紅藻和綠藻對豬腸道健康的促進(jìn)作用

海藻中含有硫酸多糖，這是在其他植物、酵母菌中未被發(fā)現(xiàn)的成分。一項(xiàng)新的研究表明，綠藻和紅藻中的硫酸多糖可替代抗生素給斷奶仔豬帶來益處。

斷奶期是豬生產(chǎn)系統(tǒng)中最為敏感的時(shí)期之一。這個(gè)階段的仔豬會同時(shí)遇到多種應(yīng)激，由于免疫系統(tǒng)發(fā)育不健全，使其極易受到感染。因此，斷奶仔豬可能會出現(xiàn)很多健康問題，甚至可能導(dǎo)致死亡。

抗生素與養(yǎng)豬健康

在過去的幾十年中，抗生素的使用在改善豬的健康和生產(chǎn)力方面發(fā)揮了重要作用。飼料中添加預(yù)防性抗生素在提高動物生長速度和減少臨床疾病死亡率方面的作用已得到充分的證明。然而，已經(jīng)證明，在食品動物生產(chǎn)中使用抗生素可能導(dǎo)致耐藥性細(xì)菌的出現(xiàn)，這些耐藥性細(xì)菌能夠在動物和人類中轉(zhuǎn)移致病細(xì)菌的抗微生物耐藥性。因此，世界上許多國家已經(jīng)禁止或正在執(zhí)行禁止在豬飼料中將抗生素作為促進(jìn)生長的常規(guī)手段的新規(guī)定。這一趨勢促使人們加強(qiáng)研究，尋找能夠促進(jìn)動物健康和提高其生產(chǎn)性能的替代生物學(xué)活性化合物。

市場上現(xiàn)有的大多數(shù)飼料抗生素替代品具有不同的機(jī)制，但目標(biāo)是相同的：通過調(diào)節(jié)腸道微生物的平衡，預(yù)防腸道菌群失調(diào)。調(diào)控動物的免疫功能是激發(fā)其對外部攻擊者和感染者具有更高抵御能力的另一種方法。最近的研究重點(diǎn)指出了飼料中海藻多糖作為動物飼料添加劑具有可替代抗生素的潛力。

腸道完整性與免疫

除了消化功能外，免疫功能是腸黏膜最重要的功能之一。當(dāng)對病原體和毒素起屏障作用時(shí)，腸道局部免疫應(yīng)答是由腸黏膜中存在的大量免疫細(xì)胞和其活性決定的。

動物體中約70 %的免疫細(xì)胞位于腸道（腸相關(guān)淋巴組織）。腸道黏膜被認(rèn)為是一個(gè)動態(tài)的物理屏障，可防止外來病原體的入侵。決定腸完整性的主要成分是黏液層，它主要由杯狀細(xì)胞分泌的黏蛋白的糖蛋白組成；以及緊密連接是封閉2個(gè)相鄰上皮細(xì)胞之間的細(xì)胞旁通路的蛋白質(zhì)復(fù)合物。因此，支持屏障功能和增強(qiáng)胃腸道局部免疫應(yīng)答將對動物的全身免疫狀態(tài)和整體性能產(chǎn)生積極作用。

海藻提取物特異性

圖1 紅藻

圖2 綠藻

海藻細(xì)胞壁主要由水溶性硫酸多糖組成，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜。特別是支鏈構(gòu)象、稀有糖單元(木糖和鼠李糖)的存在和硫酸化水平，賦予藻類多糖獨(dú)特的生物學(xué)活性，除了調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答和增強(qiáng)免疫應(yīng)答外，還可加強(qiáng)腸黏膜屏障功能。

硫酸多糖是大型藻類的特異多糖（在陸生植物和微藻或酵母細(xì)胞壁中均未發(fā)現(xiàn)）。硫酸多糖與動物的糖胺聚糖具有系統(tǒng)發(fā)育相似性這一事實(shí)，解釋了它們在動物中的高度反應(yīng)性和特定的生物學(xué)活性。

綠藻提取物

通過用體外模型評價(jià)綠藻提取物的作用，以模擬口服綠藻提取物與腸上皮的相互作用。綠藻提取物通過與其膜受體，特別是Toll樣受體4和2(TLR4和TLR2)相互作用來激活免疫應(yīng)答，并且這種相互作用可控制免疫應(yīng)答介質(zhì)的基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子快速激活。這些免疫介質(zhì)涉及多種生物學(xué)機(jī)制，如B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞的增殖和分化；吞噬細(xì)胞(巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞)和效應(yīng)淋巴細(xì)胞的募集和激活；以及通過合成進(jìn)行的細(xì)胞間通訊，起到免疫調(diào)節(jié)劑的作用。因此，綠藻提取物參與調(diào)節(jié)先天免疫應(yīng)答和適應(yīng)性免疫應(yīng)答相關(guān)的防御活動。

紅藻提取物

在體外生理和炎癥條件下，評價(jià)了紅藻提取物對結(jié)腸上皮細(xì)胞系腸屏障功能的增強(qiáng)特性。腸細(xì)胞樣CaCo-2細(xì)胞和分泌黏液HT-29 MTX細(xì)胞分別用于評價(jià)緊密連接蛋白和黏蛋白。

紅藻提取物通過改善2個(gè)相鄰細(xì)胞的質(zhì)膜(跨膜蛋白)之間的相互作用以及維持緊密連接蛋白所必需的不同靶基因的表達(dá)來上調(diào)腸緊密連接的最佳功能。

此外，紅藻提取物顯示上調(diào)黏蛋白靶基因的表達(dá)，在調(diào)節(jié)上皮細(xì)胞分化（膜結(jié)合），建立黏液層（凝膠形成）和防止病原體定植方面具有至關(guān)重要的作用。紅藻提取物在維持腸道黏膜完整性方面發(fā)揮作用，這是抵御病原體和毒素的第一道防線，使腸道緊密連接更強(qiáng)大，黏液層功能更強(qiáng)。

飼料中的替代品

總之，紅藻和綠藻可替代抗生素促進(jìn)豬在保育階段的健康生長和生產(chǎn)性能。這些藻類中的生物學(xué)活性化合物可促進(jìn)動物的免疫反應(yīng)和增強(qiáng)腸道的屏障功能，通過增強(qiáng)豬的抵抗能力，可在無抗生素的生產(chǎn)條件下發(fā)揮重要的作用。