紅藻和綠藻對豬腸道健康的促進作用

海藻中含有硫酸多糖，這是在其他植物、酵母菌中未被發現的成分。一項新的研究表明，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。

斷奶期是豬生產系統中最為敏感的時期之一。這個階段的仔豬會同時遇到多種應激，由于免疫系統發育不健全，使其極易受到感染。因此，斷奶仔豬可能會出現很多健康問題，甚至可能導致死亡。

抗生素與養豬健康

在過去的幾十年中，抗生素的使用在改善豬的健康和生產力方面發揮了重要作用。飼料中添加預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，已經證明，在食品動物生產中使用抗生素可能導致耐藥性細菌的出現，這些耐藥性細菌能夠在動物和人類中轉移致病細菌的抗微生物耐藥性。因此，世界上許多國家已經禁止或正在執行禁止在豬飼料中將抗生素作為促進生長的常規手段的新規定。這一趨勢促使人們加強研究，尋找能夠促進動物健康和提高其生產性能的替代生物學活性化合物。

市場上現有的大多數飼料抗生素替代品具有不同的機制，但目標是相同的：通過調節腸道微生物的平衡，預防腸道菌群失調。調控動物的免疫功能是激發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。當對病原體和毒素起屏障作用時，腸道局部免疫應答是由腸黏膜中存在的大量免疫細胞和其活性決定的。

動物體中約70 %的免疫細胞位于腸道（腸相關淋巴組織）。腸道黏膜被認為是一個動態的物理屏障，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，它主要由杯狀細胞分泌的黏蛋白的糖蛋白組成；以及緊密連接是封閉2個相鄰上皮細胞之間的細胞旁通路的蛋白質復合物。因此，支持屏障功能和增強胃腸道局部免疫應答將對動物的全身免疫狀態和整體性能產生積極作用。

海藻提取物特異性

圖1 紅藻

圖2 綠藻

海藻細胞壁主要由水溶性硫酸多糖組成，其結構復雜。特別是支鏈構象、稀有糖單元(木糖和鼠李糖)的存在和硫酸化水平，賦予藻類多糖獨特的生物學活性，除了調節免疫應答和增強免疫應答外，還可加強腸黏膜屏障功能。

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胞壁中均未發現）。硫酸多糖與動物的糖胺聚糖具有系統發育相似性這一事實，解釋了它們在動物中的高度反應性和特定的生物學活性。

綠藻提取物

通過用體外模型評價綠藻提取物的作用，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答，并且這種相互作用可控制免疫應答介質的基因表達的轉錄因子快速激活。這些免疫介質涉及多種生物學機制，如B淋巴細胞和T淋巴細胞的增殖和分化；吞噬細胞(巨噬細胞、中性粒細胞和樹突狀細胞)和效應淋巴細胞的募集和激活；以及通過合成進行的細胞間通訊，起到免疫調節劑的作用。因此，綠藻提取物參與調節先天免疫應答和適應性免疫應答相關的防御活動。

紅藻提取物

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

紅藻提取物通過改善2個相鄰細胞的質膜(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來上調腸緊密連接的最佳功能。

此外，紅藻提取物顯示上調黏蛋白靶基因的表達，在調節上皮細胞分化（膜結合），建立黏液層（凝膠形成）和防止病原體定植方面具有至關重要的作用。紅藻提取物在維持腸道黏膜完整性方面發揮作用，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大，黏液層功能更強。

飼料中的替代品

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