Sütten Kesme Stresinde Isı Şoku Proteinlerinin ve Bağırsak Mikrobiyotasının Düzenlenmesinde Polifenollerin Rolü Bölüm 2

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

4.1. Domuzlarda ve Ruminantlarda Sütten Kesme Stresi. Sütten kesilen domuzlar, hayvan sağlığı durumunu etkileyen bağırsak ve bağışıklık fonksiyonlarını değiştirebilen stresli dönemler yaşarlar.

Sütten kesme stresini en aza indirmek için gelişmiş araçlar kullanılmıştır; bununla birlikte, sütten kesme stresiyle mücadele için stratejiler geliştirmek için daha kolektif biyolojik anlayış gereklidir [62]. Sütten kesme stresinin faktörleri arasında domuzlar domuzdan ayrıldığında ortaya çıkan fizyolojik, çevresel ve sosyal zorluklar yer alır, böylece onları hastalıklara ve üretim kayıplarına karşı savunmasız hale getirir [62]. Gastrointestinal sistem, besinlerin sindirimi ve emilimi, elektrolit dengesi ve sindirim enzimlerinin salgılanması gibi çeşitli işlevleri yerine getirir ve zararlı moleküllere karşı bir bariyer görevi görür [62]. Diyette sütten katılara ani değişiklikler, domuzları büyüme oranlarının düşmesine yatkın hale getirir [62]. Mon-tagne ve ark. [63], sütten kesim sonrası yem alımının azaltılmasının bağırsak iltihabına katkıda bulunabileceğini, villöz yüksekliği ve kript derinliğini etkilediğini göstermiştir. Domuzlar, ince bağırsağın emilim kapasitesindeki değişiklikler nedeniyle düşük yem alımı yaşarlar [64]. Ayrıca Rao [65], sütten kesme stresiyle bağlantılı farklı bağırsak belirteçlerini vurgulayarak, sütten kesme stresiyle ilgili fizyolojik rahatsızlığı etkili bir şekilde azaltmıştır. Sütten kesme stresi ayrıca aşırı ROS üretimi ve antioksidan sistemin tükenmesi ile de ilişkilidir [66]. ROS'un ezici durumu, hücresel fonksiyona müdahale eder ve ardından TJ proteinlerini etkiler ve bu da artan bağırsak geçirgenliği ile sonuçlanır [67]. Ayrıca, domuz yavrularında sütten kesme stresinin önemli bir etkisi çok sayıda çalışma [68-71] tarafından iyi bir şekilde belgelenmiştir.

Daha fazla bilgi için lütfen buraya tıklayın

Sütten kesim stresi, buzağı yetiştiriciliği sisteminde canlı ağırlık artışını artıran ve sütten kesim aşamasında gastrointestinal gelişimi destekleyen çok önemli bir adımdır [72]. Bu nedenle, sütten kesme streslerinin varlığı [73], süt ineği üretim sistemini etkileyebilir ve buzağı ölümlerini artırabilir [74]. Şu anda, sığır ve süt buzağılarında fizyolojik ve immünolojik tepkiler konusunda sınırlı literatür mevcuttur. Çalışmalar, sütten kesme stresinin ani barınma ile birlikte toplam lökosit sayısını azalttığını, in vitro interferon-gama üretimini azalttığını ve sütten kesmeden sonraki 35 gün için ertelemeye kıyasla akut faz proteinlerinin seviyesini arttırdığını vurguladı. Ayrıca, ineklerdeki geçiş dönemi nötrofiliyi teşvik eder, interferon-y üretimini baskılar ve sütten kesim sonrası dönemden sonra yaygın olan akut faz proteinlerinin seviyesini artırır. Bu nedenle, sütten kesimden hemen sonra buzağılarda bağışıklık tepkisi göstergelerinde uzun bir geçiş baskılanmasıdır. Bu tür bağışıklık biyobelirteçleri gelecekte olası sütten kesme stresi oluşumlarını tahmin etmek ve solunum yolu enfeksiyonlarının üstesinden gelmek için kullanılabilir [75].

