إمكانات التحوير المناعي للبروبيوتيك: استراتيجية جديدة لتحسين صحة الماشية ، والمناعة ، والإنتاجية الجزء 2

5. تطبيق البروبيوتيك باستخدام خطوط الخلايا كنموذج حيواني للماشية (دراسة في المختبر)

تشير الدراسات في الجسم الحي إلى أن البروبيوتيك قد تم استخدامه بنجاح لتحسين أداء النمو ، والاستفادة من العناصر الغذائية ، والجراثيم المعوية ، وصحة الأمعاء للأنواع الرئيسية لحيوانات المزرعة ، مثل الخنازير والماشية والماعز والأغنام (الجدولان 1 و 2). يُعتقد أن بعض الأعلاف الوظيفية التي تحتوي على البروبيوتيك تعمل على تحسين المناعة المعوية عن طريق إلهام الخلايا الظهارية ، وكذلك الخلايا ذات الكفاءة المناعية ، من خلال مستقبلات التعرف على الأنماط وتحريض السيتوكين في الجهاز الهضمي [86 ، 87]. ومع ذلك ، في مجال مناعة الأعلاف ، نظرًا لعدم توفر نظام مناعي معوي مناسب لحيوانات المزرعة ، لا يزال الكثير عن الآليات الأساسية للمناعة المعوية في الماشية غير معروف.

الخلايا الظهارية هي الطبقة الخارجية للخلايا في الجسم ، وتغطي أسطح وممرات الجسم وتعزلها عن البيئة. إنها تحمينا من العدوى والإصابة وهي جزء مهم من نظام المناعة لدينا.

تشكل الخلايا الظهارية طبقة واقية عن طريق إفراز مواد مثل المخاط والمخاط لمنع غزو مسببات الأمراض الغريبة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تتعرف الخلايا الظهارية أيضًا على مسببات الأمراض وتبلعمها ، وتلعب دورًا في القضاء على مسببات الأمراض مباشرة. إذا هرب العامل الممرض من هذه التدابير الوقائية وتسبب في حدوث عدوى ، فإن الخلايا الظهارية تطلق سلسلة من السيتوكينات التي تؤدي إلى استجابة مناعية. تجذب هذه السيتوكينات خلايا الدم البيضاء إلى موقع الإصابة وتنشطها للقيام بعمل إزالة العامل الممرض.

بالإضافة إلى ذلك ، تشارك الخلايا الظهارية أيضًا في عملية التنظيم المناعي لجسم الإنسان. يمكنهم تنظيم وظيفة الخلايا المناعية عن طريق إطلاق السيتوكينات المختلفة ، بما في ذلك تعزيز أو قمع نشاط خلايا مناعية معينة. لذلك ، فإن الوظيفة المناعية للخلايا الظهارية أمر بالغ الأهمية لصحتنا الجسدية. من وجهة النظر هذه ، نحن بحاجة إلى تحسين مناعتنا. يمكن أن يعزز الكستانش المناعة ، ويمكن للسكريات المتعددة الموجودة في اللحوم أن تنظم الاستجابة المناعية لجهاز المناعة البشري ، وتحسن قدرة الإجهاد للخلايا المناعية ، وتعزز تأثير مبيد الجراثيم للخلايا المناعية.

انقر فوق الملحق cistanche deserticola

ونتيجة لذلك ، فإن تطوير نظام تقييم البروبيوتيك / المناعي لمكملات البروبيوتيك للأغذية الوظيفية لنموذج حيوانات المزرعة أمر بالغ الأهمية. في هذه الظروف ، طورت مجموعتنا خطوط الخلايا الظهارية المعوية الخنازير والأبقار (PIE و BIE) لتقييم البروبيوتيك / المناعية والمناعة باستخدام الاستجابات المضادة للالتهابات في طبقة أحادية الخلية PIE ونظام الاستزراع المشترك مع الخلايا المناعية للرقعة الخنازير Peyer مثل نموذج باير لزراعة الرقعة (الشكل 2) [12،54،88-90].

أظهر عملنا أن الخلايا الظهارية المعوية (PIE ، BIE) مفيدة في أنظمة النماذج المختبرية لتقييم العلاقات بين مسببات الأمراض والخلايا الظهارية المعوية الخنازير / البقري (IECs) ، لاختيار الكائنات الحية الدقيقة البروبيوتيك / المناعية ، ولتقييم آليات تعديل المناعة الأساسية بواسطة بروبيوتيك LAB في IECs. حاليًا ، ركزت دراستنا وعدد قليل من الدراسات الأخرى في المختبر على وصف أنشطة "تحسين الصحة" للبروبيوتيك في حيوانات المزرعة ، جنبًا إلى جنب مع تأثيرات عوامل تعزيز الصحة المناعية (الجدول 3).

أدى العلاج بـ L. acidophilus (LA) قبل الإصابة بالفيروس العجلي إلى تعزيز تكاثر PRV واستجابة IL -6 لعدوى PRV ، مما يشير إلى أن LA كان له تأثير مساعد. بعد الإصابة بفيروس الروتا ، قلل علاج LGG من استجابة IL -6 ، مما يشير إلى خصائص LGG المضادة للالتهابات في خط خلايا IPEC-J2 [50]. تم الإبلاغ عن أن L. casei MEP221106 ينظم بشكل كبير الاستجابة المناعية المضادة للفيروسات في خلايا PIE عبر الاستجابة المناعية بوساطة TLR 3- [90].

