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利用海藻提取物优化猪肠道健康
韩浩月 译 靳文广 校 王晶晶 审
摘 要：在现代化养猪生产中，猪肠道健康面临巨大挑战。海藻多糖结构复杂，组成独特，具有较高的生物活性。研究证明，在猪日粮中添加海藻提取物可以改善猪的肠道健康和生长性能。
关键词：海藻提取物；海藻多糖；肠道健康
肠黏膜具有多种生理功能，可以消化和吸收营养物质，此外，由于黏液层的保护和细胞间隙的紧密连接蛋白，肠黏膜还可作为抵抗微生物和毒素的物理屏障。肠黏膜内存在着肠道微生物群和免疫细胞（70％免疫细胞位于肠道黏膜和肠道相关淋巴组织中）。
在现代化动物生产体系中，动物的胃肠道面临着巨大挑战，肠道健康所依赖的微妙平衡可能会遭到破坏。发挥肠道屏障和免疫功能的组织可能被削弱，导致与肠道生态失调相关的消化问题发生率提高。
这种失衡会引发局部和全身炎症，影响动物的整体健康状况和生长性能。
行业面临的挑战是寻找能够保障肠上皮屏障功能和肠道相关淋巴组织 (gut-associated lymphoid tissue，GALT) 的解决方案，以维持良好的肠道健康，从而在不使用抗生素的前提下确保良好的生产性能。
1 海洋巨藻多糖的独特结构特征
海藻的壁多糖结构复杂，组成独特，具有较高的生物活性，在动物上使用时具有其生物特性。
海藻多糖的复杂性和生物活性源于其糖元的性质。海藻多糖的糖元种类繁多，部分较为罕见，如糖醛酸、木糖和鼠李糖；糖苷键的多样性使其具有分支结构，构成硫酸化基团（图 1）。
此外，海藻多糖的聚阴离子结构和可溶性增强了其活性，有利于被宿主细胞识别。硫酸化多糖是巨藻的特征，而在陆生植物、淡水微藻或酵母细胞壁中均未发现。
法国欧密斯(Olmix)集团的海洋生物活性成分提取技术引导了饲料产品奥吉素(Algimun)的开发，该产品基于两种生物活性巨藻提取物的组合：MSP BARRIER，一种红藻提取物，可增强肠道屏障功能；MSP IMMUNITY，一种绿藻提取物，可调节先天性和适应性免疫反应。事实证明，Algimun生物活性分子能够耐受饲料加工，尤其是热加工和膨化。
2 巨藻提取物可改善肠道健康
最近的体外试验表明，MSP BARRIER能够上调肠道紧密连接蛋白和黏蛋白相关蛋白的表达，这些蛋白对肠上皮屏障的正常功能至关重要。研究证实，MSP BARRIER可以上调调控跨膜蛋白(CLND-2)和支架蛋白(ZO-1)合成的基因表达，这些蛋白对紧密连接复合体的最佳功能必不可少。
此外，MSP BARRIER能够上调构建黏液层（MUC-2和MUC-4）和预防病原体定植所必需的基因表达。
MSP BARRIER能够提高肠道完整性，试验发现，当与产肠毒素大肠杆菌K88 1305菌株一同培养时，从新生仔猪肠道分离的分化和极化的猪肠道上皮细胞的跨膜电阻 (trans-epithelial electrical resistance，TEER) 增大。
结果表明，当猪肠道上皮细胞与大肠杆菌K88 1305以及MSP BARRIER一起培养时，在感染后的10 h内，其TEER高于阳性对照组。这表明在感染后的10 h内，MSP BARRIER可维持肠道上皮细胞的完整性和屏障功能。
体内研究已证实，MSP BARRIER含有促进肠道完整性的生物活性物质。在诱导特定应激的动物模型中，动物的肠道上皮细胞会产生强烈的促炎反应，导致通透性增加，而MSP BARRIER能够减少异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate，FITC)-葡聚糖（肠道通透性标志物）进入血液的细胞旁途径（图 2）。
MSP BARRIER添加剂增强了肠道上皮细胞的屏障功能，这是先天性免疫系统抵御病原体和毒素的第一防线（通过的标志物显著减少）。
与法国农业科学研究院合作的一项研究证实，MSP IMMUNITY在体外模型（猪肠道上皮细胞系）中具有调节免疫介质表达的生物活性，包括识别与该活性相关的代谢途径。
Berri等（2016）首次指出，MSP IMMUNITY对参与先天性免疫和适应性免疫反应中防御机制的一系列免疫介质的基因转录具有积极影响，其中包括吞噬细胞和抗原呈递细胞的招募和激活、B淋巴细胞和T淋巴细胞的分化和增殖。此外，由于其抗炎特性还能够诱导免疫耐受。
体内研究进一步证实了MSP IMMUNITY在猪体内的免疫调节特性，即有利于母猪通过初乳和常乳向仔猪的免疫转移。
3 对肠道健康和生长性能的影响
维持肠黏膜的完整性和调节免疫系统对确保仔猪在过渡期的肠道健康至关重要。在商业饲养条件下，在过渡期给仔猪使用奥吉素产品，在教槽期（从第21天到第35天）和保育期（从第35天至第64天）分别添加2 kg/t和1.5 kg/t奥吉素，与对照组相比，炎症水平降低（触珠蛋白水平降低16％），需要治疗的仔猪比例显著降低（降低57％，P＜0.01），生长性能提高（试验结束时体重多增加300 g）。
4 提高盈利能力
在哺乳母猪料中添加奥吉素（从母猪分娩前7天至仔猪断奶），有益于母猪（与对照组相比，初乳中IgG水平增加25％）和哺乳仔猪健康。
与对照组母猪所产仔猪相比，添加 Algimun产品的母猪所产仔猪接受与肠道紊乱有关的治疗更少（减少25％，P＜0.01），断奶体重更高（增加360 g，P=0.056），平均日增重更高（增加18 g/d，P＜0.05)。
因此，添加奥吉素的母猪免疫状态更佳，这有利于所产仔猪的健康和生长性能，从而提高净收益（增长10％，每头母猪增加7.75 欧元）。
5 小结
简而言之，奥吉素可作为一种天然的替代饲料策略，通过增强肠道屏障功能、维护幼龄动物和应激期间免疫系统的发育，改善健康和生长性能，并促进母猪向仔猪的免疫转移。
这样做可以在减少猪场使用抗生素和高剂量氧化锌方面发挥重要作用。
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