Daha fazla bilgi için lütfen buraya tıklayın

Sütten kesim öncesi dönemde bağırsak sağlığını iyileştirmeye yönelik spesifik yöntemler, buzağıların enterik enfeksiyonlara karşı savunmasızlığını azaltmak için gereklidir. Bağırsak sağlığı, GIT sisteminde hastalıksız durumu sürdürmeye atfedilen çeşitli faktörleri tanımlar [76]. Bağırsak mikrobiyomu içindeki modifikasyon, bağırsak sağlığı üzerindeki etkiyi tanımlayan temel bir katkıdır [76] ve buzağı bağırsak sağlığını iyileştirmek için bir pencere olarak kabul edilir. Yenidoğan buzağılar, buzağı ölümlerinin önemli bir nedeni olan enterik enfeksiyonlara karşı en savunmasızdır; bu nedenle özellikle buzağı sağlığı olmak üzere bağırsak sağlığının iyileştirilmesi için uygun özen gösterilmesi gerekmektedir [77]. Süt buzağılarının sütten kesilme stresinde bağırsak mikrobiyotasının rolü üzerine daha fazla çalışma için, iyi tanımlanmış bir makale tercih edilir [77].

4.2. Bağırsak Mikrobiyotası ve Sütten Kesilme Stresi.

Domuz endüstrisinde, yenidoğan domuz yavrularının gastrointestinal sistemi, sütten kesme sonrası ishale [78, 79] ve bağırsak emilimini, bağırsak bariyeri hasarını, iltihaplanmayı, oksidatif hasarı ve değişmiş mikrobiyal yanıtı doğrudan etkileyebilecek diğer bağırsak bozukluklarına [62, 79] eğilimlidir. 78]. Önceki literatür, spesifik bakteri topluluklarının enfeksiyon/patojenleri baskılama ve mukozal bağışıklığı artırma kapasitesini mümkün kılarken, bağırsak mikrobiyomunun bağırsak fonksiyonunun sürdürülmesinde ve konakçı sağlığının canlı bir rol oynadığını ortaya koymuştur [71]. Bu nedenle, bağırsak sağlığını geliştirmek için bağırsak mikrobiyota modülasyonu için yeni bir strateji düşünmektedir.

Bununla birlikte, sütten kesme stresi Lactobacillus grubunun spesifik zenginliğini azaltır ve Clostridium spp. Prevotella spp., Proteobacteriaceae ve E. coli, mikrobiyal çeşitlilik kaybına yol açar [80]. Ayrıca, sütten kesilmiş domuz yavruları, sütten kesilmiş domuzlara sağlanan diyet proteinlerinin veya liflerinin miktarı ve kaynaklarından büyük ölçüde etkilenen bağırsak mikrobiyotasının çeşitliliğini ve bileşimini göstermiştir[81]. Bağırsak hücreleri ve bağırsak mikroflorası içindeki besin bileşenleri arasındaki etkileşim, gastrointestinal sistem fonksiyonu için esasen hayati öneme sahiptir [82]. Beslenme havuzunun, bağırsak hücrelerinin yenilenmesi ve çoğalması için çok önemli olduğunu ve mikrobiyal topluluğun ayrılmaz bir parçası olduğunu belirtmekte fayda var [83]. Patojenik bakteriler, kommensal bakteriler yoluyla katabolize edemeyen uygun besinlerin kullanılmasını sağlar ve virülent faktörlerin ekspresyonunu destekler, örneğin, Salmonella ve enterohemorajik E.coli, etanolamini elde etmek için bir karbon veya nitrojen kaynağı olarak kullanma yeteneğine sahiptir. diğer mikrofloralarla rekabet ortamında beslenmenin yararı [83, 84]. Enterohemorajik E. coli, patojenik bakterilerin konakçı enterositlere yapışmasını destekleyen tip III salgı sistemini uyarmak için fruktoz tüketebilir [85]. Sonuç olarak, sütten kesilmiş domuz yavruları, patojenik bakterilerin ani çoğalmasına ve mikrobiyal çeşitlilik eksikliğine yanıt olarak bağırsak iltihabına ve sütten kesim sonrası ishale karşı savunmasızdır [86]. En son makalenin bulguları, kutsal polifenolün (HP), bağırsak disakkaridaz aktivitelerini, bariyer fonksiyonunu ve kısa zincirli yağ asidi (SCFA) üretimini teşvik ederek LPS aracılı bağırsak hasarının hafifletilmesini sağladığı ve bağırsak iltihabını baskıladığı sonucuna varmıştır [87]. Liedel ve ark. [88], bazı antioksidan maddeler yararlı bakterilerle önemli bir ilişki ve E.coli ile ters bir ilişki ortaya koymuştur. Bununla birlikte, belirli maddeler ve bakteriler, domuzlarla zıt bir ilişki olduğunu gösterdi.