فوجي وآخرون. وجد (2011) أنه في خط خلية PIE ، يمكن لـ B. breve MCC -117 التحكم بفعالية في الاستجابة الالتهابية الناتجة عن الإشريكية القولونية المعوية (ETEC). وجدوا أيضًا أن MCC -117 له نشاط تنظيم مناعي ممتاز ، والذي ارتبط بقدرة السلالة على تغيير PIE وتفاعل الخلايا المناعية ، مما أدى إلى تحفيز الخلايا التائية التنظيمية والوقاية من التهاب الأمعاء الناجم عن ETEC [12 ].

من ناحية أخرى ، أشارت دراسة أخرى إلى أن L. jensenii TL2937 قللت بشكل كبير من السيتوكينات المؤيدة للالتهابات والتعبير الكيميائي الناجم عن ETEC ، مما أدى إلى الوقاية من الاضطرابات المعوية الالتهابية [54]. بعد ذلك ، Tomosada et al. (2013) أن B. longum BB536 و B. breve M -16 سلالات V قللت من تعبير إنترلوكين -8 وإنترلوكين -6 و MCP -1 في خلايا PIE المعالجة مع ETEC القاتلة للحرارة [10].

وبالمثل ، Takanashi et al. (2013) أظهر أن L. casei OLL2768 يقلل الالتهاب في خلايا PIE عن طريق تقليل إنتاج السيتوكينات المؤيدة للالتهابات [52]. علاوة على ذلك ، عابدي وآخرون. (2013) أظهر أن L. delbrueckii أظهرت قدرة ممتازة على تثبيط عدوى الإشريكية القولونية في الأمعاء باستخدام خلايا Caco -2 [51].

علاوة على ذلك ، تم الإبلاغ عن أن L. jensenii TL2937 قادرة على تحفيز إنتاج عوامل تنظيم المناعة ، مثل TGFin EICs ، وتعديل IECs وظيفيًا لتحسين مقاومة العدوى وتقليل الالتهاب غير الواقي [11]. تقترح دراستنا أن الأعلاف المكملة ببكتيريا B. thermophilum تحفز الخلايا المناعية لممارسة التنظيم المناعي ، مما يشير إلى أن هذه التغذية من المحتمل أن تساهم في تعزيز صحة الخنازير دون استخدام مواد تغذية AM [55].

كانغ وآخرون. أشار (2015) إلى أن L. ruminis SPM0211 و B. Longum SPM1205 و B. longum 1206 بارعة في منع تكاثر الفيروس العجلي في المختبر وفي الجسم الحي. بالإضافة إلى ذلك ، تم اقتراح أن التأثيرات المضادة للفيروسات للبروبيوتيك متوقعة بسبب تعديلها للاستجابة المناعية عن طريق تنظيم النوع الأول IFNs [57]. أفادت دراسة أخرى عن قدرة LAB على تعديل الاستجابة الالتهابية في خلايا PIE بشكل مفيد بعد مواجهة البكتيريا المسببة للأمراض ETEC والفيروس (بولي (I: C)) وتعديل مناعة الأمعاء في مضيف الخنازير [29].

أظهرت دراسة حديثة أخرى أن L. delbruecki TUA4408L يخفف الاستجابة الالتهابية التي يسببها ETEC في PIE عبر TLR -2 والسيتوكينات الالتهابية التي يسببها ETEC تم تقليل تنظيمها عندما تم تحفيز خلايا PIE مسبقًا باستخدام TUA4408L [91]. دراسة حديثة أجراها كوباياشي وآخرون. أثبت (2017) أن B. infantis MCC12 أو B. breve MCC1274 يمكن أن تخفض التتر RV في خلايا BIE وتتحكم بشكل تفاضلي في الاستجابة المناعية الفطرية.

علاوة على ذلك ، تمت الإشارة إلى أن السلالات البكتيرية عززت إنتاج العامل المضاد للفيروسات ، مثل IFN- في خلايا BIE المصابة بالعدوى. بالإضافة إلى ذلك ، أبلغنا مؤخرًا أن L. rhamnosus CRL1505 و L. plantarum CRL1506 هما سلالات مناعية مع القدرة على تعزيز التحصين ضد الالتهابات المعوية الفيروسية ، كما هو موضح في PIE [15].

عزز تحفيز خلية PIE باستخدام poly (I: C) إنتاج IFN- و IFN ، والكيموكينات ، وجزيئات الالتصاق ، والسيتوكينات ، وجينات التخليق الحيوي للبروستاجلاندين. يعدل CRL1505 و CRL1506 الاستجابة المناعية الفطرية المضادة للفيروسات في خلايا PIE ويحميان من العدوى الفيروسية والتلف الالتهابي في الجسم الحي [92].

دراسة أخرى حديثة أجراها Kanmani et al. (2018) أن L. delbrueckii OLL1073R -1 يعدل الاستجابة المناعية الفطرية المضادة للفيروسات في الخلايا الظهارية المعوية الخنازير [59]. دراسة حديثة أجراها Iida et al. (2019) أنه يمكن استخدام بكتيريا Bifidobacteria (B. longum BB536 و B. breve M -16 V) كبديل لتعزيز مقاومة العدوى المعوية أو كتروس علاجية لتقليل الالتهاب [60].

