Avances en la aplicación de extractos de plantas para prevenir y tratar la mastitis de las vacas lecheras

- May 18, 2020-

La mastitis es la enfermedad más común en la cría de animales, con alta incidencia, baja tasa de curación y alta tasa de eliminación, lo que tiene un impacto importante en los beneficios económicos de las pasturas [1]. Las drogas químicas sintéticas, las hormonas y los antibióticos desarrollados hoy tienen un buen efecto en el tratamiento de la mastitis de las vacas lecheras, pero la resistencia a los medicamentos producida por las vacas lecheras y los residuos de antibióticos en la leche ponen en grave peligro la salud humana. Debido a que los extractos de plantas son ricos en una gran cantidad de sustancias activas nutritivas, tienen las funciones de antioxidación, mejora de la inmunidad corporal, antibacterias, etc. [2], y tienen amplias posibilidades de aplicación en la prevención y el tratamiento de la reducción de la mastitis . Los extractos de plantas se han promovido rápidamente como aditivos en las dietas de ganado y aves de corral debido a sus ventajas de no tener resistencia a los medicamentos, sin residuos y multifunción. Como un nuevo tipo de prevención y tratamiento, los extractos de plantas, como un sustituto de los antibióticos, tienen un gran potencial en la prevención y el tratamiento de la mastitis de las vacas lecheras, y se han convertido en un centro de investigación en los últimos años. Por lo tanto, este artículo revisa los efectos de los extractos de plantas sobre la función inmune y la antioxidación de las vacas lecheras y su aplicación en la prevención y el tratamiento de la mastitis de las vacas lecheras.


1 El efecto de los extractos de plantas sobre la función inmune de las vacas lecheras

Los ingredientes activos efectivos de los extractos de plantas que afectan la función inmune de las vacas lecheras son principalmente saponinas, taninos, alcaloides, aceites esenciales, etc. [5]. La regulación de estos ingredientes activos sobre la función inmune de las glándulas mamarias de las vacas lecheras está relacionada con la inmunidad humoral del cuerpo y la inmunidad celular, y en última instancia para mantener la inmunidad del cuerpo en un estado equilibrado.


1.1 Efecto sobre la inmunidad humoral

Según los informes, los linfocitos B en el cuerpo son células activas importantes involucradas en la inmunidad humoral. Cuando son estimulados por antígenos, se diferencian en células plasmáticas, que producen anticuerpos específicos y ejercen inmunidad humoral. Bilia y col. [7] encontraron que 2 μg / ml de aceite esencial de Artemisia annua tiene un fuerte efecto inhibitorio sobre Staphylococcus aureus causando mastitis recesiva en vacas lecheras. Los estudios realizados por Yue Zhiquan y otros descubrieron que después de alimentar a 5 mg / kg de extracto de Artemisia annua L. de acuerdo con el peso corporal de la vaca en la producción lechera, la tasa de la guirnalda del complemento de eritrocitos-anticuerpos (EAC) de linfocitos B fue significativamente mayor que la del grupo control a las 24, 42 y 72 h. La alimentación de extractos de Artemisia annua L. aumentó el contenido de receptores del complemento 3 (C3) en la superficie de los linfocitos B, y los glóbulos rojos se combinaron con los anticuerpos correspondientes para formar complejos antígeno-anticuerpo. El receptor C3 en la superficie de los linfocitos B se une para formar una tasa de roseta EAC. Por lo tanto, la función de los linfocitos B puede determinarse por la tasa de la guirnalda EAC, y puede reflejar indirectamente el estado inmunitario humoral del cuerpo' La alimentación de extractos de plantas puede mejorar el nivel de inmunidad humoral de las vacas lecheras y proporcionar un nuevo enfoque terapéutico para la mastitis de las vacas lecheras.


