Invoering

Het verbod of de afwijzing van het gebruik van antibiotische groeibevorderaars (AGP) in pluimveevoer in veel landen, evenals de toenemende beperkingen op het therapeutische gebruik van antibiotica leiden tot een nieuw paradigma waarin termen als "darmgezondheid" of "alternatieven voor antibiotica" zijn heel gewoon geworden in het collectieve lexicon van de pluimvee-industrie en onderzoek. De afwezigheid van AGP in het voer legt inderdaad onderliggende darmproblemen bloot die niet noodzakelijk verband houden met infecties, maar met ontstekingsreacties op voedingsfactoren.

In onze tijd, er zijn tal van toevoegingsmiddelen ontwikkeld met de motivatie om AGP te vervangen. Echter, zelfs met de veelheid aan denkbare additievenmengsels, de samenstelling van het basisdieet en de kwaliteit van de ingrediënten spelen ongetwijfeld een hoofdrol in AGP-vrije productiesystemen. In deze context, de kwaliteit van sojameel (SBM), een belangrijk ingrediënt in elk pluimveevoer wereldwijd, en de bijdrage van anti-nutritionele factoren (ANF) in voer kan de darmfunctie en gezondheid enorm begeren en, bijgevolg, de ontwikkeling en groei van kippen.

In dit artikel, we zullen bekijken hoe voedingscomponenten de oorzaak kunnen zijn van darmproblemen bij kippen en het werkingsmechanisme van de AGP waarmee ze deze problemen verdoezelen. In het volgende nummer van The Poultry Site, we zullen ingaan op het belang van het verminderen van soja-anti-nutritionele factoren in kippenvoer, als we geen AGP meer hebben.

Ontsteking en oxidatieve stress liggen aan de basis van darmstoornissen bij kippen

Ontstekingsreacties en oxidatieve stress zijn betrokken bij vaak darmaandoeningen bij vleeskuikens. Darmontsteking is eigenlijk een algemene reactie van de aangeboren immuniteit, onderdeel van het complexe afweersysteem van de gastheer tegen schadelijke stimuli. Het is belangrijk op te merken dat darmontstekingen bij kippen niet alleen te wijten zijn aan infecties. Dus, Kogut et al (2018) wezen erop dat, naast acute pathologische ontstekingen (door infecties), een van de meest terugkerende vormen van darmontsteking bij kippen is steriele ontsteking. Dit is een laaggradige chronische ontsteking door niet-infectieuze prikkels, en voor het grootste deel aan bepaalde ANF die in de feed aanwezig zijn. In deze betekenis, het is aangetoond dat het antigeen bèta-conglycinine, aanwezig in sojameel, evenals graanglutenprolaminen kunnen leiden tot darmontsteking. Dit lijkt te worden gemedieerd door een verhoogde expressie en productie van verschillende pro-inflammatoire cytokinen in de darm, veranderde expressie van tight junction-eiwitten in het darmepitheel, en apoptose (Chen et al, 2011; De Punder en Pruiboom, 2015; Peng et al, 2018). Andere oorzaken van steriele ontsteking van voedingsoorsprong zijn lipiden met een zekere mate van ranzigheid, die een belangrijke bron zijn van reactieve zuurstofsoorten (ROS) die krachtige inductoren zijn van ontstekingen in het slijmvlies, zoals verderop in dit artikel wordt vermeld. Dus, de kwaliteit van vetten en oliën die aan diervoeders worden toegevoegd, evenals de kwaliteit van al die ruwe materialen van dierlijke oorsprong met een hoog vetgehalte (bijv. vismaaltijd, bijproduct van pluimveemeel) een relevante rol kunnen spelen bij het ontstaan ​​van voergeïnduceerde steriele ontstekingen (Mavromichalis, 2019).

Tijdens de ontstekingsreactie, fagocytische immuuncellen produceren vrije radicalen zoals ROS en reactieve stikstofsoorten (RNS, bijv. stikstofoxide), na activering van de oxidatieve enzymen NADPH-oxidase (NOX) en stikstofoxidesynthase (iNOS), respectievelijk, beide geïnduceerd door pro-inflammatoire cytokinen die worden uitgescheiden in het kader van het ontstekingsproces (Tian et al., 2017). Dus, elk type darmontsteking zal ROS en NOS genereren, wat zal leiden tot een staat van oxidatieve stress in de darm. Deze vrije radicalen vertonen antimicrobiële eigenschappen, maar kunnen ook weefselbeschadiging veroorzaken tijdens ontstekingen. In dit verband, ROS en RNS zijn beide hoofdmediatoren die verantwoordelijk zijn voor de intracellulaire schade van koolhydraten, eiwitten, lipiden, en nucleïnezuren, omdat ze zeer reactief zijn vanwege hun onstabiele omstandigheden met ongepaarde elektronen (Lauridsen, 2019).

