減少抗生素使用量的利器

任淑靜 唐彩琰 潘雪男

摘? 要：在現代動物生產中，動物的胃腸道時常受到挑戰，法國歐密斯集團開發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，文章對相關產品的性能進行了簡要介紹。

關鍵詞：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

在現代畜牧生產體系中，動物的胃腸道時常受到挑戰，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，這種情況會導致由生態失調引發的消化問題出現高發生率。胃腸道功能失衡會使動物出現局部炎癥反應和全身炎癥反應，影響它們的健康狀況和生長性能。養殖行業面臨的挑戰是找出能夠支持腸黏膜屏障功能和腸道相關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性能。最近的科學研究證明，飼料中的海洋巨藻多糖有可能會成為調節免疫功能和增強腸道屏障功能的可靠介質，從而提高動物對外部攻擊的適應性。

1? 巨藻提取物的特異性

海藻多糖結構復雜，組成獨特，具有較高的反應活性，這解釋了其在喂給動物時所表現出的生物學特性。海藻多糖的復雜性和生物反應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構，并含有硫酸鹽基團。

此外，海藻多糖的聚陰離子結構和可溶性提高了它們的反應活性，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，成功開發的奧吉素?（Algimun?）引領飼用海藻提取物產品的潮頭（圖1）。該產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? 免疫調節特性

歐密斯集團與法國國家農業科學研究院（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）中的免疫介質轉錄，包括識別參與這種激活作用的代謝途徑。Berri等（2006）首先強調，綠藻提取物能對參與先天性免疫反應和獲得性免疫反應中防御機制的一系列體外免疫介質的基因轉錄產生積極的影響，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產生免疫耐受。

體內研究進一步證實綠藻提取物具有免疫調節功能，即可提高肉雞體內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）從母豬向仔豬轉移。

歐密斯集團與法國腸道生物技術開發公司（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。

結果表明，紅藻提取物能夠上調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合物發揮最佳功能具有至關重要的作用。此外，紅藻提取物能上調黏蛋白靶向基因的表達，這些基因在調節上皮細胞分化（膜結合）、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揮重要作用。這些結果在一項由法國國家健康與醫學研究院（INSERM）進行的科學研究中得到了證實，研究人員給處于應激狀態（已知會誘發腸道炎癥的模型）的小鼠飼喂紅藻產品，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量。因此，給處于應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? 復合海藻提取物應用效果

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合物）后，生產性能顯著提高（平均日增重提高2.3%，飼料轉化率降低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品后，所分泌初乳的質量明顯高于不喂該產品的對照組母豬的（IgG水平提高25%）。這有利于提高試驗組母豬所產仔豬的技術指標：與對照組母豬相比，試驗組母豬所需的獸醫治療成本減少25%（P<0.01），所產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，與未飼喂該產品的對照組仔豬相比，仔豬飼喂該產品后，炎癥狀態明顯降低（結合珠蛋白水平下降16%），需要進行獸醫治療的仔豬減少? ? ? ? ? 57%（P<0.01）（圖2），生產性能有所提高（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性能，從而減少養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品專家）