白藜蘆醇改善動(dòng)物生長(zhǎng)性能和腸道健康的研究進(jìn)展

王其龍， 楊景森， 王 麗， 朱 翠

（1.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院，廣東佛山528225；2.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所，廣東廣州510640）

在養(yǎng)殖過(guò)程中抗生素使用的不規(guī)范或?yàn)E用會(huì)導(dǎo)致耐藥菌株的產(chǎn)生、 畜禽產(chǎn)品中抗生素超標(biāo)、環(huán)境資源污染等負(fù)面影響，這使得許多國(guó)家相繼出臺(tái)政策禁止抗生素作為飼料的促生長(zhǎng)劑使用。 因此，在飼料全面禁抗的前提下， 尋找安全有效的減抗、替抗產(chǎn)品迫在眉睫。

近年來(lái)， 植物提取物是研究較多的抗生素替代品之一。白藜蘆醇（Resveratrol）是一種具有較強(qiáng)抗氧化和抗炎活性的植物提取物， 在臨床上的研究已證實(shí)其能夠起到抗腫瘤、 抗菌和免疫調(diào)節(jié)等功效。因此，白藜蘆醇在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用也逐漸引起越來(lái)越多的關(guān)注。 本文主要綜述了白藜蘆醇的理化性質(zhì)及其對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能和腸道健康影響的研究進(jìn)展， 為白藜蘆醇作為植物提取物在動(dòng)物生產(chǎn)中的合理應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 白藜蘆醇的理化性質(zhì)

白藜蘆醇是一種廣泛存在于植物中的非黃酮類多酚化合物，于1940 年首次在毛葉黎蘆的根中被分離出來(lái)，其分子量為228.25，呈無(wú)味、灰白色或白色粉末，較難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。 白藜蘆醇在低溫、避光條件下較為穩(wěn)定，在堿性環(huán)境中不穩(wěn)定， 在機(jī)體內(nèi)被吸收、 代謝、 消除迅速。Mayangsari 和Suzuki（2018）認(rèn)為，白藜蘆醇具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤、抗病毒和調(diào)節(jié)糖脂代謝等多種重要的生物學(xué)功能，目前已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、保健、食品等領(lǐng)域，在防治心血管疾病、癌癥、糖尿病、炎癥、神經(jīng)紊亂和衰老等方面具有良好效果。近年來(lái)， 越來(lái)越多的研究證實(shí)白藜蘆醇可以改善動(dòng)物生長(zhǎng)性能和腸道健康， 可保護(hù)人和小鼠的胃腸道免受氧化應(yīng)激和炎癥損傷 （Wang 等，2016；Da Silva 等，2015）。

2 白藜蘆醇在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用效果

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多研究結(jié)果顯示，在飼料中添加適宜的白藜蘆醇對(duì)改善不同動(dòng)物的生長(zhǎng)性能具有良好效果，可顯著提高采食量和日增重，改善飼料報(bào)酬，詳見(jiàn)表1。

3 白藜蘆醇對(duì)改善動(dòng)物腸道健康和穩(wěn)態(tài)的作用

腸道內(nèi)貯存著大量的微生物， 在維持機(jī)體正常營(yíng)養(yǎng)生理、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化、腸道免疫功能和內(nèi)分泌功能中發(fā)揮著非常重要的作用， 因此腸道健康對(duì)維持動(dòng)物機(jī)體健康十分重要。研究表明，白藜蘆醇具有抗炎、抗氧化的功效，能夠調(diào)節(jié)腸道菌群，恢復(fù)腸道形態(tài)和機(jī)能，增強(qiáng)腸道免疫力，從而保護(hù)動(dòng)物腸道健康。

表1 白藜蘆醇在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用效果

3.1 白藜蘆醇對(duì)動(dòng)物腸黏膜屏障的保護(hù)作用腸黏膜屏障作為腸道屏障的重要組成部分， 是機(jī)體抵御病原菌入侵的第一道防線（Runkle 和Mu，2013）。 腸上皮細(xì)胞的完整性被破壞后，腸道黏膜的緊密連接蛋白表達(dá)量下降，腸道通透性增加，提高了腸道上皮與細(xì)菌和有害物質(zhì)接觸幾率， 引起腸道細(xì)菌移位，從而加重腸道黏膜的損傷程度，并誘發(fā)全身性炎癥 （Shim 等，2017）。 Mayangsari 和Suzuki（2018）研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇可以保護(hù)人Caco-2 結(jié)腸上皮細(xì)胞緊密連接的完整性，改善腸道上皮屏障功能。 白藜蘆醇還可以通過(guò)抑制大鼠腸上皮細(xì)胞的凋亡，來(lái)維護(hù)腸道屏障的完整，減輕腸道損傷（Zhao 等，2018）。Chen 等（2017）研究表明，熱應(yīng)激不僅會(huì)抑制動(dòng)物腸道發(fā)育， 造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收不良，還會(huì)引起腸黏膜屏障受損，導(dǎo)致血液中D-乳酸濃度升高，二胺氧化酶活性增強(qiáng)。 而白藜蘆醇可使得家禽的腸道緊密連接蛋白、 黏附連接蛋白以及黏蛋白MUC-2 基因表達(dá)下降， 抑制血液中D-乳酸濃度和二胺氧化酶活性的升高，間接緩解由熱應(yīng)激引起的家禽腸道結(jié)構(gòu)損傷（Zhang等，2017）。此外，白藜蘆醇能減輕氧化應(yīng)激造成的仔豬腸道損傷，有效保護(hù)腸道屏障完整性。Cao 等（2019）發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加600 mg/kg 白藜蘆醇可以抑制育肥豬空腸黏膜Cccludin、Claudin-1 和ZO-1 表達(dá)水平，有效地保護(hù)其腸道屏障。 由此可見(jiàn)，白藜蘆醇能有效緩解動(dòng)物的腸道黏膜損傷，保護(hù)腸黏膜屏障功能的完整性。

