Auswirkungen von zwei probiotischen Sporen von Bacillus-Arten auf hämatologische, biochemische und entzündliche Parameter bei mit Salmonella Typhimurium infizierten Ratten

Aufzählung von Salmonellen

Um die Auswirkungen von B. subtilis und B. coagulans auf die Salmonellenzahl im Verdauungstrakt und seine Infiltration in das organe, die Anzahl der S. Typhimurium in Leber, Milz, Mesenteriallymphknoten, Kot und Gehalt an Ileum und Blinddarm wurde an den Tagen 1, 3, 5 und 7 nach der Salmonellenspende gezählt. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 im Detail dargestellt. An allen Probenahmetagen wurden keine Salmonellen aus der Blankkontroll- und der probiotischen Kontrollgruppe isoliert. Am ersten Tag der Probenahme durch direkte Plattierung war die Anzahl der Salmonellen in Leber, Milz und Mesenteriallymphknoten aller vier Behandlungsgruppen Null. Durch selektive Anreicherung zeigten Lymphknoten von vier Ratten und die Leber einer Ratte aus der Salmonellengruppe sowie Lymphknoten einer Ratte aus der probiotischen + Salmonellengruppe das Vorhandensein von Salmonellen. Am 3., 5. und 7. Tag nach der Untersuchung waren Salmonellen in Leber, Milz und Lymphknoten von Salmonellen- und probiotischen + Salmonellengruppen zählbar. Die Ergebnisse zeigen, dass die Anzahl der Salmonellen in den Lymphknoten höher ist als in Leber und Milz (P < 0,05). Unter Verwendung von Probiotika wurde die Anzahl der Salmonellen in Leber, Milz und Mesenteriallymphknoten an allen drei Tagen der Probenahme signifikant reduziert(P < 0,05); Die Ergebnisse zeigen auch, dass der Reduktionstrend bei Salmonellen im Laufe der Zeit zunahm. Die Anzahl der im Ileum, Blinddarm und Kot ausgeschiedenen Salmonellen nahm bis zum 5. Tag nach der Sondierung zu und nahm am 7. Tag wieder ab, was in den Gruppen Salmonellen und Probiotika + Salmonellen ähnlich war. Die Anzahl der Salmonellen im Ileum (P < 0,05), Blinddarm (P < 0.05) und Kot in probiotischen + Salmonellen-Gruppe war weniger als die Salmonellen-Gruppe vom ersten Tag der Probenahme.

Der Korrelationskoeffizient zwischen der Anzahl der Salmonellen im Ileum, Blinddarm und Kot mit der Anzahl der Salmonellen in der Leber betrug 0,67, 0,54 und 0,69; in der Milz war 0,72, 0,83 und 0,71; und in den mesenterialen Lymphknoten war 0,72, 0,78 und 0,66 ( P < 0.05).

