CELOWOŚĆ UŻYCIA β-1,3/1,6-D- GLUKANU JAKO IMMUNOSTYMULATORA W DIETACH OPTIMEAL
We współczesnym żywieniu, przy tworzeniu karmy dla zwierząt, najważniejszą kwestią jest stosowanie jako immunostymulantów β-1,3/1,6-D- glukanów – polisacharydy zawarte w ścianach komórkowych grzybów, w szczególności drożdży. Czym są β-1,3/1,6-D-glukany oraz w jaki sposób realizowany jest ich efekt immunostymulacyjny?
Na ścianie komórkowej drożdży warstwa powierzchniowa β-1,3 / 1,6-D-glukanu pokryta jest warstwą białek - manoproteinów. Aby β-glukany nie traciły i wykazywały swoje właściwości stymulujące odporność, konieczna jest specjalna technologia oczyszczania w celu usunięcia warstwy manoproteinów. Naukowcami z Wyższej Szkoły Biotechnologii (Seul, Korea) i Centrum Mykologicznego Uniwersytetu w Teheranie (Teheran, Iran) stwierdzono, że jeśli produkty zawierające β-1,3 / 1,6-D-glukany nie są dobrze oczyszczone, wówczas nie będą miały wpływu na układ odpornościowy [2, 3]. Mechanizm działania immunostymulującego polega na połączeniu β-1,3 / 1,6-D-glukanów z receptorami na powierzchni leukocytów (makrofagów, granulocytów i normalnych kilerów). Połączenie β-1,3 / 1,6-D-glukanu z receptorami makrofagów zachodzi na zasadzie "klucz i zamek". Ten "klucz" aktywuje układ odpornościowy i promuje wyższą aktywność przeciwdrobnoustrojową i ochronę komórek, zwiększa odporność na choroby i zmniejsza aktywność procesów zapalnych [4]. Większość komórek układu odpornościowego znajduje się w błonie śluzowej jelit, która jest ważną barierą organową w obronie immunologicznej organizmu. Dlatego też, po podaniu doustnym, β-glukany mogą wiązać się z makrofagami przewodu żołądkowo-jelitowego w łatkach peyerowych. Aktywowane komórki wytwarzają cytokiny, które zmniejszają aktywność zapalenia [5].
Niedawne badania przeprowadzone przez chińskich naukowców z Państwowego Laboratorium Żywienia Zwierząt na Chińskim Uniwersytecie Rolniczym (Pekin) wykazały, że doustne podawanie β-1,3 / 1,6-D-glukanów obniżyło stężenie prozapalnych cytokin IL-6 i FNP-α w osoczu krwi i zwiększyło stężenie cytokiny przeciwzapalnej IL-10, co świadczy o ich działaniu przeciwzapalnym. Tak więc, w wyniku zastosowania β-1,3 / 1,6-D-glukanów, organizm rozwija bardziej wysoką aktywność przeciwbakteryjną i ochronę komórek, zwiększa odporność na choroby i zmniejsza aktywność procesów zapalnych [6]. Przy tym należy zauważyć, że Działanie β-1,3 / 1,6-D-glukanów jest wystarczająco adekwatne i aktywuje układ odpornościowy bez nadmiernej stymulacji, ponieważ nadmierna stymulacja często prowadzi do występowania chorób autoimmunologicznych. Ponadto zgodnie z amerykańską klasyfikacją U.S. Food and Drug Administration (FDA) β-1,3 / 1,6-D-glukany są bezpieczne, w tym toksykologiczne, i można je stosować doustnie lub pozajelitowo [7].
