Progrès dans l'application d'extraits de plantes pour prévenir et traiter la mammite de la vache laitière

- May 18, 2020-

La mammite est la maladie la plus courante en élevage, avec une incidence élevée, un faible taux de guérison et un taux d'élimination élevé, ce qui a un impact important sur les avantages économiques des pâturages [1]. Les médicaments chimiques de synthèse, les hormones et les antibiotiques mis au point aujourd'hui ont un bon effet sur le traitement de la mammite de la vache laitière, mais la résistance aux médicaments produite par les vaches laitières et les résidus d'antibiotiques dans le lait mettent gravement en danger la santé humaine. Parce que les extraits de plantes sont riches en un grand nombre de substances actives nutritives, ils ont les fonctions d'anti-oxydation, d'amélioration de l'immunité corporelle, d'antibactériens, etc. [2], et ils ont de larges perspectives d'application dans la prévention et le traitement de la réduction de la mammite . Les extraits végétaux ont été rapidement promus comme additifs dans les régimes alimentaires du bétail et de la volaille en raison de leurs avantages d'absence de résistance aux médicaments, d'absence de résidus et de fonctions multiples. En tant que nouveau type de prévention et de traitement, les extraits de plantes, en tant que substitut aux antibiotiques, ont un grand potentiel dans la prévention et le traitement de la mammite de la vache laitière et sont devenus un haut lieu de la recherche ces dernières années. Par conséquent, cet article passe en revue les effets des extraits de plantes sur la fonction immunitaire et l'anti-oxydation des vaches laitières et leur application dans la prévention et le traitement de la mammite des vaches laitières.


1 L'effet des extraits de plantes sur la fonction immunitaire des vaches laitières

Les principes actifs efficaces d'extraits de plantes qui affectent la fonction immunitaire des vaches laitières sont principalement les saponines, les tanins, les alcaloïdes, les huiles essentielles, etc. [5]. La régulation de ces principes actifs sur la fonction immunitaire des glandes mammaires de la vache laitière est liée à l'immunité humorale du corps&et à l'immunité cellulaire, et en fin de compte à maintenir l'immunité du corps&dans un état équilibré.


1.1 Effet sur l'immunité humorale

Selon les rapports, les lymphocytes B dans le corps sont des cellules actives importantes impliquées dans l'immunité humorale. Lorsqu'ils sont stimulés par des antigènes, ils se différencient en plasmocytes, qui produisent des anticorps spécifiques et exercent une immunité humorale. Bilia et coll. [7] ont constaté que 2 μg / mL d'huile essentielle d'Artemisia annua a un fort effet inhibiteur sur Staphylococcus aureus provoquant une mammite récessive chez les vaches laitières. Des études menées par Yue Zhiquan et d'autres ont montré qu'après avoir administré 5 mg / kg d'extrait d'Artemisia annua L. en fonction du poids corporel de la vache dans l'élevage laitier, le taux de guirlande de lymphocytes B érythrocytaire-anticorps-complément (EAC) était significativement plus élevé que celle du groupe témoin à 24, 42 et 72 h. L'alimentation d'extraits d'Artemisia annua L. a augmenté la teneur en récepteurs du complément 3 (C3) à la surface des lymphocytes B et les globules rouges combinés avec les anticorps correspondants pour former des complexes antigène-anticorps. Le récepteur C3 à la surface des lymphocytes B se lie pour former un taux de rosette EAC. Par conséquent, la fonction des lymphocytes B peut être déterminée par le taux de guirlande EAC, et peut indirectement refléter le statut immunitaire humorale du corps GG. L'alimentation d'extraits de plantes peut améliorer le niveau d'immunité humorale des vaches laitières et fournir une nouvelle approche thérapeutique pour la mammite des vaches laitières.


