Международная группа ученых, в которую входит исследователь Уральского федерального университета, обнаружила, что природное соединение куркумин (полезное вещество в составе куркумы) защищает бройлеров от сальмонеллы. Известное вещество обладает двойным действием: оно стимулирует иммунную систему птиц, укрепляя кишечный барьер, и подавляет инфекцию, атакуя бактериальные белки, выяснили ученые. Описание специфики воздействия куркумина на бройлеров исследователи опубликовали в журнале Veterinary science.
«Птицы являются основным природным резервуаром сальмонеллы. Бактерии попадают в кишечник куриц и могут передаваться от матери к потомству. В таком случае бактерии поражают яичники курицы-несушки и попадают внутрь яйца еще на стадии его формирования. Также птицы заражаются сальмонеллой через окружающую среду: корм, воду, помет, вредителей. У бройлеров сальмонелла не только снижает продуктивность, но и бессимптомно колонизирует кишечник и затем попадает на столы людей, вызывая интоксикацию организма», — объясняет аспирант лаборатории биотрансформационных технологий и пищевой химии УрФУ Мухаммад Юнус.
Стратегии борьбы с сальмонеллезом различаются в зависимости от региона и системы птицеводства. Например, в ЕС используются профилактические меры, такие как вакцинация, строгие меры биобезопасности и программы наблюдения; использование антибиотиков-стимуляторов роста запрещено. В странах с быстро развивающимся птицеводством используются антибиотики, добавляют исследователи. Однако неконтролируемое использование антибиотиков и противомикробных препаратов привело к развитию резистентности у современных инфекций. Поэтому исследователи ищут более безопасные альтернативы для защиты птиц и людей.
В работе ученые использовали внушительные вычислительные методы — сетевую фармакологию и молекулярный докинг — чтобы выяснить, как куркумин влияет и на птиц, и на инфекцию. Оказалось, что куркумин оказывает двойное действие. С одной стороны, воздействует на ключевые белки иммунной системы хозяина (AKT1, STAT3, TNF), усиливая защиту кишечного барьера, снижая воспаление и активируя антиоксидантную защиту. С другой стороны, куркумин атакует главные белки вирулентности сальмонеллы (phoP, invA, ssrB), которые отвечают за внедрение в клетки, внутриклеточное выживание и размножение. При этом куркумин не убивает бактерии, а подавляет их активность и способность вызывать болезнь.
«Наши исследования показали, что куркумин не только стимулирует иммунитет, но и повышает иммунную толерантность и баланс иммунного гомеостаза, помогая предотвратить неконтролируемое воспаление, которое является основным фактором повреждения тканей во время инфекции. По сути, куркумин снижает воспалительную нагрузку и поддерживает регуляцию иммунитета. Кроме того, куркумин вмешивается в патогенные механизмы инфекции, подавляя их, а не действует как традиционное антибактериальное средство. В отличие от антибиотиков, он воздействует на phoP/ssrB, снижая потенциал развития заболевания и не приводит к развитию бактериальной резистентности», — заявляет Мухаммад Юнус.
О широком использовании специи в питании куриц говорить преждевременно, предупреждает исследователь. Во-первых, в куркуме содержится только 2-5 % куркумина, при этом организм быстро выводит его и усваивает в небольшом количестве (для исследований или в БАД используют концентрированные экстракты, а не специи). Поэтому для бройлеров необходимо создать безопасные кормовые добавки в биодоступной форме. Во-вторых, необходимо провести эксперименты на животных для подтверждения или корректировки лабораторных данных.
«На данном этапе исследования мы работали с прогностической компьютерной моделью. Следующим логичным шагом в исследовании станут эксперименты на зараженных бройлерах и изучение эффективности куркумина против персистентных инфекций. Если данные подтвердятся in vivo, можно будет говорить о создании натуральной, безопасной и «умной» добавки для борьбы с одним из наиболее распространенных пищевых патогенов. По сути, у нас может появиться инструмент, который позволит снизить колонизацию сальмонеллы у птиц и, как следствие, уменьшить риск пищевых отравлений у людей», — заключает Мухаммад Юнус.
Отметим, в научную группу вошли исследователи из Пакистана, Саудовской Аравии, России, Китая, Египта.
Справка: сальмонеллез — палочковидная грамотрицательная бактерия и одна из самых распространенных причин пищевых отравлений в мире. На сегодня насчитывают более 2,6 тыс. различных серотипов сальмонеллы, однако до 90 % всех случаев сальмонеллеза в мире вызваны всего 10–15 серотипами, и примерно 80 % случаев заболевания у человека связаны с тремя основными: S. Enteritidis, S. Typhimurium и S. Infantis. По данным на 2024 год, в мире ежегодно регистрируют около 94 млн случаев сальмонеллеза, из которых примерно 155 тыс. заканчиваются летально. К распространенным способам заражения сальмонеллой относятся контакт с больными животными или загрязненной окружающей средой, а также употребление в пищу зараженных продуктов животного происхождения, таких как яйца, мясо. Несмотря на развитие медицины, с 1990 года количество случаев инвазивного сальмонеллеза выросло на 46 %, а смертность — на 27 %. Проблема особенно остро стоит в странах Африки к югу от Сахары, но вспышки регулярно происходят и в Европе, и в США, и в Азии.
Источник: Уральский федеральный университет
Изображение: разработано Мagnific.