ميزونو وآخرون أظهر (2020) أن L. plantarum CRL1506 عزز بشكل كبير الاستجابة المناعية الفطرية المضادة للفيروسات المعوية [61]. سلي زيوسكا وآخرون. أظهر (2021) أن سلالات Lactobacillus الجديدة قد تساعد في منع الالتهابات المعوية عن طريق الحد من استعمار البكتيريا المسببة للأمراض [62]. نتيجة لذلك ، قد يؤدي استخدام سلالات الكائنات الحية المجهرية من Lactobacillus إلى تحسين سلامة وجودة اللحوم المشتقة من الحيوانات والمنتجات الغذائية. لذلك ، تشير الدراسات السابقة إلى أن استخدام المناعة الحيوية / البروبيوتيك لديه إمكانات جيدة لتعديل المناعة للوقاية من الاضطرابات الصحية المختلفة وتحسينها.

قيود استخدام البروبيوتيك في نماذج البحث في المختبر وداخل الجسم الحي

تبين أن الدراسات المختبرية لها مجموعة متنوعة من القيود التي يجب أخذها في الاعتبار. النتائج التي تم الحصول عليها باستخدام IECs مختلفة ، على سبيل المثال ، يجب أن تؤخذ بحذر لأن ليس كل خطوط الخلايا لها نفس الخصائص. من الجدير بالذكر أيضًا أن الظروف الثقافية يمكن أن تؤثر على كيفية التعبير عن بعض السمات الجزيئية. سيساعد التفسير الجزيئي لعمل البروبيوتيك في الجسم الحي في تحديد البروبيوتيك الأصلي واختيار أنسبها للوقاية من الأمراض و / أو العلاج. ومع ذلك ، هناك حاجة أيضًا إلى مزيد من الدراسات 1 لتحديد ما إذا كانت البروبيوتيك المستخدمة في تغذية الحيوان تدخل في السلسلة الغذائية البشرية وكيف تؤثر على صحة الإنسان. 2 رحم الحيوان في حالة تعقيم ، ولكن بعد الولادة ، تتعرض الحيوانات الصغيرة فجأة للبكتيريا والفيروسات.

لمنع العدوى من البكتيريا والفيروسات المسببة للأمراض ، تطور المواشي الصغيرة إمكانات مناعية من خلال اكتساب ليس فقط الغلوبولين المناعي والسيتوكين من اللبأ ولكن أيضًا البكتيريا الأصلية من مهبل الأم وحليبها. من بينها ، إذا تم العثور على مناعة مفيدة لتربية الحيوانات بدون عوامل AM ، فستكون آمنة للحيوانات وكذلك البشر. لذلك ، ستكون هناك حاجة إلى مزيد من البحث للعثور على Lactobacillus في شكل مناعة حيوية ، ومتابعة إمكانية استخدامها كبدائل AM ، ومحاولة إنشاء مكتبة مناعية لإنشاء مسار الانتقال من الأم إلى الطفل ، والذي سيمثل مسار الانتقال من الأم إلى الطفل. البكتيريا الأصلية من الأم إلى الطفل.

هناك حاجة أيضًا إلى مزيد من الدراسات 3 لتوضيح آليات عمل سلالات البروبيوتيك LAB - على وجه الخصوص ، تلك المتعلقة بقدرة تنظيم المناعة لسلالات LAB من خلال تنشيط DCs عبر مستقبلات التعرف على الأنماط (تجارب الثقافة المشتركة مع البروبيوتيك ، DC ، و IEC أيضًا كما في النماذج ثلاثية الأبعاد) ؛ 4 للبحث عن البروبيوتيك التي يمكن استخدامها كبدائل للأدوية في الوقاية أو العلاج من مختلف الأمراض المعدية باستخدام نماذج في المختبر وفي الجسم الحي ؛ 5 للبحث عن تقنيات جديدة ، مثل تحرير الجينوم ونظام AI / IoT ، لتطوير نظام نمو صحي باستخدام المناعة الحيوية.

6. تطبيق البروبيوتيك في الإنتاج الحيواني

في العقود الأخيرة ، أجريت بعض الدراسات لتوضيح النطاق الجديد في مجال البروبيوتيك واكتشاف ميكروبات البروبيوتيك المحتملة. وفقًا لـ Sun et al. ، (2021) ، تم بنجاح استخدام البروبيوتيك متعدد الأنواع المكون من L. acidophilus و L. casei و B. ثيروفيلوم و E. faecium لتقليل الإسهال الناجم عن الإشريكية القولونية المعوية (ETEC) F18 plus في الخنزير المفطوم حديثًا [93]. بالإضافة إلى ذلك ، ساعدت البروبيوتيك متعدد الأنواع في تعزيز أداء النمو من خلال الحد من التهاب الأمعاء ، والإجهاد التأكسدي ، والضرر المورفولوجي. سوبرينو وآخرون. (2021) لدراسة بدائل AM في إنتاج الخنازير. استخدموا سلالة Ligilactobacillus salivarius المسترجعة من حليب البذار وأطعموها للخنازير والخنازير الحوامل.