1.2 Effet sur l'immunité cellulaire


Extraits de plantes sur des cytokines telles que les cytokines pro-inflammatoires&du corps interleukine-1β (IL-1β), interleukine-6 ​​(IL-6), interleukine-8 (IL-8) et facteur de nécrose tumorale - Les effets de α (TNF-α), etc., les vaches atteintes de mammite sont significativement différentes des vaches en bonne santé. Le TNF-α et l'IL-1β sont les principales cytokines pro-inflammatoires produites par les macrophages et sont liées à diverses maladies inflammatoires chroniques [13]. Wang et coll. [12] ont constaté qu'il a un effet inhibiteur significatif sur l'expression des cytokines TNF-α, IL-6 et IL-1β produites par le lipopolysaccharide (LPS) stimulant les cellules épithéliales mammaires de vache laitière grâce à l'étude de l'extrait d'herbes chinois Sangke, et dose -dépendant, ceci est principalement dû à l'extrait d'herbes chinois Sangke en inhibant l'activation de la cytokine nucléaire-κB (NF-κB) et de la protéine kinase activée par un mitogène dans les cellules épithéliales du sein (MAPK), médiée par le récepteur Toll 4 (TLR4), inhibant l'expression des cytokines pro-inflammatoires. L'IL-6 est une cytokine sécrétée par l'organisme lorsqu'une réponse immunitaire se produit. Chang Xiaoxiao et coll. [15] ont constaté que 4 vaches Holstein équipées d'une fistule permanente du rumen étaient infusées avec 0 (témoin), 15, 30 et 45 g / j de saponine de thé pendant 4 étapes d'alimentation, suivies de 45 g / j de saponine de thé peuvent augmenter la teneur en immunoglobulines et en cytokines immunitaires dans le sérum des vaches et augmenter l'expression de l'ARNm de la cytokine IL-6, ce qui prouve que la saponine du thé peut améliorer la fonction immunitaire des vaches. L'IL-8 est une chimiokine qui active les neutrophiles au niveau de l'inflammation focale. Mukherjee et coll. [16] ont constaté que l'IL-8 a un rôle positif dans l'inflammation et la reconnaissance immunitaire. Injectez l'extrait vert de Rubia davidii dans la poitrine d'une vache dont le nombre de cellules somatiques est supérieur à 500 000 cellules / mL. L'extrait au méthanol a été dissous dans 7,5 ml de solution tampon phosphate et injecté pendant 5 jours. Il a été observé au 4ème jour de traitement que par rapport au groupe témoin, le groupe injection peut augmenter significativement la teneur en IL-8 dans le lactosérum de vache laitière. L'augmentation de la teneur en cytokines de Qing peut être due au composant polysaccharidique contenu dans l'extrait vert de Rubia davidiana. Nair et coll. Isolée (1, 4) -α-D-glucane (RR1) de la plante médicinale de la vache verte, la vésicule biliaire, RR1 active le NF-κB en fonction du temps et de la dose, et son activation induite se fait par Toll La transduction du signal de comme le récepteur 6 (TLR6) s'est produit dans les cellules HEK293, ce qui a augmenté la quantité de synthèse d'IL-8, prouvant que les polysaccharides induisaient une augmentation de la teneur en cytokines. Des études ont montré que l'augmentation du niveau immunitaire des vaches laitières est également étroitement liée à l'adénosine monophosphate cyclique (AMPc) -phosphodiestérase (PDE). Par exemple, des extraits de plantes tels que l'astragale et l'eucommia peuvent augmenter le niveau d'AMPc en inhibant l'activité de l'AMPc-PDE dans les cellules immunitaires, inhiber l'activité des neutrophiles et ainsi améliorer le niveau immunitaire du corps. Dans des circonstances normales, la teneur en cellules immunocompétentes dans les glandes mammaires et le sang des vaches est faible, mais après avoir nourri les vaches à l'extrait de flavonoïdes de luzerne, on constate que la quantité de supplément de flavonoïdes de luzerne est positivement corrélée avec la proportion de neutrophiles dans le corps, l # 39; activation et la prolifération des lymphocytes inhibant peut améliorer considérablement la fonction immunitaire du corps GG.


Par conséquent, l'application d'extraits de plantes dans la production de vaches laitières a augmenté la résistance des vaches laitières à l'environnement extérieur et est devenue progressivement le centre de la recherche. Le rôle des principaux ingrédients actifs dans différentes plantes a progressivement été connu, mais comment les gérer Une utilisation raisonnable reste un défi de taille.


