ABSTRACT
Nutritional immunology combines two areas of knowledge that did not interact until recently. One of the best examples studied to date is the bovine rumen. The symbiotic relationship between the host and rumen microorganisms can be altered causing a breakdown of immunological tolerance and imbalance of animal homeostasis. Dietary inclusion of supplements rich in non-structural carbohydrates is required for high yielding cows to meet their energy requirements. However, the use of those diets can lead to substantial changes in the rumen ecosystem, reducing the pH and promoting the development of subacute rumen acidosis. This generates lysis of gram-negative bacteria, release of lipopolysaccharides, breaking of immune tolerance, and activation of a cascade of inflammatory mediators with systemic effects that affect milk yield and quality. The gastrointestinal tract is the most important place where lipopolysaccharides are produced and its translocation mechanism from the rumen to peripheral circulation is still controversial. This review proposes a biological model integrating nutritional and immunological aspects of production, absorption, and mechanisms of action of lipopolysaccharides and its effects on milk production and compositional quality.
La inmunología nutricional combina dos áreas del conocimiento que no interactuaban hasta hace algunos años. Uno de los mejores ejemplos estudiados hasta la fecha lo constituye el rumen bovino. La relación simbiótica entre hospedero y microorganismos ruminales puede alterarse provocando una ruptura de la tolerancia inmunológica y un desequilibrio en la homeostasis del animal. Para cubrir los requerimientos energéticos de las vacas de alta producción lechera es necesario incluir en la alimentación suplementos de elevado contenido en carbohidratos no estructurales. Sin embargo, el uso de estas dietas puede provocar cambios sustanciales en el ecosistema ruminal, disminuyendo el pH y promoviendo el desarrollo de acidosis ruminal subaguda. Esto genera la lisis celular de las bacterias gram negativas, la liberación de lipopolisacáridos, la ruptura de la tolerancia inmunológica y la activación de una cascada de mediadores inflamatorios que tienen consecuencias sistémicas y afectan el rendimiento productivo del animal y la calidad composicional de la leche. El tracto gastrointestinal es el lugar más importante donde se producen los lipopolisacáridos, pero el mecanismo de translocación del rumen a la circulación periférica es aún controversial. En esta revisión de literatura se propone un modelo biológico que integra aspectos nutricionales e inmunológicos relacionados con la producción, absorción y mecanismos de acción de los lipopolisacáridos y los efectos sobre la producción y la calidad composicional de la leche.
A imunologia nutricional combina duas áreas de conhecimento que não interagiam até alguns anos atrás. Um dos melhores exemplos estudados até o presente consiste no rúmen bovino. A relação simbiótica entre hospedeiro e microrganismos do rúmen pode ser alterada causando uma quebra da tolerância imune e um desequilíbrio na homeostase do animal. Para satisfazer as necessidades energéticas de vacas de alta produção leiteira é necessário fornecer suplementos alimentares de elevado conteúdo em carboidratos não estruturais. No entanto, o uso dessas dietas pode provocar alterações importantes no ecossistema ruminal, reduzindo o pH e promovendo o desenvolvimento de acidose ruminal subaguda. Isto gera a lise de bactérias gram-negativas, a liberação de lipopolissacarídeos, a quebra da tolerância imune e a activação de uma cascata de mediadores inflamatórios que têm efeitos sistémicos e afetam o desempenho produtivo do animal e a composição do leite. O trato gastrointestinal é o lugar mais importante na produção dos lipopolissacarídeos, mas o mecanismo de translocação do rúmen para a circulação periférica é ainda controversa. Nesta revisão de literatura se propõe um modelo biológico que integra aspectos nutricionais e imunológicos relacionados com a produção, absorção e mecanismos de ação de os lipopolissacarídeos e os efeitos sobre a produção e composição do leite.
ABSTRACT
Resumen Las aves de corral comúnmente reciben una alimentación a base de maíz y soya y mucho del fósforo presente en estas plantas se encuentra en forma de un complejo fítico que es relativamente insoluble en el sistema digestivo de las aves y no es disponible para su utilización. Los compuestos 1-α-hidroxicolecalciferol (1-α-OH-D3) y 25-hidroxicolecalciferol (25-OH-D3), metabolitos de la vitamina D, han sido usados para incrementar la utilización del fósforo fítico, mejorar el desempeño y la mineralización ósea y disminuir los problemas de discondroplasia tibial. La presente revisión busca proveer información científica referente al empleo de metabolitos de la vitamina D3 como la 1-α-hidroxicolecalciferol y la 25-hidroxicolecalciferol, precursoras de la 25 (OH)2 D3, que es la forma metabólicamente activa de la vitamina D3 en gallinas ponedoras y pollos productores de carne.
Abstract Poultry are commonly fed diets based on corn and soybeans. Much of the phosphorus present in these feedstuffs is in the form of a phytate complex. Phytate phosphorus is relatively insoluble in the digestive tract of birds and mostly not absorbed. 1-α-hydroxycholecalciferol (1-α-OH-D3) and 25- hydroxycholecalciferol (25-OH-D3), both vitamin D metabolites, have been used to increase the utilization of phytate phosphorus, improve performance and bone mineralization, and decrease tibial dyschondroplasia. The present review aims to provide scientific information regarding the use of vitamin D3 metabolites such as 1 alpha-hydroxycholecalciferol and 25-hydroxycholecalciferol. Both of them are precursors for 25 (OH)2 D3, which is the metabolically active form of vitamin D3 in laying hens and broilers.
Resumo As galinhas especializadas na produção de ovos comumente recebem uma dieta à base de milho e soja. Muito do fósforo presente nesses alimentos se encontra em forma de um complexo fítico que é relativamente insolúvel no sistema digestivo das aves e não é disponível para sua utilização. Os compostos 1α-hidroxicolecalciferol (1-α-OH-D3) e a 25-hidroxicolecalciferol (25-OH-D3), metabolitos da vitamina D, tem sido utilizados para incrementar a utilização do fosforo fítico, melhorar o desempenho e a mineralização óssea e diminuir os problemas de discondroplasia tibial. A presente revisão pretende prover informação cientifica referente ao emprego de metabolitos da vitamina D3 como a 1-α-hidroxicolecalciferol e a 25-hidroxicolecalciferol, precursoras da 25 (OH)2 D3, que é a forma metabolicamente ativa da vitamina D3 em galinhas poedeiras e frangos de corte.