• کارخانه : 02637779451 فروش : ۰۲۶۳۲۵۱۷۹۹۱
  • شماره همراه فروش: 09371579036
  • این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید

اخبار و مقالات

اثر گلوکز محافظت شده در الگوی تخمیر و ایمنی مخاطی


اثر گلوکز محافظت شده در الگوی تخمیر و ایمنی مخاطی

اثر گلوکز محافظت شده در الگوی تخمیر و ایمنی مخاطی؛ دستکاری رژیم های غذایی پری ناتال، مانند تکمیل خوراک با گلوکز محافظت شده در شکمبه (RPG)، به طور مثبت به عنوان یک استراتژی برای بهبود عملکرد شیردوشی در نظر گرفته شده است. این مطالعه به منظور ارزیابی اثرات RPG بر پروفایل تخمیر، میکروبیوتای ساکن و ایمنی مخاطی انجام شد.

ده گاو شیری هلشتاین به طور تصادفی به یک جیره 25 گرم / کیلوگرم RPG (بر اساس DM) یا یک جیره 11 گرم / کیلوگرم چربی پوشش داده شدند (شاهد، CON). در مقایسه با گروه CON، نسبت استات به پروپیونات در گروه RPG کمتر بود. تجزیه و تحلیل بیان ژن نشان داد که مکمل گلوکز محافظت شده (گلوکوپارس) تمایل به تنظیم مثبت بیان مبدل هیدروژن Na + / H + 3 (NHE3) دارد (0.076 = P). مکمل RPG بیان ژن های دخیل در بازتوانی خود مانند ماتریکس متالوپروتئیناز 1 (MMP1)، MMP3، MMP9 و MMP13 را کاهش داد.

شرکت مهرگان تجارت انواع مکمل های خوراک دام را مطابق با بالاترین استاندارد و کیفیت روز دنیا تولید و عرضه می کند. برای تهیه انواع مکمل خوراک دام مانند اوره آهسته رهش و  گلوکز محافظت شده با ما تماس بگیرید.

علاوه بر این، بیان mRNA ژن‌های دخیل در ایمنی شامل گیرنده‌های Toll مانند (TLR4، TLR6 و TLR7) و سیتوکین‌های پیش‌التهابی (اینترفرون گامای ایمنی [IFNG] و اینترلوکین‌های اینترلوکین 17A [IL17F]، IL17A، IL22 توسط مکمل‌های RPG)، کاهش یافت. . با این وجود، هیچ تفاوتی در تعداد کپی باکتریایی و تنوع بتا بین دو گروه وجود نداشت.

rumen protected glucose/اثر گلوکز محافظت شده در الگوی تخمیر و ایمنی مخاطی

به طور کلی، مکمل‌سازی با RPG احتمالاً باعث تغییر به سمت تولید پروپیونات در گوارش سکوم می‌شود و هموستاز ایمنی مخاط سکوم را در گاوهای شیری در حال انتقال تقویت می‌کند. نتایج ما درک اساسی از مکمل RPG و استفاده در گاوهای شیری در حال انتقال را از نظر تعامل میکروب میزبان در سکوم گسترش داد. 

دوره گذار یک مرحله استرس زا برای گاوهای شیری به دلیل تعادل انرژی منفی (NEB) است، که ناشی از کاهش شدید مصرف خوراک و افزایش شدید تقاضای انرژی است (Agrawal et al., 2017). در این دوره، اختلالات غدد درون ریز و متابولیک به شدت بهره وری گاوهای شیری را کاهش می دهد (Janovick and Drackley, 2010). چندین تلاش تحقیقاتی به دستکاری رژیم غذایی برای از بین بردن اثرات مضر NEB، از جمله تنظیم سطوح انرژی رژیم غذایی (جانویک و دراکلی، 2010) و افزودن متیونین محافظت شده از شکمبه به رژیم غذایی اختصاص یافته است (باتیستل و همکاران، 2017، 2018).

مطالعه قبلی ما نشان داد که مکمل با گلوکز محافظت شده از شکمبه (RPG) تولید شیر را افزایش می دهد و سطوح نشانگرهای پیش التهابی خون را در گاوهای شیری در حال تغییر کاهش می دهد (Li et al., 2019). علاوه بر این، مکمل غذایی RPG می تواند هموستاز ایمنی را بهبود بخشد و متابولیسم اپیتلیال را در ایلئوم گاوهای شیری در حال انتقال افزایش دهد (ژانگ و همکاران، 2019).

