Funkce střevního imunitního systému a biogenní aminy

Vrstva lamina propria střevní stěny je nejbohatším místem v těle na plazmocyty (plazmatické buňky).

Plazmocyty produkují imunoglobuliny. Střevní flóra stimuluje vývoj střevního imunitního systému. Bez normální střevní flóry je imunita snížená, makrofágy vykazují sníženou aktivitu a lymfatická tkáň je nedostatečně vyvinutá.

Čtyřnásobný obranný systém potlačuje a vytěsňuje patogenní bakterie v reakci na antigenní zátěž střevního lumen.

Systém se skládá ze čtyř částí. Střevní imunitní systém se nedokáže bránit biogenním aminům, které vznikají z volných látek. Aminokyseliny jsou vytvořeny. Skládá se ze čtyř obranných systémů: mikrobiálního, humorálního, anatomického a buněčného. Čtyřprvkový obranný systém je především obranou proti buněčným prvkům a poskytuje ochranu proti antigenním mikrobiálním bílkovinným sloučeninám. Tyto bariéry jsou neúčinné proti toxickým, neantigenním sloučeninám (biogenní aminy, mikrotoxiny).

Lokální imunostimulace ve střevě

Lokální imunitní stimulace probíhá ve střevě. Buněčná stěna bakterií, včetně prospěšných bakterií, je zničena. Střevní bakterieobsahuje dvě důležité imunobiologicky aktivní složky: Peptidoglykan (PG) u gramnegativních a grampozitivních bakterií a lipopolysacharid (LPS) v buněčné stěně gramnegativních bakterií. LPS má 1000krát vyšší imunobiologickou aktivitu. 

Na stránkách Imunitní systém běžně funguje na základní úrovni. Specifická ochrana se rozvíjí až po odpovídající antigenní odpovědi. LPS a PG stimulátory ze střevní flóry jsou neustále potřebné pro správný vývoj a připravenost imunitního systému a pro udržení zdraví. Vstup LPS do krevního oběhu v malém množství je pro hostitele prospěšný. Vede k celkové stimulaci imunitního systému a zlepšení buněčné obrany.

Vedlejší produkty fermentace (např. aminokyseliny, glutaman sodný, vedlejší produkty fermentace jiných potravinářských přídatných látek): 

• Aminokyselina threonin → E. aminokyselina → fermentovaná bakterií Corynebacterium glutamicum 
• Glutamát sodný → fermentovaný bakterií Corynebacterium glutamicum 

Když se velké množství LPS dostane do krevního oběhu, vyvolá akutní systémovou imunitní reakci. To vede k celkovému zánětlivému procesu.

Biogenní aminy v krmivech pro hospodářská zvířata

V důsledku globalizace krmivářského průmyslu byly v posledním desetiletí a půl do krmiv pro selata zavedeny nové krmné složky. V důsledku toho se selata dostávají do kontaktu s látkami, které dříve jejich krmivo neobsahovalo. V roce 2010 bylo v celosvětovém farmaceutickém, potravinářském a krmivářském odvětví vyrobeno více než 100 milionů tun fermentovaných aminokyselin a umělých potravinářských přísad a jejich vedlejších produktů fermentace. V současné době používá krmivářský průmysl fermentované aminokyseliny a umělé látky zvýrazňující chuť a vedlejší produkty jejich výroby jako suroviny.

Vedlejší produkty fermentačního průmyslu se používají také jako krmivo pro prasata, výkrm a prasnice. Ty jsou společným rysem těchto procesů. Kromě hlavního produktu vznikají při fermentačních procesech také různé meziprodukty, jako jsou volné aminokyseliny, di- a polypeptidy a biogenní aminy. Tyto vedlejší produkty jsou obzvláště důležité. Obsahují miliardy mrtvých bakteriálních těl fermentujících bakterií obsažených v krmných surovinách. Bakterie E. coli například fermentuje uměle vyrobenou aminokyselinu threonin.

Biogenní aminy (BA) vznikají dekarboxylací aminokyselin.

Existují exogenní (dodávané s krmivem) a endogenní (produkované ve zvířeti) biogenní aminy. Ty se podílejí na jemné regulaci organismu a jsou známy jako tkáňové hormony. Biogenní aminy jsou neurotransmitery, které se podílejí na přenosu podnětů. Jejich množství v těle je pevně stanoveno a regulováno. Jakékoli jiné množství vyvolává nevysvětlitelné toxikologické problémy.

Biogenní aminy se získávají z aminokyselin oxidativní dekarboxylací:

• Arginin - Agmatin, putrescin
• Španělština - Histamin
• Lizin - Mrtvola
• Metionin - Spermin a spermidin
• Ornitin - putrescin
• Fenylalanin - fenyletylamin
• Tryptofan - triptamin, serotonin
• Tirozin - Tiramin

Přítomnost velkého množství biogenních aminů v krvi zatěžuje játra. Játra mohou aminy detoxikovat jen částečně, což vede k různým jaterním problémům. Biogenní aminy jsou přímými buněčnými a neurotoxiny a paralyzují autonomní nervy, které inervují cévní síť.