2 Progrès de la recherche sur les principes actifs d'extraits de plantes dans la prévention et le traitement de la mammite de la vache laitière

À l'heure actuelle, le traitement de la mammite des vaches laitières dans les exploitations agricoles repose toujours sur l'utilisation d'antibiotiques. Cependant, en raison du faible taux de guérison de la mammite et de l'utilisation à long terme d'antibiotiques, les bactéries pathogènes ont développé différents degrés de résistance aux antibiotiques, et les substances restantes provoqueront de nombreuses réactions allergiques dans le corps et entraîneront même un choc anaphylactique. Ce qui est le plus grave de GG, c'est que les personnes qui consomment ce lait pendant une longue période rendront le corps résistant aux bactéries, ce qui entraînera de plus grandes difficultés dans le traitement des maladies. Par conséquent, l'utilisation d'extraits de plantes pour réduire l'incidence de la mammite de la vache laitière offre une nouvelle façon de prévenir et de traiter la mammite de la vache laitière.


2.1 Saponines

Ces dernières années, les effets anti-inflammatoires et antifongiques des saponines ont été largement étudiés [22]. Hu et coll. Trouvé que la mammite subclinique causée par Staphylococcus aureus a été injectée avec un extrait de racine de ginseng 45 mg / ml (8 mg / kg de poids corporel par jour) pendant 6 jours, par rapport au groupe témoin ayant reçu une injection de solution saline normale. Après 1 semaine, la fonction phagocytaire et l'activité oxydative des neutrophiles du sang périphérique ont augmenté de manière significative et le nombre de monocytes était significativement plus élevé qu'avant le traitement. Après 2 à 3 semaines, le nombre de lymphocytes était significativement plus élevé qu'avant l'injection. On peut voir que l # 39; extrait de racine de ginseng peut activer l # 39; immunité innée de la vache&et aider la vache à se remettre de la mammite, prévenant et traitant ainsi la mammite de la vache. La mammite peut provoquer une augmentation des radicaux libres d'oxygène chez les vaches laitières, entraînant un stress oxydatif. La survenue d'une mammite clinique et subclinique est liée à la libération de radicaux libres d'oxygène et à la réduction de la capacité antioxydante totale. Selon Feng Zhihua [l'étude a révélé que l'ajout de 15 g / j de saponines de Tribulus terrestris (GSTT) extraites de la plante Tribulus terrestris peut considérablement améliorer l'activité de la glutathion catalase (GSH-Px) dans le sérum et la capacité antioxydante totale (T- AOC), et T-AOC est un indicateur qui reflète la fonction du système antioxydant du corps GG], son amélioration indique que la capacité antioxydante du corps&est améliorée; pendant ce temps, GSTT réduit significativement la teneur en MDA dans le sérum des vaches laitières, et MDA sous forme de lipide La teneur en produits de peroxydation est un signe de jugement du stress oxydatif de l'organisme GG. La diminution significative de la teneur en MDA dans le sérum montre que la GSTT a pour effet d'améliorer l'activité enzymatique antioxydante des vaches laitières, en éliminant efficacement les radicaux libres et en prévenant les dommages de l'oxygène actif à l'organisme. , Améliorer le niveau d # 39; antioxydant du corps GG, réduire la sensibilité du corps&aux maladies, améliorer la résistance à la mammite. Par conséquent, lorsque les saponines sont utilisées comme additifs alimentaires, elles ont le potentiel de réduire l'incidence de la mammite au stade de lactation chez les vaches laitières et ont de larges perspectives d'application.


2.2 Tanins

Le tanin a un effet inhibiteur évident sur la croissance des bactéries. De O Ribeiro et d'autres études ont montré que l'extrait de plante Cerrado contenant une grande quantité de tanins a un fort effet antibactérien sur Staphylococcus, et Staphylococcus aureus dans Staphylococcus est l'une des principales bactéries pathogènes responsables de la mammite de la vache laitière. Son éthanol L'extrait a un fort effet inhibiteur sur les bactéries à Gram négatif, réduisant ainsi l'incidence de la mammite de la vache laitière. La principale raison de son effet antibactérien est que le tanin peut interagir avec la membrane plasmique de la cellule, inhibant sa fonction, altérant ainsi l'intégrité de la cellule. Dans une certaine plage, plus la masse moléculaire relative du tanin est grande, plus la bactériostase est forte, mais si la masse moléculaire relative est trop grande, elle sera limitée par la membrane cellulaire microbienne et la bactériostase sera affaiblie. De plus, le tanin peut passer à travers des enzymes complexes et la membrane externe des bactéries. Les protéines inhibent la croissance bactérienne et peuvent se lier aux ions métalliques impliqués dans le métabolisme bactérien. Par conséquent, la combinaison d'ions tanin et Ca2 + liée à la structure des bactéries Gram-négatives affecte la perméabilité de la paroi cellulaire bactérienne, détruit l'absorption des oligo-éléments nécessaires à la croissance bactérienne, et présente ainsi des propriétés antibactériennes. Liu et coll. Trouvé que le tanin a non seulement un fort effet antibactérien, mais l # 39; ajout de tanin de châtaigne au régime alimentaire de la vache&peut également réduire le nombre de cellules somatiques et MDA dans le lait de vache&et inhiber la peroxydation lipidique de la plasma et foie de vache GG. Parce que la structure chimique du tanin active les radicaux libres de défense antioxydants endogènes, les radicaux libres sont piégés, améliorant ainsi l'activité des enzymes antioxydantes dans le corps et réduisant le stress oxydatif et l'inflammation dans les glandes mammaires des vaches en lactation.