پذیرفته شده است که محیط روده بین روده کوچک و روده عقبی از نظر فیزیولوژی، در دسترس بودن سوبسترا، جغرافیای زیستی میکروبی و سیستم ایمنی میزبان تقسیم‌بندی شده متفاوت است (Mowat and Agace, 2014; Donaldson et al., 2015). گلوکز غذایی مستقیماً در روده کوچک جذب می شود و به عنوان یک پیش ساز گلوکوژنیک به شکل پروپیونات در روده عقبی نشخوارکنندگان عمل می کند (Rigout et al., 2003; Rodriguez et al., 2017).

علاوه بر این، اسیدهای چرب زنجیره کوتاه تولید شده توسط تخمیر میکروبی در روده عقبی به عنوان سیگنال های کلیدی در حفظ هموستاز روده شناخته می شوند (ژانگ و همکاران، 2016؛ کوبایاشی و همکاران، 2017). در اینجا، ما فرض کردیم که نسبتی از RPG روده کوچک را دور می زند و سپس به نزدیک ترین سکوم رها می شود. بنابراین، مطالعه حاضر با هدف بررسی انطباق با مکمل گلوکز محافظت شده (گلوکوپارس) در سکوم گاوهای شیری انتقالی با تکنیک‌های توالی‌یابی، qPCR و فناوری تغذیه سنتی انجام شد.

 مشخصات اسیدهای چرب فرار سکوم

غلظت کل VFA بین دو گروه مشابه بود (P> 0.10، جدول 1). درصد مولی استات کمتر بود (038/0 = P) و درصد مولی پروپیونات در گروه RPG بیشتر از گروه شاهد بود (021/0 = P). از این رو، نسبت استات به پروپیونات (P = 0.016) در گروه گلوکز محافظت شده (گلوکوپارس) نسبت به گروه شاهد کمتر بود. با این حال، مکمل RPG (P> 0.10) درصد مولی بوتیرات، ایزووالرات و والرات در سکوم گاوها را تغییر نداد.

 بیان ژن های دخیل در انتقال یون و متابولیسم اسیدهای چرب مخاط سکوم

از نظر ژن‌های کدکننده انتقال یون، مکمل‌سازی با گلوکز محافظت شده (گلوکوپارس) تمایل به تنظیم مثبت بیان ژن مبدل هیدروژن Na+/H+ 3 داشت ، در حالی که بیان NHE1 و NHE2 مشابه بود (P> 0.10) بین گروه های گلوکز محافظت شده (گلوکوپارس) و شاهد برای ژن‌های کدکننده متابولیسم اسیدهای چرب، بیان کوآنزیم 3-هیدروکسی-3- متیل گلوتاریل یک ایزوفرم سنتاز 2 (HMGCS2)، پروتئین تنظیم‌کننده استرول متصل شونده به عنصر 2 (SREBP2)، β-هیدروکسی بوتیرات دهیدروژنازها (BDH1، BDH2) و 1 (FDPS) هیچ تفاوتی (P > 0.10) بین گروه RPG و گروه CON نشان نداد.

نقش گلوکز محافظت شده بیان ژن های سیتوتز مخاطی

برای ژن‌های دخیل در سیتوتز ، گلوکز محافظت شده (گلوکوپارس) مکمل بیان ماتریکس متالوپروتئیناز متالوپروتئیناز 1 (MMP1) (0.016 = P)، MMP3 (0.027 = P)، MMP9 (0.016 = P) و MMP13 (P = 0) را کاهش داد. در مقایسه با گروه CON.

نقش گلوکز محافظت شده بیان ژن های ایمنی مخاطی

گلوکز محافظت شده (گلوکوپارس) مکمل بیان mRNA ژن های کد کننده مسیرهای گیرنده شبه Toll (TLR) را کاهش داد، به عنوان مثال، TLR4 (P = 0.016)، TLR6 (P = 0.027) و TLR7 (P = 0.019). علاوه بر این، در مقایسه با گروه شاهد ، بیان سیتوکین های پیش التهابی اینترلوکین 17F (IL17F) (0.019 = P)، IL17A (0.016 = P) و IL22 (0.032 = P)، و همچنین اینترفرون گاما ایمنی (IFNG؛ P) = 0.016)، توسط مکمل با گلوکز محافظت شده (گلوکوپارس) کاهش یافت. RPG مکمل بیان ژن کد کننده پروتئین اتصال محکم، اکلودین را افزایش داد (0.032 = P). با این وجود، بیان سایر TLR، اینترلوکین های پیش التهابی، و پروتئین های اتصال محکم هیچ تفاوتی (P> 0.10) بین گروه های RPG و CON نشان نداد.

نقش گلوکز محافظت شده در تنوع و جامعه میکروبی سیکال

تعداد کل کپی باکتری ها هیچ تفاوتی (P> 0.10) بین گروه های RPG و CON در هضم سکوم یا مخاط نشان نداد.

