Tributüriini füsioloogiline reguleerimismehhanism ja selle kasutamine loomakasvatuses
Viimastel aastatel on loomakasvatuses laialdaselt kasutatud antibiootikume loomahaiguste ennetamiseks ja tootmistulemuste parandamiseks. Antibiootikumide kasutamine on tõhus vahend intensiivse ja suuremahulise tootmise arendamiseks. Antibiootikumide liigse kasutamise tõttu on aga tekkinud tõsine ravimisõltuvus, mis põhjustab bakterite resistentsust ja antibiootikumide jääke, mis ohustavad tõsiselt inimeste ja loomade tervist. Seetõttu on uudsete antibiootikumide alternatiivide uurimine viimastel aastatel muutunud uurimistööks. Loomakasvatuse arendamise peamine ülesanne Hiinas ja kogu maailmas on roheliste, tõhusate ja ohutute antibiootikumide alternatiivide väljatöötamine. Tributüriin (TB) on võihappe ja glütserooli esterdamisprodukt, millel on pikk poolestusaeg ja puuduvad toksilised kõrvalmõjud. Pankrease lipaas võib seda lagundada loomasooles, et toota 3 molekuli võihapet ja 1 molekuli glütserooli, mis seejärel transporditakse verega keha erinevatesse kudedesse ja organitesse, et avaldada mõju. Tuberkuloosi lisamine toidule võib parandada loomade kasvuvõimet, soodustada soolestiku arengut, tugevdada immuunsust ja tagada looma keha tervise. Käesolevas artiklis käsitletakse tuberkuloosi füüsikalis-keemilisi omadusi, metaboolseid radu, füsioloogilisi funktsioone, toimemehhanisme ja rakendusi loomakasvatuses, eesmärgiga pakkuda teoreetilisi viiteid soolestiku tervise reguleerimiseks ja loomakasvatuse uuringute jaoks, kasutades tuberkuloosi uudse söödalisandina.
1. TB tunnused ja metaboolsed rajad
1.1 TB füüsikalis-keemilised omadused
TB, tuntud ka kui glütserooltributüraat, on 3 võihappemolekuli ja 1 glütseroolimolekuli esterdamise produkt. See on tüüpiline võihappe derivaat, mis kuulub lühikese ahelaga rasvhapete estrite hulka, molekulvalemiga C15H26O6 ja suhtelise molekulmassiga 302,36. Molekulaarne struktuur on näidatud joonisel 1. TB on üldiselt värvitu õline vedelik, millel on kerge rasvane aroom ja kergelt mõru maitse. Seda on äärmiselt raske lahustada vees, kuid see lahustub kergesti etanoolis, kloroformis ja eetris, sulamistemperatuur on -75 kraadi ja keemistemperatuur 305-310 kraadi, mistõttu on selle füüsikalis-keemilised omadused suhteliselt stabiilsed.
1.2 TB metaboolsed rajad
TB-l, mis on teatud tüüpi lipiidid, on metaboolsed rajad, mis on tihedalt seotud lipiidide metabolismi ja imendumismehhanismidega. Lipiidide seedimisel loomakehas on lipaasil kõige tugevam toime triglütseriididele, millele järgnevad diglütseriidid ja kõige nõrgem toime monoglütseriididele, eriti 2-monoglütseriididele. Rasvade imendumise protsessis mängib domineerivat rolli monoglütseriidide rada, kusjuures 2-monoglütseriidid on peamine imendumistee, kuna pankrease lipaas hüdrolüüsib spetsiifiliselt triglütseriidide 1,3 positsiooni, et toota 2-monoglütseriide ja vabu rasvu. happed. Nii 1-monoglütseriidid kui ka 2-monoglütseriidid võivad sooleepiteelirakkudes täielikult imenduda ja siseneda lümfi, millest osa siseneb vereringesse, et avaldada mõju. Mikrosoomides on ensüüme, mis esterdavad monoglütseriide veelgi triglütseriidideks, eelistades kasutada 2-monoglütseriide.
