Funkcja jelitowego układu odpornościowego i amin biogennych

Warstwa lamina propria ściany jelita jest najbogatszym miejscem w organizmie dla plazmocytów (komórek plazmatycznych).

Plazmocyty wytwarzają immunoglobuliny. Flora jelitowa stymuluje rozwój jelitowego układu odpornościowego. Bez prawidłowej flory jelitowej odporność jest obniżona, makrofagi wykazują zmniejszoną aktywność, a tkanka limfatyczna jest słabo rozwinięta.

Czterokrotny system obronny tłumi i wypiera patogenne bakterie w odpowiedzi na antygenowe obciążenie światła jelita.

System składa się z czterech komponentów. Jelitowy układ odpornościowy nie jest w stanie zwalczać amin biogennych, które są wytwarzane z wolnych kwasów tłuszczowych. Aminokwasy są tworzone. Składa się on z czterech systemów obronnych: mikrobiologicznego, humoralnego, anatomicznego i komórkowego. Czteroelementowy system obronny jest przede wszystkim obroną przed elementami komórkowymi i zapewnia ochronę przed antygenowymi związkami białek drobnoustrojów. Bariery te są nieskuteczne wobec toksycznych, nieantygenowych związków (aminy biogenne, mikrotoksyny).

Miejscowa immunostymulacja w jelitach

Lokalna stymulacja immunologiczna ma miejsce w jelicie. Ściana komórkowa bakterii, w tym korzystnych Bakterie jelitowezawiera dwa ważne immunobiologicznie aktywne składniki: peptydoglikan (PG) w bakteriach Gram-ujemnych i Gram-dodatnich oraz lipopolisacharyd (LPS) w ścianie komórkowej bakterii Gram-ujemnych. LPS ma 1000-krotnie wyższą aktywność immunobiologiczną. 

The Układ odpornościowy normalnie funkcjonuje na poziomie podstawowym. Specyficzna ochrona rozwija się dopiero po odpowiedniej odpowiedzi antygenowej. Stymulatory LPS i PG z flory jelitowej są stale wymagane do prawidłowego rozwoju i gotowości układu odpornościowego oraz do utrzymania zdrowia. Wprowadzenie LPS do krwiobiegu w niewielkich ilościach jest korzystne dla gospodarza. Prowadzi to do ogólnej stymulacji układu odpornościowego i poprawy obrony komórkowej.

Produkty uboczne fermentacji (np. aminokwasy, glutaminian sodu, produkty uboczne fermentacji innych dodatków do żywności): 

• Aminokwas treonina → aminokwas E. → fermentowany przez bakterie Corynebacterium glutamicum 
• Glutaminian sodu → fermentowany przez bakterie Corynebacterium glutamicum 

Gdy duże ilości LPS dostaną się do krwiobiegu, wywołują ostrą ogólnoustrojową reakcję immunologiczną. Prowadzi to do ogólnego procesu zapalnego.

Aminy biogenne w paszach dla zwierząt hodowlanych

W wyniku globalizacji przemysłu paszowego, w ciągu ostatniego półtorej dekady do paszy dla prosiąt wprowadzono nowe składniki paszowe. W rezultacie prosięta mają kontakt z substancjami, które wcześniej nie były zawarte w ich paszy. W 2010 roku światowy sektor farmaceutyczny, spożywczy i paszowy wyprodukował ponad 100 milionów ton sfermentowanych aminokwasów i sztucznych dodatków do żywności oraz produktów ubocznych ich fermentacji. Obecnie przemysł paszowy wykorzystuje sfermentowane aminokwasy i sztuczne wzmacniacze smaku oraz ich produkty uboczne jako surowce.

Produkty uboczne przemysłu fermentacyjnego są również wykorzystywane jako pasza dla świń, tuczników i macior. Są one wspólną cechą tych procesów. Oprócz głównego produktu, procesy fermentacji wytwarzają również różne produkty pośrednie, takie jak wolne aminokwasy, di- i polipeptydy oraz aminy biogenne. Produkty uboczne są szczególnie istotne. Zawierają one miliardy martwych ciał bakterii fermentujących zawartych w materiałach paszowych. Na przykład bakteria E. coli fermentuje sztucznie wytworzony aminokwas treoninę.

Aminy biogenne (BA) powstają w wyniku dekarboksylacji aminokwasów

Istnieją egzogenne (dostarczane z paszą) i endogenne (wytwarzane przez zwierzę) aminy biogenne. Są one zaangażowane w precyzyjną regulację organizmu i są znane jako hormony tkankowe. Aminy biogenne to neuroprzekaźniki, które biorą udział w przekazywaniu bodźców. Ich ilość w organizmie jest stała i regulowana. Każda inna ilość powoduje niewyjaśnione problemy toksykologiczne.

Aminy biogenne otrzymywane są z aminokwasów w procesie dekarboksylacji oksydacyjnej:

• Arginina - Agmatyna, putrescyna
• Hisztidin - Histamina
• Lizin - Cadaverine
• Metionina - spermina i spermidyna
• Ornityna - Putrescyna
• Fenyloalanina - Fenyloetyloamina
• Tryptofan - tryptamina, serotonina
• Tirozine - Tiramine

Obecność dużych ilości amin biogennych we krwi obciąża wątrobę. Wątroba może tylko częściowo odtruwać aminy, co prowadzi do różnych problemów z wątrobą. Aminy biogenne są bezpośrednimi neurotoksynami komórkowymi i paraliżują nerwy autonomiczne, które unerwiają sieć naczyniową.