Люди и сельскохозяйственные животные страдают от общего недуга: воспаления.
«Воспаление, где бы оно ни возникало в вашем организме, — это реакция вашей иммунной системы на множество факторов, включая травмы или инфекции», — говорит химик из Университета штата Юта Чэн-Вэй «Том» Чанг. «Оно может быть незначительным и временным, но хроническое воспаление может привести к серьёзным заболеваниям, включая сердечно-сосудистые заболевания, артрит, рак, болезнь Альцгеймера, диабет, остеопороз, болезнь Паркинсона, гепатит, аутоиммунные расстройства и воспалительные заболевания кишечника».
Последнее заболевание из этого длинного списка, известное как ВЗК (воспалительное заболевание кишечника), является современным бедствием для животноводства, говорит Чанг, часто вызванное инфекцией от вредных микробов или воздействием химических веществ, включая антибиотики.
Использование антибиотиков в животноводстве
Использование антибиотиков в животноводстве, начавшееся в начале XX века, было направлено на улучшение здоровья животных, говорит биолог Джон Такемото, партнёр Чанга по исследованиям в USU.
«Антибиотики широко использовались для предотвращения бактериальных инфекций, поражающих скот, особенно на крупных коммерческих предприятиях по производству животных, — говорит Такемото, почётный профессор кафедры биологии USU. — Кроме того, они позволили фермерам производить более крупных и прибыльных животных быстрее».
Но, по его словам, использование антибиотиков, помимо стимулирования устойчивости к антибиотикам, часто приводит к серьёзным побочным эффектам у отдельных животных, включая ВЗК. Заболевание снижает продуктивность и может привести к смерти, особенно у молодых животных.
«Антибиотики оказали революционное влияние не только на здоровье человека, но и на производство продуктов питания, поскольку фермеры и владельцы ранчо стали использовать чудодейственные препараты для увеличения роста и выживаемости скота», — говорит Такемото. «Но растущая устойчивость к антибиотикам создаёт серьёзные проблемы как для животноводства, так и для здоровья человека, включая способность бороться с опасными супербактериями».
В апреле 2025 года Национальный институт здравоохранения США сообщил, что использование антибиотиков в животноводстве составляет более 70% от общемирового. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединённых Наций ожидает, что этот процент значительно возрастёт к 2030 году, если страны-производители не возьмут на себя обязательства по сокращению объёмов.
Натуральный аналог как альтернатива антибиотикам
Такемото и Чанг в сотрудничестве с Юань-Ю Линь из Национального тайваньского университета сообщают о натуральной альтернативе, созданной на основе давно известного противовоспалительного вещества биливердина, которое может улучшить здоровье желудочно-кишечного тракта у скота, одновременно снижая зависимость от антибиотиков.
В исследовании 2022 года, проведённом с Чинг-Ань Пэн из Университета Айдахо, учёные из USU отмечают, что биливердин также устраняет последствия остеопороза на мышиной модели.
Такемото, Чанг и Линь поделились дополнительными выводами в обзорной статье, опубликованной 19 марта в журнале открытого доступа Molecules.
«Биливердин, вырабатываемый растениями и животными, является мощным антиоксидантом и противовоспалительным средством, защищающим от окислительного стресса и травм, — говорит Такемото. — Мы предлагаем натуральный аналог биливердина, известный как мезобиливердин, который устраняет широко распространённую потребность в антибиотиках в животноводстве и позволяет производить натуральное вещество в промышленных масштабах».
Чанг, профессор кафедры химии и биохимии USU, говорит, что предыдущие попытки в течение многих лет произвести большое количество биливердина для медицинского использования в качестве фармацевтических препаратов потерпели неудачу.
«Доступность биливердина ограничена, и часто возникают проблемы с неопределённой чистотой, — говорит он. — Мы разработали способ производства нашего аналога биливердина, мезобиливердина IXα, в чистых и больших количествах из микроводорослей».
Чанг сообщает, что мезобиливердин IXα, как и предсказывали исследователи, ведёт себя как биливердин во всех протестированных ими способах. «Изучая способы очистки мезобиливердина IXα, у нас возникла идея сделать продукт «Aggie-Feed», — говорит он. — Обогащённые мезобиливердином микроводоросли предлагают экономически эффективный метод обеспечения более безопасного и питательного корма для скота».
Микроводоросли многочисленны и поддаются коммерческому масштабированию, говорит Чанг. «Мы можем производить обогащённые мезобиливердином микроводоросли для корма скота без дополнительных этапов очистки, которые делали предыдущие усилия по производству слишком дорогостоящими и неэффективными, — говорит Чанг. — Aggie-Feed — это готовая к продаже добавка, полезная для здоровья животных».
Такемото говорит, что интерес к исследованиям биливердина возрождается благодаря его потенциалу в качестве терапевтического средства для людей.
«Иммунобиолог Гарвардской медицинской школы Фриц Бах, умерший в 2011 году, был пионером в изучении биливердина, который представляет собой зеленоватый пигмент, полученный в результате распада красных кровяных телец», — говорит Такемото. «Бах искал решения для преодоления препятствий в трансплантационной иммунологии, включая отторжение донорских органов».
До этого времени биливердин, который у животных превращается в билирубин, транспортируется в печень и выводится из организма, считался продуктом жизнедеятельности, говорит он.
«Избыток биливердина и билирубина у людей может вызвать желтуху, которая часто является признаком серьёзной проблемы со здоровьем», — говорит Такемото. «Вместо этого благодаря работе и прозрениям Баха мы узнаём о преимуществах биливердина, который защищает от повреждения клеток и болезней. Если бы он был жив сегодня, профессор Бах, несомненно, понял бы и оценил бы наш Aggie-Feed».
Другие новости по теме
- Платформа открытого доступа исследует эпигенетическую регуляцию длинных некодирующих РНК растений
- Электрические колебания в микротрубочках связывают цитоскелет с передачей сигналов в нейронах
- Животные поддерживают стабильность, контролируя положение своего тела и корректируя ошибки с каждым шагом.
- Внеклеточные везикулы: ключ к остановке старения?
- Найден недостающий белок-транспортер: как рис распределяет железо по молодым листьям
- Собаки-питомцы могут способствовать улучшению психического здоровья подростков
- Геномы возрастом 10 тысяч лет из южной части Африки меняют представление об эволюции человека
- Альпинисты обнаружили остатки давнего «нашествия» морских черепах в Италии
- Буйный рост устриц в Ферт-оф-Форт
- Исследование показывает, что человеческие чувства влияют на представления об эмоциях и благополучии кошек
Другие новости на сайте
- Астрономы обнаружили огромную вращающуюся нить галактик на расстоянии 140 миллионов световых лет
- Нехватка персонала препятствует реализации экологической политики в Ирландии, показало исследование
- Волоконный компонент с самоадаптацией решает проблемы перегрева в мощных волоконных лазерах
- Садовые пруды часто становятся потенциальными источниками распространения инвазивных растений.
- Прощай, уколы пальцев? Пациенты с диабетом могут контролировать уровень глюкозы с помощью световых волн
- Инженеры MIT создали летающего микроробота, который может летать так же быстро, как шмель
- Платформа открытого доступа исследует эпигенетическую регуляцию длинных некодирующих РНК растений
- Алгоритмы социальных сетей нацелены на молодёжь с низким доходом, показывая рекламу рискованных предложений о «лёгких деньгах», — показывает исследование
- Рентгеновская визуализация показывает, как кремниевые аноды поддерживают контакт в твердотельных батареях
- Как признания могут помочь языковым моделям быть честными