Ảnh hưởng của chất phụ gia thức ăn chiết xuất từ thực vật đối với sức khỏe vật nuôi

Từ ngày 01 tháng 01 năm 2006 thuốc kháng sinh được xem là chất kích thích tăng trưởng trong thức ăn chăn nuôi đã bị cấm ở Liên minh châu Âu. Là quốc gia duy nhất ở châu Á, Hàn Quốc cũng tuân theo điều lệ này vào năm 2011. Trong vòng vài năm tới, có khả năng là các nước khác trên thế giới sẽ loại bỏ thuốc kháng sinh thức ăn vì sức khỏe cộng đồng. Tuy nhiên, việc loại bỏ các loại thuốc kháng sinh hóa ra là một thách thức, bởi vì các chất thay thế có một tác động có thể so sánh về năng suất vật nuôi và bảo tồn sức khỏe.

Trong nhóm các giải pháp thay thế cho thuốc kháng sinh, chất có nguồn gốc thực vật đại diện cho một trong những lớp đầy hứa hẹn của các chất phụ gia thức ăn. Số lượng thực vật luôn có sẵn với các thành phần hoạt tính cao gần như vô hạn.Quang phổ của các hiệu ứng được điều đình bởi hợp chất có nguồn gốc thực vật cũng xuất hiện khá phổ biến, do đó bài viết này sẽ tập trung vào các rối loạn lây truyền của vi khuẩn, đặc tính chống oxy hóa và tác dụng chống viêm.

Tác dụng ức chế

Chất có nguồn gốc từ thực vật (đặc biệt là các loại tinh dầu và hợp chất của chúng) được công nhận là có tác dụng diệt khuẩn. Theo định nghĩa thuật ngữ "nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) đối với một vi sinh vật (MO) có nghĩa là giảm hơn 90% khả năng tồn tại của MO. Các 'nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) có nghĩa là giảm khả năng sống hơn 99%. .Bảng 1 và 2 đưa ra một cái nhìn tổng quan về nồng độ MIC của các loại tinh dầu được lựa chọn và các hợp chất tinh dầu chống lại một số vi sinh vật.

Ở Bảng 1 và 2, mỗi tấn thức ăn phải chứa khoảng 1-10 kg các loại dầu thiết yếu nhất để đạt được tác dụng kháng khuẩn chống lại các mầm bệnh nhất định như E. coli và Salmonella typhimurium. Trong thực tế, hàm lượng các loại dầu thiết yếu cao trong khẩu phần ăn sẽ làm giảm đáng kể lượng thức ăn do giảm vị ngon qua việc tập trung vào phát triển cảm biến đại biểu

Tuy nhiên, có bằng chứng là phụ gia thức ăn chiết xuất từ thực vật có tác động có lợi đối với bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn, trong đó có thể được giải thích thông qua sự tập trung vào phát triển "đại biểu cảm biến '.

Cảm biến đại biểu

Rất nhiều vi khuẩn kể cả các chủng gây bệnh có liên quan đến động vật nuôi sử dụng cơ chế 'cảm biến đại biểu' (QS) để liên lạc. Vi khuẩn sản xuất ra chất chuyển hóa có tín hiệu xác định (chất cảm ứng) được tiết ra lần lượt vào trung gian và môi trường của chúng. Đáp lại, vi khuẩn cùng chủng có thể nhận các chất chuyển hóa qua các thụ thể cụ thể và do đó có thể liên lạc với mật độ vi khuẩn hiện tại. Một khi đạt tới ngưỡng quyết định của nồng độ chất cảm ứng thì vi khuẩn bắt đầu sản xuất các yếu tố độc hại (ví dụ như yếu tố gắn chặt, tua viền, độc tố), dẫn đến sự bùng phát các bệnh ở vật chủ. Nhờ sự xáo trộn của QS (= ức chế cảm biến đại biểu = QSI) nên chất có chiết xuất từ thực vật được lựa chọn có thể ngăn chặn sự độc lực của vi khuẩn.

Kết quả đầy hứa hẹn của QSI ở các loại tinh dầu đã được báo cáo cho vi khuẩn Campylobacter jejuni và enterohaemorrhagic E. coli O157: H7 ở gà và lợn. 0,10 mmol /l tinh dầu bạc hà, tương ứng với 15 mg tinh dầu bạc hà / l sẽ ức chế đáng kể khả năng hoạt động của Campylobacter jejuni, do đó vô hiệu hóa các mầm bệnh gây nhiễm trùng nghiêm trọng.Ngược lại, giá trị MIC của tinh dầu bạc hà, các terpene chính của cây thường niên, đối với Campylobacter jejuni là khoảng 75 mg / l, (tương ứng với 75 g / tấn).

