bir diyetten sorumludur, Bacteroides ise hayvansal protein ve doymuş yağdan zengin diyetin alımından sorumludur [33,34]. Birkaç bakteri özellikle Flavonifraktör plauti, Slackia equolifaciens ve Slackia izoflavonikonvertenler birçok polifenolün metabolizmasında yer alır. Diyetteki polifenol alımı kabaca 1 g'dan fazla olarak hesaplanır, bu da Cintake vitamininden 10 kat daha fazladır[35]. Polifenoller ve bağırsak mikrobiyomu (GM) arasındaki ilişki [36] tarafından başka bir yerde tanımlanmıştır.

Bağırsak mikrobiyotasının modifikasyonu ile ilgili polifenol mekanizmasının düzeltilmesi ve işlevini doğrudan veya dolaylı bir şekilde yerine getirmesi gerekir. Ya bakteriyel büyümenin aktivasyonunu ya da baskılanmasını içerirler. Bastırılmış bakteri üremesi, aktif patojenik bakterilerin gelişmesini engelleyen polifenollerin bakteriyostatik veya bakterisidal etkisini tanımlar. Bu nedenle, bu bileşiklerin seviyesini ve özelliklerini değerlendirmek çok önemlidir. Polifenol metabolitlerinin dolaylı etkisi, başka bir bakteri grubunun büyümesini teşvik ederek bir bakteri grubunun gelişimini tetikleyebilir [37,38]. polifenol düzenlenmesi

bağırsak mikrobiyotasının bolluğu ve çeşitliliği üzerine alım, bağırsak mikrobiyal topluluğunun çeşitli substrat tercihleri ​​ve metabolik yetenekleri ile ilişkili olabilir [39]. Poli-fenol, belirli bakteri türlerinin baskılanması yoluyla Firmicutes/Bacteroidetes(F/B) oranını etkileyebilir. türler [40]. Randomize, çift kör, plasebo kontrollü bir insan denemesi, 12 hafta boyunca sırasıyla 282 ve 80 mg/gün epigallocatechin-3-gallat ve resveratrolün oral tüketiminin, Bacteroidetes ve Pla-cebo'ya yanıt olarak obez bireylerde feca-bakteri prausnitzi [41]. Diyetle 30 mg/kg/gün quercetin alımına maruz bırakılan sıçanlar, F/B oranını azaltarak ve obez ile ilgili bakterilerin, örneğin Erysipelotri-chaceae, Bacillus, bolluğunu azaltarak yüksek yağlı diyetin tetiklediği bağırsak mikrobiyota bozulmasını engelledi. ve Eubacterium cylindroides [42]. Polifenol bakımından zengin gıdaların/özütlerin indüklenmesi ayrıca bağırsak mikrobiyotasının kompozisyonunu da değiştirmiştir. Köpek, 18 hafta boyunca yeşil çay polifenol özleri sundu ve Bacteroidetes ve Fusobacteria bolluğunu bastırdı ve Firmicutes'i geliştirdi [43]. Yüzde 5 ve yüzde 10 dondurularak kurutulmuş siyah ahududu tozunda diyet antosiyaninleri ile tedavi edilen ve 12 hafta boyunca azoksimetan/DSS ile tehdit edilen fareler, örneğin Faecalibacterium prausnitzi, Lactobacillus ve Eubacterium rectale gibi yararlı bakterilerin dışkı bolluğunu arttırdı ve bolluğu reddetti. - Desulfovibrio sp gibi patojenlerin dansı. ve Enterococcus spp. [44]. En son bulgu, yaban mersini polifenolik özütünün ve yaban mersini izole fraksiyonunun yüksek yağ-sükroz diyetine maruz bırakılmasının, obez farelerde polifenolü parçalayan bakteriler Adlercreutzia equolifaciens'in büyümesini artırdığını ve bu bakterilerin polifenol metabolizmasına eklenmesinin rol oynayabileceğini gösterdi. biyoaktif moleküller kullanılarak obezite ve diyabette metabolik bozuklukların hafifletilmesi [45]. Genel olarak, polifenollerin yapısı, optimum dozlar ve mikroorganizmaların türü, bakteri büyümesi ve metabolizması üzerindeki poli-fenol etkisini etkileyebilir. Polifenoller yararlı bakterilerin zenginleşmesini artırabilir, örneğin bağırsak bariyer fonksiyonunu koruyan Bifidobacterium ve Lactobacillus, nükleer faktör-kappa B(NF-xB) stimülasyonunu baskılayarak anti-inflamasyon etkisini gösteren Faecalibacterium prausnitzii ve Roseburia spp. bütirik asit üreticileri [46]. Bu çalışma, Gram-pozitif bakterilerin, Gram-negatif bakterilere karşı polifenollere karşı savunmasız olduğunu göstermiştir. Bu değişiklikler, bakterilerin hücre duvarı kompozisyonundaki farklılığa bağlı olabilir [47].