Wie die Ergebnisse zeigen, sind die Probiotika B. subtilis und B. Coagulane hemmten die Infiltration von Salmonellen in Lymphknoten nicht vollständig, verursachten jedoch eine verzögerte Infiltration von Salmonellen in Lymphknoten und folglich in Milz und Leber. Zusätzlich beschleunigen die Probiotika die Deletion dieses Erregers in der infizierten Gruppe. Wie frühere Studien gezeigt haben, haben Probiotika die vorteilhafte Wirkung, die Besiedlung pathogener Bakterien im Verdauungstrakt, die Konkurrenz um Nährstoffe und Adhäsionsrezeptoren und die Stimulierung der Wirtsimmunität zu verhindern20,21. Da die Anzahl der Salmonellen am 5. Tag nach der Gavaging auf dem höchsten Niveau war und die Unterschiede zwischen den beiden Gruppen, kann man sagen, dass B. subtilis und B. coagulans die Kolonisation und Invasion von S. Typhimurium reduzieren. Vila et al. (2009) zeigte auch, dass B. cereus var. toyoi verringern die Besiedlung und Invasion von S. Entritidis im broiler22. La Ragione und Woodward (2003) zeigten, dass die Untersuchung von B. subtilis bereits einen Tag vor der Einnahme von S. Entertidis die Anzahl der Salmonellen in Leber, Milz, Jejenum, Ileum, Dickdarm und Blinddarm reduzierte. Die Anzahl der S. Enteritidis erholte sich von caeca von Küken, die eine Vordosis von B. subtilis-Sporen erhalten hatten, war signifikant niedriger als die Kontrollgruppe, die B. subtilis nicht erhalten hatte12. In: Feng et al. (2016) zeigten, dass Lactobacillus plantarum PZ01, Lactobacillus salivarius JM32 und Pediococcus acidilactici JH231 die Anzahl der Salmonellen im Darminhalt, in der Milz und in der Leber während einer Salmonelleninfektion bei Masthähnchen reduzierten5. Darüber hinaus haben Barba-Vidal et al. (2017) zeigten, dass die Verabreichung von Bifidobacterium longum subsp. infantis CECT 7210 und Bifidobacterium animalis subsp. lactis BPL6 in einem Entwöhnungsferkelmodell konnte die Salmonelleninfektion nicht verhindern, da die meisten von ihnen einen Tag nach der Herausforderung im Kot positiv wurden. Trotzdem konnte das Probiotikum die Erregerlast im Dickdarm und im Kot reduzieren, was auf das Potenzial der Bifidobakterienkombination zum Ausschluss von Salmonellen hindeutet23.

Hämatologische Parameter

Die Ergebnisse zeigten, dass der Prozentsatz des gepackten Zellvolumens (PCV), die Anzahl der roten Blutkörperchen (RBC) (bis zum 5. Tag) und die Hämoglobinkonzentration (Hb) (bis zum 3. Tag) in der Salmonellengruppe größer waren als in den anderen Gruppen (P < 0,05). Während diese Werte am Tag 7 in den normalen Bereich zurückkehrten (Tabelle 3). Diese Erhöhungen waren das Ergebnis einer starken Dehydratation in der Salmonellengruppe, die aufgrund von Durchfall auftrat22. In der Salmonellengruppe war der Stuhl 3 Tage nach dem Sondieren lockerer als in der leeren Kontrollgruppe. Frühere Studien haben gezeigt, dass das Salmonella Typhimurium die Hb-, PCV- und RBC-Menge von Ferkeln erhöht23 und Kälbern24. In der Salmonellengruppe war die Erythrozytenzahl vom 1. Tag bis zum 7. Tag der Infektion rückläufig (P < 0,05). In der Probiotic + Salmonella-Gruppe gab es jedoch keinen Anstieg der PCV-, Erythrozyten- und Hb-Konzentration, und diese Parameter waren ähnlich wie in der leeren Kontrollgruppe. In der Probiotic + Salmonella-Gruppe zeigten Salmonellen eine geringere Pathogenität aufgrund des Vorhandenseins aktiver Probiotika, die die Besiedlung von Salmonellen verhinderten und um Nährstoffe und Adhäsionsrezeptoren konkurrierten20,21.

Die Ergebnisse zeigen, dass kein signifikanter Unterschied in der Thrombozytenzahl beobachtet wurde (P > 0,05) (Daten nicht gezeigt).

Die Anzahl der weißen Blutkörperchen (WBC) und Neutrophilen in der Salmonellengruppe war ab dem ersten Tag nach der Sondierung signifikant höher als in den anderen Gruppen. Die Anzahl der Leukozyten und Neutrophilen wurde während drei Tagen der Infektion erhöht und begann dann ab Tag 5 abzunehmen. Die Verwendung von Probiotika vor der Untersuchung von Salmonellen reduzierte den zunehmenden Trend der WBC- und Neutrophilenspiegel und brachte schließlich die Werte dieser beiden Indikatoren bis zum 5. Tag in den normalen Bereich. Am Tag 7 gab es keine signifikanten Unterschiede in der Anzahl der WBC und Neutrophilen zwischen Salmonellen- und probiotischen+Salmonellengruppen (P > 0.05). Die Zählungen waren größer als in der Blankkontroll- und der probiotischen Kontrollgruppe (Tabelle 4).

