КУРКУМИН И СИЛИМАРИН, КАК ОНИ МОГУТ УМЕНЬШИТЬ НЕГАТИВНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ МИКОТОКСИНОВ?

BIŌNTE TECHNICAL DEPARTMENT

Несколько исследований демонстрируют антиоксидантные и гепатопротекторные свойства этих натуральных экстрактов в кормах для животных

Микотоксины являются одним из основных загрязнителей кормов во всем мире. Воздействие микотоксинов может иметь серьезные последствия для продуктивности животных, изменяя функцию и целостность кишечника, вызывая повреждение печени и вредные иммунологические эффекты. Эти эффекты связаны со снижением продуктивных параметров (da Silva et al., 2016; Pauletto et al., 2020). Поскольку полное уничтожение микотоксинов невозможно, необходимы стратегии для смягчения их негативного воздействия (Xu et al., 2022).

Экстракты натуральных растений вызвали интерес в снижении неблагоприятного воздействия микотоксинов из-за различных полезных для здоровья свойств их активных соединений.

Использование куркумина для снижения окислительного стресса

Куркумин — это природное фенольное соединение, извлекаемое в основном из куркумы (Curcuma longa), которое отличается широким спектром полезных свойств для здоровья животных (Pauletto et al., 2020; Pan et al., 2022): антиоксидант, гепатопротекторная активность, анти- противовоспалительное, противомикробное, противовирусное и противогрибковое, в дополнение к укреплению функции кишечника и повышению продуктивности.

Многочисленные исследования показали способность куркумина улучшать состояние здоровья животных. В самом деле, хорошо известно, что фенольные группы, содержащиеся в куркумине, играют существенную роль в снижении окислительного стресса, поскольку эти группы могут устранять высокие уровни свободных радикалов (включая супероксид-ион, гидроксильные радикалы и йод), наблюдаемые при окислительно-восстановительном дисбалансе. клеточный уровень.

Было показано, что диетические добавки с куркумином увеличивают экспрессию фактора транскрипции Nrf2 и активность эндогенных антиоксидантных ферментов, таких как глутатион (GSH), каталаза (CAT) и супероксиддисмутаза (SOD), при этом ингибируя окислительные ферменты (Hafez et al., 2022). Таким образом, куркумин может улучшить антиоксидантную способность митохондрий за счет увеличения мембранного потенциала и уменьшить дисфункцию митохондрий и апоптоз клеток печени, облегчая повреждение печени (Pan et al. 2022).

Функция печени улучшена куркумином

Кроме того, куркумин поддерживает функцию печени, восстанавливая уровни ферментов аспартатаминотрансферазы (АСТ) и аланинтрансферазы (АЛТ). В частности, в случаях афлатоксикоза Muhammad et al. (2018) обнаружили, что добавка куркумина ингибирует биоактивацию AFB1 в печени, изменяя активность ферментов CYP. Таким образом, было показано, что куркумин смягчает повреждение печени, вызванное микотоксинами.

Иммуномодулирующий агент и стимулятор целостности кишечника

Точно так же возрос интерес к куркумину как к перспективному иммуномодулирующему средству, учитывая, что кишечник является органом с самой большой и сложной частью иммунной системы. В частности, куркумин представляет собой природное соединение, которое взаимодействует с различными сигнальными и транскрипционными молекулами иммунной системы, такими как митоген-активируемые протеинкиназы (MAPK), ядерный фактор ᴋB (NF-ᴋB), киназы Януса и белки STAT (JAK)./STAT ) и снижает уровень провоспалительных цитокинов (IL-1, IL-6, IL-8, TNF-α, IFN-γ), среди других провоспалительных медиаторов, таких как индуцируемая синтазы оксида азота (iNOS) и циклооксигеназа-2 (COX2) (Kahkhaie et al. др., 2019). Кроме того, было показано, что куркумин способствует целостности кишечника за счет увеличения экспрессии плотных соединений и высоты ворсинок, что вместе с модуляцией микробной популяции улучшает барьерные функции, а также усвояемость питательных веществ. Таким образом, куркумин является природным соединением, которое способствует здоровью кишечника и продуктивной работе животных.

