白藜蘆醇改善動物生長性能和腸道健康的研究進展

王其龍， 楊景森， 王 麗， 朱 翠

（1.佛山科學技術學院生命科學與工程學院，廣東佛山528225；2.廣東省農業科學院動物科學研究所，廣東廣州510640）

在養殖過程中抗生素使用的不規范或濫用會導致耐藥菌株的產生、 畜禽產品中抗生素超標、環境資源污染等負面影響，這使得許多國家相繼出臺政策禁止抗生素作為飼料的促生長劑使用。 因此，在飼料全面禁抗的前提下， 尋找安全有效的減抗、替抗產品迫在眉睫。

近年來， 植物提取物是研究較多的抗生素替代品之一。白藜蘆醇（Resveratrol）是一種具有較強抗氧化和抗炎活性的植物提取物， 在臨床上的研究已證實其能夠起到抗腫瘤、 抗菌和免疫調節等功效。因此，白藜蘆醇在動物生產中的應用也逐漸引起越來越多的關注。 本文主要綜述了白藜蘆醇的理化性質及其對動物生產性能和腸道健康影響的研究進展， 為白藜蘆醇作為植物提取物在動物生產中的合理應用提供科學依據。

1 白藜蘆醇的理化性質

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，其分子量為228.25，呈無味、灰白色或白色粉末，較難溶于水，易溶于有機溶劑。 白藜蘆醇在低溫、避光條件下較為穩定，在堿性環境中不穩定， 在機體內被吸收、 代謝、 消除迅速。Mayangsari 和Suzuki（2018）認為，白藜蘆醇具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤、抗病毒和調節糖脂代謝等多種重要的生物學功能，目前已廣泛應用于醫藥、保健、食品等領域，在防治心血管疾病、癌癥、糖尿病、炎癥、神經紊亂和衰老等方面具有良好效果。近年來， 越來越多的研究證實白藜蘆醇可以改善動物生長性能和腸道健康， 可保護人和小鼠的胃腸道免受氧化應激和炎癥損傷 （Wang 等，2016；Da Silva 等，2015）。

2 白藜蘆醇在動物生產中的應用效果

近年來，國內外許多研究結果顯示，在飼料中添加適宜的白藜蘆醇對改善不同動物的生長性能具有良好效果，可顯著提高采食量和日增重，改善飼料報酬，詳見表1。

3 白藜蘆醇對改善動物腸道健康和穩態的作用

腸道內貯存著大量的微生物， 在維持機體正常營養生理、營養物質消化、腸道免疫功能和內分泌功能中發揮著非常重要的作用， 因此腸道健康對維持動物機體健康十分重要。研究表明，白藜蘆醇具有抗炎、抗氧化的功效，能夠調節腸道菌群，恢復腸道形態和機能，增強腸道免疫力，從而保護動物腸道健康。

表1 白藜蘆醇在動物生產中的應用效果

3.1 白藜蘆醇對動物腸黏膜屏障的保護作用腸黏膜屏障作為腸道屏障的重要組成部分， 是機體抵御病原菌入侵的第一道防線（Runkle 和Mu，2013）。 腸上皮細胞的完整性被破壞后，腸道黏膜的緊密連接蛋白表達量下降，腸道通透性增加，提高了腸道上皮與細菌和有害物質接觸幾率， 引起腸道細菌移位，從而加重腸道黏膜的損傷程度，并誘發全身性炎癥 （Shim 等，2017）。 Mayangsari 和Suzuki（2018）研究發現，白藜蘆醇可以保護人Caco-2 結腸上皮細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抑制大鼠腸上皮細胞的凋亡，來維護腸道屏障的完整，減輕腸道損傷（Zhao 等，2018）。Chen 等（2017）研究表明，熱應激不僅會抑制動物腸道發育， 造成營養物質吸收不良，還會引起腸黏膜屏障受損，導致血液中D-乳酸濃度升高，二胺氧化酶活性增強。 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，間接緩解由熱應激引起的家禽腸道結構損傷（Zhang等，2017）。此外，白藜蘆醇能減輕氧化應激造成的仔豬腸道損傷，有效保護腸道屏障完整性。Cao 等（2019）發現，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 表達水平，有效地保護其腸道屏障。 由此可見，白藜蘆醇能有效緩解動物的腸道黏膜損傷，保護腸黏膜屏障功能的完整性。