2.3 Alcaloïdes

Les alcaloïdes ont un bon effet inhibiteur sur E. coli et Staphylococcus aureus. Lui et d'autres études ont montré que la concentration minimale inhibitrice de chélidoine sur Staphylococcus aureus est de 0,156 mg / ml, ce qui peut augmenter la perméabilité de la paroi cellulaire bactérienne en peu de temps, entraînant une fuite du contenu cellulaire; en même temps, son impact et Il entrave l'expression et la synthèse des protéines bactériennes et conduit finalement à la mort cellulaire. Les études de Li et al. Trouvé que les alcaloïdes du haricot amer ont un effet inhibiteur sur la formation de biofilms de staphylococcus epidermidis isolés des glandes mammaires des vaches laitières, vérifiant que les alcaloïdes peuvent endommager la structure de la membrane bactérienne, inhiber la croissance bactérienne et réduire le statut subclinique des vaches laitières. La survenue d'une mammite constitue un nouveau traitement. Dans le test des antioxydants alcaloïdes, Ban et al. Trouvé que l'ingrédient actif berbérine dans l'extrait éthanolique de Coptis chinensis peut réduire la teneur en MDA dans le corps et augmenter l'activité de la SOD, du CAT et du GSH, tandis que la berbérine peut passer à travers la glande La voie AMP-Activated Protein Kinase (AMPK) et la voie du facteur 2 (Nrf2) / hème oxygénase 1 (HO-1) liée au facteur nucléaire E2 atténuent le stress oxydatif et l'inflammation, et préviennent efficacement le stress oxydatif et l'inflammation. Cercle vicieux. Cela montre que l'utilisation efficace et raisonnable d'extraits de plantes peut réduire l'apparition et le développement de la mammite de la vache laitière et améliorer les avantages économiques des pâturages.


2.4 Huile essentielle végétale

L'effet inhibiteur de l'huile essentielle végétale sur les bactéries pathogènes de la mammite de la vache laitière a été largement étudié. La recherche de Benkeblia a révélé que l'huile essentielle d'oignon et d'ail a un certain effet inhibiteur sur le glucocoque et que son effet inhibiteur est significativement corrélé positivement avec la concentration d'huile essentielle d'oignon et d'ail; lorsque l'huile essentielle d'oignon est de 50 et 100 mL / L, l'effet inhibiteur est très important Elle est faible, et lorsque la concentration atteint 200, 300 et 500 mL / L, elle a un effet inhibiteur significatif sur les bactéries; et, à la même concentration, l'huile essentielle d'ail a une activité inhibitrice plus élevée contre Glucoccus. Alekish et d'autres études ont montré que la concentration inhibitrice minimale d'huile essentielle de sauge sur Staphylococcus aureus était de 12,5%. Lorsque de l'huile essentielle de sauge a été injectée dans le sein de brebis atteintes de mammite subclinique, des cellules somatiques dans le lait à 24 et 48 h Le nombre est significativement réduit et le nombre de cellules somatiques dans le lait des vaches ou des brebis est considéré comme un prédicteur de mammite, utilisée pour distinguer les animaux chroniquement infectés et non infectés, et sa diminution significative indique que le sein récupère progressivement et la qualité du lait est améliorée. Dans les fermes laitières, confrontées à des mammites fréquentes, les huiles essentielles végétales agissent non seulement comme un additif alimentaire, mais comme un nouveau type de médicament aux effets thérapeutiques. Selon Chen Hao et al., L 'ajout de 0,28 g / tête d' huile essentielle d 'origan à l' alimentation totale mixte (TMR) de la vache peut réduire de 2% l 'incidence de la mammite dans une seule zone laitière et peut également réduire la résistance aux médicaments. Récupérez sans antibiotiques. Les composés phénoliques du composant principal de l'huile essentielle d'origan montrent une forte réactivité avec les radicaux libres peroxyles. Les radicaux libres peroxyles sont éliminés par l'apport de protons ou d'électrons d'hydrogène phénoliques, montrant une activité antioxydante élevée, illustrant davantage les plantes La régulation des huiles essentielles sur la mammite de la vache n'est pas seulement limitée à la suppression des bactéries pathogènes, mais peut également améliorer le corps&L # 39; immunité. On peut voir que lorsque les vaches souffrant de mammite développent un stress oxydatif, nourrir l'huile essentielle d'origan peut renforcer l'effet antioxydant du corps.