1.2 Efecto sobre la inmunidad celular


Extractos de plantas en citocinas como las citocinas proinflamatorias del cuerpo&# interleucina-1β (IL-1β), interleucina-6 (IL-6), interleucina-8 (IL-8) y factor de necrosis tumoral. de α (TNF-α), etc., las vacas con mastitis son significativamente diferentes de las vacas sanas. TNF-α e IL-1β son las principales citocinas proinflamatorias producidas por los macrófagos, y están relacionadas con diversas enfermedades inflamatorias crónicas [13]. Wang y col. [12] descubrió que tiene un efecto inhibitorio significativo en la expresión de las citocinas TNF-α, IL-6 e IL-1β producidas por el lipopolisacárido (LPS) que estimula las células epiteliales mamarias de las vacas lecheras a través del estudio del extracto herbario chino Sangke, y la dosis dependiente, esto se debe principalmente al extracto de hierbas chinas Sangke al inhibir la citocina nuclear mediada por el receptor Toll-like 4 (TLR4) κB (NF-κB) y la activación de la proteína quinasa activada por mitógeno en las células epiteliales del seno (MAPK), por lo tanto inhibiendo la expresión de citocinas proinflamatorias. IL-6 es una citocina secretada por el cuerpo cuando se produce una respuesta inmune. Chang Xiaoxiao y col. [15] encontraron que 4 vacas Holstein equipadas con fístula ruminal permanente fueron infundidas con 0 (control), 15, 30 y 45 g / d de saponina de té para 4 etapas de alimentación, seguido de 45 La saponina de té g / d puede significativamente aumentar el contenido de inmunoglobulina y citocinas relacionadas con el sistema inmune en el suero de las vacas, y aumentar la expresión del ARNm de citocinas IL-6, lo que demuestra que la saponina del té puede mejorar la función inmune de las vacas. IL-8 es una quimiocina que activa los neutrófilos en la inflamación focal. Mukherjee y col. [16] encontraron que IL-8 tiene un papel positivo en la inflamación y el reconocimiento inmune. Inyecte el extracto verde de Rubia davidii en el pecho de una vaca con un recuento de células somáticas de más de 500,000 células / ml. El extracto de metanol se disolvió en 7,5 ml de solución tampón de fosfato y se inyectó durante 5 días. Se observó en el cuarto día de tratamiento que, en comparación con el grupo de control, el grupo de inyección puede aumentar significativamente el contenido de IL-8 en el suero de vaca lechera. El aumento en el contenido de citoquinas en Qing puede deberse al componente de polisacárido contenido en el extracto verde de Rubia davidiana. Nair y col. El (1, 4) -α-D-glucano (RR1) aislado de la planta medicinal de la vaca verde más loca, RR1 activa NF-κB de una manera dependiente del tiempo y la dosis, y su activación inducida es a través de Toll La transducción de señales de como el receptor 6 (TLR6) ocurrió en las células HEK293, lo que aumentó la cantidad de síntesis de IL-8, lo que demuestra que los polisacáridos indujeron un aumento en el contenido de citocinas. Los estudios han informado que el aumento en el nivel inmune de las vacas lecheras también está estrechamente relacionado con la fosfodiesterasa (PDE) de adenosina monofosfato cíclico (cAMP). Por ejemplo, los extractos de plantas como el astrágalo y la eucommia pueden aumentar el nivel de cAMP al inhibir la actividad de cAMP-PDE en las células inmunes, inhibir la actividad de los neutrófilos y, por lo tanto, mejorar el nivel inmunológico del cuerpo. En circunstancias normales, el contenido de células inmunocompetentes en las glándulas mamarias y la sangre de las vacas es bajo, pero después de alimentar a las vacas con extracto de flavonoides de alfalfa, se encuentra que la cantidad de suplemento de flavonoides de alfalfa se correlaciona positivamente con la proporción de neutrófilos en el cuerpo. inhibición de los linfocitos La activación y la proliferación pueden mejorar significativamente la función inmune del&del cuerpo.


Por lo tanto, la aplicación de extractos de plantas en la producción de vacas lecheras ha aumentado la resistencia de las vacas lecheras al ambiente externo, y gradualmente se ha convertido en el foco de la investigación. El papel de los principales ingredientes activos en diferentes plantas se ha conocido gradualmente, pero cómo lidiar con ellos El uso razonable sigue siendo un gran desafío.