Эффекты куркумина у животных, зараженных микотоксинами

Эти потенциальные свойства обнадеживают в сложных сценариях с микотоксинами. Таким образом, в таблице 1 обобщены различные исследования, в которых оценивалась эффективность куркумина против микотоксинов, наблюдалась мощная антиоксидантная активность, сопровождаемая гепатопротекторным эффектом и улучшением здоровья кишечника.

Таблица 1. Эффекты куркумина в сложных сценариях с микотоксинами.

Curcumin, doses	Mycotoxin, doses	Target species	Effects of curcumin	Reference
0,4 g/kg	AFB1, 0,02 mg/kg	Broiler chicken	Serum and kidney: restored SOD, CAT, GSH-Px activity	Damiano et al. (2022)
0,4 g/kg	OTA, 2 mg/kg	Duck	Performance: restored BW, BWG, FI and liver weight Plasma: restores SOD and MDA Jejunum: restored GSH-Px, IL-1β, TNF-α, and improves SOD levels affected by OTA Increases villus height and restores Caspase-3	Ruan et al. (2019)
7,4 and 740 g/L	ZEN, 4,78, 9,5, 19,1 g/L	In vitro - pig cells	Restored ROS levels and relative expression of SOD1, CAT, GPx1 reduced by ZEN	Qin et al. (2015)
0,45 g/kg	AFB1, 5 mg/kg	Broiler chicken	Performance: restored BW and liver weight Serum: restored ALT, ASP, ALP, GGT, SOD, MDA activities Liver: inhibits CYP enzymes-mediated bioactivation of AFB1, upregulates Nrf2, and enhances GST activity	Muhammad et al. (2018)
5 mg/kg	AFB1, 0,2 mg/kg	Nile Tilapia	Performance: restored BWG, and survival rate Plasma: restores SOD, IL-1β, TGF-β and CYP1A	Mahfouz et al. (2015)
0,4 g/kg	OTA, 2 mg/kg	Duck	Serum: reduced ALT activity increased by OTA and restores lipid metabolism Liver: restored SOD and CAT activity, as well as MDA levels. Improved expression of FAS, PPARG and SREBP-1c Cecum: recovered the microbiota disturbance caused by OTA	Zhai et al. (2020)

AFB1: aflatoxin B1; OTA: ochratoxin A; ZEN: zearalenone; BW: body weight; BWG: body weight gain; FI: feed intake; ROS: reactive oxygen species; SOD: superoxide dismutase; CAT: catalase; GPx: glutathione peroxidase; MDA: malondialdehyde; ALT: alanine transaminase; AST: aspartate transaminase; ALP: alkaline phosphate; GGT: gamma-glutamyl transferase; GST: glutathione S-transferase; TGF—β: transforming growth factor beta; IL-1β: interleukin 1β; TNF-α: tumor necrosis factor; CYP: cytochrome; Nrf2: nuclear factor, erythroid 2 like 2; FAS: fatty acid synthase; PPARG: peroxisome proliferator activated receptor gamma; SREBP-1c: sterol regulatory element binding transcription factor1.

Защита печени с помощью натурального экстракта силимарина

Силимарин — комплексный флавоноид, содержащийся в экстракте расторопши пятнистой (Silybum marianum): он содержит смесь флавонолигнанов и флавоноидов, обладающих многочисленными полезными для здоровья свойствами: антиоксидантной, гепатопротекторной, иммуностимулирующей и барьерной функции кишечника. уровень. В течение многих лет силимарин считался многообещающим природным соединением для защиты печени от различных токсичных веществ и смягчения последующего повреждения печени (Wadhwa et al., 2022).

