Ondersteuning van de darmgezondheid met zeewierextracten:een gerichte aanpak

door Marie Gallissot en Maria Garcia Suarez, Olmix Groep

Belang van darmgezondheid in moderne productiesystemen

Darmgezondheid is steeds belangrijker geworden in de veehouderij met de opkomst van antimicrobiële resistentie en de drang om het gebruik van antibiotica te beperken. Het darmslijmvlies convergeert verschillende functies:vertering en opname van voedingsstoffen; evenals fysieke barrières tegen microben en toxines, dankzij de aanwezigheid van een beschermende slijmlaag en tight junction-eiwitten die de paracellulaire ruimte afsluiten.

Het darmslijmvlies herbergt zowel darmmicrobiota als immuuncellen (70% van het totale aantal immuuncellen zijn bewoners van het darmslijmvlies en darmgeassocieerd lymfoïde weefsel).

In moderne productiesystemen het maagdarmkanaal wordt uitgedaagd en de subtiele darmgezondheidsbalans waarop wordt vertrouwd, kan worden aangetast. De componenten die de darmbarrière en de immuunfunctie bepalen, kunnen verzwakken en leiden tot meer spijsverteringsproblemen die verband houden met dysbiose.

Deze disbalans zal lokale en systemische ontstekingen veroorzaken, invloed op de mondiale gezondheidstoestand en de groeiprestaties van de dieren. De uitdaging in de industrie is om oplossingen te vinden die de epitheliale barrièrefunctie en het darm-geassocieerde lymfoïde weefsel (GALT) kunnen ondersteunen. om een ​​goede darmgezondheid te behouden en, dus, zorgen voor goede prestaties zonder de noodzaak van antibiotica.

Zeewieren:de multi-asset oplossing!

Er zijn veel kandidaten beschikbaar, met wisselende werkzaamheid en wetenschappelijk bewijs. Onder hen, zeewier, of macroalgen, die de afgelopen decennia veel belangstelling hebben gekregen en onderwerp van toenemend onderzoek zijn. In de literatuur, aan zeewier wordt een breed scala aan biologische activiteiten toegeschreven, zoals immunomodulerende, antioxidant, antivirale of antihyperlipidemische eigenschappen.

Zeewieren zijn onderverdeeld in drie groepen:bruin, rode en groene algen. Ondanks hun fylogenetische verschillen, zeewieren delen de specificiteit van hun pariëtale polysachariden. Hun structurele complexiteit en unieke samenstelling maken ze zeer reactief en verklaren hun biologische activiteiten ten opzichte van dieren, planten en mensen.

De complexiteit en reactiviteit van zeewierpolysachariden vloeien voort uit de aard van de suikereenheden, die divers en soms zeldzaam zijn. Net als uronzuren, xylose en rhamnose, de verscheidenheid aan glycosidische bindingen die leiden tot hun vertakte structuur en de aanwezigheid van sulfaatgroepen (zie figuur 1).

Verder, hun polyanionische structuur en oplosbaarheid verhoogt hun reactiviteit en vergemakkelijkt hun herkenning door gastheercellen. De belangrijkste soorten zeewierpolysachariden zijn agar en carragenen (rode zeewieren), ulvans (groen zeewier) en fucans (bruin zeewier), elk met specifieke moleculaire eigenschappen die hun biologische eigenschappen en reactiviteit bepalen.

Daarom, het is belangrijk om vast te stellen welke soorten polysachariden verantwoordelijk zijn voor een bepaalde biologische activiteit om ze te extraheren en te gebruiken om de darmgezondheid te ondersteunen. Dergelijk werk vormt de afgelopen 10 jaar de kern van de onderzoeks- en ontwikkelingsactiviteiten van de Olmix Group.

3 MSP ^® extracten met speciale acties ter ondersteuning van de darmgezondheid

Immuunmodulatie was het eerste doelwit van Olmix Group, nadat het gebruik van antibiotica als groeibevorderaar in Europa werd verboden. Een kandidaat-extract van de groene algen Ulva sp (MSP® _IMMUNITEIT ) werd geïdentificeerd als een immuunmodulator. Een onderzoeksproject in samenwerking met INRA leidde tot de demonstratie van het effect op immuunmediatoren in varkens- en pluimveemodellen, inclusief de identificatie van de metabole routes die bij deze activering betrokken zijn (zie figuur 2).

