Un Bioréacteur gastro - intestinal est une classe de dispositifs biologiques qui utilisent le tractus gastro - intestinal animal comme « système de culture naturel» et utilisent leur environnement physiologique pour atteindre une protéine cible, la synthèse de substances actives ou la régulation de la flore intestinale, dont les scénarios d'application se concentrent principalement surBiomédecine, agriculture, industrie alimentaire, recherche en santé intestinaleDes domaines tels que:
C'est l'une des principales orientations d'application du Bioréacteur gastro - intestinal, avec l'avantage de produire à faible coût des médicaments à base de protéines recombinantes hautement actives en utilisant le système d'expression cellulaire et les mécanismes de sécrétion naturels du tractus gastro - intestinal animal.
Expression des protéines médicinales: modification des cellules épithéliales intestinales d'animaux (p. ex. lapins, porcs, moutons, etc.) par des techniques de génie génétique afin qu'elles expriment de manière spécifique des protéines médicinales ciblées dans le tractus gastro - intestinal, commeLactoferrine humaine, insuline, hormone de croissance, fragments d'anticorpsAttendez. Ces protéines sont excrétées avec les sécrétions intestinales ou les selles et sont ensuite purifiées séparément pour devenir des médicaments, moins coûteux et avec une activité protéique plus proche de l'état naturel que la production de fermenteurs traditionnels.
Recherche et développement de vaccins oraux: le gène de l'antigène du vaccin est introduit dans la flore intestinale de l'hôte ou dans les cellules intestinales, ce qui permet au tractus gastro - intestinal d'exprimer l'antigène de manière continue. Après ingestion chez l'animal, l'antigène peut stimuler la réponse immunitaire muqueuse intestinale, la production d'anticorps muqueux (IGA), la réalisationProduction in situ de vaccins oraux et immunitéIl convient à la prévention des maladies infectieuses intestinales (telles que le rotavirus, l'infection à E. coli, etc.) et ne nécessite pas de transport par chaîne du froid, ce qui est plus pratique à utiliser.
Synthèse in situ des additifs alimentaires: modification de la flore symbiotique intestinale des animaux d’élevage (poulets, porcs, bovins) afin qu’elle synthétise dans le tractus gastro - intestinal les nutriments essentiels aux animaux, tels queAcides aminés (lysine, Méthionine), vitamines (B, k), préparations enzymatiques (Phytase, amylase)Attendez. Cela peut réduire la quantité d'additifs artificiels ajoutés dans l'alimentation et réduire les coûts d'élevage, tout en améliorant l'efficacité de l'absorption des nutriments et en favorisant la croissance animale.
Prévention et contrôle des maladies intestinales chez les animaux: construction d'un Bioréacteur gastro - intestinal exprimant des peptides antimicrobiens, des facteurs probiotiques, en régulant l'équilibre de la flore intestinale, en inhibant la reproduction de bactéries nocives telles que Salmonella, Clostridium perfringens, en renforçant l'immunité des animaux, en réduisant l'utilisation d'antibiotiques et en réduisant le risque d'infection bactérienne pendant l'élevage.
Préparation de substances actives fonctionnelles: utilisation de bioréacteurs gastro - intestinaux microbiens (p. ex., bactéries lactiques modifiées, levures) pour synthétiser les ingrédients actifs nécessaires aux aliments fonctionnels dans un environnement simulant l'intestin humain, p. ex.Probiotiques, prébiotiques, acides gras à chaîne courte, Peptides antioxydantsAttendez. Ces ingrédients peuvent être ajoutés directement au yaourt, aux substituts de repas en poudre, aux aliments sains, jouant un rôle régulateur intestinal, antioxydant, etc.
Utilisation des déchets alimentaires: mettre des déchets agricoles ou de transformation alimentaire (par exemple, paille, laitier de soja, écorce) dans un Bioréacteur gastro - intestinal bionique, utiliser l'action fermentative de la flore intestinale, convertir la cellulose, l'hémicellulose, etc. dans les déchets en aliments protéinés comestibles ou en matières premières alimentaires fermentées, réaliser le recyclage des ressources.
Étude de la flore intestinale et des mécanismes de la maladie: construireBioréacteur gastro - intestinal bionique in vitro(simulant l'environnement physiologique de l'estomac humain, de l'intestin grêle et du gros intestin, y compris la température, le pH, le péristaltisme, la composition de la flore, etc.) pour étudier les mécanismes d'interaction de la flore intestinale avec l'hôte et l'Association des déséquilibres de la flore avec des maladies telles que L'obésité, le diabète, les maladies inflammatoires de l'intestin, etc., fournissant une base théorique pour la prévention et le traitement des maladies.
Dépistage nutritionnel et pharmaceutique personnalisé: basé sur un réacteur bionique in vitro qui simule les caractéristiques intestinales de différentes populations (par exemple, le type de flore, la capacité métabolique), le dépistage d'un régime alimentaire personnalisé adapté à une population spécifique, ou l'évaluation de l'absorption, du métabolisme du médicament dans l'intestin, l'optimisation de la forme posologique du médicament (par exemple, une formulation orale à libération prolongée).
Un Bioréacteur gastro - intestinal construit à l'aide d'une flore intestinale conçue qui dégrade les contaminants difficiles à dégrader dans un environnement, par exemple: permettre à la flore intestinale d'un animal particulier de dégrader les contaminants dans un sol ou un plan d'eauRésidus de pesticides, microparticules plastiquesEtc., le traitement inoffensif des contaminants est réalisé par les processus d'alimentation et de métabolisme des animaux.