2 Progreso de la investigación de ingredientes activos de extractos de plantas en la prevención y el tratamiento de la mastitis de vaca lechera

En la actualidad, el tratamiento de la mastitis de las vacas lecheras en las granjas todavía se basa en el uso de antibióticos. Sin embargo, debido a la baja tasa de curación de la mastitis y al uso prolongado de antibióticos, las bacterias patógenas han desarrollado diferentes grados de resistencia a los antibióticos, y las sustancias restantes causarán muchas reacciones alérgicas en el cuerpo e incluso provocarán un shock anafiláctico. Lo más grave de&es que las personas que comen esta leche durante mucho tiempo harán que el cuerpo sea resistente a las bacterias, lo que causará mayores dificultades en el tratamiento de enfermedades. Por lo tanto, el uso de extractos de plantas para reducir la incidencia de mastitis de vaca lechera proporciona una nueva forma de prevenir y tratar la mastitis de vaca lechera.


2.1 Saponinas

En los últimos años, los efectos antiinflamatorios y antifúngicos de las saponinas se han estudiado ampliamente [22]. Hu y col. Encontró que la mastitis subclínica causada por Staphylococcus aureus se inyectó con extracto de raíz de ginseng 45 mg / ml (8 mg / kg de peso corporal por día) durante 6 días, en comparación con el grupo de control inyectado con solución salina normal. Después de 1 semana, la función fagocítica y la actividad oxidativa de los neutrófilos de sangre periférica aumentaron significativamente, y el número de monocitos fue significativamente mayor que antes del tratamiento. Después de 2 a 3 semanas, el número de linfocitos fue significativamente mayor que antes de la inyección. Se puede ver que el extracto de raíz de ginseng puede activar la inmunidad innata de la vaca&y ayudar a la vaca a recuperarse de la mastitis, previniendo y tratando la mastitis de vaca. La mastitis puede causar el aumento de radicales libres de oxígeno en las vacas lecheras, lo que lleva al estrés oxidativo. La aparición de mastitis clínica y subclínica está relacionada con la liberación de radicales libres de oxígeno y la reducción de la capacidad antioxidante total. Según Feng Zhihua [el estudio encontró que agregar 15 g / d de saponinas Tribulus terrestris (GSTT) extraídas de la planta Tribulus terrestris puede mejorar significativamente la actividad de la glutatión catalasa (GSH-Px) en el suero y la capacidad antioxidante total (T- AOC), y T-AOC es un indicador que refleja la función del sistema antioxidante del cuerpo' su mejora indica que la capacidad antioxidante del cuerpo&# 39 está mejorada; mientras tanto, GSTT reduce significativamente el contenido de MDA en el suero de las vacas lecheras, y MDA como lípido. El contenido de productos de peroxidación es una señal de juzgar el estrés oxidativo del cuerpo' La disminución significativa del contenido de MDA en el suero muestra que GSTT tiene el efecto de mejorar la actividad enzimática antioxidante de las vacas lecheras, eliminando eficazmente los radicales libres y evitando el daño del oxígeno activo al cuerpo. , Mejorar el nivel de antioxidantes del cuerpo&# 39, reducir la susceptibilidad del cuerpo&# 39 a las enfermedades, mejorar la resistencia a la mastitis. Por lo tanto, cuando las saponinas se usan como aditivos alimenticios, tienen el potencial de reducir la incidencia de mastitis en la etapa de lactancia de las vacas lecheras y tienen amplias perspectivas de aplicación.


2.2 Taninos

El tanino tiene un obvio efecto inhibitorio sobre el crecimiento de bacterias. De O Ribeiro y otros estudios han encontrado que el extracto de la planta de Cerrado que contiene una gran cantidad de taninos tiene un fuerte efecto antibacteriano sobre Staphylococcus, y Staphylococcus aureus en Staphylococcus es una de las principales bacterias patógenas que causan mastitis de vaca lechera. Su etanol El extracto tiene un fuerte efecto inhibitorio sobre las bacterias Gram negativas, reduciendo así la incidencia de mastitis de vaca lechera. La razón principal de su efecto antibacteriano es que el tanino puede interactuar con la membrana plasmática de la célula, inhibiendo su función, perjudicando así la integridad de la célula. Dentro de cierto rango, cuanto mayor sea la masa molecular relativa del tanino, más fuerte será la bacteriostasis, pero si la masa molecular relativa es demasiado grande, estará restringida por la membrana celular microbiana, y la bacteriostasis se debilitará. Además, el tanino puede pasar a través de enzimas complejas y la membrana externa de las bacterias. Las proteínas inhiben el crecimiento bacteriano y pueden unir iones metálicos implicados en el metabolismo bacteriano. Por lo tanto, la combinación de tanino e iones Ca2 related relacionados con la estructura de las bacterias Gram negativas afecta la permeabilidad de la pared celular bacteriana, destruye la absorción de oligoelementos necesarios para el crecimiento bacteriano y, por lo tanto, exhibe propiedades antibacterianas. Liu y col. Se descubrió que el tanino no solo tiene un fuerte efecto antibacteriano, sino que agregar tanino de castaño a la dieta de la vaca&también puede reducir el número de células somáticas y MDA en la leche de vaca&# 39 e inhibir la peroxidación lipídica de vaca' s plasma e hígado. Debido a que la estructura química del tanino activa los radicales libres de defensa antioxidante endógenos, los radicales libres se eliminan, mejorando así la actividad de las enzimas antioxidantes en el cuerpo y reduciendo el estrés oxidativo y la inflamación en las glándulas mamarias de las vacas lactantes.


