Les extraits de plantes sont des substances dérivées de plantes qui ont une ou plusieurs fonctions biologiques. Il a été démontré qu'ils ont divers effets lorsqu'ils sont ajoutés aux aliments pour animaux, tels que : améliorer efficacement le taux de croissance du bétail et de la volaille, améliorer la qualité de la viande de bétail, renforcer l'immunité et assurer la santé intestinale, etc. Les extraits de plantes contiennent des substances organiques riches et complexes. composants, dont il a été prouvé qu'ils contiennent des substances bioactives, notamment des flavonoïdes, des huiles essentielles de plantes, des alcaloïdes, des polyphénols de thé, des saponines et des polysaccharides. Le flavonoïde est une sorte de composé à structure 2-phénylchrominone existant dans les plantes. Leurs molécules contiennent un groupe carbonyle de cétone. L'atome d'oxygène en première position est alcalin et peut former un sel avec un acide fort. Les alcaloïdes sont un composé organique azoté important dans les plantes naturelles, ces alcalins et peuvent être combinés avec des acides pour former des sels. Il a été prouvé que les alcaloïdes des plantes naturelles ont des activités biologiques antibactériennes. Les huiles essentielles (HE) sont largement présentes dans les plantes naturelles. Ils ont les avantages d'être antibactériens, antioxydants et hypolipidémiants, et ont été largement ajoutés aux additifs alimentaires.

Comment fonctionne l'activité antibactérienne des extraits de plantes ?

  • Améliorer la fonction de défense épithéliale intestinale

Il a été confirmé que certains extraits de plantes n'inhibent pas directement les bactéries pathogènes in vitro, mais peuvent résister à la diarrhée causée par des micro-organismes pathogènes après ingestion de bétail et de volaille, ce qui peut être principalement obtenu en améliorant la fonction d'autodéfense de l'épithélium intestinal. Par exemple, l'allicine ne peut pas inhiber directement E. coli, mais peut renforcer la résistance des entérocytes à l'infection par E. coli K88 et réduire la perméabilité des cellules épithéliales intestinales causée par E. coli.

  • Améliorer la perméabilité de la membrane cellulaire bactérienne

Une caractéristique importante de l'extrait de plante est sa bonne hydrophobicité, qui lui permet de séparer la structure phospholipidique de la membrane cellulaire bactérienne de celle des mitochondries, endommageant la structure cellulaire et améliorant la perméabilité de la membrane cellulaire, entraînant ainsi la fuite d'ions et d'autres substances à l'intérieur de la cellule. Si un grand nombre de contenus cellulaires ou d'ions ou de molécules importants s'échappent de la cellule, cela peut entraîner la mort des cellules bactériennes. Lambert et al. ont confirmé que le carvol de l'origan peut provoquer la libération de molécules d'acide phosphorique dans les cellules de Staphylococcus aureus et de Pseudomonas aeruginosa, et que les propriétés inhibitrices ou destructrices du carvol sont liées à ses propriétés lipophiles et à sa structure chimique aromatique.

  •  Inhiber la synthèse du peptidoglycane bactérien

Certaines études in vitro ont montré que des extraits de plantes peuvent inhiber la synthèse de peptidoglycane et altérer la morphologie des bactéries. Cependant, les composants des extraits de plantes sont complexes et le mécanisme antibactérien spécifique des extraits de plantes n'est toujours pas clair. Le principal mécanisme antibactérien de l'extrait est qu'il inhibe la synthèse du peptidoglycane et endommage ainsi la morphologie bactérienne.

En outre, les extraits de plantes peuvent également détruire ou dégrader la paroi cellulaire bactérienne, détruire la membrane cytoplasmique et la structure des protéines de la membrane cellulaire, peuvent également provoquer une condensation cytoplasmique bactérienne, affaiblir le mouvement des protons bactériens. Les différents mécanismes antimicrobiens des extraits de plantes décrits ci-dessus ne sont pas isolés, ils interagissent les uns avec les autres et la réaction d'un mécanisme peut être influencée par les réactifs ou les produits de l'autre mécanisme. De plus, les ingrédients actifs non majeurs de l'extrait de plante ont également agi avec les principaux ingrédients actifs pour renforcer son effet.