أشارت النتائج إلى أنه كان هناك انخفاض ملحوظ في وجود Lactobacillus المقاوم للمضادات الحيوية ، والذي أصبح واضحًا في مجموعة العلاج [94]. في الدراسات الحديثة ، تم اقتراح أن بريفوتيلا له نتائج إيجابية في إنتاج الخنازير من خلال تعزيز أداء النمو والاستجابة المناعية [95-98]. تهيمن Lactobacillus و Escherichia و Shigella و Bacteroides على ميكروبيوتا الأمعاء الدقيقة ، بينما من ناحية أخرى ، تهيمن Prevotella على الجراثيم المعوية الكبيرة خلال مرحلة الوليد.

علاوة على ذلك ، يسيطر بريفوتيلا على الأمعاء الدقيقة والغليظة للخنزير بعد الفطام [99]. بالإضافة إلى ذلك ، تم الإبلاغ عن أن الخنازير غير المصابة بالإسهال لديها وفرة أعلى بكثير من بريفوتيلا المعوية من الخنازير الصغيرة الإسهالية. كان Prevotellacea UCG -003 البكتيريا الرئيسية في الميكروبات غير الإسهالية للخنازير الصغيرة ، وفقًا لتحليل شبكة الارتباط المشترك [98]. نجو وآخرون (2021) استخدم بروبيوتيك جديد (B. amyloliquefaciens H57) في كريات العلف عالية التركيز التي تقلل من إنتاج الأحماض الدهنية المتطايرة وتمنع النكهة في تغذية الحبيبات. هذا يسهل تناول كميات أكبر من العلف في الحيوانات المجترة [28]. في الدراسات الحديثة على الفطريات اللاهوائية ، ثبت أنه يساهم بشكل أساسي في استخدام ألياف الكرش عن طريق تحطيم جدران الخلايا النباتية بطريقتين ، أي بطريقة إنزيمية وميكانيكية [100،101]. بشكل ملحوظ ، أظهر الاستكشاف المستمر تقارب CAZymes الفطرية للألياف العنيدة ، مما قد يوضح الاستخدام المحدد للفطريات اللاهوائية عند تغذية الأعلاف منخفضة الجودة للحيوانات المجترة.

لذلك ، يمكن أيضًا استخدام هذا باعتباره بروبيوتيكًا محتملًا في تغذية الحيوانات المجترة [102]. أظهرت الدراسات التي أجريت على استخدام بكتيريا B. subtilis كبكتيريا بروبيوتيك مكونة للجراثيم في تغذية الماشية عدم وجود آثار غير آمنة وأظهرت جدوى استخدامها كبروبيوتيك ، ويرجع ذلك في الغالب إلى AM التي أثبتت فعاليتها ، وتقوية الخلايا المخففة وإظهار الإنزيم ، و العمل المناعي [103]. دراسة بواسطة كاي وآخرون. (2021) عدَّد أن S. cerevisiae و C. butyricum ومزيجهما يعززان ظروف الكرش من خلال توسيع الأس الهيدروجيني وتقليل الأكسدة وتحسين قدرات نضج الكرش من خلال توسيع قابلية الامتصاص للمكملات وتطوير إنتاج VFA ؛ من تلك النقطة فصاعدًا ، لوحظ المزيد من التحسينات في نمو إنتاج الماعز المجهدة بالحرارة [104].

تكتسب Debaryomyces hansenii أيضًا جاذبية باعتبارها بروبيوتيكًا جديدًا محتملًا لكل من الحيوانات البرية والمائية. تم ربط توصيل D. تم تحديد جزيئاته النشطة بيولوجيًا وربطها بتأثيرها المناعي ، بما في ذلك مكونات جدار الخلية والأمينات المتعددة [105]. لذلك ، لا يزال يتعين اكتشاف العديد من الميكروبات بروبيوتيك المحتملة ، والتي قد تلعب دورًا تطوريًا في إنتاج الثروة الحيوانية.

7. طرق عمل البروبيوتيك للماشية

هناك العديد من طرق العمل المقترحة لبروبيوتيك الماشية [106-114]. ومع ذلك ، يتم النظر في آليات العمل الرئيسية المقترحة للبروبيوتيك في الأجزاء التالية (ملخصة في الشكل 3).

1 تعديل التجمعات الميكروبية في الجهاز الهضمي: قد تعزز البروبيوتيك عدد الميكروبات المفيدة ، مثل Lactobacillus و Bifidobacterium ، والتي تقيد لاحقًا نمو البكتيريا الضارة عن طريق إنتاج مواد كيميائية مثبطة ومن خلال التنافس على مواقع الربط [115،116]. 2 الالتصاق بجدار الجهاز الهضمي لمنع استعمار الكائنات الدقيقة المسببة للأمراض: قد تستعمر غالبية مسببات الأمراض المعوية ظهارة الأمعاء وتسبب المرض نتيجة لذلك [117]. نتيجة لذلك ، يمكن أن تلتصق Lactobacillus بظهارة الأمعاء وتتنافس مع مسببات الأمراض على مستقبلات الالتصاق ، مثل glycoconjugates [118].