Die Einführung von Salmonellen erhöhte die Anzahl der Lymphozyten im Vergleich zur leeren Kontrollgruppe signifikant (P < 0,05). Während der Verwendung von Probiotika vor der Untersuchung von Salmonellen wurde der zunehmende Trend der Lymphozyten signifikant reduziert (P < 0.05). Diese Ergebnisse bewahrheiteten sich von Tag 1 bis 5, aber am 5. Tag wurde kein signifikanter Unterschied zwischen Salmonellen- und probiotischen +Salmonellengruppen (P > 0.05) beobachtet. Am 7. Tag kehrte die Anzahl der Lymphozyten in der Probiotic + Salmonella-Gruppe auf ein normales Niveau zurück und es gab keine Unterschiede in den Spiegeln im Vergleich zur leeren Kontrollgruppe. Die Salmonellengruppe hatte jedoch im Vergleich zu den anderen drei Gruppen höhere Lymphozytenwerte (P < 0, 05) (Tabelle 4).

Es wurden keine signifikanten Unterschiede in den Spiegeln von Monozyten, Eosinophilen und Basophilen zwischen den vier Behandlungsgruppen beobachtet (P > 0, 05) (Daten nicht gezeigt).

Der Korrelationskoeffizient zwischen der Anzahl der Salmonellen im Ileum, Blinddarm, Kot, Leber, Milz und Mesenteriallymphknoten mit der Anzahl der WBC betrug 0,32, 0,36, 0,30, 0,33 und 0,47 und 0,48; Neutrophile war 0,26, 0,32, 0,24, 0,29, 0,47 und 0,47; und Lymphozyten war 0,32, 0,36, 0,30, 0,30, 0,44 bzw. 0,45 (P < 0,05).

In dieser experimentellen Studie war die Anzahl der WBC in der Salmonellengruppe ab dem ersten Tag nach der Sondierung aufgrund des Anstiegs der Neutrophilen und Lymphozyten signifikant höher als in anderen Gruppen. Dies wurde auch bestätigt, bevor Salmonellen neutrophile und Lymphozytenanstiege verursachten, was zu einer Erhöhung der WBC-Zählung führte 24,25. Auch die Zunahme der Anzahl von Salmonellen im Ileum, Blinddarm, Kot, Leber, Milz und Mesenteriallymphknoten wurde von einer Zunahme der Anzahl von WBC, Neutrophilen und Lymphozyten begleitet (P < 0,05). In der Probiotic + Salmonella-Gruppe stiegen diese Werte jedoch nach einer Verzögerung an. Diese Ergebnisse würden darauf hindeuten, dass B. subtilis und B. coagulans die Wirkung von S. Typhimurium verringern. Darüber hinaus werden in der probiotischen + Salmonellengruppe die Komplikationen von S. Typhimurium in kürzerer Zeit beobachtet und die Veränderungen kehren schneller zur normalen Basis zurück als in der Salmonellengruppe. Havelaar et al. (2001) zeigten, dass S. Enteritidis bei Ratten nachweisbare Veränderungen der Neutrophilenzahl ab Dosen von 104 KBE verursachte und nach fünf Tagen ein starker Anstieg der WBC- und Neutrophilenspiegel beobachtet wurde. Diese Ergebnisse zeigten, dass alle Leukozytentypen außer Eosinophilen positive Dosis-Wirkungs-Beziehungen aufweisen26.

