В контексте современного свиноводства здоровье кишечника у поросят служит фундаментальной основой для их роста и развития, а также экономической эффективности. Поэтому ведется активный поиск благоприятных кормовых добавок, одной из которых может быть соевый изофлавон.
Развитие кишечника поросят начинается на ранней эмбриональной стадии. Энтодермальные клетки первоначально дифференцируются, образуя зачаток примитивной кишечной трубки. Недифференцированные клетки сначала образуют ворсинки столбчатого эпителия, а затем дифференцируются в эпителиальные клетки кишечника. Пролиферирующие клетки постепенно формируют примитивные крипты.
В этот период здоровое развитие кишечника поросенка способствует усвоению питательных веществ. Это также помогает сформировать прочный кишечный барьер, эффективно противостоящий вирусному и микробному вторжению. Более того, кишечник является ключевой областью регуляции иммунитета, поскольку он постоянно взаимодействует с внешними веществами для формирования ранней кишечной иммунной системы.
Однако новорожденные поросята часто сталкиваются с такими проблемами, как плохое развитие кишечника и кишечная дисфункция. Углубленное исследование показало, что это явление может быть вызвано окислительным стрессом на поздних стадиях беременности у свиноматок. Во время беременности организм матери точно координирует изменения в анатомической структуре, физиологических функциях и метаболическом статусе для удовлетворения потребностей в питании и кислороде развития плода. Кроме того, прямой физический обмен и метаболизм между матерью и плодом могут привести к повышению уровня активных форм кислорода (АФК) в этот период, тем самым вызывая системный окислительный стресс и воспаление как у матери, так и у плода.
В частности, было показано, что свиноматки испытывают высокий уровень окислительного стресса в поздние сроки беременности и ранние периоды лактации, что проявляется значительным повышением АФК и маркеров окислительного стресса. Несколько соответствующих исследований также указывают на то, что свиноматки с низким числом опоросов более восприимчивы к окислительному стрессу.
Примечательно, что окислительно-восстановительный дисбаланс у матери во время беременности демонстрирует сложное взаимодействие с окислительным стрессом плода, основным фактором, способствующим аборту плода, преждевременным опоросам, низкой массе тела при рождении, врожденным аномалиям и нарушению иммунной функции.
Между тем, плацента служит мостом, опосредующим реакцию на стресс. Однако окислительный стресс может влиять на нормальные функции плаценты, такие как образование кровеносных сосудов, структурная целостность и обмен веществ между матерью и плодом.
Например, АФК могут вызывать повреждение роста и развития плода через плаценту, что приводит к гибели плода и задержке внутриутробного развития (ЗВУР) и, в конечном итоге, к нарушению репродуктивной способности.
Кишечный эпителий, слизистый барьер, состоящий из одного слоя клеток, поддерживает среду в просвете кишечника и регулирует проникновение вредных веществ (например, бактерий, токсинов и пищевых антигенов) в энтероциты.
Поддержание кишечного гомеостаза зависит от целостности кишечного эпителия, которая поддерживается соединительными белками, соединяющими соседние эпителиальные клетки и образующими физический барьер.
Кроме того, желудочно-кишечный тракт является основным источником активных форм кислорода. Окислительный стресс, вызванный накоплением АФК, может изменить структуру белков плотных контактов, тем самым увеличивая проницаемость кишечника. Окислительный стресс также может вызывать воспаление кишечника и апоптоз эпителиальных клеток слизистой оболочки кишечника, тем самым нарушая его барьерную функцию. Таким образом, ингибирование окислительного стресса или провоспалительных цитокинов может защитить барьерную функцию кишечника.
Вот где в дело вступает соевый изофлавон (Soy isoflavone, SI), тип флавоноида, является природным фитоэстрогеном, который в основном содержится в соевых бобах и их продуктах. Он обладает противораковыми, антиостеопоротическими и антиоксидантными свойствами.
Благодаря своей способности улучшать репродуктивную функцию животных, соевый изофлавон был принят в животноводстве. Он демонстрирует сильную антиоксидантную способность как in vivo, так и in vitro. В исследованиях in vivo было показано, что диетические добавки с даидзеином (одним из основных активных компонентов соевых изофлавонов) усиливают активность ключевых антиоксидантных ферментов у свиней, тем самым улучшая их общую антиоксидантную способность.
В исследованиях in vitro SI может усиливать экспрессию нескольких антиоксидантных генов (таких как HO-1 и NQO1) путем активации сигнального пути Nrf2, тем самым улучшая антиоксидантную способность эпителиальных клеток кишечника свиней (IPEC-J2) противодействовать окислительному повреждению, вызванному АФК.
Кроме того, SI повышает экспрессию белков плотных контактов (ZO-1, Occludin) для укрепления целостности эпителиальных клеток кишечника свиней. Кроме того, исследования показали, что изофлавоны сои также могут улучшать функцию плаценты путем повышения регуляции экспрессии нескольких ключевых функциональных генов в плаценте свиноматок (например, SNAT1 и IGF-1).
В этом исследовании, проведенном учеными Хэнаньского сельскохозяйственного университета, основное внимание уделялось стадиям беременности свиноматок с целью изучения влияния SI на здоровье кишечника поросят.
Сорок свиноматок с одинаковой живой массой и числом опоросов (в среднем 1–2 опороса) были случайным образом разделены на две группы (n = 20): контрольная группа и группа с добавками соевого изофлавона (доза: 100 мг/кг корма).
Кормление начиналось на 85-й день беременности и продолжалось до опороса. Добавка значительно повышала уровни антиоксидантов в сыворотке крови свиноматок и новорожденных поросят, плацентарной ткани и кишечном тракте поросят.
Это наблюдение было подтверждено снижением активности маркера окислительного стресса малонового диальдегида; повышением активности антиоксидантных ферментов, таких как супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза и каталаза; и повышением общей антиоксидантной активности.
Индексы органов кишечника и печени, а также высота ворсинок/глубина крипт тощей кишки новорожденных поросят значительно увеличились. Добавка SI активировала сигнальный путь Nrf2 в тощей кишке новорожденных поросят и экспрессию антиоксидантных белков плаценты, а также снижала экспрессию апоптотических белков Bax и Caspase 3 в плаценте и новорожденных поросятах. Укрепилась целостность кишечного и плацентарного барьеров. Например, наблюдалась повышенная экспрессия ZO-1, Occludin и Claudin 1.
В целом, добавление SI в рацион повышало антиоксидантную активность свиноматок и поросят, а также улучшало состояние плаценты и кишечника новорожденных поросят, и поэтому методика может быть рекомендована для свиноводства.
Источник: Animals 2025. doi.org/10.3390/ani15152223