تحتوي اللاكتوباسيلوس و البيفيدوباكتيريوم على بروتينات طبقة سطحية كارهة للماء تساعد البكتيريا بشكل غير محدد عن طريق الالتصاق بسطح الخلية الحيوانية [119]. 3 تعزيز الحاجز الظهاري: أظهرت الدراسات التجريبية في الحيوانات النموذجية أن البروبيوتيك P. acidilactici يحسن وظيفة الحاجز المعوي عن طريق تقليل نفاذية انتقال الظهارة المعوية من الإشريكية القولونية المعوية إلى العقد الليمفاوية المساريقية في الخنازير بعد الفطام مقارنة مع المجموعة الضابطة بعد تحدي ETEC [120]. تشير نتائجنا الحالية إلى أن L. jensenii TL2937 يقلل من تدفق Ca2 زائد داخل الخلايا في خلايا PIE التي تتحدى DSS ، مما يزيد من إحكام التقاطع الضيق [121].

4 زيادة هضم وامتصاص العناصر الغذائية: في هذه الحالة ، تعمل البكتيريا المكونة للجراثيم على تعزيز إنتاج الإنزيمات خارج الخلية ، والتي تسهل هضم العناصر الغذائية [122،123]. 5 التنافس مع البكتيريا المسببة للأمراض على العناصر الغذائية في القناة الهضمية: قد تتنافس بكتيريا البروبيوتيك مع البكتيريا المسببة للأمراض على العناصر الغذائية ومواقع الامتصاص عن طريق استخدام مصادر الطاقة بسرعة ، مما قد يؤدي إلى تقصير مرحلة تسجيل نمو البكتيريا [116]. 6 إنتاج المواد المضادة للميكروبات: يمكن للعديد من بكتيريا البروبيوتيك ، خاصة تلك التي تنتج أحماض اللبنيك والأسيتيك ، قمع الكائنات الحية الدقيقة الضارة [124125]. 7

التغيير في التعبير الجيني في الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض: قد تؤثر البروبيوتيك على استشعار نصاب البكتيريا المسببة للأمراض ، وبالتالي تغيير قدرتها على الإمراض. أدت منتجات التخمير من L. acidophilus La -5 إلى تثبيط الإنتاج خارج الخلية لإشارة كيميائية (المحفز الذاتي -2) عن طريق النمط المصلي للإشريكية القولونية النزفية المعوية البشرية O157: H7 ، مما أدى إلى تثبيط الجين الضار (LEE— موضع الانصهار المعوي) في المختبر [126]. 8 العداء البكتيري: الكائنات الحية الدقيقة البروبيوتيك ، بمجرد إنشائها في القناة الهضمية ، قد تنتج الأحماض العضوية ، وبيروكسيد الهيدروجين ، واللاكتوفيرين ، والبكتريوسين ، والتي قد تظهر إما خصائص مبيدة للجراثيم أو جراثيم [127].

9 نشاط مبيد للجراثيم / التحويل البيولوجي: Lactobacillus يحول اللاكتوز إلى حمض اللاكتيك ، منخفض. رفع الرقم الهيدروجيني إلى نقطة لا تستطيع البكتيريا الممرضة البقاء فيها. علاوة على ذلك ، تتنافس الخمائر الحية مع البكتيريا المنتجة لحمض اللاكتيك لهضم السكريات التي يتم الحصول عليها من تحلل النشا ، وبالتالي استقرار درجة حموضة الكرش وتقليل خطر الإصابة بالحماض (128-130 D Immunomodulation: أظهرت دراستنا أن البروبيوتيك LAB مع وظائف التنظيم المناعي يمكن أن يكون مفيدًا يعدل الاستجابة المناعية في القناة الهضمية عن طريق تعديل وظائف خلايا PIE [12،54،56].

بالإضافة إلى ذلك ، أثبتت LAB بروبيوتيك قدرتها على العمل كمعدل مناعي من خلال تعزيز نشاط البلاعم (54 لتر ، زيادة مستويات الأجسام المضادة المحلية ، تحفيز إنتاج السيتوكينات المضادة للالتهابات (إنترلوكين (IL) 10 ، إنترفيرون (IFN) -y ، B و IL -1 P و TGF-B) وتقليل IL -4 و IL -6 و IL -8 و MCP- وتنشيط الخلايا القاتلة [11،32،54 ].

يبدو أن خصائص التعديل المناعي تعتمد على الإجهاد ، مما يعني أن البروبيوتيك المتباينة قد يكون لها آليات عمل متوازية ، في حين أن سلالة واحدة قد يكون لها آليات عمل متعددة. الكثير من سلالات الكائنات الحية المجهرية ، على سبيل المثال ، لها تأثيرات مماثلة على المجتمع الميكروبي في الجهاز الهضمي ، على الرغم من أن آليات عمل بعض البروبيوتيك غير معروفة في الغالب. الطريقة الدقيقة لعمل البروبيوتيك ليست مفهومة جيدًا في غالبية الدراسات حول تأثيرها على الأداء. لذلك ، يجب استكشاف الآليات على أساس كل حالة على حدة لأنه يبدو أن البروبيوتيك المترابطة بشكل وثيق لديها طرق متنوعة للعمل. تأثيرات البروبيوتيك هي نتيجة للتفاعل بين المضيف والكائنات الحية الدقيقة بروبيوتيك. ونتيجة لذلك ، فإن المزيد من البحث في التفاعل بين المضيف والميكروب يمكن أن يلقي الضوء على طريقة عمل الكائنات الحية المجهرية. ستساعد التحسينات السريعة في التقنيات الجزيئية وتسلسل الجينوم لبحوث البيئة الميكروبية بشكل كبير في فهمنا لآليات عمل الكائنات الحية المجهرية.