Biochemische Parameter

Es gab keinen signifikanten Unterschied in den biochemischen Parametern zwischen Blankkontroll- und probiotischen Kontrollgruppen (P > 0.05). Die Salmonelleninfektion erhöhte die Gesamtprotein- und Globulinmengen im Blut (P < 0,05), hatte jedoch keine signifikante Wirkung auf das Blutserumalbumin (P > 0,05). Verbrauch von Probiotika in Salmonellen-Gruppe, signifikant reduziert die Gesamtprotein- und Globulinspiegel (P < 0.05) und brachte diese Werte nahe an die Kontrollwerte (Tabelle 5). Die Menge an Globulin und Gesamtprotein am 1., 3. und 5. Tag war in der Salmonellengruppe im Vergleich zur probiotischen + Salmonellengruppe signifikant höher und beide waren höher als in der leeren Kontrollgruppe. Am 7. Tag mit probiotischer + Salmonellengruppe war die Menge an Globulin und Gesamtprotein ähnlich wie in der leeren Kontrollgruppe. Die orale Impfung von Salmonellen stimuliert die Immunantwort, einschließlich humoraler und zellvermittelter Reaktionen, was den Serumspiegel von Immunglobulin erhöht und zu einem Anstieg des Gesamtproteins führt27. Wie die Ergebnisse zeigen, wurden keine Unterschiede in der Albuminmenge zwischen den Gruppen beobachtet. Daher sind die Änderungen des Gesamtproteins auf die Änderung der Menge an Globinspiegeln zurückzuführen. Der Anstieg der Salmonellenzahl in Leber, Milz und Mesenteriallymphknoten ging mit einem Anstieg des Serumglobulins und des Gesamtproteins einher (P < 0, 05). Der Korrelationskoeffizient zwischen der Anzahl der Salmonellen in Leber, Milz und Mesenteriallymphknoten mit der Menge des Gesamtproteins des Blutes betrug 0,25, 0,28 und 0,35; Globulin betrug 0,25, 0,35 bzw. 0,43. Die B. subtilis und B. coagulans senken die Globulinspiegel und auch die Gesamtproteinspiegel im Vergleich zur Salmonellengruppe. Dies zeigt, dass B. subtilis und B. coagulans die pathogene Wirkung von S. Typhimurium reduzieren. In: Abudabos et al. (2016) zeigten, dass Bacillus als Probiotikum keinen Einfluss auf den Gesamtprotein-, Globulin- und Albuminspiegel hatte. Wenn sie Salmonellen ausgesetzt werden, hemmen Probiotika Albuminabnahmen und Globulinanstiege, was zu einer positiven Kontrolle von Salmonellen führt28.

Es gab keinen signifikanten Unterschied in der Menge an alkalischer Phosphatase (ALP) zwischen vier Gruppen während der Probentage (P > 0.05) (Daten nicht gezeigt). Bis zum 5. Tag der Probenahme wurden keine signifikanten Unterschiede in der Menge an Alanin-Transaminase (ALT) und Aspartat-Transaminase (AST) zwischen vier Gruppen beobachtet (P > 0, 05), während Salmonellen am 7. Tag einen signifikanten Anstieg der ALT- und AST-Aktivität verursachten (P < 0, 05). Der probiotische Konsum hielt den Gehalt dieser beiden Enzyme während des gesamten Probenahmezeitraums im normalen Bereich (Tabelle 6). Erhöhung der ALT und AST am 7. Tag nach der oralen Inokulation in Salmonellen-Gruppe, zeigen die Entzündung und Schädigung in der Leber29. In der probiotischen+Salmonellengruppe wurde jedoch kein Anstieg beobachtet, was bedeutet, dass B. subtilis und B. coagulans die pathogene Wirkung von S. Typhimurium und Entzündungen in der Leber hemmen. Auch geringere Veränderungen des Leberfaktors in der probiotischen + Salmonellengruppe sind auf die geringere Anzahl von Salmonellen in dieser Gruppe im Vergleich zur Salmonellengruppe zurückzuführen.

Bei Infektionen verbreitet sich S. Typhimurium systemisch von den peyerschen Flecken in Leber und Milz, wo es innerhalb von Makrophagen weiterwachst30,31. Glykolyse ist für die intrazelluläre Replikation und das Überleben von S. Typhimurium in Makrophagen erforderlich32. Die niedrigere Glukose könnte auf eine höhere Blutzuckeraufnahme zurückzuführen sein, wenn der Stoffwechsel gegen die Salmonelleninfektion ansprecht23. In der Salmonellengruppe stiegen die Glukosemengen am 1. und 3. Tag nach der Inokulation an (Tabelle 6), blieben jedoch in der probiotischen + Salmonellengruppe im normalen Bereich, was bedeutet, dass B. subtilis und B. coagulans die Auswirkungen von Salmonellen reduzieren. Die Zunahme der Anzahl von Salmonellen im Ileum, Blinddarm, Kot, Leber und Milz ging mit einer Verringerung der Serumglukose einher (P < 0, 05). Der Korrelationskoeffizient zwischen der Anzahl der Salmonellen im Ileum, Blinddarm, Kot, Leber und Milz mit der Serumglukose betrug -0,28, -0,31, -0,26, -0,22 und -0.22 in der Reihenfolge (P < 0.05).