Berrie et al. (2016) benadrukten voor het eerst dat MSP® _IMMUNITEIT zou de genexpressie van verschillende immuunmediatoren (cytokinen en chemokinen) kunnen stimuleren. Onder andere, het extract bleek de expressie van TNFa te verhogen, betrokken bij de aangeboren immuunrespons via stimulatie van macrofaagactiviteit, evenals CCL20 en IL-1α, respectievelijk werken aan de rekrutering en differentiatie van T- en B-lymfocyten (adaptieve immuunrespons), en PPARγ, dat ontstekingsremmende eigenschappen heeft.

In vivo studies bevestigden verder dat MSP® _IMMUNITEIT zou de immuunrespons van dieren kunnen moduleren, hen in kritieke stadia ondersteunen door de overdracht van immuniteit van de zeug naar de biggen te bevorderen (verhoogde IgG-titers in de biest en IgA in de melk), of het ondersteunen van de ontwikkeling van de adaptieve immuunrespons bij slachtkuikens (verminderde heterofiele/lymfocytverhouding).

Door dit extract op tijd te gebruiken (in de handel verkrijgbaar als Searup, gebruikt in het drinkwater), rond vaccinatie of bij een virale aanval, heeft aangetoond dat het het immuunsysteem stimuleert en het herstel van dieren bevordert, terwijl een continu gebruik in het voer (nieuw gelanceerde Algimun®), kan de afweer van dieren gedurende hun hele cyclus versterken, vooral in de vroege stadia wanneer ze het meest gevoelig zijn.

Olmix Group identificeerde ook enkele interessante extracten die gericht zijn op de darmbarrièrefunctie. Eerder werk (Barcelo et al. , 2000) had gesuggereerd dat ulvans (geëxtraheerd uit Ulva sp. ) zou de uitscheiding van mucine-eiwitten kunnen stimuleren en hun potentiële gebruik tegen verschillende darmziekten kunnen benadrukken. Olmix Group voerde een reeks experimenten uit om de moleculaire route te definiëren die de productie van mucine in gang zet en om te bepalen of het extract de expressie van tight junction-eiwitten zou verbeteren als een belangrijke determinant van de darmbarrièrefunctie.

Er zijn twee zeewierextracten getest:MSP® _MUCIN (van Ulva sp ) en MSP® _BARRIÈRE (van Solieria Chordalis ). De resultaten toonden aan dat beide MSP®-extracten de expressie van mucinen en tight junctions induceerden ( in vitro modellen, met behulp van slijmafscheidende HT-29 MTX-cellen voor mucine-evaluatie en enterocyt-achtige Caco-2-cellen voor tight junction-evaluatie). Echter, elk extract vertoonde enkele bijzonderheden:MSP® _MUCIN stimuleerde voornamelijk de expressie van mucine-genen (gelvormende MUC2 en membraangebonden MUC5AC) en MSP® _BARRIÈRE de expressie van tight junction-eiwitten (scaffolding-eiwitten ZO-1 en ZO-2 en transmembraaneiwit Claudin-2).

De verschillende reacties van de verschillende extracten benadrukken het belang van het selecteren van geschikte fracties van zeewier om gerichte biologische effecten te stimuleren. Op het veld, de MSP® _MUCIN wordt gebruikt om het spijsverteringswelzijn te ondersteunen wanneer jonge dieren worden uitgedaagd met uitdroging of spijsverteringsproblemen, terwijl de MSP® _BARRIÈRE wordt gebruikt in synergie met de MSP® _IMMUNITEIT (Algimun®) voor een continue versterking van de darmbarrière, om de doorgang van ziekteverwekkers in het organisme gedurende hun hele cyclus te voorkomen.

Olmix Group is expert in de identificatie en selectie van actieve zeewierpolysacchariden die gerichte toepassingen hebben bij vee om de darmgezondheid te ondersteunen. Olmix MSP® zijn verkrijgbaar in verschillende vormen (concentratie, gebruik maken van), gebruikers een hoge flexibiliteit bieden om de verschillende uitdagingen aan te gaan waarmee dieren tijdens hun cyclus worden geconfronteerd.