8. الاستنتاجات

في المراجعة الحالية ، قدمنا ​​لمحة عامة عن تأثيرات البروبيوتيك ، بما في ذلك NGP على الثروة الحيوانية من حيث التغذية والصحة والإنتاجية وآليات عمل البروبيوتيك. كما تم توضيح معرفة إضافية حول النظام المختبر لنماذج حيوانات الماشية لدراسة آليات التحوير المناعي بواسطة الكائنات الحية المجهرية LAB في IECs. تم العثور على العديد من البروبيوتيك للماشية فعالة في تحسين زيادة الوزن الحيواني ، وتحويل الأعلاف ، وهضم العناصر الغذائية ، و IgG ، والحالة المناعية ، وصحة الأمعاء الدقيقة والأمعاء (زيادة العصيات اللبنية مع انخفاض عدد الإشريكية القولونية) ، ومورفولوجيا الأمعاء ، وإنتاج الحليب وجودته ، واللحوم. جودة الإنتاج والذبائح ، والحد من مخاطر استعمار العوامل الممرضة ، والإجهاد ، والإسهال في كل من صناعات تربية الخنازير والمجترات.

يمكن استخدام البروبيوتيك كبدائل للأدوية في محفزات النمو والوقاية من الأمراض المعدية المختلفة أو علاجها. أخيرًا ، في هذه المراجعة ، نقترح أيضًا أن LAB المناعي الحيوي يمكن أن يعدل الاستجابات المناعية في الخلايا الظهارية المعوية والمناعة من الماشية ، مما يشير إلى أنه يمكن اكتشاف العديد من البروبيوتيكات المحتملة من خلال تقنيات جديدة ، مثل تحرير الجينوم ونظام الذكاء الاصطناعي / إنترنت الأشياء للمساهمات في تعزيز الثروة الحيوانية الصحية دون استخدام مواد الأعلاف AM ، والتي ستؤدي في النهاية إلى تربية مواشي صحية ومنتجة مستقلة عن الأدوية ، فضلاً عن نظام سلامة الأغذية للحيوانات الغذائية.

الكاتب الاشتراكات:

قام كل من AKMHK و HK بكتابة ومراجعة المخطوطة. الكتابة - إعداد المسودة الأصلية ، MSRR ، و HMM ؛ الكتابة - المراجعة والتحرير والإشراف و JV و AKMHK و HK ؛ إدارة المشروع ، هونج كونج ؛ الحصول على التمويل ، هونج كونج لقد قرأ جميع المؤلفين النسخة المنشورة من المخطوطة ووافقوا عليها.

التمويل:

تم دعم هذه الدراسة من قبل منحة في المعونة للبحث العلمي (A) (19H00965) من الجمعية اليابانية لتعزيز العلوم (JSPS) ، ومنح من مشروع NARO Biooriented Technology Research Advancement Institute (برنامج بحث عن تطوير التكنولوجيا المبتكرة ، رقم 01002A) ، ومشروع ترويج صناعة الثروة الحيوانية التابع لجمعية السباق اليابانية (JRA) لهاروكي كيتازاوا. تم دعم هذه الدراسة أيضًا بواسطة ANPCyT-FONCyT Grant PICT -2016-0410 إلى Julio Villena ، ومن خلال JSPS Core-to-Core Program A (شبكات الأبحاث المتقدمة) بعنوان "إنشاء مركز أبحاث المناعة الزراعية الدولية لتحسين الكم. في سلامة الغذاء ".

بيان مجلس المراجعة المؤسسية:

غير قابل للتطبيق.

بيان الموافقة المستنيرة:

غير قابل للتطبيق.

بيان توفر البيانات:

غير قابل للتطبيق.

تضارب المصالح:

جميع المؤلفين ليس لديهم تضارب في المصالح.

مراجع

1. كوماريك ، آم ؛ دونستون ، إس. إيناهورو ، د. Godfray ، HCJ ؛ هيريرو ، م. ميسون دي كروز ، د. ريتش ، KM ؛ سكاربورو ، ب. سبرينجمان ، م. سولسر ، السل ؛ وآخرون. الدخل وأفضليات المستهلكين ومستقبل الطلب على الغذاء المشتق من الماشية. الكرة الأرضية. بيئة. تغيير 2021 ، 70 ، 102343. [CrossRef] [PubMed]

2. حسن ، م. الزولاتى، الشرق الاوسط. لوندكفيست ، Å. ؛ يارهولت ، دينار ؛ خان نعيم ، م. تانزين ، أريزونا ؛ بادشا ، السيد ؛ خان ، سا ؛ عاشور ، جلالة العوامل المضادة للميكروبات المتبقية في الأغذية التي مصدرها الحيوانات. اتجاهات علوم الغذاء. تكنول. 2021 ، 111 ، 141-150. [CrossRef] [PubMed]