Было замечено, что диетические добавки с силимарином восстанавливают уровни функциональных ферментов в печени, таких как γ-глутамилтрансфераза (ГГТ), аспартатаминотрансфераза (АСТ), аланинтрансаминаза (АЛТ) и щелочная фосфатаза (ЩФ). Кроме того, силимарин модулирует экспрессию каспаз, трансмембранных гликопротеинов (н-кадгерин) и хемокинов, среди прочих белков, ответственных за жизнеспособность клеток и целостность тканей, а также местный иммунный ответ. Как описано в случае куркумина, использование природного агента, такого как силимарин, также взаимодействует с различными сигнальными и транскрипционными молекулами иммунной системы, такими как киназы (включая p38 MAPK) и факторы NF-ᴋB и STATS, которые снижают уровни провоспалительные цитокины (такие как IL-1β, IL-2, IL-10, TNF-α, IFN-γ, TGF-β) и усиливают противовоспалительный эффект натурального экстракта (Agarwal et al., 2006).

С другой стороны, важно подчеркнуть, что эта гепатопротекторная функция поддерживается регуляцией липидного обмена, снижением уровня триглицеридов и холестерина, а также окислительно-восстановительным балансом между активностью эндогенных антиоксидантных ферментов и свободных радикалов. Кроме того, было замечено, что использование силимарина уменьшает поражения печени на микроскопическом и макроскопическом уровне.

Улучшенное усвоение питательных веществ

Что касается кишечного барьера, добавка силимарина увеличивает поверхность всасывания и модулирует кишечную микробиоту, что, в свою очередь, приводит к улучшению усвояемости, роста и качества продуктов (мяса и яиц), улучшая липидный профиль среди других параметров.

В таблице 2 представлены различные исследования, в которых оценивалась эффективность силимарина в питании животных при заражении микотоксинами, подчеркивая его благотворное влияние на печень.

Таблица 2. Эффекты силимарина в сложных сценариях с микотоксинами

Silymarin, dosis	Micotoxinas, dosis	Target species	Effects of silymarin	Reference
0.1 g/kg	AFB1, 5µg FB1, 0.02 mg/kg	Broiler chicken	Performance: restored BWG, FCR Serum: restored ALT, AST, and globulin levels Jejunum: increased villus height and crypt depth Meat quality: restored ROS and GST levels, increases PUFA levels, pH and reduces L* values	Armanini et al. (2021)
0,6 g/kg	AFB1, 0.8 mg/kg	Broiler chicken	Performance: restored growth performance	Tedesco et al. (2004)
1-2 g/kg	AF, 2.2 mg/kg	Japanese quail	Performance: restores BWG, FCR Serum: restores ALT, AST, ALP activities, reduces triglycerides and glucose	Khaleghipour et al. (2019)
6 g/kg	OTA, 3 mg/kg	Broiler chicken	Kidneys and liver: restored AST, ALT activities and reduces macroscopic and microscopic lesions	Stoev et al. (2021)
5 g/kg	DON, 4.9 mg/kg ZEN, 0.66 mg/kg	Duck	Liver: reduced MDA and ROS levels, and decreased cytotoxicity	Egresi et al. (2020)
0.6 mg/kg-BW	AFB1, 1 mg/kg-BW	Calve	Performance: restored BWG, FI Blood: restored AST, ALP levels	Nasser et al. (2016)

BWG: body weight gain; FI: feed intake; FCR: feed conversion ratio; ROS: reactive oxygen species; MDA: malondialdehyde; ALT: alanine transaminase; AST: aspartate transaminase; ALP: alkaline phosphate; GST: glutathione S-transferase; PUFA: polyunsaturated fatty acids.

Натуральная комбинация для смягчения воздействия микотоксинов в животноводстве

В заключение, использование куркумина и силимарина демонстрирует их способность снижать токсичность микотоксинов в кормах для животных. Их комбинация представляет собой интересную стратегию синергетического смягчения иммунотоксического и гепатотоксического действия микотоксинов и улучшения здоровья и продуктивности животных.

В животноводстве использование продуктов на основе экстрактов куркумина и силимарина позволяет стимулировать кишечный барьер и пищеварительную функцию, улучшать иммунный ответ, повышать дезинтоксикационную способность клеток печени, улучшать скорость роста и, как следствие, улучшать качество мясо и яйца.

Детоксикатор микотоксина