TB on tüüpiline lühikese ahelaga rasvhapete derivaat. Kuna lipaasi sisaldus looma suus ja maos on väga madal ning TB ei lagune maohappe toimel kergesti, toimub selle seedimine ja imendumine peamiselt soolestikus. Pankrease lipaasi ja soolestiku tagasoole mikroorganismide toimel soolestikus laguneb tuberkuloos järk-järgult ja aeglaselt glütserooliks, võihappeks ja väga väikeseks koguseks monobutüriiniks. Toodetud glütserool võib tungida läbi rakumembraani ja siseneda rakku, et osaleda ainevahetuses, samal ajal kui võihappe imendumine ja transport toimub peamiselt kahel viisil: esiteks, andes energiat soolerakkudele. Soolestik valib energia saamiseks eelistatavalt võihappe. Pärast rakku sisenemist laguneb võihape -oksüdatsiooni teel atsetüül-CoA-ks, sisenedes organismi energiaga varustamiseks trikarboksüülhappe tsüklisse või moodustades maksas ketoonkehad, mis oksüdeeritakse, et varustada energiaga ekstrahepaatilisi kudesid. Teiseks triglütseriidide sünteesimine kehas. Kui keha ei vaja enam energia saamiseks rasvhappeid, sünteesivad võihape, glütserool ja monobutüriin uuesti adipotsüütides talletatud triglütseriide.
2. TB füsioloogilised funktsioonid ja toimemehhanismid
2.1 Energiavarustus
Võihape on soolerakkude jaoks oluline toitaine, kusjuures käärsoole rakud toetuvad energiaallikana peamiselt võihappele. Sooles pankrease lipaasi poolt lagundatav tuberkuloos toodab võihapet, mis annab energiat soole limaskesta rakkudele, kusjuures kuni 75% soolestiku energiast pärineb võihappest.
2.2 Soolebarjääri funktsiooni reguleerimine
TB võib olla soole limaskesta epiteelirakkude energiaallikas, soodustades seedetrakti epiteelirakkude paljunemist ja küpsemist, parandades looma soolestiku morfoloogilist struktuuri, suurendades toidu ja soolestiku kontaktpinda ning suurendades organismi võimet omastada toitaineid. . Vähendades soolestiku läbilaskvust, soodustades soolestiku seedeensüümide aktiivsust, soodustades mutsiini sekretsiooni ja ekspresseerides tihedaid ühendusvalke, tugevdab tuberkuloos loomadel soolebarjääri funktsiooni.
2.3 Soolestiku mikrobiota tasakaalu reguleerimine
Pärast soolestikku sisenemist toodab tuberkuloos pankrease lipaasi toimel butüraati. Butüraat võib vähendada seedetrakti happesust, siseneda bakteritesse ja laguneda, tekitades vesiniku- ja butüraadiioone, mis põhjustab rakusisest hapestumist. See põhjustab suure hulga happetalumatud kahjulike bakterite, nagu Escherichia coli ja Salmonella, hävimist, samas kui happetaluvad kasulikud bakterid nagu Lactobacillus ja Bifidobacterium vohavad suurel hulgal, säilitades loomade soolestiku mikrobiota tasakaalu.
2.4 Immuunfunktsiooni reguleerimine
Tuberkuloosil on loomade immuunsüsteemile teatav reguleeriv toime, osaledes organismi immuunsüsteemi regulatsioonis. Tuberkuloos laguneb soolestikus, moodustades butüraadi, millel on põletikuvastane toime, inhibeerides tuuma transkriptsioonifaktori-κB (NF-κB) raja aktivatsiooni, vähendades põletikueelsete tsütokiinide, näiteks kasvaja nekroosifaktori (TNF) geeniekspressiooni. - ), interleukiinid (IL) IL-1, IL-2, IL-6, IL-8 ja IL-12. TB võib erinevate radade kaudu parandada loomade immuunfunktsiooni, suurendades immuunainete aktiivsust, soodustades regulatoorsete T-rakkude (Treg-rakkude) proliferatsiooni, suurendades põletikuvastaste tsütokiinide ekspressiooni, vähendades põletikueelsete tsütokiinide ekspressiooni ja võimendades. antioksüdantne võime tõsta loomade immuunsust.