تجزیه و تحلیل تنوع آلفا میکروبیوتای سکوم نشان داد که هیچ اثر آماری معنی داری از گوارش سکوم بین 2 گروه وجود ندارد . در مقابل، مقادیر تنوع مشاهده‌شده و Chao1 در سکوم گاوهایی که با رژیم غذایی RPG تغذیه می‌شوند، بالاتر از همراهانشان که از رژیم غذایی CON تغذیه می‌کردند (P <0.05) بود.

تجزیه و تحلیل تنوع بتا (فاصله Bray-Curtis) ترکیب میکروبیوتای سکوم تأثیر قابل توجهی بر روی جامعه میکروبیوتای سکوم بین گروه‌های CON و RPG نشان نداد (آدونیس، P > 0.10؛ پراکندگی‌های بتا، P > 0.10؛ شکل 3). اما جدایی متمایز بین مخاط و گوارش وجود دارد (آدونیس، P <0.01؛ پراکندگی بتا، P> 0.10).

بحث

هنگامی که نشاسته غذایی بیش از حد باشد، از تخریب میکروبی در شکمبه و هیدرولیز آنزیمی در روده کوچک فرار می کند و در معرض تخمیر در سکوم و روده بزرگ قرار می گیرد (Petri et al., 2019). در سکوم، نشاسته یا گلوکز توسط مجموعه عظیمی از میکروارگانیسم ها به استات، پروپیونات و بوتیرات تخمیر می شود (Rodriguez et al., 2017). الگوی تخمیر توسط ساختار کربوهیدرات های غذایی، به ویژه نسبت نشاسته و فیبر تعیین می شود (Chatellard et al., 2016). در گاوهای هلشتاین، گزارش شده است که غلظت کل VFA سکوم معمولاً بیشتر است، در حالی که نسبت استات به پروپیونات در مقایسه با رژیم غذایی با علوفه بالا، نسبت استات به پروپیونات کمتر است (Li et al., 2012; Plaizier. و همکاران، 2016). به طور مشابه، مطالعه حاضر تغییر به سمت تخمیر پروپیونات در سکوم گاوهای شیری در طول مکمل RPG را نشان داد. به عنوان پیش ساز لاکتوز، تولید پروپیونات بیشتر توسط میکروبیوتای سکوم در طول مکمل RPG ممکن است به بهبود چشمگیر در تولید شیر کمک کند (Li et al., 2019).

 

عملکرد سلولی مخاط دستگاه گوارش می تواند تحت تأثیر محیط مجرا، به ویژه پروفایل اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه قرار گیرد (پنر و همکاران، 2011). به خوبی مشخص شده است که فعالیت‌های انتقال‌دهنده‌ها و مبدل‌ها، از جمله NHE، حمل‌کننده آنیون فرضی 1 (PAT1) و ناقل‌های مونوکربوکسیلات (MCT)، و همچنین تنظیم‌شده در آدنوم (DRA)، نقش برجسته‌ای در اسیدهای چرب زنجیره کوتاه دارند. SCFA) جذب (آشنباخ و همکاران، 2011). در دستگاه گوارش، بیان ژن‌های دخیل در مبدل‌های SCFA-/HCO3- و Na+/H+، مانند DRA، PAT1، NHE1، NHE2 و NHE3، زمانی که به بزها رژیم غذایی با غلظت بالا نسبت به رژیم کم غلظت داده می‌شود، افزایش می‌یابد. رژیم غذایی متمرکز (یان و همکاران، 2014). به همین ترتیب، داده‌های ما نشان داد که بیان ژن NHE3 تمایل به تنظیم مثبت با مکمل RPG دارد. NHE3 دارای ظرفیت تحویل یون های هیدروژن است که از SCFA جدا می شود و در نتیجه نقشی ضروری در حفظ محیط روده ایفا می کند (پنر و همکاران، 2011؛ ​​یان و همکاران، 2014). از این رو، بیان NHE3 بیشتر توسط مکمل RPG ممکن است بازیافت پروتون را برای حفظ تعادل یونی روده در گاوهای شیری در حال افزایش افزایش دهد.

متالوپروتئینازهای ماتریکس نقش مهمی در تخریب ماتریکس خارج سلولی (وانگ، 2011)، آپوپتوز (لی و همکاران، 2016)، و التهاب (گوو و همکاران، 2018) دارند. در گاوهای شیری، بیان MMP1، MMP3، MMP9 و MMP13 در گاوهایی با NEB شدید به طور قابل توجهی بیشتر از گاوهایی با NEB خفیف است (Wathes et al., 2011). علاوه بر این، گوو و همکاران. (2018) نشان داد که مکمل کورستین بیان MMP2 و MMP9 را کاهش می دهد و در نتیجه از لامینیت از طریق مهار تخریب ماتریکس خارج سلولی جلوگیری می کند. نتایج ارائه شده در این مطالعه نشان داد که مکمل RPG بیان MMP1، MMP3، MMP9 و MMP13 را کاهش داد. بر این اساس، استنباط می شود که مکمل RPG ممکن است تخریب سلول های مخاطی سکوم ناشی از NEB در گاوهای در حال گذار را کاهش دهد.