5. Polifenoller, Isı Şok Proteinleri ve Bağırsak

Sütten Kesilme Stresinde Mikrobiyota

Diyet yaklaşımları, HSP ekspresyonunu in vivo olarak değiştirir ve Treg gibi spesifik immün yanıtları hedefleyerek konakçı sağlık yanıtını artırır. Farelerde karvakrolün oral indüksiyonu, Peyer yamaları ve Treg'lerde HSP70 ekspresyonunun artmasına neden olur ve bir hayvan modelinde indüklenen artriti inhibe eder 89]. Çok sayıda besleyici bileşiğin ayrıca in vitro ve in vivo [90-92] GI yolundaki HSP ekspresyonunu etkilediği belgelenmiştir. Antosiyanin siyanidin-3-O-glukopiranozit ve onun aglikon formu, siyanidin klo-ridi, kısmen Caco2 hücrelerinde HSP70'in uyarılmış ekspresyonu yoluyla antioksidan etkiler gösterdiği belgelenmiştir [93]. Aynı etki, 10-100wM'de [94] naringenin kullanılarak da rapor edilmiştir. Buna ek olarak, polifenoller üzerinde yapılan in vitro çalışmalar, 30-100μM'de flavonoid kersetin ve 150uM'de flavon gibi diğerlerinin olduğunu belgelemiştir. , 100μM'de kaempferol ve 100μM'de genisteinin, iHSP'lerin özellikle iHSP70'in güçlü inhibitörleri olduğu bilinmektedir [95,96]. Üzüm çekirdeği ekstraktının (polifenoller) bir sığır GECline [97] içinde iHSP70'i baskıladığı da gösterilmiştir, bu da birkaç polifenolün iHSP'ler üzerinde olumsuz bir etkisi olduğunu düşündürür. Resveratrol ile tetiklenen HSP70 ekspresyonu, ısı şoku tepkisinin sıcaklık artışını azaltır ve hücreleri stres seviyelerinin zararlı etkilerinin üstesinden gelmeye hazırlar [98]. Ayrıca resveratrol, ROS aracılı hücresel hasarı bastırmak [99] ve MDA seviyelerini azaltarak ve SOD aktivitesini artırarak ve Caco2'de ROS'un hücre içi ekspresyonunu hafifleterek H,O2 ile indüklenen lipid peroksidasyonunu iyileştirmek için GSH'yi azaltılmış bir biçimde getirir. hücreler[100]. Resveratrol ile indüklenen HO-1 sinyali, PKCaktivitesini ve P38 fosforilasyonunu baskılayarak TJ proteinlerinin ekspresyonu için çok önemlidir[100]. Ayrıca, bağırsak bütünlüğünü korumak için anti-inflamatuar düzenleyici T hücrelerinin uyarıcısı olduğu bilinen resver-atrol ile aktive edilmiş HSP. HSP stimülasyonu, IKB'yi [101] düzenleyerek NF-xB stimülasyonunu bloke eder.

Domuz üretiminde yüksek sıcaklık, taşıma, sütten kesme, egzersiz ve hücrelerin toksinlere maruz kalması gibi HSP ekspresyonunun uyarılmasında rol oynayan çeşitli faktörler vardır. HSP27, HSP60 ve HSP70 gibi HSP'ler, ısı stresi koşullarında bunalırlar. GIT'de HSP ekspresyonu, sütten kesme ile değiştirilir ve GIT bölgesine ve sütten kesme sonrası aşamaya bağlıdır [102]. Bunun dışında, HSP'ler, ekspresyonlarını HSP25, HSP27 gibi bağırsak epitel hücrelerinde gösteren korunmuş proteinlerdir. ve HSP 70 ve sayısız hücresel fonksiyona katkıda bulunmuştur [103, 104]. iHSP'lerin, TJ proteinlerine aracılık ederek ve hücreler üzerinde oksidatif ve inflamatuar stresin neden olduğu hakareti geri çevirerek bariyer fonksiyonunu düzenlemesi dikkate değerdir [26]. Bağırsak ve kolonik epitel hücrelerinin her ikisi de iHSP uyaranlarına karşı benzer tepkiler verir. Gut iHSP mikropsuz hayvanlarda yok olur [105,106]. Ayrıca, ısı şoku proteinlerinin ve bağırsak mikrobiyotasının diyet müdahalesi hakkında kapsamlı bilgi [51] tarafından iyi bir şekilde belgelenmiştir. Hayvanlar, Şekil 2'de gösterildiği gibi adaptasyonları sırasında farklı stresler yaşarlar.