Effets des extraits de plantes sur la santé intestinale des volailles

Effets sur la digestion intestinale

Des études ont montré que les extraits de plantes peuvent stimuler la sécrétion d'enzymes digestives dans les intestins de volaille, améliorer l'activité des enzymes digestives et ainsi améliorer la fonction digestive des intestins de volaille. La capsaïcine et la pipérine favorisent la digestion principalement en stimulant l'activité des enzymes digestives. La raison principale est que les substances actives contenues dans ces extraits d'épices peuvent stimuler la sécrétion de sels biliaires.

William et al. ont montré que l'huile essentielle de plante peut augmenter la sécrétion d'amylase intestinale et d'autres enzymes endogènes des poulets de chair, améliorer l'activité des enzymes digestives dans l'intestin, modifier la forme des aliments dans l'intestin et réduire la viscosité du chyme intestinal, de manière à améliorer la digestibilité des nutriments dans l'alimentation. L'extrait d'aubépine peut améliorer les activités de la protéase duodénale, de la protéase pancréatique et de la lipase, et améliorer la digestibilité des nutriments des poulets de chair. Supplémentation de 200mg/kg Extrait de yucca (YSE) dans le régime alimentaire des poulets de chair a augmenté de manière significative les activités de la trypsine et de la lipase dans l'iléon et le chyme duodénal des poulets de chair à l'âge de 42 jours, et a augmenté de manière significative le taux métabolique apparent des protéines brutes des poulets de chair. De plus, l'extrait de graines de cumin noir a augmenté de manière significative le pH de l'estomac du muscle de poulet, mais n'a eu aucun effet significatif sur le pH de l'estomac glandulaire, du duodénum, ​​de l'iléon et du jéjunum. En conclusion, les extraits de plantes peuvent détruire l'adhésion des bactéries pathogènes dans l'intestin en stimulant le tractus gastro-intestinal à sécréter du mucus (y compris certaines enzymes digestives), réduisant ainsi les dommages causés par les bactéries pathogènes à l'intestin et améliorant la digestion et l'absorption des nutriments intestinaux. .

Effets sur le développement intestinal et la morphologie des muqueuses

La muqueuse intestinale est le principal site d'absorption des nutriments et la première barrière immunitaire de l'organisme. L'intégrité de la morphologie, de la structure et de la fonction de la muqueuse intestinale est d'une grande importance pour le maintien de la santé intestinale et la production de volaille. Les résultats ont montré que 0.2 % de galactomano-oligosaccharide pouvait augmenter la hauteur et la surface des villosités de l'intestin grêle et réduire le risque d'infection par Salmonella typhimurium chez les poulets de chair nourris avec de l'extrait de pin contenant 0.1 %, 0.2 % et 0.3 % de galactomano-oligosaccharide. Les extraits de plantes peuvent affecter l'adhérence intestinale des bactéries pathogènes, maintenir l'équilibre microécologique intestinal des volailles, améliorer la morphologie des muqueuses du jéjunum et du côlon et augmenter la hauteur des villosités et la profondeur des cryptes.

Les alcaloïdes peuvent favoriser la prolifération de certaines bactéries bénéfiques, inhiber la croissance de bactéries nocives, favoriser le développement de la structure des villosités et améliorer la fonction d'absorption de l'intestin grêle. L'extrait de yucca alimentaire peut améliorer la hauteur des villosités et la hauteur des villosités/profondeur des cryptes de l'iléon et du caecum des poulets de chair, améliorer la fonction digestive et d'absorption de la muqueuse intestinale et favoriser la croissance et le développement des poulets de chair. Les extraits de plantes alimentaires peuvent augmenter la hauteur des villosités de l'intestin grêle et la profondeur des cryptes de l'iléon et du jéjunum des poulets de chair. De plus, les extraits de plantes ont également pour fonction de réparer la muqueuse intestinale endommagée et de réguler l'expression des cytokines muqueuses. Après une lésion de la muqueuse intestinale, la réparation intestinale est régulée par une variété de facteurs de croissance actifs, notamment le facteur de croissance épidermique (EGF), le facteur de croissance transformant α (TGF-α), le facteur de croissance transformant β (TGF-β), l'antigène nucléaire de prolifération cellulaire ( PCN), etc.