 

مشارکت مسیرهای سیگنالینگ Toll مانند گیرنده های Toll مانند و سیتوکین های پیش التهابی در پاتوفیزیولوژی سیستم ایمنی به خوبی شناخته شده است. مطالعه حاضر نشان داد که بیان ژن TLR مانند TLR4، TLR6 و TLR7، همراه با سیتوکین های پیش التهابی، از جمله IL17F، IL17A، IL22 و IFNG در مخاط سکوم توسط مکمل RPG کاهش یافت. این یافته‌ها با تحقیقات ما در مورد ایلئوم، که در آن مکمل RPG بیان TLR4 و IL17A را در مخاط روده پایین تنظیم می‌کند، مطابقت داشت (Zhang et al., 2019). علاوه بر این، تحقیقات قبلی همچنین نشان داده است که بیان TLR4 در حالت‌های تعادل انرژی منفی بیشتر است، که نشان‌دهنده عدم تعادل ایمنی است (مویز و همکاران، 2010). به طور همزمان، مکمل غذایی با RPG بیان ژن پروتئین اتصال محکم، اکلودین را افزایش داد. پروتئین‌های اتصال محکم به‌عنوان دریچه‌هایی به سلول‌های اپیتلیال روده در نظر گرفته می‌شوند (ماتر و بالدا، 2003)، و همچنین محافظانی که از نفوذ میکروارگانیسم‌های مضر یا سموم به اپیتلیوم روده جلوگیری می‌کنند (Jiao et al., 2018). جالب توجه است، معاصر ما دریافت که غلظت IL-8 پلاسما در گروه RPG کمتر بود (Li et al., 2019). در مجموع، مکمل های غذایی با RPG احتمالاً با مهار مسیرهای پیش التهابی و بهبود عملکرد سد برای افزایش قابلیت ایمنی در مخاط سکوم، از بروز التهاب جلوگیری می کند.

 

حفظ میکروبیوتای سالم روده برای سلامت و بهره وری نشخوارکنندگان بسیار مهم است (مککنی و پامر، 2015). به خوبی ثابت شده است که مداخله غذایی می تواند ساختار و جامعه میکروبیوتای دستگاه گوارش را تغییر دهد (جیائو و همکاران، 2018). به عنوان مثال، بزهایی که از رژیم غذایی با کنسانتره بالا تغذیه می‌شدند، فراوانی ژن کلستریدیوم و توریسی‌باکتر بیشتری را در گوارش سکوم نسبت به تغذیه با رژیم غذایی کم کنسانتره نشان دادند (Tao et al., 2017). در مطالعه حاضر، هیچ تفاوتی در ساختار و ترکیب میکروبیوتای سکوم بین گروه‌های RPG و CON یافت نشد، که نشان می‌دهد مکمل RPG میکرو فلور سکوم را تغییر نمی‌دهد. این یافته ممکن است با این واقعیت توضیح داده شود که دوره و مقادیر مکمل RPG در کارآزمایی حاضر ممکن است برای تغییر قابل توجهی ترکیب میکروبیوتای سکوم کافی نباشد. برای روشن شدن اینکه آیا RPG فعالیت خود را روی میکروبیوتای روده اعمال می کند، مطالعات بیشتر با دوره های آزمایشی طولانی تر و سطوح بالاتر مکمل RPG توصیه می شود.

 

محدودیت مطالعه حاضر این است که تعداد حیوانات مورد استفاده کمی کم بود، اگرچه 5=n از نظر آماری معنی دار بود. فراتر از آن، با توجه به اثر هزینه، مطالعه حاضر فاقد گرادیان غلظت در جیره بود.

  1. نتیجه گیری

 

مکمل گاوهای شیری انتقالی با رژیم غذایی 25 گرم بر کیلوگرم RPG (DM) در روز تخمیر را به سمت تولید پروپیونات در گوارش سکوم سوق داد. علاوه بر این، هموستاز ایمنی مخاطی را در مخاط سیکال افزایش داد. با این وجود، این مقدار RPG برای تغییر قابل توجهی ترکیب میکروبیوتای سکوم کافی نبود. این داده ها درک اساسی از مکمل RPG و استفاده در گاوهای شیری در حال انتقال را از نظر تعامل میکروب میزبان در سکوم گسترش می دهد.