6. Sütten Kesme Stresinde Polifenollerin Düzenlenmesi

Aracılık eden Gut Microbiota

Beslenme araştırmaları, belirli yem katkı maddeleri ile sürekli olarak gelişmektedir [107]. Son zamanlarda, gıda üreticileri ve tüketiciler, yem katkı maddelerini teşvik etmeye ve doğal bileşiklere öncelik vermeye ilgi duymaktadır. Polifenoller oldukça etkilidir ve antimikrobiyal [108], antioksidatif [109, 110] ve antiviral [11l] aktiviteler sergiler ve bitkilerden kaynaklanan büyük doğal biyoaktif bileşik gruplarıdır. Antioksidan bileşikler, hayvanlarda oksidatif stresi azaltmak ve hayvansal kaynaklı ürünlerin antioksidan potansiyelini arttırmak için de uygulanabilen polifenoller açısından zengindir[112]. Bununla birlikte, bazı bilim adamları, polifenollerin zayıf emilim etkinlikleri nedeniyle vücutta antioksidan kapasiteye sahip olmadığını, ancak hücre sinyalini veya mikro-biyal metabolitleri etkileyerek diğer biyoaktiviteleri gerçekleştirebileceklerini öne sürmektedir[113]. Örneğin, flavonoid, kanser ve kalp hastalığının ilerlemesini etkilemek için protein kinaz ve lipid kinaz yolunda hareket edebilir[114].

bağırsak mikrobiyal topluluğunun ne olduğu, önceki çalışmalar tarafından iyi bir şekilde deşifre edilmiştir[109,115]. Bitki polifenollerinin farklı kaynakları yukarıda tartışılmıştır. Bu bileşiklerin in vitro ve in vivo çalışmalarda gözlemlenen canlı aktivitelerinin antioksidatif, bağışıklık uyarıcı ve antienflamatuar aktivitelere sahip olduğu bildirilmektedir [116-120].

Bir Çin bitkisel bitkisi olan Eucommia ulmoides(EU)flavone, sağlığı geliştirici etkiler sağlayan çeşitli bileşikler içerir [121]. Bu bitkinin yaprağı, serbest radikalleri doğrudan temizleyerek, ROS ve nitrik oksiti baskılayarak proinflamatuvar sitokinleri inhibe ederek, siklooksijenazları (COX'ler) ve indüklenebilir nitrik asitleri kapsayan inflamatuar genleri azaltarak sağlık üzerinde faydalı etkiler sağlayan zengin bir flavonoid kaynağıdır[31,122]. oksit sentaz(iNOS),antioksidatif enzimlerin düzenlenmesi, NF-xB ve AP-1 gibi transkripsiyon faktörlerinin manipüle edilmesi ve Nrf2 sinyal yolunun arttırılması[123, 124]. Eucommia ulmoides flavonlarının LPS ile tetiklenen enter-osit hasarına (bağırsak domuz epitel hücre hattı (IPEC-J2)) karşı in vitro koruyucu etkisi Hussain ve ark. [120]. 10 ug/mL EUF'nin dahil edilmesi, hücre canlılığı, çoğalma, hücre döngüsü ve apoptoz, mitokondriyal biyoenerjetik ve NF-xB protein yolu üzerinde faydalı etkiler sağlamıştır. Hücrenin hayatta kalması ve sinyal yolu olarak hizmet eden EUF ile aktive olan PI3K/AKT, LPS'nin olumsuz etkilerini iyileştirdi ve enterosit bütünlüğünü restore etti. Chun ve ark. [119], Eucommia ulmoides flavonların (polifenoller) diyet takviyesinin, oksidatif stresin diquat modeliyle mücadele edilen sütten kesilmiş domuz yavrularında büyüme performansını arttırdığını göstermiştir. Eucommia ulmoides flavones, sütten kesilmiş domuz yavrularında bağırsak morfolojisinde oksidatif stres ve inflamasyonun azalması, inflamatuar sitokinlerin azalması, antioksidan tepkinin artması ve villus yüksekliğinin, villus yüksekliğinin ve kript derinliğinin artması yoluyla verimli sonuçları daha da belirtti.