3.2 白藜蘆醇對(duì)動(dòng)物腸道微生物的調(diào)節(jié)作用動(dòng)物腸道微生物的基因數(shù)量是宿主總基因的100～150 倍以上，它們主要以互利共用、同食共生和致病等方式來(lái)影響動(dòng)物健康。研究表明，腸道微生物通過(guò)與宿主以及腸道微生物之間的互作關(guān)系，調(diào)節(jié)動(dòng)物機(jī)體生理穩(wěn)態(tài)、消化吸收、免疫平衡和代謝過(guò)程（Lozupone 等，2012；Zhu 等，2010；Hara 等，2006）。 因此，維持腸道微生態(tài)的平衡對(duì)宿主的正常功能和發(fā)育至關(guān)重要。 Zhang 等（2017）研究表明， 白藜蘆醇可以調(diào)節(jié)動(dòng)物的腸道微生物區(qū)系平衡。例如，在日糧中添加白藜蘆醇可顯著增加熱應(yīng)激條件下肉雞空腸乳酸桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量，并減少大腸桿菌的數(shù)量。在小鼠上的研究也表明，添加白藜蘆醇（200 mg/kg，連續(xù)飼喂12 周）可以提高小鼠腸道中乳酸桿菌和雙歧桿菌的豐度，減少糞腸球菌的豐度，并能逆轉(zhuǎn)因2，4，6-三硝基苯磺酸（TNBS）誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎所致的菌群失調(diào)（Rasheed 等，2019；Qiao 等，2014）。 Yu 等（2019）研究表明，灌服40 mg/kg 白藜蘆醇還能通過(guò)腦腸軸調(diào)節(jié)大鼠回腸和結(jié)腸中五羥色胺的產(chǎn)生， 有效改善腸易激綜合征引起的大鼠腸道功能紊亂。 此外，白藜蘆醇和芥子酸聯(lián)合添加時(shí)，顯著提高了丁酸產(chǎn)生菌的比例， 并顯著抑制了與疾病和炎癥有關(guān)的細(xì)菌生長(zhǎng)（Yang 等，2019）?？梢?jiàn)，白藜蘆醇對(duì)動(dòng)物腸道菌群的多樣性、 菌群結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生有促進(jìn)作用， 有助于維持動(dòng)物機(jī)體的健康穩(wěn)態(tài)。

3.3 白藜蘆醇對(duì)動(dòng)物腸道黏膜免疫的影響 腸道黏膜免疫由彌散分布的腸相關(guān)淋巴免疫組織（GALT）和結(jié)構(gòu)性的組織黏膜濾泡組成，從而防止腸道病原體感染與入侵動(dòng)物機(jī)體。 劉麗莉（2014）研究發(fā)現(xiàn)，在熱應(yīng)激狀態(tài)下，白藜蘆醇可以增加烏骨雞空腸、 回腸黏膜上皮層杯狀細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的數(shù)量， 降低熱休克蛋白HSP70 和HSP90 的表達(dá)，抑制炎癥因子，提高表皮生長(zhǎng)因子的分泌，從而促進(jìn)受損的腸道黏膜細(xì)胞增殖和修復(fù)。 胡瑤蓮等 （2019） 研究表明， 在生長(zhǎng)育肥豬日糧中添加600 mg/kg 白藜蘆醇可以顯著提高空腸黏膜炎癥因子IL-6 和IL-10 的含量。 而Gessner 等（2012）研究表明， 富含白藜蘆醇的葡萄籽和葡萄皮提取物有望作為斷奶仔豬的添加劑， 用于抑制或預(yù)防斷奶仔豬的腸道炎癥發(fā)生。Meng 等（2019）研究發(fā)現(xiàn)，在母豬配種后20 d 至妊娠期和哺乳期期間的日糧中添加300 mg/kg 白藜蘆醇， 可顯著改善后代仔豬的斷奶應(yīng)激， 減少仔豬腸道炎癥和腹瀉的發(fā)生。另有研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇還能通過(guò)下調(diào)Toll樣受體4（TLR4）mRNA 和蛋白表達(dá)水平來(lái)抑制斷奶仔豬小腸中關(guān)鍵炎癥因子IL-1β 和TNF-α 的釋放，增加免疫球蛋白的分泌，調(diào)節(jié)斷奶仔豬腸道微生物群，從而減輕腸道炎癥，最終提高腸道免疫功能（Gan 等，2019）。