Verder, deze met ontstekingen geassocieerde oxidatieve stress kan het fenotype van verschillende cellen wijzigen, resulterend in veranderingen in de expressie van bepaalde genen. Bijvoorbeeld, onder omstandigheden van oxidatieve stress in de darm, er is een opregulatie van de expressie van verschillende pro-inflammatoire cytokinen, evenals een neerwaartse regulatie van occludine en mucine 2, moleculen die verantwoordelijk zijn voor de integriteit van het darmepitheel (Ducatelle et al. 2018). Dus, oxidatieve stress gegenereerd tijdens darmontstekingen zal de ernst van deze ontstekingen verhogen, in een vicieuze cirkel terechtkomen, moeilijk te overwinnen, wat zal leiden tot het ontstaan ​​van een chronische inflammatoire toestand, met significante ongewenste biologische gevolgen zoals groeibederf (Figuur 1). Anderzijds, zoals eerder vermeld, van ontstekingen afkomstige en oxidatieve stress inducerende, kan nog meer worden verergerd door toevoeging van diervoederingrediënten die rijk zijn aan ranzige vetten, die een extra oxidatiecascade in de kuikendarm op gang brengt, verhoging van de secretie van pro-inflammatoire cytokines.

Dit soort darmstoornissen komen vaker voor bij kuikens die voorheen naïef waren voor ontstekingsbevorderende voederingrediënten. Daarom, jonge kuikens reageren door een ontstekingsreactie die uiteindelijk gecompliceerd kan worden door opportunistische bacteriële pathogenen die aanwezig zijn in hun onvolgroeide darm. Echter, wanneer AGP aan voer wordt toegevoegd, dergelijke door voer geïnduceerde ontstekingsreacties worden verzacht door het ontstekingsremmende effect van AGP.

Ontstekingsremmende werking van AGP

In recente jaren, het antimicrobiële effect van AGP is in twijfel getrokken, omdat de concentraties die ze in het darmlumen bereiken subtherapeutisch zijn en daarom lager dan de minimale remmende concentraties voor pathogenen. Verder, ononderbroken gebruik van AGP induceert antibioticaresistentie bij pathogenen. Integendeel, de ontstekingsremmende werking van AGP, als hun belangrijkste werkingsmechanisme, relevantie heeft gekregen. Wat veel antibiotica inderdaad gemeen hebben, is dat ze zich ophopen in ontstekingscellen. Bijgevolg, de meeste geaccumuleerde antibiotica kunnen fagocytische ontstekingscellen van de aangeboren immuunrespons in de darm remmen. Het relevante resultaat van deze accumulatie in fagocytische cellen is de vermindering van de ontstekingsreactie. Daarom, de niveaus van pro-inflammatoire cytokines zijn lager bij met AGP behandelde dieren, wat op zijn beurt zal resulteren in een lagere katabole aansporing, typisch voor ontstekingen (Niewold, 2007). Met andere woorden, AGP remt ontstekingsreacties die de groei van kippen vertragen. Daarom, wanneer er geen AGP in de feed is, de voergeïnduceerde steriele ontstekingen komen weer naar voren. Een goede strategie zal zijn om het optreden van dergelijke voergeïnduceerde ontstekingen vooraf te minimaliseren door de hoeveelheid voedingsstimuli (bijv. ANF) in het basisdieet te verminderen, in plaats van ze te verzachten met AGP zodra ze zich in de darm nestelen (Figuur 2).

Tot slot, door voer veroorzaakte steriele ontstekingen en oxidatieve stress bij kippen kunnen van heel wat ingrediënten komen. De resulterende vicieuze cirkel van ontsteking-oxidatieve stress schaadt de gezondheid en prestaties. Daarom, we moeten ervoor zorgen dat ons AGP-vrij voer geen ingrediënten bevat die ontstekingen kunnen stimuleren of, minstens, we moeten de hoeveelheid anti-nutritionele factoren in het voer zoveel mogelijk verminderen. Dit is met name van belang in (pre-)startersvoeders. Hoe eerder we de eerder genoemde vicieuze cirkel in de kiem smoren, des te beter.