Завантажити повний текст статті у PDF

Gavrylenko A, Masiuk D. The effect of organic acids mixture in the form of glycerids on the regulation of intestinal barrier function in piglets using SCFA-M: analysis of molecular markers. Bìol Tvarin. 2025; 27 (4): 30–35. DOI: 10.15407/animbiol27.04.030.
https://doi.org/10.15407/animbiol27.04.030
Received 12.07.2025 ▪ Revision 08.10.2025 ▪ Accepted 01.11.2025 ▪ Published online 16.02.2026

Вплив суміші органічних кислот та гліцеридів на регуляцію бар’єрної функції кишечника поросят за використання SCFA-M: аналіз молекулярних маркерів

А. В. Гавриленко, Д. М. Масюк
Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Дніпровський державний аграрно-економічний університет, вул. Сергія Єфремова, 25, м. Дніпро, 49009, Україна

Функції інтестинальної системи мають вирішальне значення для здоров’я та продуктивності тварин, оскільки забезпечують травлення, засвоєння поживних речовин, підтримку імунного гомеостазу та регуляцію мікробіоти. Молекулярні маркери кишкової системи, як-от оклюдин (OCL), фібронектин (FN), інтерферони (IFN-α, IFN-γ) та каспаза-3 (Casp-3), є чутливими індикаторами її функціонального стану. У статті представлені результати експериментального дослідження впливу коротколанцюгових жирних кислот (SCFA-M, C3–C12) на експресію молекулярних маркерів бар’єрної функції інтестинальної системи у поросят трьохпородного гібриду генетики DanBred. Для дослідження було відібрано 100 поросят віком 42 дні, які розділили на контрольну та дослідну групи. До раціону поросят дослідної групи додавали SCFA-M. Експресію молекулярних маркерів визначали у дванадцятипалій кишці методом Western blot. Результати демонструють значне підвищення експресії OCL, FN та IFN-α у дослідній групі поросят, що свідчить про покращення бар’єрної функції, стабільності екстрацелюлярного матриксу та імунної відповіді. Зокрема, на 56-й день експресія FN зросла на 46,80% (Р<0,001), OCL — на 16,78% (Р<0,001), а IFN-α — на 20,06% (Р<0,05), порівняно з контрольною групою. Водночас зниження рівня IFN-γ та Casp-3 вказує на зменшення запальних процесів та апоптотичної активності. У статті розглянуто кореляційні зв’язки між експресією молекулярних маркерів та метаболічними параметрами. Зокрема, у 56-добових поросят контрольної групи експресія OCL демонструвала негативну кореляцію з рівнем загального білка в крові (r = −0,83; Р<0,05). У 77-добових тварин дослідної групи встановлено зв’язки між експресією FN та OCL з рівнем кальцію в сироватці крові (r = −0,90; Р<0,05). Результати дослідження свідчать про позитивний вплив SCFA-M на регуляцію імунної відповіді, зменшення запалення та підтримку цілісності кишкового бар’єру у поросят. Представлені дані можуть бути використані у ветеринарній практиці для профілактики кишкових інфекцій, підвищення стійкості тварин до патогенів та оптимізації їх продуктивності.

Ключові слова: інтестинальна система, молекулярні маркери, SCFA-M, поросята, бар’єрна функція кишечника, оклюдин (OCL), фібронектин (FN), інтерферони (IFN-α, IFN-γ), каспаза-3 (Casp-3)