Die Salmonelleninfektion erhöhte das Niveau der Lactatdehydrogenase (LDH) signifikant (P < 0,05). LDH wird als Marker für Zelltoxizität erkannt und die geringere Menge weist auf geringere Zellverletzungen hin33. Die Verwendung von Probiotika bei salmonelleninfizierten Ratten führte zu einem geringeren Anstieg des LDH-Spiegels, der jedoch immer noch höher war als bei der Blindkontrolle und der probiotischen Kontrollgruppe (P < 0,05) (Tabelle 7). Dies zeigt, dass B. subtilis und B. Koagulane verringern die Zellverletzungen, die durch Salmonellen verursacht werden. Die Zunahme der Anzahl von Salmonellen im Ileum, Blinddarm, Kot, Leber, Milz und Mesenteriallymphknoten ging mit einem Anstieg der LDH einher (P < 0, 05).

In der Salmonellengruppe stieg der Kreatinspiegel ab dem 5. Tag der Sondierung an. Der gleiche Trend wurde am 5. und 7. Tag der Probenahme im Blutharnstoffstickstoff (BUN) beobachtet, was auf eine Nierenfunktionsstörung hinwies. Es wurde auch von Doorn et al. (2006), dass bei einer Salmonelleninfektion eine Nierenfunktionsstörung auftrat und dies zu einem Anstieg von BNU und Kreatinin führt34. In der Probiotic+Salmonella-Gruppe war die Menge an Kreatin und BUN an allen Probentagen ähnlich wie in der Blank-Kontrolle und der Probiotic-Kontrollgruppe (P > 0,05) (Tabelle 7). Es zeigt an, dass B. subtilis und B. coagulans die pathogene Wirkung von S. Typhimurium auf Nieren hemmen.

Der Anstieg der Anzahl von Salmonellen in Leber, Milz und Mesenteriallymphknoten ging mit einem Anstieg von BUN und Kreatin einher (P < 0.05). Der Korrelationskoeffizient zwischen der Anzahl der Salmonellen in Leber, Milz und Mesenteriallymphknoten mit der Menge an Kreatin betrug 0,28, 0,40 und 0,45; und BUN war 0,41, 0,59 und 0,53 (P < 0,05).

Der Gesamteisenspiegel in der Salmonellengruppe stieg an den Tagen 1, 3 und 5 signifikant an und kehrte dann am 7. Tag in den normalen Bereich zurück. S. Typhimurium sezerniert Siderophore, um an das Eisen zu binden35. Die Verwendung von Probiotika hielt jedoch den Gesamteisenspiegel im Blut an allen Probentagen im normalen Bereich (Tabelle 7). In der Gruppe der Probiotika + Salmonellen war sie erst am 1. Tag höher und kehrte danach in den normalen Bereich zurück. Dies würde jedoch darauf hindeuten Salmonellen verursacht eine Erhöhung der Menge an Serumeisen, aber Probiotika hemmen diesen Mechanismus. Geith et al. (2015) berichteten über eine vorteilhafte Rolle von Lactobacillus acidophilus bei der Modifikation von Akutphasenparametern wie vermindertem Fibrinogen, ESR, TIBC (Gesamteisenbindungskapazität), UIBC (ungesättigte Eisenbindungskapazität) und Ceruloplasmin und andererseits erhöhtem Albumin-, Gesamtprotein-, Eisen- und Transferrinsättigungsprozentsatz während der S. Typhimurium-Infektion bei Albinoratten4.

