ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Β-1,3 1,6-D-ГЛЮКАНОВ КАК ИММУНОСТИМУЛЯТОРОВ В ДИЕТЕ OPTIMEAL
В современной нутрициологии при создании кормов для животных весьма актуальным вопросом является применение в качестве иммуностимуляторов β-1,3 1,6-D-глюканов - полисахаридов, содержащихся в клеточных стенках грибов, в частности дрожжей. Что же такое β-1,3 1,6-D-глюканы и как реализуется их иммуностимулирующее действие.
На клеточной стенке дрожжей поверхностный слой β-1,3 1,6-D-глюканов покрытый слоем белков - манопротеинов. Для того, чтобы β-глюканы не теряли и проявляли свои иммуностимулирующие свойства, необходима специальная технология очистки для удаления слоя манопротеинов. Учеными Высшей Школы Биотехнологии (г. Сеул, Корея) и микологического Центра Тегеранского университета (г. Тегеран, Иран) было установлено, что если продукты, содержащие β-1,3 1,6-D-глюканы, недостаточно очищенные, то они не будут иметь влияния на иммунную систему [2, 3]. Механизм иммуностимулирующего действия заключается в том, что β-1,3 1,6-D-глюканы сочетаются с рецепторами на поверхности лейкоцитов (макрофагов, гранулоцитов и нормальных киллеров). Соединение β-1,3 1,6-D-глюкана с рецепторами макрофага происходит по принципу «ключа и замка». Этот «ключ» активизирует иммунную систему и способствует более высокой антимикробной активности и клеточной защите, повышению устойчивости к болезням и снижению активности воспалительных процессов [4].
Большинство клеток иммунной системы находятся в слизистой оболочке кишечника, который является важным органом-барьером иммунной защиты организма. Поэтому, по приему внутрь, β-глюканы могут связываться с макрофагами желудочно-кишечного тракта в пейеровых бляшках. Активизированные клетки продуцируют цитокины, которые способствуют уменьшению активности воспаления [5].
Последние исследования китайских ученых из Государственной Лаборатории Питания Животных Китайского Сельскохозяйственного Университета (г. Пекин) показали, что оральное применение β-1,3 1,6-D-глюканов снизило в плазме крови концентрацию провоспалительных цитокинов ИЛ-6 и ФНО-α и увеличило концентрацию противовоспалительного цитокина ИЛ-10, что свидетельствует про их противовоспалительное действие. Итак, в результате применения β-1,3 1,6-D-глюканов в организме развивается более высокая антимикробная активность и клеточная защита, повышается резистентность к болезням и уменьшается активность воспалительных процессов [6].
При этом следует отметить, что действие β-1,3 1,6-D-глюканов достаточно адекватное и активирует иммунную систему без ее чрезмерной стимуляции, поскольку именно чрезмерная стимуляция нередко приводит к возникновению аутоиммунных заболеваний. Кроме того,
согласно американской классификации U.S. Food and Drug Administration (FDA) β-1,3 1,6-D-глюканы являются безопасными,
в том числе и в токсикологическом отношении, и их можно применять как внутрь, так и парентерально [7].
Специалистами отдела эпизоотологии и профилактической ветеринарной медицины Университета Ветеринарной Медицины (г. Кошица, Словакия) в 2011 году было установлено, что применение β-1,3 1,6-D-глюканов для собак имеет важное значение для повышения защитных сил организма как в молодом, так и в пожилом возрасте.
Проведенное исследование по иммуностимулирующему действию β-1,3 1,6-D-глюканов у щенков при вакцинации против парвовирусной инфекции и бешенства установило, что вакцинация с последующим назначением животным перорально препарата β-1,3 1,6-D- глюкана приводит к значительному увеличению иммунологических параметров (фагоцитарной активности лейкоцитов, бластогенной реакции лимфоцитов, хемотаксической и метаболической активности полиморфноядерных клеток). Уровень антител против парвовируса собак и бешенства достигал статистически более высоких значений на 28-й день в группе щенков, которым после вакцинации перорально вводили β-1,3 1,6-D-глюкан в виде сиропа сравнительно с контрольной группой животных, получавших только вакцину. Таким образом, препарат на основе β-1,3 1,6-D-глюкана имеет соответствующее иммуностимулирующее действие в организме щенков и может быть применен в ветеринарной практике [8].
Польскими учеными из университета University of Warmia and Mazury в 2013 году было также проведено исследование по установлению эффективности различных иммуномодуляторов в лечении воспалительного заболевания кишечника у собак. В исследование было вовлечено 28 собак с диагнозом IBD (Inflammatory Bowel Disease). Животные получали различные иммуномодуляторы β-1,3 1,6-D-глюкан, гидрокси-β-метилбутират и левамизол в течение 42 дней. Образцы крови исследовали до и после терапии, оценивая изменения активности фагоцитов, реакцию пролиферации митоген-стимулированных лимфоцитов и уровней γ-глобулинов, активности лизоцима, уровня церулоплазмина, ИЛ-6 и ИЛ-10. В данном эксперименте при применении β-1,3 1,6-D-глюканов наблюдался лучший терапевтический эффект, улучшение гистопатологических параметров кишечника, снижение ИЛ-6 и увеличение ИЛ-10, а также продление периода ремиссии более шести месяцев. Гидрокси-β-метилбутират и левамизол также показали эффективность, однако снижение клинических симптомов было медленным и менее выраженным по сравнению с группой животных, где применяли β-1,3 1,6-D-глюкан. Таким образом, результаты исследования указывают на целесообразность применения β-глюканов при IBD у собак [9].