Eksperci z Wydziału Epizootologii i Profilaktyki Weterynaryjnej Uniwersytetu Medycyny Weterynaryjnej (m. Koszyce, Słowacja) w 2011 r. Stwierdzili, że stosowanie β-1,3 / 1,6-D-glukanów u psów jest niezbędne do zwiększenia sił ochronnych organizmu młodych i osób w podeszłym wieku. W badaniu dotyczącym stymulującego odporność działania β-1,3 / 1,6-D-glukanów u szczeniąt podczas szczepień przeciwko infekcji parwowirusem i wściekliźnie stwierdzono, że szczepienie z późniejszym podawaniem zwierzętom preparatu doustnego β-1,3 / 1,6-D- glukan prowadzi do znacznego wzrostu parametrów immunologicznych (aktywność fagocytarna leukocytów, reakcja blastogenna limfocytów, aktywność chemotaksyczna i metaboliczna komórek polimorfojądrowych). Poziom przeciwciał przeciwko parwowirusowi i wściekliźnie osiągnął statystycznie wyższe wartości w 28 dniu w grupie szczeniąt, którym podano doustnie podanie β-1,3 / 1,6-D-glukanu w postaci syropu po szczepieniu, w porównaniu z grupą kontrolną zwierząt. która otrzymała tylko szczepionkę. Tak więc preparat na bazie β-1,3 / 1,6-D-glukanu ma odpowiednie działanie immunostymulujące w ciele szczeniąt i może być stosowany w praktyce weterynaryjnej [8].
Polscy naukowcy z Uniwersytetu University of Warmia and Mazury w 2013 r. Przeprowadzili również badania mające na celu określenie skuteczności różnych immunomodulatorów w leczeniu choroby zapalnej jelit u psów. W badaniu wzięło udział 28 psów, u których zdiagnozowano IBD (Inflammatory Bowel Disease). Zwierzęta otrzymywały różne immunomodulatory: β-1,3 / 1,6-D-glukan, hydroksy- β -metylbutyrat i lewamizol przez 42 dni. Próbki krwi badano przed i po terapii, oceniając zmiany w aktywności fagocytów, proliferację limfocytów stymulowaną mitogenem i poziomy γ-globuliny, aktywność lizozymu, poziomy ceruloplazminy, IL-6 i IL-10. W tym eksperymencie, przy użyciu β-1,3 / 1,6-D-glukanu, zaobserwowano najlepszy efekt terapeutyczny, poprawiając histopatologiczne parametry jelita, zmniejszając IL-6 i zwiększając IL-10 i przedłużając okres remisji ponad sześć miesięcy. Hydroksy-β-metylbutyrat i lewamizol również wykazały skuteczność, ale zmniejszenie objawów klinicznych było powolne i mniej wyraźne w porównaniu do grupy zwierząt stosujących β-1,3 / 1,6-D-glukan. Tak więc wyniki badania wskazują na celowość zastosowania β-glukanu w IBD u psów [9].
W diecie Optimeal, aby wzmocnić odporność u psów i kotów, jako źródło oczyszczonych β-1,3 / 1,6-D-glukanów stosuje się dodatek do karmy MacroGard. Ukończone w 2017 r. Badanie holenderskich naukowców F. Robertiego, P. Paapa na temat wpływu MacroGard na organizm szczeniąt potwierdziło jego skuteczność w zwiększaniu naturalnej ochrony organizmu, w tym w połączeniu ze szczepieniem [10, 11]. Tak więc podczas analizy danych literaturowych stwierdzono, że β-1,3 / 1,6-D-glukany mają wiele korzystnych właściwości. β-1,3 / 1,6-D-glukany znajdujące się w ścianie komórkowej drożdży, znane ze są swojej zdolności do optymalizacji odpowiedzi immunologicznej. Badania in vitro pokazują, że bardzo ważne jest, aby mieć prawidłowy typ i strukturę β-1,3 / 1,6-D-glukanów. Zwykle używane drożdże, kultury drożdży lub pełne produkty komórek drożdży bez specjalnego przetwarzania nie mają zdolności do stymulowania odpowiedzi immunologicznej. MacroGard jest obecnie zdecydowanie najlepiej zbadanym β-1,3 / 1,6-D-glukanem. Produkt był intensywnie badany i okazał się bardzo skuteczny zarówno w testach in vitro, jak i przy użyciu dla małych zwierząt domowych, świń, ptaków i ryb [12–15]. Tak więc zastosowanie β-1,3 / 1,6-D-glukanów w postaci karmy dla psów i kotów Optimal jest ważnym i skutecznym środkiem do stymulowania naturalnej odpowiedzi immunologicznej organizmu zwierzęcego i jego ochrony przed różnymi chorobami.
LITERATURA
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.
