減少抗生素使用量的利器

任淑靜 唐彩琰 潘雪男

摘? 要：在現(xiàn)代動物生產(chǎn)中，動物的胃腸道時常受到挑戰(zhàn)，法國歐密斯集團開發(fā)出一些特殊的巨藻多糖來支持免疫功能及腸道上皮的完整性，以期減少抗生素的使用量，文章對相關(guān)產(chǎn)品的性能進行了簡要介紹。

關(guān)鍵詞：海藻;提取物;免疫功能;緊密連接;抗生素

中圖分類號：S816 文獻標志碼：C 文章編號：1001-0769（2020）08-0082-03

在現(xiàn)代畜牧生產(chǎn)體系中，動物的胃腸道時常受到挑戰(zhàn)，腸道健康所依賴的微妙平衡也可能會遭到破壞。組成腸道屏障及免疫功能的成分被削弱，這種情況會導(dǎo)致由生態(tài)失調(diào)引發(fā)的消化問題出現(xiàn)高發(fā)生率。胃腸道功能失衡會使動物出現(xiàn)局部炎癥反應(yīng)和全身炎癥反應(yīng)，影響它們的健康狀況和生長性能。養(yǎng)殖行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是找出能夠支持腸黏膜屏障功能和腸道相關(guān)淋巴組織的解決方案，以保持動物健康，從而確保在不需要抗生素的情況下取得良好的生產(chǎn)性能。最近的科學(xué)研究證明，飼料中的海洋巨藻多糖有可能會成為調(diào)節(jié)免疫功能和增強腸道屏障功能的可靠介質(zhì)，從而提高動物對外部攻擊的適應(yīng)性。

1? 巨藻提取物的特異性

海藻多糖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組成獨特，具有較高的反應(yīng)活性，這解釋了其在喂給動物時所表現(xiàn)出的生物學(xué)特性。海藻多糖的復(fù)雜性和生物反應(yīng)性源于糖單元的特性，這些糖單元種類繁多，有的也很罕見，如糖醛酸、木糖和鼠李糖。糖苷鍵的多樣化使它們擁有分支結(jié)構(gòu)，并含有硫酸鹽基團。

此外，海藻多糖的聚陰離子結(jié)構(gòu)和可溶性提高了它們的反應(yīng)活性，便于被宿主細胞識別。巨藻的特點是擁有硫酸化多糖（陸生植物、淡水微藻或酵母細胞壁均不含硫酸化多糖）。法國歐密斯集團20多年來一直致力于研究海洋生物技術(shù)，成功開發(fā)的奧吉素?（Algimun?）引領(lǐng)飼用海藻提取物產(chǎn)品的潮頭（圖1）。該產(chǎn)品以兩種生物活性巨藻提取物MSP?BARRIER和MSP?IMMUNITY為主要成分，前者是一種紅藻提取物，可增強動物腸道的屏障功能;后者是一種綠藻提取物，可增強動物的先天性免疫力和獲得性免疫力。

2? 免疫調(diào)節(jié)特性

歐密斯集團與法國國家農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院（Institut Nationale de la Recherche Agronomigue，INRA）合作研究，證明了綠藻提取物能夠影響體外模型（豬小腸上皮細胞，IPEC-1）中的免疫介質(zhì)轉(zhuǎn)錄，包括識別參與這種激活作用的代謝途徑。Berri等（2006）首先強調(diào)，綠藻提取物能對參與先天性免疫反應(yīng)和獲得性免疫反應(yīng)中防御機制的一系列體外免疫介質(zhì)的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生積極的影響，尤其是會影響抗原提呈細胞（如樹突狀細胞和巨噬細胞等）的招募和激活以及B淋巴細胞和T淋巴細胞的分化和增殖，同時由于其具有抗炎作用而能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生免疫耐受。

體內(nèi)研究進一步證實綠藻提取物具有免疫調(diào)節(jié)功能，即可提高肉雞體內(nèi)單核細胞和異嗜白細胞的防御活性，促進乳源性免疫（通過初乳和常乳）從母豬向仔豬轉(zhuǎn)移。

歐密斯集團與法國腸道生物技術(shù)開發(fā)公司（Intestinal Biotech Development）合作進行了一系列試驗，用體外模型評估了紅藻提取物對動物腸道屏障功能的影響，其中包括用黏液分泌人結(jié)腸癌細胞（HT-29 MTX）評估該提取物對黏蛋白的作用，用腸上皮樣人結(jié)直腸腺癌細胞（Caco-2）評估該提取物對腸道緊密連接蛋白的影響。

結(jié)果表明，紅藻提取物能夠上調(diào)跨膜蛋白和支架蛋白的基因表達，這些蛋白對多蛋白連接復(fù)合物發(fā)揮最佳功能具有至關(guān)重要的作用。此外，紅藻提取物能上調(diào)黏蛋白靶向基因的表達，這些基因在調(diào)節(jié)上皮細胞分化（膜結(jié)合）、建立黏液層（形成凝膠）和防止病原體定植上具有重要作用。

通過使緊密連接更緊密和使黏液層的功能更豐富，紅藻提取物在維持腸道黏膜完整性上可發(fā)揮重要作用。這些結(jié)果在一項由法國國家健康與醫(yī)學(xué)研究院（INSERM）進行的科學(xué)研究中得到了證實，研究人員給處于應(yīng)激狀態(tài)（已知會誘發(fā)腸道炎癥的模型）的小鼠飼喂紅藻產(chǎn)品，能夠顯著減少異硫氰酸熒光素標記硫磺酸（腸道通透性標記物）通過細胞旁路通道進入血液的數(shù)量。因此，給處于應(yīng)激中的動物飼喂紅藻提取物可顯著增強其腸道屏障功能，而腸道屏障是機體抵御病原體和毒素的第一條防線。

3? 復(fù)合海藻提取物應(yīng)用效果

與對照組肉雞相比，試驗組肉雞飼喂奧吉素?（紅藻提取物和綠藻提取物的復(fù)合物）后，生產(chǎn)性能顯著提高（平均日增重提高2.3%，飼料轉(zhuǎn)化率降低1.8，最大呼氣流量提高3%），同時死亡率明顯下降（4.5%），試驗所在集約化肉雞場（40萬羽肉雞參與試驗）每羽肉雞的凈收益增加0.03歐元。

試驗組母豬喂給海藻提取物產(chǎn)品后，所分泌初乳的質(zhì)量明顯高于不喂該產(chǎn)品的對照組母豬的（IgG水平提高25%）。這有利于提高試驗組母豬所產(chǎn)仔豬的技術(shù)指標：與對照組母豬相比，試驗組母豬所需的獸醫(yī)治療成本減少25%（P<0.01），所產(chǎn)仔豬的斷奶體重增加360 g（P=0.056），凈收益提高10%（每頭母豬增加7.75歐元）。仔豬試驗顯示，與未飼喂該產(chǎn)品的對照組仔豬相比，仔豬飼喂該產(chǎn)品后，炎癥狀態(tài)明顯降低（結(jié)合珠蛋白水平下降16%），需要進行獸醫(yī)治療的仔豬減少? ? ? ? ? 57%（P<0.01）（圖2），生產(chǎn)性能有所提高（試驗期末體重增加300 g）。

這些試驗證實，含有紅藻提取物和綠藻提取物的奧吉素?可以在飼料策略中作為抗生素的一種天然替代品，提高動物的健康水平和生產(chǎn)性能，從而減少養(yǎng)殖場的抗生素使用量。

原題名：Algae：A tool for antibiotic reduction（英文）

原作者：Maria Garcia Suarez（法國歐密斯集團飼料產(chǎn)品專家）