Bestimmung von Entzündungsmediatoren

Das Niveau von Entzündungsmediatoren, einschließlich TNF-α, Serum-Amyloid A (SAA) und IL-10 in der probiotischen Kontrollgruppe und der leeren Kontrollgruppe war ähnlich (P > 0.05). Eine Salmonelleninfektion erhöhte den TNF-α- und SAA-Spiegel an allen Tagen der Probenahme signifikant (P < 0, 05). Bei der probiotischen+Salmonellengruppe nahm der Spiegel dieser beiden Entzündungsmediatoren im Vergleich zur Salmonellengruppe signifikant ab (P < 0.05), war aber immer noch höher als die Blindkontrolle und die probiotische Kontrollgruppe (P < 0,05) (Fig. 1 und 2).

Die Menge an TNF-α (pg/ ml) in Serumproben von Ratten mit verschiedenen Behandlungen in 1, 3, 5 und 7 Tagen nach der Salmonellenuntersuchung. Die Werte sind Mittelwerte von 5 unabhängigen Replikaten. Leere Kontrollgruppe: Wasseraufnahme; Probiotische Kontrollgruppe: Wasseraufnahme mit 5 × 107 Sporen / ml B. subtilis und 5 × 107 Sporen / ml B. coagulans; Salmonellengruppe: Aufnahme von Wasser und intragastrischer Gavage von 1 × 109 KBE von S. Typhimurium; Probiotisch+Salmonellengruppe: Aufnahme von Wasser mit 5 × 107 Sporen / ml B. subtilis und 5 × 107 Sporen / ml B. coagulans und intragastrischer Gavage von 1 × 109 KBE von S. Typhimurium. Die Linie der Blankkontroll- und probiotischen Kontrollgruppen überlappt sich. Verschiedene Buchstaben zeigen signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen an jedem Tag an (P < 0.05).

Die Menge an Serum-Amyloid A (µg / ml) in Serumproben von Ratten mit verschiedenen Behandlungen in 1, 3, 5 und 7 Tagen nach der Salmonellensonde. Die Werte sind Mittelwerte von 5 unabhängigen Replikaten. Leere Kontrollgruppe: Aufnahmewasser; Probiotische Kontrollgruppe: Aufnahmewasser mit 5 × 107 Sporen / ml B. subtilis und 5 × 107 Sporen / ml B. coagulans; Salmonellengruppe: Aufnahme von Wasser und intragastrischer Gavage von 1 × 109 KBE von S. Typhimurium; Probiotische+Salmonellengruppe: Aufnahme von Wasser mit 5 × 107 Sporen / ml B. subtilis und 5 × 107 Sporen / ml B. coagulans und intragastrischer Gavage von 1 × 109 KBE von S. Typhimurium. Die Linie der Blankkontroll- und probiotischen Kontrollgruppen überlappt sich. Verschiedene Buchstaben zeigen signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen an jedem Tag an (P < 0.05).

Die Salmonelleninfektion erhöhte die IL-10-Spiegel an allen Tagen signifikant im Vergleich zur leeren Kontrollgruppe (P < 0,05), während der probiotische Konsum den Anstieg des IL-10-Spiegels bis zum 3. Tag nach der Salmonellen-Sondierung verhindert. Am Tag 5 stieg der IL-10-Spiegel jedoch signifikant an und nahm am 7. Tag im Vergleich zur leeren Kontrollgruppe wieder ab (Abb. 3). Der Korrelationskoeffizient zwischen der Anzahl der Salmonellen im Ileum, Blinddarm, Kot, Leber, Milz und Mesenteriallymphknoten mit dem Spiegel von TNF-α betrug 0,39, 0,41, 0,37, 0,46, 0,61 und 0,62; mit dem Niveau von SAA war 0,39, 0,43, 0,37, 0,43, 0,64 und 0,61; und mit dem Niveau von IL-10 war 0,43, 0,51, 0,41, 0,34, 0,56 und 0,59 (P < 0,05).