Les extraits de plantes peuvent affecter la morphologie de la muqueuse intestinale en affectant la prolifération et la différenciation des cellules épithéliales intestinales et l'expression des gènes liés à l'épithélium intestinal. Des études sur des porcelets ont démontré que les huiles essentielles végétales régulaient à la baisse l'expression de l'ARNm de la cycline D1, qui est associée à la prolifération cellulaire, dans le jéjunum et l'iléon, et réduisaient la hauteur des villosités. Compte tenu des différents rapports sur les effets de l'huile essentielle végétale sur la morphologie intestinale, on peut émettre l'hypothèse qu'un effet possible de l'huile essentielle végétale est de stimuler les tissus intestinaux et d'endommager la surface intestinale, tandis que d'autres effets bénéfiques sur la santé intestinale, tels que la réduction des pathogènes intestinaux micro-organismes, peuvent être propices à l'augmentation de la hauteur des villosités intestinales et ainsi à l'amélioration de la morphologie intestinale.

Effets sur la flore intestinale

La flore intestinale est une partie importante de la barrière muqueuse intestinale, également appelée barrière biologique. Le déséquilibre de la flore intestinale peut provoquer des diarrhées, une baisse de l'immunité et même le syndrome de réponse inflammatoire systémique (SIRS) chez les volailles. La supplémentation de 60, 120 et 180 mg/kg d'extrait de yucca dans l'alimentation des poulets de chair a montré que 60 mg/kg d'extrait de yucca augmentaient le nombre de Firmicutes dans le tractus intestinal, et 120 et 180 mg/kg d'extrait de yucca diminuaient le nombre de firmicutes dans le tractus intestinal. . 60 mg/kg d'extraits de Yucca ont réduit le nombre de Bacillus dans le tractus intestinal, et 120 et 180 mg/kg d'extraits de Yucca ont augmenté le nombre de Bacillus dans le tractus intestinal. 60 et 180 mg/kg d'extraits de yucca ont réduit le nombre de protéobactéries dans le tractus intestinal et 120 mg/kg extraits de yucca augmenté le nombre de protéobactéries dans le tractus intestinal. Le nombre de bactéries nocives telles que Bacteroides et Eubacter a diminué avec l'augmentation de l'extrait de plante de yucca, tandis que le nombre d'Helicobacter a augmenté avec l'augmentation de l'extrait de plante de yucca. Le nombre de bactéries bénéfiques telles que Ruminococcus, Clostridium teniculae et Miraria dans le tractus intestinal a augmenté avec l'augmentation du niveau supplémentaire d'extrait de yucca.

Kavoosi et al. ont étudié les effets antibactériens de l'huile essentielle de graines de fenouil d'Inde (huile essentielle de fenouil) et de l'huile essentielle de ferro ferro de bambou (huile essentielle de ferro ferro), et ont constaté que l'huile essentielle de fenouil pouvait inhiber de manière significative la croissance des bactéries gram-positives et gram- bactéries négatives, tandis que l'huile essentielle Ferro ne pouvait inhiber de manière significative la croissance des bactéries gram-positives. De plus, ils ont également découvert que ces deux huiles essentielles végétales avaient des effets antifongiques. L'ajout de 2 g/kg d'extrait d'eau d'origan pourrait réduire de manière significative le nombre d'Escherichia coli dans l'iléon et le caecum, et le nombre d'entérocoques, de bactéries lactiques et de staphylocoques dans le caecum n'était pas significativement différent entre les groupes, tandis que le nombre de bactéries lactiques dans l'iléon n'a pas diminué de manière significative. La supplémentation en huile essentielle de thym dans l'alimentation des cailles japonaises montre que l'huile essentielle peut augmenter de manière significative le nombre de Lactobacillus iléal et diminuer le nombre d'Escherichia coli. Cependant, la supplémentation alimentaire en huile essentielle végétale n'a pas eu d'effet significatif sur la microflore de l'intestin grêle des poulets âgés de 7 à 28 jours.