Một ví dụ khác về tác dụng có lợi của tinh dầu bạc hà có thể được chứng minh trong enterohaemorrhagic E. coli. 1 mmol /l tinh dầu bạc hà (tương ứng lần lượt với 150 mg / l, 150 g /tấn) đủ để gây ra một phản ứng nhiệt mạnh trong vi khuẩn này và ức chế sự tổng hợp flagellin. Ngược lại, khoảng 1.000 mg / l (tương ứng với 1 kg / tấn) sẽ tương ứng với nồng độ MIC của tinh dầu bạc hà chống lại E. coli.

Những kết quả này cho thấy rằng các chất có nguồn gốc từ thực vật rất có khả năng kìm hãm vi sinh vật gây bệnh. Trong "kỷ nguyên hậu kháng sinh”, sự gián đoạn QS của vi khuẩn gây bệnh bằng các chất có nguồn gốc từ thực vật đại diện cho một chiến lược cốt lõi để bảo vệ gia súc khỏi các bệnh truyền nhiễm đường ruột.

Phụ gia thức ăn chiết xuất từ thực vật

Do lệnh cấm sử dụng kháng sinh kích thích tăng trưởng nên sự lây nhiễm của các loài vật nuôi với các vi sinh vật gây bệnh đặc hiệu là một vấn đề ngày càng có tầm quan trọng. Trong nhiều trường hợp, sự nhiễm các mầm bệnh, không dẫn đến chứng lâm sàng toàn diện, nhưng dẫn đến sự giảm nghiêm trọng về hiệu suất và gây thiệt hại kinh tế.

Trong giai đoạn đầu của phản ứng miễn dịch, đại thực bào đi vào các mô bị ảnh hưởng, tạo ra một phản ứng viêm mạnh. Trong giai đoạn sau, tế bào T tham gia thúc đẩy sự viêm sưng. Các yếu tố phiên mã trong tế bào quan trọng nhất, gây ra tình trạng viêm trong một tế bào được gọi là "yếu tố hạt nhân 'bộ nâng cao chuỗi ánh sáng kappa' của tế bào B kích hoạt '(NFkB).

Một mặt, NFkB gây ra sự tổng hợp của các cytokine, chịu trách nhiệm cho việc lấy thêm, gắn bó các tế bào miễn dịch (ví dụ như IL6, VCAM, ICAM) và cyclo-oxygenase 2 (COX2), sản xuất prostaglandin gây viêm. Mặt khác, hoạt động NFkB là cần thiết cho việc sản xuất các cytokine chống viêm, chịu trách nhiệm về việc chấm dứt tình trạng viêm (ví dụ như IL-10), và các enzym chống oxy hóa, làm tế bào có thể tồn tại và hỗ trợ chấm dứt tình trạng viêm. Ba trong số enzym tốt nhất chống oxy hóa đặc trưng với tác dụng chống viêm là GPx2, HO1 và NQO1.

Một số enzym chống oxy hóa nội sinh được quan tâm đặc biệt đối với việc chống viêm.

Sự sao chép và tổng hợp của chúng diễn ra, do việc bắt đầu yếu tố phiên mã, gọi là "yếu tố hạt nhân (hồng cầu có nguồn gốc 2) -like 2 '(Nrf2).

Cũng cần nói thêm rằng, bên cạnh NFkB và stress oxy hóa, nhiều chất có nguồn gốc thực vật hoạt động như tác nhân phóng Nrf2 mạnh mẽ. Curcumin từ Curcuma longa và isothiocyante sulforaphane là những thuốc gây cảm ứng đặc trưng nhất của enzym chống oxy hóa nội sinh bằng cách kích hoạt phóng Nrf2.

Cảm ứng của enzym chống oxy hóa nội sinh đồng thời có thể làm giảm mức độ viêm nghiêm trọng.

Trong tương lai, sự nghiên cứu sàng lọc các chất chống viêm phytogenic nên tập trung vào việc phát triển các sản phẩm phytogenic với các hiệu ứng tùy chỉnh chống lại các bệnh đường ruột cụ thể. Hơn nữa, có một nhu cầu để phát triển các sản phẩm có hàm lượng các chất hoạt tính cao trong trường hợp xảy ra viêm ruột cấp tính ở động vật.