Die Menge an IL-10 (pg/ ml) in Serumproben von Ratten mit verschiedenen Behandlungen in 1, 3, 5 und 7 Tagen nach der Salmonellenuntersuchung. Die Werte sind Mittelwerte von 5 unabhängigen Replikaten. Leere Kontrollgruppe: Wasseraufnahme; Probiotische Kontrollgruppe: Wasseraufnahme mit 5 × 107 Sporen / ml B. subtilis und 5 × 107 Sporen / ml B. coagulans; Salmonellengruppe: Wasseraufnahme und Magensonde mit 1 × 109 KBE S. Typhimurium; Probiotische + Salmonellengruppe: Aufnahme von Wasser mit 5 × 107 Sporen / ml B. subtilis und 5 × 107 Sporen / ml B. coagulans und intragastrischer Gavage von 1 × 109 KBE S. Typhimurium. Verschiedene Buchstaben zeigen signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen an jedem Tag an (P < 0.05).

Systemische Infektionen und bakterielle Besiedlung im Darm induzieren SAA-Proteine in der Leber36. TNF-α wird früh in der Reaktion auf Lipopolysaccharid (LPS) produziert und ist vermutlich ein wichtiger Mediator der verschiedenen pathophysiologischen Reaktionen auf LPS37. IL-10 wirkt auch als essentielles Molekül, um eine Infektion mit S. Typhimurium zu ermöglichen, indem es die löslichen entzündlichen Determinanten reduziert, die sowohl angeborene als auch adaptive Immunantworten aktivieren können, die die Verbreitung von S. Typhimurium einschränken38. In der aktuellen Studie verursachte S. Typhimurium den Anstieg von IL-10, TNF-α und SAA, aber B. subtilis und B. coagulans verringern diese Parameter. Diese Probiotika reduzieren die Anzahl der Salmonellen im Darm und hemmen die Besiedlung dieses Erregers. Es werden auch niedrigere LPS-Spiegel beobachtet, was dazu führt, dass SAA, TNF-α und IL-10 im Vergleich zur Salmonellengruppe geringere Veränderungen aufweisen. Die Abnahme der Anzahl von Salmonellen im Ileum, Blinddarm, Kot, Leber, Milz und Mesenteriallymphknoten wurde von SAA-, TNF-α- und IL-10-Reduktionen begleitet (P < 0, 05). In: Feng et al. (2016) zeigten, dass Lactobacillus plantarum PZ01, Lactobacillus salivarius JM32 und Pediococcus acidilactici JH231 die Spiegel des Lipopolysaccharid-induzierten TNF-α-Faktors (LITAF), IL-1β, IL-6 und IL-12 im Serum reduzierten und den Spiegel von IL-10 im Serum während einer Salmonelleninfektion bei Masthähnchen erhöhten5.

Total antioxidant capacity (TAC)

Eine Salmonelleninfektion reduzierte die Menge an TAC signifikant (P < 0,05), während die Verwendung von Probiotika während der Exposition gegenüber Salmonellen die TAC erhöhte (P < 0,05) (Abb. 4). Der Korrelationskoeffizient zwischen der Anzahl der Salmonellen im Ileum, Blinddarm, Kot, Leber, Milz und Mesenteriallymphknoten mit der Menge an TAC betrug -0,36, -0,37, -0,34, -0,39, -0,43 und -0,48 in der Reihenfolge (P < 0,05).

Die Menge der gesamten antioxidativen Kapazität (TAC) (mM/ L) in Serumproben von Ratten mit verschiedenen Behandlungen in 1, 3, 5 und 7 Tagen nach der Untersuchung von Salmonellen. Die Werte sind Mittelwerte von 5 unabhängigen Replikaten. Leere Kontrollgruppe: Aufnahmewasser; Probiotische Kontrollgruppe: Aufnahmewasser mit 5 × 107 Sporen / ml B. subtilis und 5 × 107 Sporen / ml B. coagulans; Salmonellengruppe: Aufnahmewasser und intragastrische Sonde von 1 × 109 KBE S. Typhimurium; Probiotische + Salmonellengruppe: Aufnahmewasser mit 5 × 107 Sporen / ml B. subtilis und 5 × 107 Sporen / ml B. coagulans und intragastrische Sonde von 1 × 109 KBE von S. Typhimurium. Verschiedene Buchstaben zeigen signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen an jedem Tag an (P < 0.05).