3 - شريفر ، ر. Stijntjes ، M. ؛ Rodríguez-Baño، J.؛ تاكونيللي ، إي. بابو راجيندران ، إن. فوس ، أ. استعراض برامج مراقبة مقاومة مضادات الميكروبات في الثروة الحيوانية واللحوم في الاتحاد الأوروبي مع التركيز على البشر. كلين. ميكروبيول. تصيب. 2018 ، 24 ، 577-590. [CrossRef] [PubMed]

4 - تيسيو ، ك. هوبر ، إل. جيلبرت ، م. روبنسون ، تي بي ؛ Van Boeckel، TP Global Trends in Antimicrobial Use in Food Animals from 2017 to 2030. Antibiotics 2020، 9، 918. [CrossRef] [PubMed]

5. كويفاس - غونزاليس ، PF ؛ Peredo-Lovillo، A.؛ كاسترو لوبيز ، سي ؛ فاليجو قرطبة ، ب. غونزاليس كوردوفا ، AF ؛ غارسيا ، HS ؛ Hernández-Mendoza، A. بكتيريا حمض اللاكتيك الغذائية والبروبيوتيك كأداة وقائية محتملة ضد xenobiotics الغذائية الكريات الحمر. اتجاهات علوم الغذاء. تكنول. 2021 ، 116 ، 1041-1055. [CrossRef]

6. باربا فيدال ، إي. Martín-Orúe، SM؛ Castillejos، L. الجوانب العملية لاستخدام البروبيوتيك في إنتاج الخنازير: مراجعة. حي. علوم. 2019 ، 223 ، 84-96. [CrossRef]

7. جيبسون ، م. كروفتس ، تي إس ؛ Dantas، G. المضادات الحيوية وميكروبات أمعاء الرضع النامية ومقاومة. بالعملة. رأي. ميكروبيول. 2015 ، 27 ، 51-56. [CrossRef]

8. Tavoukjian، V. زرع الميكروبات البرازية من أجل إنهاء استعمار البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية في القناة الهضمية: مراجعة منهجية وتحليل تلوي. J. Hosp. تصيب. 2019 ، 102 ، 174-188. [CrossRef]

9. أندريمونت ، أ. سيرفيسي ، ياء ؛ Bandinelli ، P.-A. ؛ فيتري ، ف. De Gunzburg، J. قطع وإصلاح ميكروبيوتا الأمعاء من دسباقتوزيس الناجم عن المضادات الحيوية: أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا. اكتشاف المخدرات. اليوم 2021 ، 26 ، 2159-2163. [CrossRef]

10. توموسادا ، واي. فيلينا ، ياء ؛ موراتا ، ك. شيبا ، إي. شيمازو ، تي. آسو ، ح. إيوابوتشي ، ن. شياو ، جي زد ؛ سايتو ، ت. Kitazawa ، H. التأثير المناعي لسلالات bifidobacteria في الخلايا الظهارية المعوية الخنازير من خلال تعديل التعبير A20 لإنزيم تحرير يوبيكويتين. بلوس وان 2013 ، 8 ، e59259. [CrossRef]

11. سودا ، واي. فيلينا ، ياء ؛ تاكاهاشي ، واي. هوسويا ، س. توموسادا ، واي. تسوكيدا ، ك. شيمازو ، تي. آسو ، ح. تونو ، م. إيشيدا ، م. وآخرون. Lactobacillus jensenii المناعي كعامل معزز للصحة المناعية لتحسين أداء النمو والإنتاجية في الخنازير بعد الفطام. BMC إمونول. 2014، 15، 24. [CrossRef] [PubMed]

12. فوجي ، إتش. فيلينا ، ياء ؛ تونو ، م. موري ، ك. شيمازو ، تي. آسو ، ح. سودا ، واي. شيموساتو ، تي. إيوابوتشي ، ن. شياو ، جي زد ؛ وآخرون. تعمل سلالات Bifidobacteria التي تعمل على تنشيط سلالات Toll-like -2- على تنظيم السيتوكينات الالتهابية بشكل مختلف في نظام زراعة الخلايا الظهارية المعوية المعوية: العثور على مضادات حيوية مناعية جديدة مضادة للالتهابات. FEMS إمونول. ميد. ميكروبيول. 2011، 63، 129–139. [CrossRef] [PubMed]

13. Villena، J .؛ سلفا ، إس. نونيز ، م. كورزو ، ياء ؛ تولابا ، ر. فدى ، ياء ؛ الخط ، G. ؛ الفاريز ، إس. البروبيوتيك للجميع! الرواية المناعية Lactobacillus rhamnosus CRL1505 وبداية برامج البروبيوتيك الاجتماعية في الأرجنتين. كثافة العمليات J. Biotechnol. صناعة العافية 2012 ، 189–198. [CrossRef]

14. Kumagae، N .؛ فيلينا ، ياء ؛ توموسادا ، واي. كوباياشي ، ح. Kanmani ، P. ؛ آسو ، ح. ساساكي ، تي ؛ يوشيدا ، م. تانابي ، هـ. شيباتا ، أنا ؛ وآخرون. تقييم القدرات المناعية للمواد الجرثومية العلفية في الخلايا المناعية والخلايا الظهارية المعوية الخنازير. افتح J. Vet. ميد. 2014 ، 4 ، 14. [CrossRef]