4. Isı Şok Proteinleri ve Bağırsak Sağlığı Isı şok proteinleri (HSP'ler), stresle denatüre proteinlerin katlanmasını, açılmasını ve yeniden katlanmasını doğrulayabilen büyük bir moleküler şaperon ailesidir [48].

HSP'ler moleküler ağırlıklarına göre yedi aileye ayrılır [49]. Üyelerin çoğu, proteinleri düzeltmek için stabilize eden veya stres hücresi tepkisinden zarar gören proteinlerin yeniden katlanmasını destekleyen bir şaperon görevi görür [50]. HSP'ler, bağışıklık tepkilerinde temel işlevlere hizmet eder ve mukozal bariyer bütünlüğünü ve bağırsak homeostazını koruma eğilimindedir. Bağırsak epitel hücrelerinde ısı şoku protein üretiminin ana indükleyicilerinin enterik mikrobiyota olarak kabul edildiğine tanık olunmaktadır [51]. Sıkı bağlantı proteinlerini (TJ'ler) düzenleyerek bağırsak bariyeri işlevini düzenlerler. Bağırsak epitel hücrelerinin (IEC) hücreler arası boşluğu, bağırsak geçirgenliğini korumaktan sorumlu olan TJ proteinleri ile doğal olarak korunur. Bu proteinler, mikroplar ve antijenlerden oluşan dış uyaranlara karşı sürekli olarak yeniden şekillenir [52].

HSP27, hücrenin hayatta kalmasını, çoğalmasını ve farklılaşmasını düzenleyen ve NF-xB'ye bağlı apoptotik yolları [53-56] baskılayan nükleer faktör-xB (NF-xB) sinyallerini kullanarak hücre çoğalmasını aktive eder. HSP27, hücresel streslerden sonra katlanmamış proteinlerin hem ubikuitine bağımlı hem de ubikuitinden bağımsız bozunmasını onaylar. Etkilerini, stres hücresi sinyalinin erken aşamalarını baskılamak, proapoptotik proteinler kullanarak reaktif oksijen türlerinin üretimini inhibe etmek ve/veya kinazlar gibi hayatta kalma yanlısı proteinleri uyarmak gibi mitokondrinin yukarısındaki ve aşağısındaki çeşitli apoptotik yol yolları üzerinde sergilerler. proapoptotik sinyallerin serbest bırakılmasımitokondri[53-56]. Ayrıca, HSP'ler ayrıca antioksidatif aktivitelere sahiptir ve antioksidan enzimleri [53-56] uyararak aşırı reaktif oksijen türlerini baskılayabilir. Örneğin, iHSP27, sitokrom-c'nin mitokondriyal salınımını inhibe edebilir ve c-Jun N-terminal kinaz veya kaspaz aktivitesi gibi belirli kinazları baskılayabilir. Kısaca, iHSP27 ve iHSP70'in, sayısız ima yoluyla hücre hayatta kalmasını ve streslere karşı direnci arttırdığı rapor edilmiştir. farklı hücre hatlarında yollar.

Isı şoku proteinleri ve majör histo-uyumluluk kompleksi (MHC), peptit antijen sunumunda [57-59] gelişen moleküllerdir. Hücre dışı HSP'ler, geçiş benzeri reseptörler 2 ve 4 gibi farklı reseptörleri uyararak doğrudan antijen sunan hücrelerle teması mümkün kılar; CD91, tehlike sinyalleri uygular ve böylece doğuştan gelen bağışıklık tepkileri gösterir [57]. Hücre dışı HSP27(eHSP27), bağışıklık hücrelerinin tipine bağlı olarak bir anti-inflamatuar yanıta sahip olduğu gösterilmiştir-23. Ayrıca, eHSP27 monositler tarafından interlökin (IL-10) gibi anti-inflamatuar sitokinleri aktive eder ve olgun dendritik hücrelere ve makrofajlara farklılaşmayı bastırır. Gut iHSP'leri, sitokinler tarafından modüle edilen proin-inflamatuar NF-xB yolunu etkiler. iHSP'ler NF-xB sinyallerini bastırır ve bağırsak epitel hücrelerinde rapor edilir[60,61]. Mekanizmalar, IxBa'nın uyarılmasına ve IxB proteininin fosforilasyonunun ve bozulmasının baskılanmasına bağlanabilir.

Bu makale Hindawi Oksidatif Tıp ve Hücresel Uzun Ömür Cilt 2021, Makale Kimliği 6676444, 13 sayfa https://doi.org/10.1155/2021/6676444'ten alınmıştır.