2.5 Ainevahetuse reguleerimine
Paljud uuringud on näidanud, et lühikese ahelaga rasvhapped mängivad olulist rolli energia homöostaasis ja lipiidide ainevahetuses, stimuleerides hormonaalseid ja närvisignaale erinevates kudedes, reguleerides loomade ainevahetust. TB, mis laguneb sooles pankrease lipaasi toimel butüraadi tootmiseks, osaleb keha metaboolse tervise reguleerimises.
3 TB rakendamine loomakasvatuses
Butüraadi eelkäijana on tuberkuloos suurepärane butüraadi lisand, millel on stabiilsed füüsikalis-keemilised omadused, ohutu ja mittetoksiline, lahendades butüraadi ebameeldiva lõhna ja lenduvuse ning otsese lisamise keerukuse. Sellel on loomasöötade valdkonnas laialdased kasutusvõimalused. Söödalisandina võib tuberkuloos toimida otseselt loomade seedetraktile, andes energiat soolele, parandades soolestiku tervist ning reguleerides loomade kasvuvõimet ja tervislikku seisundit.
3.1 Kasvutulemuse parandamine
Tuberkuloosi lisamist söödale on laialdaselt kasutatud erinevates loomakasvatusstsenaariumides. Sobivates kogustes tuberkuloosi lisamine toidule võib suurendada katseloomade keskmist päevast juurdekasvu, vähendada sööda ja juurdekasvu suhet ning parandada loomade kasvunäitajaid. Soovitatavad lisamismäärad on vahemikus 0.{{4} }}75% kuni 0,25%.
3.2 Soolestiku tervise parandamine
TB võib mängida positiivset rolli loomade soolestiku tervises, parandades soolestiku morfoloogiat, reguleerides soolestiku mikrobiota tasakaalu ning suurendades soolebarjääri ja antioksüdantide võimekust. Tuberkuloosi lisamine võib oluliselt suurendada seerumi glutatioonperoksidaasi (GSH-Px), trüpsiini ja pepsiini aktiivsust rohukarpides, parandades soolestiku seedimist ja antioksüdantide võimet. Soolestiku energiaallikana võib tuberkuloos tõhusalt parandada ja parandada soolestiku morfoloogiat, parandada seedimist ja imendumisvõimet, soodustada kasulike bakterite paljunemist, parandada mikrobiota struktuuri, leevendada oksüdatiivse stressi reaktsioone, soodustada soolestiku arengut ja tagada soolestiku tervis. keha.
3.3 Antibiootikumide kasutamise asendamine
Praegu on nii riigisiseselt kui ka rahvusvaheliselt suhteliselt vähe teateid antibiootikumide asendamise kohta tuberkuloosiga. Tuberkuloosi lisamisel toidule on samasugune kasvuvõime kui võõrutatud põrsaste antibiootikumide lisamisel ning tuberkuloosil ja antibiootikumidel on sünergistlik toime. TB võib stimuleerida LPS-ga nakatunud põrsaste söögiisu, leevendada soolekahjustusi ja kasvupeetust, reguleerides põletikulisi tegureid, ekspresseerides niude fibroblastide kasvufaktorit 19 (FGE19) ja kääritades soolestiku atsetaati. Antibiootikumide pikaajaline kasutamine võib muuta soolestiku mikrobiota struktuuri, mõjutades anioonivahetite, butüraadi transpordiretseptorite ja tihedate ühendusvalkude ekspressiooni, põhjustades soolekahjustusi. TB lisamine võib leevendada antibiootikumide põhjustatud soolekahjustusi ja tagada soolestiku tervise. Kuid praegused uuringud tuberkuloosi kui antibiootikumi asendamise kohta on endiselt suhteliselt piiratud ja laiemaks kasutamiseks on vaja täiendavaid uuringuid.
4. Järeldus
Üldiselt on tuberkuloosil mitmeid bioloogilisi funktsioone, nagu näiteks kehale energia andmine, soolestiku terviklikkuse säilitamine, soolestiku mikrobiota struktuuri reguleerimine ning immuun- ja metaboolsetes reaktsioonides osalemine.
(Väljavõte artiklist: Acta Animal Nutrition 2020, 32 (12): 5547-5555)
Anthony Liang – Hangzhou Well Sunshine Biotech Co., LTD, mai 2024
Well Sunshine Group on kaksteist aastat keskendunud naatriumbutüraadi toodete tootmisele ja arendamisele.