Während der Entzündungsprozesse verstärken die Phagozytenaktivierung und bakterielle Produkte die Mehrkomponenten-Flavoprotein-NADPH-Oxidase, die die Produktion hoher Mengen der Superoxid-Anionenradikale katalysiert. Infolgedessen benötigt der Körper ausreichende Mengen an Antioxidantien, um die schädlichen Auswirkungen der reaktiven Sauerstoffspezies zu vermeiden. Daher sind Antioxidantien notwendig, um die Reaktionen zu regulieren, die freie Radikale freisetzen39. S. Typhimurium verstärkt oxidativen Stress. LPS von S. Typhimurium kann die Erzeugung von H2O2 und einen damit einhergehenden Rückgang von TAC40 induzieren. In dieser Studie nahm die TAC in der Salmonellengruppe stärker ab als in der probiotischen + Salmonellengruppe. Die Zunahme der Anzahl von Salmonellen im Ileum, Blinddarm, Kot, Leber, Milz und Mesenteriallymphknoten ging mit einer TAC-Reduktion einher (P < 0,05). Dies zeigt, dass Probiotika die zerstörerischen Auswirkungen von Salmonellen-induziertem Stress reduzieren. Auch B. subtilis und B. coagulans als Probiotika verursachen im Vergleich zur Blankkontrollgruppe einen Anstieg der TAC-Mengen. So bereiten diese Probiotika den Körper auf die Exposition gegenüber dem Erreger und den Stress vor, der durch sie verursacht wird.

Messung von Malondialdehyd (MDA)

Die Menge an MDA während des Probenahmezeitraums war in den Gruppen Salmonella und Probiotic+Salmonella höher als in den Gruppen Blank Control und Probiotic Control. Die Verwendung von Probiotika während der Salmonelleninfektion reduzierte die MDA, aber die Reduktion war nicht signifikant (P > 0.05). Der MDA-Gehalt in der probiotischen Kontrollgruppe war ähnlich wie in der Blankkontrollgruppe (Abb. 5).

Die Menge an Malondialdehyd (MDA) (mM/ L) in Serumproben von Ratten mit verschiedenen Behandlungen in 1, 3, 5 und 7 Tagen nach der Salmonellenuntersuchung. Die Werte sind Mittelwerte von 5 unabhängigen Replikaten. Leere Kontrollgruppe: Wasseraufnahme; Probiotische Kontrollgruppe: Wasseraufnahme mit 5 × 107 Sporen / ml B. subtilis und 5 × 107 Sporen / ml B. coagulans; Salmonellengruppe: Wasseraufnahme und Magensonde mit 1 × 109 KBE S. Typhimurium; Probiotische+Salmonellengruppe: Aufnahmewasser mit 5 × 107 Sporen / ml B. subtilis und 5 × 107 Sporen / ml B. coagulans und intragastrischer Gavage von 1 × 109 KBE S. Typhimurium. Verschiedene Buchstaben zeigen signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen an jedem Tag an (P < 0.05).

Der Korrelationskoeffizient zwischen der Anzahl der Salmonellen im Ileum, Blinddarm, Kot, Leber, Milz und Mesenteriallymphknoten mit der Menge an MDA betrug 0,32, 0,32, 0,31, 0,31, 0,47 und 0,53 in der Reihenfolge (P < 0.05). Malondialdehyd ist der am häufigsten verwendete Biomarker für Lipidperoxidation und oxidativen Stress bei vielen Gesundheitsproblemen41. MDA ist eines der Produkte, die bei Salmonellen erhöht. Die MDA in der probiotischen + Salmonellengruppe hat keinen signifikanten Unterschied zur Salmonellengruppe. Wir können daraus schließen, dass B. subtilis und B. coagulans als Probiotika die MDA-Konzentration nicht beeinflussen. Die Korrelationsergebnisse zeigten jedoch, dass eine geringere Anzahl von Salmonellen im Ileum, Blinddarm, Kot, Leber, Milz und Mesenteriallymphknoten mit einer geringeren Menge an MDA einherging (P < 0.05).