3.4 白藜蘆醇對(duì)動(dòng)物腸道抗氧化能力的影響 當(dāng)腸道被病原微生物入侵或環(huán)境刺激時(shí)， 使得腸道氧化和抗氧化系統(tǒng)失衡，會(huì)導(dǎo)致自由基（ROS）在細(xì)胞內(nèi)蓄積，容易發(fā)生氧化應(yīng)激，導(dǎo)致動(dòng)物胃腸道結(jié)構(gòu)改變，腸道黏膜通透性升高，誘發(fā)炎癥，腸黏膜屏障功能出現(xiàn)紊亂，最終引起胃腸道功能障礙，而降低動(dòng)物生產(chǎn)性能。研究表明，白藜蘆醇可有效緩解利用小鼠建立的多種疾病模型 （如阿爾茲海默病、白內(nèi)障、妊娠期糖尿病、肝損傷、肺動(dòng)脈高壓） 以及脂多糖引起的機(jī)體氧化損傷等 （陳紅玲等，2019；李芹等，2015；楊永超等，2015；鐘曉東等，2012；林茂等，2009），表明白藜蘆醇在抗氧化方面有很好的治療效果。 Ba 等（2015）研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇可顯著降低小鼠腸道上皮細(xì)胞線粒體內(nèi)總ROS 的產(chǎn)量。 丁亞南等（2017）研究也表明，添加30 mg/kg BW 或60 mg/kg BW 白藜蘆醇可顯著提高大鼠血清中總抗氧化能力和超氧化物歧化酶（SOD）活性，并降低丙二醛濃度，有效緩解大鼠飼喂高脂飼料引起的氧化損傷。 在生長(zhǎng)育肥豬日糧中添加600 mg/kg 白藜蘆醇可以顯著提高血清中過(guò)氧化物酶（CAT）的活性以及抗氧化能力水平（胡瑤蓮等，2019）。此外，白藜蘆醇能改善仔豬腸道氧化還原狀態(tài)，減輕腸上皮細(xì)胞的線粒體損傷（Cao 等，2019），還可增強(qiáng)線粒體生物合成功能，從而緩解宮內(nèi)發(fā)育遲緩哺乳仔豬的肝臟線粒體功能異常（Zhang 等，2017）。 研究證實(shí)，白藜蘆醇能通過(guò)激活Keap1-Nrf2-ARE 信號(hào)通路，促進(jìn)抗氧化基因的表達(dá)， 并下調(diào)NF-kB 轉(zhuǎn)錄因子的活性，調(diào)節(jié)炎癥因子的表達(dá)，并能有效抑制嘔吐毒素引起的仔豬腸道上皮細(xì)胞凋亡，減少線粒體損傷，從而緩解氧化應(yīng)激程度（Yang 等，2019；Turpaev，2012）。 緩解地塞米松引起的肉雞氧化應(yīng)激反應(yīng)，并抑制肉雞氧化應(yīng)激引起的小腸絨毛高度的降低， 從而保護(hù)腸道形態(tài)完整性 （黃超等，2016）。Sridhar 等（2015）發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇還能顯著抑制因黃曲霉毒素B1導(dǎo)致的家禽腸道上皮細(xì)胞核因子E 相關(guān)因子2 （Nrf2） 表達(dá)水平降低。 因此，白藜蘆醇作為強(qiáng)抗氧化劑，具有較強(qiáng)的捕捉和清除自由基的能力，有助于緩解氧化應(yīng)激引起的腸道損傷。

4 小結(jié)

白藜蘆醇具有抗炎和抗氧化作用， 可顯著改善動(dòng)物生產(chǎn)性能和腸道健康， 這可能是通過(guò)增強(qiáng)腸道屏障完整性、改善腸道微生物區(qū)系平衡、調(diào)節(jié)腸道黏膜免疫與抗氧化功能等途徑起作用， 因此白藜蘆醇作為一種新型的飼料添加劑應(yīng)用于畜禽生產(chǎn)中具有廣闊前景。但是，目前有關(guān)白藜蘆醇在不同動(dòng)物應(yīng)用的適宜添加量及其作用機(jī)制尚不明確，未來(lái)需要針對(duì)白藜蘆醇的提取工藝、組合效應(yīng)和作用機(jī)制等方面開(kāi)展研究證實(shí)。