Les études ci-dessus ont montré que différents extraits de plantes régulent la flore intestinale de différentes manières, certains peuvent inhiber directement les bactéries nocives, certains peuvent favoriser la croissance des probiotiques et inhiber indirectement la propagation des bactéries nocives. Les oligosaccharides végétaux ont des effets probiotiques évidents, qui peuvent favoriser la croissance et la propagation de bactéries bénéfiques telles que les bifidobactéries et les bactéries lactiques in vivo et in vitro, car les bactéries anaérobies telles que les bifidobactéries et les bactéries lactiques peuvent utiliser les oligosaccharides pour le métabolisme anabolique, tandis que les bactéries pathogènes aérobies les bactéries ne peuvent pas utiliser les oligosaccharides. Les extraits de plantes provenant de différentes sources ont différents mécanismes d'action sur la microécologie intestinale, et une variété d'extraits de plantes peuvent présenter des effets antibactériens à spectre plus fort ou plus large.

Effets sur l'immunité intestinale

En tant qu'organe important pour la digestion et l'absorption des nutriments et barrière immunitaire congénitale pour maintenir la stabilité de l'environnement interne, le tractus intestinal est le système immunitaire le plus complexe du corps. Lorsque la barrière immunitaire intestinale est endommagée, les micro-organismes et les toxines peuvent pénétrer dans la circulation sanguine, provoquant ainsi la relocalisation des bactéries et des toxines, pouvant facilement provoquer une infection entérogénique et même entraîner une réaction inflammatoire systémique ou une défaillance de la fonction organique. Il a été prouvé que les extraits de plantes peuvent se lier à des récepteurs spécifiques sur les membranes des cellules immunitaires, médier la voie de signalisation de l'activation des cellules immunitaires, réguler la sécrétion des macrophages, des lymphocytes T/B, des cellules dendritiques et d'autres cytokines, et maintenir la santé intestinale des animaux. en renforçant leur immunité et en éliminant l'inflammation (Figure 1). À l'heure actuelle, il a été découvert que les cytokines qui maintiennent la santé intestinale comprennent l'interleukine-6 ​​(IL-6), l'interféron-γ (IFN-γ) et le TNF-α, qui jouent un rôle très important dans le processus d'inflammation et de défense immunitaire. réponse, et jouent également un rôle important dans la lutte contre divers agents pathogènes dans le corps.

Des études ont montré que l'extrait de rose sauvage peut augmenter de manière significative l'expression de l'IFN-γ dans le corps, réduire considérablement l'expression de l'interleukine-4 (IL4) et augmenter le rapport de l'IFN-γ à l'IL-4, c'est-à-dire L'extrait de rose sauvage peut améliorer de manière significative l'équilibre des cellules T auxiliaires (Th) 1/Th2 et peut être utilisé comme immunomodulateur dans les réactions inflammatoires telles que les allergies. La poudre de Qiweibaizhu peut augmenter les niveaux d'expression de l'ARNm de l'interleukine-2 (IL-2), de l'interleukine-10 (IL-10) et de l'IFN-γ dans l'épithélium de la muqueuse intestinale des souris allaitantes et inhiber la diarrhée causée par le rotavirus. Le mécanisme peut être lié à la régulation du sous-ensemble de lymphocytes T. Romier Crouzet et al. ont étudié les effets de l'extrait de pépins de raisin, de l'extrait de cacao, de l'extrait de canne à sucre, de l'extrait de chêne, de l'extrait de mangoustan et de l'extrait de grenade sur les médiateurs inflammatoires des cellules intestinales humaines. Les résultats ont montré que l'extrait de canne à sucre, l'extrait de chêne et l'extrait de grenade pouvaient inhiber l'activité du facteur de transcription nucléaire κB (NF-κB). L'extrait de grenade a inhibé l'activation de la protéine kinase régulatrice extracellulaire (Erk) 1/2, l'extrait de chêne et l'extrait de grenade ont diminué la synthèse d'oxyde nitrique (NO) et d'interleukine-8 (IL-8), et l'extrait de grenade et l'extrait de cacao ont diminué la synthèse de la prostaglandine E2 (PGE2). Chez la souris, les extraits de plantes régulent à la baisse l'expression des gènes NF-κB1 et NF-κB2, ce qui augmente l'expression des inhibiteurs de NF-κB1, augmente la liaison de NF-κB1 et libère NF-κB1 du noyau vers le cytoplasme. L'expression génique de l'oxyde nitrique synthase (NOS et de la cyclooxygénase (COX-2) est réduite, et le contenu des facteurs inflammatoires NO et PGE2 induits par la NOS et la COX-2 est également réduit en conséquence, réduisant ainsi la réponse inflammatoire de l'organisme. la régulation bidirectionnelle des extraits de plantes améliore non seulement l'immunité des animaux infectés, mais prévient également l'hypersensibilité entraînant une auto-inflammation.Cependant, le mécanisme exact des extraits de plantes sur l'immunité intestinale ou la réduction de l'inflammation intestinale chez la volaille reste incertain et d'autres études sont nécessaires.

