Роль витаминов в иммунном ответе поросят: новые исследования

В последние годы проведены многочисленные исследования в области кормления поросят. В ЕС ведется поиск альтернатив оксиду цинка (ZnO), использование которого в терапевтических дозах было запрещено в 2022 г. из-за рисков, которые это соединение представляет для окружающей среды, а также развития у патогенов резистентности. Без оксида цинка, стимуляторов роста, а также с усилением контроля над использованием антибиотиков все больше внимания уделяется изучению действия витаминов. Общеизвестно, что их дефицит ослабляет иммунитет свиней, и в частности поросят, затрагивая как врожденный, так и приобретенный иммунный ответ. Это приводит к недостаточности общего ответа организма на инфекционные и воспалительные заболевания. Рассмотрим, какую роль отдельные витамины играют на различных уровнях иммунного ответа поросят, в свете некоторых недавних открытий. 

Как эпителиальные клетки слизистой оболочки кишечника, так и специализированные иммунные клетки экспрессируют рецепторы витаминов А (RAR, рецептор ретиноевой кислоты) и D (VDR). Оба витамина играют важную роль в поддержании целостности и функциональности кишечного барьера. В этом смысле роль витамина А в развитии эпителия тонкой кишки поросят-отъемышей была подтверждена Wang et al. (2020) в исследовании, в котором было отмечено, что повышенное содержание его в корме (16 мг/кг или 53 333 МЕ/кг) приводит к значительному усилению экспрессии гена Lgr5+, маркера стволовых клеток тонкого кишечника (Рис. 1, см. ниже). 

Что касается роли витамина D на уровне кишечника, то его основные функции — снижение апоптоза или гибели клеток при воспалительных реакциях (противовоспалительное действие) (He et al., 2018), а также усиление экспрессии генов, кодирующих синтез противовоспалительных пептидов, таких как β-дефенсин, клетками Панета в кишечнике (Lu et al., 2018). 

B6 широко участвует в синтезе олигосахаридов и белков, в эпителии кишечника он действует как кофактор при образовании муцинов бокаловидными клетками (Moran, 2017). Витамин А также участвует в производстве муцина, хотя более опосредованно (Lauridsen et al, 2021). 

У молодняка воспалительная реакция в ответ на кишечные заболевания (диарея или энтерит) вызывает окислительный стресс, который хотя и имеет антимикробную роль (например, продукция фагоцитирующими клетками оксида азота, обладающего противомикробными свойствами), в некоторых случаях может вызвать повреждение тканей, продлевая воспалительную реакцию как местно, так и системно (Lauridsen, 2019; Lauridsen et al., 2021). Показано, что включение высоких уровней витамина С в рационы отъемышей, загрязненные микотоксинами, увеличивает общую антиоксидантную способность печени (Shi et al., 2017; Рис. 2). 

Отмечено, что синтез активных форм кислорода (АФК) усиливается у свиней, получающих рационы, дефицитные по витамину Е и селену (Lessard et al., 1991, 1993). Таким образом, витамины С и Е, несомненно, играют ключевую роль в контроле окислительного стресса, возникающего в результате кишечных расстройств у поросят. Однако есть еще один витамин, участвующий в регуляции окислительного стресса, — витамин D. Уровень мощного эндогенного антиоксидантного фермента глутатионпероксидазы значительно повышается у поросят-отъемышей, когда они получают рационы с высокими дозами кальцидиола (25(OH)D3), формы витамина D, причем максимальный уровень этого антиоксидантного фермента в сыворотке крови соответствует дозе 118 мкг 25(OH)D3/кг корма (Yang et al., 2018; Рис. 3). 

Наконец, еще одна роль витаминов на иммунологическом уровне – положительное влияние витамина А на гуморальный ответ. Hu et al. (2020) отметили, что введение 13500 МЕ витамина А/кг корма значительно повышало уровни IgA и IgM в сыворотке крови отъемышей (Рис. 4). IgA – наиболее важный иммуноглобулин свиней в иммунитете слизистой оболочки и основной в период лактации. IgM имеет большое значение как первый защитный иммуноглобулин в гуморальном ответе, кроме того, он особенно эффективен против многих грамотрицательных бактерий (Sánchez-Vizcaino, 2010). 

Новые исследования реакции поросят на различные уровни витаминов в кормах демонстрируют положительное влияние высоких доз на иммунный ответ животных. В связи с этим компании обновляют рекомендации по кормлению и повышают нормы ввода витаминов.