2.3 Alcaloides

Los alcaloides tienen un buen efecto inhibidor sobre E. coli y Staphylococcus aureus. Él y otros estudios han encontrado que la concentración inhibitoria mínima de celidonia en Staphylococcus aureus es 0.156 mg / ml, lo que puede aumentar la permeabilidad de la pared celular bacteriana en poco tiempo, lo que resulta en la fuga del contenido celular; Al mismo tiempo, su impacto y dificulta la expresión y síntesis de proteínas bacterianas y finalmente conduce a la muerte celular. Los estudios de Li et al. Se descubrió que los alcaloides del frijol amargo tienen un efecto inhibitorio sobre la formación de biopelículas de estafilococo epidermidis aisladas de las glándulas mamarias de las vacas lecheras, verificando que los alcaloides pueden dañar la estructura de la membrana bacteriana, inhibir el crecimiento bacteriano y reducir el estado subclínico de las vacas lecheras. La aparición de mastitis proporciona un nuevo tratamiento. En la prueba de antioxidantes alcaloides, Ban et al. Se descubrió que el ingrediente activo berberina en el extracto de etanol de Coptis chinensis puede reducir el contenido de MDA en el cuerpo y aumentar la actividad de SOD, CAT y GSH, mientras que la berberina puede atravesar la glándula La vía de la proteína quinasa activada por AMP (AMPK) y la vía del factor nuclear E2 relacionado con el factor 2 (Nrf2) / hemo oxigenasa 1 (HO-1) alivia el estrés oxidativo y la inflamación, y previene efectivamente el estrés oxidativo y la inflamación. Ciclo vicioso. Esto muestra que el uso efectivo y razonable de extractos de plantas puede reducir la aparición y el desarrollo de mastitis de vacas lecheras y mejorar los beneficios económicos de los pastos.


2.4 Aceite esencial vegetal

El efecto inhibitorio del aceite esencial de plantas sobre las bacterias patógenas de la mastitis de las vacas lecheras ha sido ampliamente estudiado. La investigación de Benkeblia encontró que el aceite esencial de cebolla y ajo tiene un cierto efecto inhibidor sobre el glucococo, y su efecto inhibidor está significativamente correlacionado positivamente con la concentración de aceite esencial de cebolla y ajo; cuando el aceite esencial de cebolla es de 50 y 100 ml / L, el efecto inhibidor es muy grande. Es débil, y cuando la concentración alcanza 200, 300 y 500 ml / L, tiene un efecto inhibidor significativo sobre las bacterias; y, a la misma concentración, el aceite esencial de ajo tiene una mayor actividad inhibitoria contra Glucoccus. Alekish y otros estudios encontraron que la concentración inhibitoria mínima del aceite esencial de salvia en Staphylococcus aureus fue del 12,5%. Cuando se inyectó aceite esencial de salvia en el seno de las ovejas con mastitis subclínica, células somáticas en la leche a las 24 y 48 h El número se redujo significativamente, y el número de células somáticas en la leche de vacas o ovejas se considera un predictor de mastitis, utilizada para distinguir entre animales crónicamente infectados y no infectados, y su disminución significativa indica que el seno se recupera gradualmente y la calidad de la leche mejora. En las granjas lecheras, cuando se enfrentan a mastitis frecuente, los aceites esenciales vegetales actúan no solo como un aditivo para piensos, sino como un nuevo tipo de medicamento con efectos terapéuticos. Según Chen Hao et al., Agregar 0.28 g / cabeza de aceite esencial de orégano a la dieta mixta total (TMR) de la vaca puede reducir la incidencia de mastitis en una sola área de leche en un 2% y también puede reducir la del cuerpo. resistencia a las drogas. Recuperarse sin antibióticos. Los compuestos fenólicos en el componente principal del aceite esencial de orégano muestran una alta reactividad con los radicales libres de peroxilo. Los radicales libres de peroxilo se eliminan mediante el suministro de protones o electrones de hidrógeno fenólico, lo que muestra una alta actividad antioxidante, lo que ilustra aún más las plantas La regulación de los aceites esenciales en la mastitis de vaca no solo se limita a la supresión de bacterias patógenas, sino que también puede mejorar el&del cuerpo # 39; s inmunidad. Se puede ver que cuando las vacas que sufren de mastitis desarrollan estrés oxidativo, la alimentación de aceite esencial de orégano puede mejorar el efecto antioxidante del cuerpo.