3.2 白藜蘆醇對動物腸道微生物的調節作用動物腸道微生物的基因數量是宿主總基因的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影響動物健康。研究表明，腸道微生物通過與宿主以及腸道微生物之間的互作關系，調節動物機體生理穩態、消化吸收、免疫平衡和代謝過程（Lozupone 等，2012；Zhu 等，2010；Hara 等，2006）。 因此，維持腸道微生態的平衡對宿主的正常功能和發育至關重要。 Zhang 等（2017）研究表明， 白藜蘆醇可以調節動物的腸道微生物區系平衡。例如，在日糧中添加白藜蘆醇可顯著增加熱應激條件下肉雞空腸乳酸桿菌和雙歧桿菌的數量，并減少大腸桿菌的數量。在小鼠上的研究也表明，添加白藜蘆醇（200 mg/kg，連續飼喂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，并能逆轉因2，4，6-三硝基苯磺酸（TNBS）誘導的小鼠結腸炎所致的菌群失調（Rasheed 等，2019；Qiao 等，2014）。 Yu 等（2019）研究表明，灌服40 mg/kg 白藜蘆醇還能通過腦腸軸調節大鼠回腸和結腸中五羥色胺的產生， 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合添加時，顯著提高了丁酸產生菌的比例， 并顯著抑制了與疾病和炎癥有關的細菌生長（Yang 等，2019）。可見，白藜蘆醇對動物腸道菌群的多樣性、 菌群結構的穩定性和代謝產物的產生有促進作用， 有助于維持動物機體的健康穩態。

3.3 白藜蘆醇對動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淋巴免疫組織（GALT）和結構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物機體。 劉麗莉（2014）研究發現，在熱應激狀態下，白藜蘆醇可以增加烏骨雞空腸、 回腸黏膜上皮層杯狀細胞和淋巴細胞的數量， 降低熱休克蛋白HSP70 和HSP90 的表達，抑制炎癥因子，提高表皮生長因子的分泌，從而促進受損的腸道黏膜細胞增殖和修復。 胡瑤蓮等 （2019） 研究表明， 在生長育肥豬日糧中添加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， 用于抑制或預防斷奶仔豬的腸道炎癥發生。Meng 等（2019）研究發現，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激， 減少仔豬腸道炎癥和腹瀉的發生。另有研究發現，白藜蘆醇還能通過下調Toll樣受體4（TLR4）mRNA 和蛋白表達水平來抑制斷奶仔豬小腸中關鍵炎癥因子IL-1β 和TNF-α 的釋放，增加免疫球蛋白的分泌，調節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 白藜蘆醇對動物腸道抗氧化能力的影響 當腸道被病原微生物入侵或環境刺激時， 使得腸道氧化和抗氧化系統失衡，會導致自由基（ROS）在細胞內蓄積，容易發生氧化應激，導致動物胃腸道結構改變，腸道黏膜通透性升高，誘發炎癥，腸黏膜屏障功能出現紊亂，最終引起胃腸道功能障礙，而降低動物生產性能。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、白內障、妊娠期糖尿病、肝損傷、肺動脈高壓） 以及脂多糖引起的機體氧化損傷等 （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）研究發現，白藜蘆醇可顯著降低小鼠腸道上皮細胞線粒體內總ROS 的產量。 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，減輕腸上皮細胞的線粒體損傷（Cao 等，2019），還可增強線粒體生物合成功能，從而緩解宮內發育遲緩哺乳仔豬的肝臟線粒體功能異常（Zhang 等，2017）。 研究證實，白藜蘆醇能通過激活Keap1-Nrf2-ARE 信號通路，促進抗氧化基因的表達， 并下調NF-kB 轉錄因子的活性，調節炎癥因子的表達，并能有效抑制嘔吐毒素引起的仔豬腸道上皮細胞凋亡，減少線粒體損傷，從而緩解氧化應激程度（Yang 等，2019；Turpaev，2012）。 緩解地塞米松引起的肉雞氧化應激反應，并抑制肉雞氧化應激引起的小腸絨毛高度的降低， 從而保護腸道形態完整性 （黃超等，2016）。Sridhar 等（2015）發現，白藜蘆醇還能顯著抑制因黃曲霉毒素B1導致的家禽腸道上皮細胞核因子E 相關因子2 （Nrf2） 表達水平降低。 因此，白藜蘆醇作為強抗氧化劑，具有較強的捕捉和清除自由基的能力，有助于緩解氧化應激引起的腸道損傷。

4 小結

白藜蘆醇具有抗炎和抗氧化作用， 可顯著改善動物生產性能和腸道健康， 這可能是通過增強腸道屏障完整性、改善腸道微生物區系平衡、調節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用于畜禽生產中具有廣闊前景。但是，目前有關白藜蘆醇在不同動物應用的適宜添加量及其作用機制尚不明確，未來需要針對白藜蘆醇的提取工藝、組合效應和作用機制等方面開展研究證實。