Çay polifenollerinin (TP) sütten kesilmiş domuz yavrularının dikuat meydan okumalı bir modeli üzerindeki olumlu etkisi Fiesel ve diğerleri tarafından iyi tanımlanmıştır.[125] Sonuçlar, diyet TP'sinin oksidatif stresi azalttığını ve bir dereceye kadar büyüme performansını desteklediğini göstermiştir. CD4b/CD8b oranı, oksidatif stresin neden olduğu bağışıklık bozulmasının iyileşmesini düşündürecek şekilde artırıldı. Ayrıca, TP, oksidatif stres tarafından artan I-1 ve IFN-y seviyesini azalttı. Bununla birlikte, TP, IL'nin serum konsantrasyonunu -4 arttırdı, bu da Thl'nin Th2'ye tepkisindeki değişiklikleri gösterir. Böylece sonuçlar, TP'nin sütten kesilmiş oksidatif strese karşı immünomodülatör tepkisini gösterdi.

Polifenoller de dahil olmak üzere zengin bir besin bileşikleri kaynağı olan Poaceae familyası ile ilişkili koix tohumu, Çin, Japonya, Tayland ve Burma'dan gelmektedir[126,127]. Dairy [128] tarafından yapılan bir araştırma, coix tohum ekstraktının büyüme performansını önemli ölçüde arttırdığını, yoğunluğu arttırdığını ve

GIT villusunun uzunluğu, Bacteroidetes ve Lactobacillus cinsinin bolluğunu arttırdı ve bağırsak mikrobiyotasında Prevo-tella zenginliğini azalttı. Bu nedenle, domuz üretiminde potansiyel bir yem takviyesi kaynağıdır. Daha önceki bir çalışmada, Ishi-hara ve arkadaşları[129] hayvan performansını artırmak için üzüm çekirdeği ve üzüm marcmeal özütü (GSGME) veya harcanmış şerbetçiotu (SH) kullanmıştı. Deneyinde, GSGME veya SH takviyesi sunulan domuzlar, dışkı mikrobiyotasında artan bir kazanç: yem oranı, düşük uçucu yağ asitleri seviyeleri ve azalmış Streptococcus spp. ve Clostridium küme XIVa sayılarını ortaya çıkardı. Ayrıca, her iki grubun takviyesi, duodenum, ileum ve kolonda birkaç proinflamatuar genin ekspresyonunu azalttı. Sarker ve ark.[130] tarafından yapılan bir araştırma, bitki polifenollerinin sütten kesilmiş domuz yavrularının antioksidan durumunu etkilediğini ortaya koydu. Sonuçlar, optimize edilmiş bitki polifenol takviyesinin, MDA seviyesini azaltarak plazma antioksidanlarını artırabileceğini vurguladı. Oliveira ve ark. [131], bitki kaynaklı polifenollerin bağırsak sağlığına faydalı etkileri olduğunu ortaya çıkardı. Ayrıca, polifenollerin (elma ve kırmızı şarap posası) daha yüksek flavonoid içeriğine sahip olduğu, yem katkı maddesi olarak ima edildiği ve villus morfolojisi ve bağırsakla ilişkili lenfoid doku (GALT) aktivasyonu üzerinde faydalı etkiler sağladığı ve domuz sağlığını artırabileceği belirtildi. Bağırsak mikrobiyotasının düzenlenmesinde polifenollerin rolü Tablo 1'de iyi bir şekilde açıklanmıştır.

Şu anda, domuzlarda sütten kesme stresi ve polifenol katkı maddeleri ile başarılı beslenme müdahale stratejileri hakkında birçok çalışma belgelenmiştir, ancak ne yazık ki manda, sığır, keçi ve koyunlarda bu kadar geniş bir literatür bulunmamaktadır. Hayvan büyümesini ve üretimini iyileştirmek için sütten kesme stresinin önemini ve bunların polifenollerle olası diyet müdahalelerini vurgulayan kanıtları sıralamak için elimizden gelenin en iyisini yapmaya çalıştık.

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