15- كوباياشي ح. Kanmani ، P. ؛ إيشيزوكا ، تي ؛ ميازاكي ، أ. سوما ، ياء ؛ الباراسين ، إل. سودا ، واي. نوتشي ، تي. آسو ، ح. إيوابوتشي ، ن. وآخرون. تطوير نظام تقييم مناعي في المختبر ضد عدوى الفيروسة العجلية في الخلايا الظهارية المعوية في الأبقار. فائدة. الميكروبات 2017 ، 8 ، 309-321. [CrossRef]

16. دوارة ، ر. فيرما ، أيه كيه ؛ أغاروال ، ن. باتيل ، BHM ؛ Singh، P. تأثير الكائنات الحية المجهرية القائمة على الخنازير على الأداء ودرجات الإسهال والجراثيم المعوية وصحة القناة الهضمية للخنازير المهجنة. حي. علوم. 2017 ، 195 ، 74-79. [CrossRef]

17. Kwak، M.-J .؛ تان ، رر ؛ أوه ، كيه. تشاي ، كانساس ؛ كيم ، ياء ؛ كيم ، SH ؛ إيون ، جيه إس. تشي ، جنوب غرب ؛ كانغ ، دي-ك. كيم ، SH ؛ وآخرون. تأثير تركيبات الكائنات الحية المجهرية متعددة الأنواع على أداء النمو ، والتمثيل الغذائي الكبدي ، وسلامة الأمعاء ، والجراثيم البرازية في الخنازير النامية. الرسوم المتحركة. تغذية العلوم. تكنول. 2021 ، 274 ، 114833. [CrossRef]

18. منغ ، كيو دبليو ؛ يان ، إل. Ao ، X. ؛ تشو ، تكساس ؛ وانغ ، جي بي ؛ لي ، ج. كيم ، IH تأثير البروبيوتيك في الأنظمة الغذائية المختلفة للطاقة وكثافة العناصر الغذائية على أداء النمو ، وهضم العناصر الغذائية ، وجودة اللحوم ، وخصائص الدم في الخنازير النامية. J. انيم. علوم. 2010 ، 88 ، 3320-3326. [CrossRef]

19. Veizaj-Delia، E .؛ بيو ، تي. ليكاج ، ص. Tafaj، M. استخدام البروبيوتيك المركبة لتحسين أداء نمو الخنازير المفطومة في ظروف المزرعة الواسعة. حي. علوم. 2010 ، 134 ، 249-251. [CrossRef]

20- جيانغ ، هـ. فيت ، تي. Ogle ، ب. ؛ Lindberg ، J. آثار مكملات البروبيوتيك على الأداء ، وهضم المغذيات ، والميكروفلورا البرازية في الخنازير المتنامية والتشطيب. آسيوي أسترالاس. J. انيم. علوم. 2011، 24، 655–661. [CrossRef]

21. سو ، سي. يين ، واي. وانغ ، X. ؛ لو ، العاشر ؛ سونغ ، د. وانغ ، X. ؛ Gu ، Q. آثار Lactobacillus plantarum ZJ316 على نمو الخنازير وجودة لحم الخنزير. طبيب بيطري BMC. الدقة. 2012 ، 8 ، 89. [CrossRef] [PubMed]

22. Herfel، TM؛ جاكوبي ، SK ؛ لين ، العاشر ؛ جوني ، زد إي ؛ شيشلوفسكي ، م. ستال ، سي إتش ؛ Odle، J. المكملات الغذائية لسلالة Bifidobacterium longum AH1206 تزيد من وفرة الأعور وترفع تعبير الإنترلوكين المعوي -10 في الخنزير الصغير حديث الولادة. الغذاء تشيم. توكسيكول. كثافة العمليات J. بوبل. Br. إنديانا بيول. الدقة. مساعد. 2013 ، 60 ، 116-122. [CrossRef] [PubMed]

23. Liu، H. تشانغ ، ياء ؛ تشانغ ، س. يانغ ، ف. ثاكر ، بنسلفانيا ؛ تشانغ ، جي ؛ تشياو ، إس. Ma ، X. يؤيد تناول Lactobacillus fermentum I5007 عن طريق الفم نمو الأمعاء ويغير الميكروبات المعوية في الخنازير التي تتغذى على الصيغة. J. أجريك. الغذاء تشيم. 2014 ، 62 ، 860 - 866. [CrossRef] [PubMed]

24. سونيا ، ت. جي ، ح. هونغ سوك ، م. Chul-Ju ، Y. تقييم البروبيوتيك Lactobacillus و Bacillus كبدائل للمضادات الحيوية في الخنازير المعوية المفطمة الميكروبية. Afr. J. ميكروبيول. الدقة. 2014 ، 8 ، 96-104. [CrossRef]

25. Kantas، D .؛ باباتسيروس ، VG ؛ تاسيس ، PD ؛ جيافسيس ، أنا ؛ بوكي ، ص. Tzika، ED مادة مضافة للأعلاف تحتوي على Bacillus toyonensis (Toyocerin®) تحمي من مسببات الأمراض المعوية في الخنازير بعد الفطام. J. أبل. ميكروبيول. 2015 ، 118 ، 727-738. [CrossRef] [PubMed]

For more information:1950477648nn@gmail.com