В питании Optimeal для укрепления иммунитета у собак и кошек в качестве источника очищенных β-1,3 / 1,6-D-глюканов используется кормовая добавка MacroGard. Завершенные в 2017 году исследования нидерландских ученых F. Roberti, P. Paap о влиянии примеси MacroGard на организм щенков подтвердили ее эффективность для усиления естественной защиты организма, в том числе в сочетании с вакцинацией [10, 11].
Итак, при анализе литературных данных было выяснено, что β-1,3 / 1,6-D-глюканы имеют ряд полезных свойств. β-1,3 / 1,6-D-глюканы, найденные в клеточной стенке дрожжей, известны своей способностью оптимизировать иммунный ответ. Исследования IN VITRO показывают, что очень важно иметь правильный тип и структуру β-1,3 / 1,6-D-глюканов.
Обычно используемые дрожжи, дрожжевые культуры или полноценные продукты клеток дрожжей без специальной обработки не имеют способности стимулировать иммунный ответ. MacroGard на сегодня является наиболее исследованным β-1,3 / 1,6-D-глюканом.
Продукт интенсивно исследовался и оказался очень эффективным как в испытаниях IN VITRO, так и при использовании для мелких домашних животных, свиней, птиц и рыб [12-15]. Таким образом, использование β-1,3 / 1,6-D-глюканов в составе кормов для собак и кошек Optimeal является важным и эффективным средством для стимуляции естественного иммунного ответа организма животных и их защиты от различных заболеваний.
REFERENSES
1. Immune-modulatory effects of dietaryYeast Beta-1,3/1,6-D-glucan / Stier H., Ebbeskotte V., Gruenwald J. // Nutr J. 2014. Apr 28;13:38. doi: 10.1186/1475-2891-13-38.
2. Purification of soluble beta-glucan with immune-enhancing activity from the cell wall of yeast / Lee J.N., Lee D.Y., Ji I.H., Kim G.E., Kim H.N., SohnJ., Kim S., Kim C.W. // Biosci Biotechnol Biochem. 2001 Apr; 65(4):837–41.
3. Isolation of beta-glucan from the cell wall of Saccharomyces cerevisiae / Shokri H., AsadiF., Khosravi A.R. // Nat Prod Res. 2008 Mar 20;22(5):414–21. doi: 10.1080/14786410701591622.
4. Effects of beta-glucans on the immune system / Akramiene D., Kondrotas A., DidziapetrieneJ., Kevelaitis E. // Medicina (Kaunas). 2007;43(8):597–606.
5. Cytokines in canine inflammatory boweldisease / Kołodziejska-Sawerska A., Rychlik A., DeptaA., Wdowiak M., Nowicki M., Kander M. // Pol. J. VetSci. 2013; 16(1):165–71.
6. Effects of β-glucan extracted from Saccharomyces cerevisiae on growth performance, and immunological and somatotropic responses of pigs challenged with Escherichia coli lipopolysaccharide / Li J [et al.] // J Anim. Sci. 2006. 84: 2374–2381.
7. Бета-глюканы как основа создания средствиммуномодулирующего действия / В.Д. Лукьянчук, Е.М. Мищенко, М.Н. Бабенко // Укр. Мед. Часопис. 2011. 5 (85) IX/X. – С. 92 – 93.
8. Immunomodulatory effect of glucan on specific and nonspecific immunity after vaccination in puppies / Haladová E., Mojžišová J., Smrčo P., Ondrejková A., Vojtek B., Prokeš M., Petrovová E. // Acta Vet Hung. 2011 Mar;59(1):77–86. doi: 10.1556/AVet.59.2011.1.7.
9. The effectiveness of natural and synthetic immunomodulators in the treatment of inflammatory bowel disease in dogs / Rychlik A., Nieradka R., Kander M., Nowicki M., Wdowiak M., Kołodziejska-Sawerska A. // Acta Vet Hung. 2013 Sep;61(3):297–308. doi: 10.1556/AVet.2013.015.
10. Beta-glucans enhance the protection of puppies / F. Roberti, P. Paap // Pet Food Supplement.2017. – P. 28–29.
11. Beta-1,3/1,6-glucans balance immunity using nutrition: preprint / P. Paap // Pet Food Supplement. Pentlands Publishing Ltd 2012. – 4 p.
12. Oral administration of beta-1,3/1,6-glucan to dogs temporally changes total and antigen-specific IgA and IgM / Stuyven E1, Verdonck F, Van Hoek I, Daminet S, Duchateau L, Remon JP, GoddeerisBM, Cox E. // Clin Vaccine Immunol. 2010. Feb;17(2):281–5. doi: 10.1128/CVI.00344-09.
13. Effect of β-1.3/1.6-D-glucan derived from oyster mushroom Pleurotus ostreatus on biometrical, haematological, biochemical, and immunological indices in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) / Dobsikova R., Blahova J., Franc A., Jakubik J., Mikulikova I., Modra H., Novotna K., Svobodova Z. // Neuro Endocrinol Lett. 2012; 33 Suppl 3:96–106.
14. Psittacine circovirus infection in parakeets of the genus Eunymphicus and treatment with beta-(1,3/1,6)-D-glucan / Tomasek O., Tukac V. // Avian Dis. 2007 Dec;51(4):989–91.
15. Healthy pigs with less use of antibiotics – a nutritional approach in three steps / Marc Rovers // International Pig Topics. 2012. Volume 27 Number 7. – P. 15–17.