2.5 Autres principes actifs végétaux

Il existe de nombreux types d'extraits de plantes pour le traitement et la prévention de la mammite, et certains des ingrédients actifs de la phytothérapie chinoise jouent principalement le rôle de prévention et de traitement en éliminant la chaleur et en détoxifiant, en favorisant la circulation sanguine et en éliminant la stase sanguine, et en faisant passer le lait. . Par exemple, l'extrait de pissenlit a un effet inhibiteur significatif sur les staphylocoques provoquant la mammite. Kenny et coll. Déterminé les ingrédients actifs de l'extrait brut de racine de pissenlit et du dialysat, et constaté que les 2 acides gras hydroxy et 3 composés phénoliques de l'ingrédient actif jouaient un rôle majeur dans son activité antibactérienne. Lee et coll. Trouvé que 100 μg / mL d'extrait de pissenlit peut inhiber significativement IL-1β, IL-6, IL-8, TNF-α et protéine chimioattractive neutrophile-2 (GCP) produite par les cellules épithéliales mammaires stimulées par le LPS -2) Expression, qui a un bon effet anti-inflammatoire. Le principal mécanisme d'action est que l'extrait de pissenlit bloque la voie NF-κB en inhibant la phosphorylation de la protéine inhibitrice de NF-κB (IκB-α) pour exercer un effet anti-inflammatoire. Selon les rapports, l'effet antibactérien de l'extrait de chèvrefeuille à 10% sur Escherichia coli et Staphylococcus aureus est comparable à celui de la pénicilline 100 μmol / mL. Cui Yizhi et coll. Trouvé que l'activité antibactérienne des boutons floraux de chèvrefeuille est plus élevée. Les extraits aqueux de 125 et 250 mg / mL ont un fort effet inhibiteur sur Staphylococcus aureus et E. coli, mais ils peuvent être utilisés en association avec le triméthoprime Augmentent significativement son effet inhibiteur. Mordmuang et coll. On a constaté que l'extrait à l'éthanol de myrte augmentait également l'hydrophobicité de la surface des cellules bactériennes d'une manière dépendante de la concentration, réduisant l'adhésion des bactéries aux cellules épithéliales mammaires des vaches laitières, réduisant ainsi la capacité d'invasion bactérienne, et traitant et prévenant les seins des vaches laitières Le rôle de l'inflammation. En résumé, trouver de nouveaux composants bactériens anti-pathogènes à partir d'extraits de plantes est d'une grande importance pour la recherche scientifique.


3 Résumé

Les extraits de plantes ont des propriétés antibactériennes, antivirales et améliorent la fonction immunitaire du corps GG, etc., ont été largement utilisés dans la production animale. Bien que les antibiotiques et les médicaments synthétisés chimiquement apportent de la commodité à nos vies, il existe de nombreux problèmes, tels que les effets toxiques sur les animaux, la résistance aux médicaments des bactéries, les résidus dans les produits animaux et la pollution de l'environnement. Grâce à une étude approfondie des effets des extraits de plantes, les extraits de plantes naturelles peuvent non seulement être comparables en efficacité, mais également présenter une naturalité, une sécurité, une absence de pollution et des caractéristiques nutritionnelles uniques des additifs chimiques. Par conséquent, des extraits de plantes devraient être mis en production et remplacer certains antibiotiques, devenant ainsi un nouveau type de prévention et de traitement dans la nouvelle ère, avec de larges perspectives d'application.


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