1. Al-Sadi R, Khatib K, Guo S, Ye D, Youssef M, Ma T. Occludin regulates macromolecule flux across the intestinal epithelial tight junction barrier. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2011; 300 (6): G1054–G1064. DOI: 10.1152/ajpgi.00055.2011.
2. Bradford MM. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem. 1976; 72 (1–2): 248–254. DOI: 1016/0003-2697(76)90527-3.
3. Chelakkot C, Ghim J, Ryu SH. Mechanisms regulating intestinal barrier integrity and its pathological implications. Exp Mol Med. 2018; 50 (8): 1–9. DOI: 10.1038/s12276-018-0126-x.
4. Chen J, Xu YR, Kang JX, Zhao BC, Dai XY, Qiu BH, Li JL. Effects of alkaline mineral complex water supplementation on growth performance, inflammatory response, and intestinal barrier function in weaned piglets. J Anim Sci. 2022; 100 (10): skac251. DOI: 10.1093/jas/skac251.
5. Du Y, Li H, Xu W, Hu X, Wu T, Chen J. Cell surface-associated protein elongation factor Tu interacts with fibronectin mediating the adhesion of Lactobacillus plantarum HC-2 to Penaeus vannamei intestinal epithelium and inhibiting the apoptosis induced by LPS and pathogen in Caco-2 cells. Int J Biol Macromol. 2023; 224: 32–47. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2022.11.252.
6. Fais S, Capobianchi MR, Silvestri M, Mercuri F, Pallone F, Dianzani F. Interferon expression in Crohn’s disease patients: Increased interferon-γ and -α mRNA in the intestinal lamina propria mononuclear cells. J Interferon Res. 1994; 14 (5): 235–238. DOI: 10.1089/jir.1994.14.235.
7. Faraj AM, Ağca CA, Nedzvetsky VS, Tykhomyrov AA. C60 hydrofullerene induced autophagy and ameliorated GFAP in H₂O₂-treated human malignant glioblastoma U-373 cell line. Karbala Int J Mod Sci. 2022; 8 (3): 19. DOI: 10.33640/2405-609X.3242.
8. Gavrylenko AV, Masiuk DM. Monoglyceride supplementation modulates microbiome of small intestine in piglets. Theor Appl Vet Med. 2024; 12 (4): 21–30. DOI: 10.32819/2024.12019.
9. Groot N, Fariñas, Cabrera‑Gómez CG, Pallares FJ, Ramis G. Blend of organic acids improves gut morphology and affects inflammation response in piglets after weaning. Front Anim Sci. 2024; 5: 1308514. DOI: 10.3389/fanim.2024.1308514.
10. Kolachala VL, Bajaj R, Wang L, Yan Y, Ritzenthaler JD, Gewirtz AT, Roman J, Merlin D, Sitaraman SV. Epithelial-derived fibronectin expression, signaling, and function in intestinal inflammation. J Biol Chem. 2007; 282 (45): 32965–32973. DOI: 10.1074/jbc.M704388200.
11. Laemmli UK. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature. 1970; 227: 680–685. DOI: 10.1038/227680a0.
12. Lan J, Chen G, Cao G, Tang J, Li Q, Zhang B, Yang C. Effects of α-glyceryl monolaurate on growth, immune function, volatile fatty acids, and gut microbiota in broiler chickens. Poult Sci. 2021; 100 (3): 100875. DOI: 10.1016/j.psj.2020.11.052.
13. Lawrance IC, Rogler G, Bamias G, Breynaert C, Florholmen J, Pellino G, Reif S, Speca S, Latella G. Cellular and molecular mediators of intestinal fibrosis. J Crohns Colitis. 2017; 11 (12): 1491–1503. DOI: 10.1016/j.crohns.2014.09.008.
14. Li Y, Guo Y, Wen Z, Jiang X, Ma X, Han X. Weaning stress perturbs gut microbiome and its metabolic profile in piglets. Sci Rep. 2018; 8 (1): 18068. DOI; 10.1038/s41598-018-33649-8.
15. Luu M, Weigand K, Wedi F, Breidenbend C, Leister H, Pautz S, Adhikary T, Visekruna A. Regulation of the effector function of CD8⁺ T cells by gut microbiota-derived metabolite butyrate. Sci Rep. 2018; 8 (1): 14430. DOI: 10.1038/s41598-018-32860-x.
16. Masiuk DM, Romanenko ER, Herrman B, Nedzvetsky VS. Fibronectin measurement as a potential molecular marker for barrier function assessment of piglet intestine. Theor Appl Vet Med. 2023; 11 (2): 3–8. DOI: 10.32819/2023.11006.
17. Moeser AJ, Pohl CS, Rajput M. Weaning stress and gastrointestinal barrier development: Implications for lifelong gut health in pigs. Anim Nutr. 2017; 3 (4): 313–321. DOI: 10.1016/j.aninu.2017.06.003.
18. Munakata K, Yamamoto M, Anjiki N, Nishiyama M, Imamura S, Iizuka S, Takashima K, Ishige A, Hioki K, Ohnishi Y, Watanabe K. Importance of the interferon-α system in large murine intestines indicated by microarray analysis of commensal bacteria-induced immunological changes. BMC Genom. 2008; 9 (1): 192. DOI: 10.1186/1471-2164-9-192.
19. Pellegrini A, Motta C, Bellan Menegussi E, Pierangelini A, Viglio S, Coppolino F, Beninati C, De Filippis V, Barbieri G, Pietrocola G. The serine-rich repeat glycoprotein Srr2 mediates Streptococcus agalactiae interaction with host fibronectin. BMC Microbiol. 2024; 24 (1): 221. DOI: 10.1186/s12866-024-03374-6.
20. Poritz LS, Sundstrom J, Harris L, Barber A, Antonetti D. 37: Alteration of occludin expression in intestinal inflammation. J Surg Res. 2009; 151 (2): 188. DOI: 10.1016/j.jss.2008.11.054.
21. Said HM. Physiology of the Gastrointestinal Tract. 6^th Academic Press, 2018. ISBN: 9780128099544. eBook ISBN: 9780128124260.
22. Talanian RV, Allen HJ. Roles of caspases in inflammation and apoptosis: Prospects as drug discovery targets. Annu Rep Med Chem. 1998; 33: 273–282. DOI: 10.1016/S0065-7743(08)61092-1.
23. Zakariah M, Molele RA, Mahdy MAA, Ibrahim MIA, McGaw LJ. Regulation of spermatogenic cell apoptosis by the pro-apoptotic proteins in the testicular tissues of mammalian and avian species. Anim Reprod Sci. 2022; 247: 107158. DOI: 10.1016/j.anireprosci.107158.