2.5 Otros ingredientes activos de plantas

Existen muchos tipos de extractos de plantas para el tratamiento y la prevención de la mastitis, y algunos de los ingredientes activos de la medicina herbal china desempeñan principalmente el papel de prevención y tratamiento al eliminar el calor y la desintoxicación, promover la circulación sanguínea y eliminar la estasis sanguínea y extraer la leche. . Por ejemplo, el extracto de diente de león tiene un efecto inhibitorio significativo sobre los estafilococos que causan mastitis. Kenny y col. Determinó los ingredientes activos del extracto crudo de raíz de diente de león y el dializado, y descubrió que los 2 ácidos grasos hidroxilados y los 3 compuestos fenólicos en el ingrediente activo desempeñaban un papel importante en su actividad antibacteriana. Lee y col. Se descubrió que el extracto de diente de león de 100 μg / ml puede inhibir significativamente la IL-1β, IL-6, IL-8, TNF-α y la proteína 2 quimioatrayente neutrófila (GCP) producida por las células epiteliales de mama estimuladas con LPS -2) Expresión, que tiene una Buen efecto antiinflamatorio. El principal mecanismo de acción es que el extracto de diente de león bloquea la ruta de NF-κB al inhibir la fosforilación de la proteína inhibidora de NF-κB (IκB-α) para ejercer un efecto antiinflamatorio. Según los informes, el efecto antibacteriano del extracto de madreselva al 10% sobre Escherichia coli y Staphylococcus aureus es comparable al de la penicilina 100 μmol / ml. Cui Yizhi y col. Descubrió que la actividad antibacteriana de los capullos de madreselva es mayor. Los extractos de agua de 125 y 250 mg / ml tienen un fuerte efecto inhibitorio sobre Staphylococcus aureus y E. coli, pero pueden usarse en combinación con trimetoprima. Aumenta significativamente su efecto inhibidor. Mordmuang y col. Encontró que el extracto de etanol de mirto también aumentó la hidrofobicidad de la superficie celular bacteriana de una manera dependiente de la concentración, reduciendo la adhesión de bacterias a las células epiteliales mamarias de las vacas lecheras, reduciendo así la capacidad de invasión bacteriana y tratando y previniendo los senos de vacas lecheras El papel de la inflamación. En resumen, encontrar nuevos componentes de bacterias antipatógenas a partir de extractos de plantas es de gran importancia para la investigación científica.


3 Resumen

Los extractos de plantas tienen propiedades antibacterianas, antivirales y mejoran la función inmune del cuerpo, etc., se ha utilizado ampliamente en la producción ganadera. Si bien los antibióticos y las drogas sintetizadas químicamente son convenientes para nuestras vidas, existen muchos problemas, como los efectos tóxicos en los animales, la resistencia a las drogas de las bacterias, los residuos en los productos animales y la contaminación ambiental. Con el estudio en profundidad de los efectos de los extractos de plantas, los extractos de plantas naturales no solo pueden ser comparables en eficacia, sino que también tienen una naturalidad inigualable, seguridad, libre de contaminación y características nutricionales únicas de aditivos químicos. Por lo tanto, se espera que los extractos de plantas se pongan en producción y reemplacen algunos antibióticos, convirtiéndose en un nuevo tipo de prevención y tratamiento en la nueva era, con amplias perspectivas de aplicación.


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