Effets sur les métabolites intestinaux

Les extraits de plantes peuvent également réduire les métabolites nocifs dans le tube digestif et les matières fécales pour maintenir la santé intestinale et améliorer la qualité environnementale des fermes. Lorsque les régimes supplémentés avec 150, 250 et 350 mg/kg d'extraits de plantes de lauraceae, les teneurs en acide urique (UA) et en azote uréique (UN) dans le contenu intestinal des groupes expérimentaux étaient inférieures à celles du groupe témoin, et la teneur en UA dans le contenu intestinal des groupes expérimentaux a diminué de 0.25 %, 23.9 % et 41.3 %, respectivement. L'émission d'ammoniac (NH3) est réduite. Les extraits de Lauracées, d'ail et de Yucca ont été ajoutés à l'alimentation des poulets de chair. Les résultats ont montré qu'à l'âge de 42 jours, la teneur en UN du contenu intestinal des poulets de chair du groupe avait diminué de 31.08 %, 28.34 % et 28.52 % par rapport à celle du groupe témoin, respectivement. La teneur en UA dans le contenu intestinal a diminué de 22.48 %, 22.13 % et 38.85 % par rapport au groupe témoin, respectivement. La digestibilité de l'azote (N) et de la matière sèche (MS) des poulets de chair a été augmentée en ajoutant 0.1 % d'extrait de graines de fenugrec dans l'alimentation. Dans le même temps, l'extrait de feuille de forsythia (FSE) à 0.1 % peut également réduire la libération de NH3 dans les matières fécales. D'une part, les extraits de plantes réduisent les métabolites nocifs dans le tractus intestinal en inhibant l'activité de la xanthine oxydase (XO) et en réduisant la production d'UA. D'autre part, les extraits de plantes ont inhibé les activités de l'uréase et de l'uricase dans le tractus intestinal des volailles et ont réduit la teneur en UA, UN et AN dans le tractus intestinal des volailles. Les extraits de plantes excrétés hors du tube digestif inhibaient encore l'uréase et l'uricase et réduisaient les teneurs en UA, UN et AN dans les excréments. De plus, certains extraits de plantes peuvent stimuler la sécrétion de protéase dans le tube digestif, améliorer l'efficacité de l'utilisation des protéines, réduisant ainsi les émissions d'azote et améliorant la qualité de l'environnement.

Ecrire à la fin

Les extraits de plantes ont des avantages à la fois nutritionnels et pour la santé et constituent un substitut idéal aux antibiotiques. À l'heure actuelle, les chercheurs ont beaucoup travaillé sur les effets des extraits de plantes sur la physiologie digestive, le développement intestinal, la flore et les métabolites nocifs de la volaille, mais le mécanisme des effets des extraits de différentes sources, différentes méthodes d'extraction et différents stades de croissance des plantes sur la réglementation de la santé intestinale des volailles reste floue. L'élucidation de son rôle in vivo et des canaux moléculaires affectant l'expression des gènes liés à la muqueuse intestinale aux niveaux cellulaire et moléculaire a fourni une base théorique pour l'application d'extraits de plantes dans la production de volaille.