ДОЦІЛЬНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ β-1,3/1,6-D-ГЛЮКАНУ
ЯК ІМУНОСТИМУЛЯТОРА В ДІЄТАХ OPTIMEAL
У сучасній нутриціології під час створення кормів для тварин досить актуальним питанням є застосування в якості імуностимуляторів β-1,3/1,6-D-глюканів – полісахаридів, які містяться у клітинних стінках грибів, зокрема дріжджів. Що ж таке β-1,3/1,6-D-глюкани і як реалізується їх імуностимулююча дія?
На клітинній стінці дріжджів поверхневий шар β-1,3/1,6-D-глюканів вкритий шаром білків – манопротеїнів. Для того, щоб β-глюкани не втрачали й проявляли свої імуностимулюючі властивості, необхідна спеціальна технологія очистки для видалення шару манопротеїнів. Вченими Вищої Школи Біотехнології (м. Сеул, Корея) і Мікологічного Центру Тегеранського університету (м. Тегеран, Іран) було встановлено, що якщо продукти, які містять β-1,3/1,6-D-глюкани, недостатньо очищені, то вони не будуть мати впливу на імунну систему [2, 3]. Механізм імуностимулюючої дії полягає у тому, що β-1,3/1,6-D-глюкани поєднуються з рецепторами на поверхні лейкоцитів (макрофагів, гранулоцитів та нормальних кілерів). З’єднання β-1,3/1,6-D-глюкану з рецепторами макрофагу відбувається за принципом «ключа і замка». Цей «ключ» активізує імунну систему і сприяє більш високій антимікробній активності та клітинному захисту, підвищенню стійкості до хвороб та зниженню активності запальних процесів [4]. Більшість клітин імунної системи знаходиться у слизовій оболонці кишечника, який є важливим органом-бар’єром імунного захисту організму. Тому за прийому перорально β-глюкани можуть зв’язуватись з макрофагами шлунково-кишкового тракту в пейєрових бляшках. Активізовані клітини продукують цитокіни, які сприяють зменшенню активності запалення [5].
Нещодавні дослідження китайських вчених з Державної Лабораторії Харчування Тварин Китайського Сільськогосподарського Університету (м. Пекін) показали, що оральне застосування β-1,3/1,6-D-глюканів знизило в плазмі крові концентрацію прозапальних цитокінів ІЛ-6 та ФНП-α та збільшило концентрацію протизапального цитокіну ІЛ-10, що свідчить при їх протизапальну дію. Отже, в результаті застосування β-1,3/1,6-D-глюканів в організмі розвивається більш висока антимікробна активність та клітинний захист, підвищується резистентність до хвороб та зменшується активність запальних процесів [6]. При цьому слід відзначити, що дія β-1,3/1,6-D-глюканів є досить адекватною і активує імунну систему без її надмірної стимуляції, оскільки саме надмірна стимуляція нерідко призводить до виникнення аутоімунних захворювань. Крім того, згідно американської класифікації U.S. Food and Drug Administration (FDA) β-1,3/1,6-D-глюкани є безпечними, в тому числі й у токсикологічному відношенні, та їх можна застосовувати як перорально, так і парентерально [7].
Спеціалістами відділу епізоотології та профілактичної ветеринарної медицини Університету Ветеринарної Медицини (м. Кошиця, Словаччина) у 2011 році було встановлено, що застосування β-1,3/1,6-D-глюканів для собак має важливе значення для підвищення захисних сил організму як у молодому, так і у похилому віці. Проведене дослідження щодо імуностимулюючої дії β-1,3/1,6-D-глюканів у цуценят під час вакцинації проти парвовірусної інфекції та сказу встановило, що вакцинація із подальшим призначенням тваринам перорально препарату β-1,3/1,6-D-глюкану приводить до значного збільшення імунологічних параметрів (фагоцитарної активності лейкоцитів, бластогенної реакції лімфоцитів, хемотаксична та метаболічна активність поліморфноядерних клітин). Рівень антитіл проти парвовірусу собак та сказу досягав статистично більш високих значень на 28-й день в групі цуценят, яким після вакцинації перорально вводили β-1,3/1,6-D-глюкан у вигляді сиропу порівняльно з контрольною групою тварин, які одержували тільки вакцину. Таким чином, препарат на основі β-1,3/1,6-D-глюкан має відповідну імуностимулюючу дію в організмі цуценят і може бути застосований у ветеринарній практиці [8].
Польськими вченими з університету University of Warmia and Mazury у 2013 році було також проведено дослідження щодо встановлення ефективності різних імуномодуляторів в лікуванні запального захворювання кишечника у собак. У дослідження було залучено 28 собак з діагнозом IBD (Inflammatory Bowel Disease).Тварини одержували різні імуномодулятори: β-1,3/1,6-D-глюкан, гідрокси-β-метилбутират та левамізол упродовж 42 днів. Зразки крові досліджували до та після терапії, оцінюючи зміни активності фагоцитів, реакцію проліферації мітоген-стимульованих лімфоцитів та рівнів γ-глобулінів, активності лізоциму, рівня церулоплазміну, ІЛ-6 та ІЛ-10. В даному експерименті при застосуванні β-1,3/1,6-D-глюкану спостерігався найкращий терапевтичний ефект, покращуючи гістопатологічні параметри кишечника, знижуючи ІЛ-6 та збільшуючи ІЛ-10 та продовження періоду ремісії більше шести місяців. Гідрокси-β-метилбутират та левамізол також показали ефективність, проте зниження клінічних симптомів було повільним і менш вираженим порівняно з групою тварин, де застосовували β-1,3/1,6-D-глюкан. Таким чином, результати дослідження вказують на доцільність застосування β-глюкану при IBD у собак [9].
У харчуванні Optimeal для зміцнення імунітету у собак та котів в якості джерела очищених β-1,3/1,6-D-глюканів використовується кормова домішка MacroGard. Завершені у 2017 році дослідження нідерландських вчених F. Roberti, P. Paap щодо впливу домішки MacroGard на організм цуценят підтвердили її ефективність для підсилення природного захисту організму, в тому числі у поєднанні з вакцинацією [10, 11]. Отже, під час аналізу літературних даних було з’ясовано, що β-1,3/1,6-D-глюкани мають низку корисних властивостей. β-1,3/1,6-D-глюкани, знайдені в клітинній стінці дріжджів, відомі своєю здатністю оптимізувати імунну відповідь. Дослідження in vitro показують, що дуже важливо мати правильний тип та структуру β-1,3/1,6-D-глюканів. Зазвичай використовувані дріжджі, дріжджові культури або повноцінні продукти клітинної клітин дріжджів без спеціальної обробки не мають здатності стимулювати імунну відповідь. MacroGard на сьогодні є найбільш дослідженим β-1,3/1,6-D-глюканом. Продукт інтенсивно досліджувався та виявився дуже ефективним як у випробуваннях in vitro, так і при використанні для дрібних домашніх тварин, свиней, птахів та риб [12–15]. Таким чином, використання β-1,3/1,6-D-глюканів у складі кормів для собак і котів Optimeal є важливим й ефективним засобом для стимуляції природної імунної відповіді організму тварин та його захисту від різних захворювань.
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.
