利用海藻提取物優(yōu)化豬腸道健康

韓浩月 譯自，Vol.36(2022)，№8：26～27

靳文廣 校 王晶晶 審

腸黏膜具有多種生理功能，可以消化和吸收營養(yǎng)物質(zhì)，此外，由于黏液層的保護和細胞間隙的緊密連接蛋白，腸黏膜還可作為抵抗微生物和毒素的物理屏障。腸黏膜內(nèi)存在著腸道微生物群和免疫細胞（70%免疫細胞位于腸道黏膜和腸道相關(guān)淋巴組織中）。

在現(xiàn)代化動物生產(chǎn)體系中，動物的胃腸道面臨著巨大挑戰(zhàn)，腸道健康所依賴的微妙平衡可能會遭到破壞。發(fā)揮腸道屏障和免疫功能的組織可能被削弱，導(dǎo)致與腸道生態(tài)失調(diào)相關(guān)的消化問題發(fā)生率提高。

這種失衡會引發(fā)局部和全身炎癥，影響動物的整體健康狀況和生長性能。

行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是尋找能夠保障腸上皮屏障功能和腸道相關(guān)淋巴組織 (gutassociated lymphoid tissue，GALT) 的解決方案，以維持良好的腸道健康，從而在不使用抗生素的前提下確保良好的生產(chǎn)性能。

1 海洋巨藻多糖的獨特結(jié)構(gòu)特征

海藻的壁多糖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組成獨特，具有較高的生物活性，在動物上使用時具有其生物特性。

海藻多糖的復(fù)雜性和生物活性源于其糖元的性質(zhì)。海藻多糖的糖元種類繁多，部分較為罕見，如糖醛酸、木糖和鼠李糖；糖苷鍵的多樣性使其具有分支結(jié)構(gòu)，構(gòu)成硫酸化基團（圖 1）。

此外，海藻多糖的聚陰離子結(jié)構(gòu)和可溶性增強了其活性，有利于被宿主細胞識別。硫酸化多糖是巨藻的特征，而在陸生植物、淡水微藻或酵母細胞壁中均未發(fā)現(xiàn)。

法國歐密斯(Olmix) 集團的海洋生物活性成分提取技術(shù)引導(dǎo)了飼料產(chǎn)品奧吉素(Algimun) 的開發(fā)，該產(chǎn)品基于兩種生物活性巨藻提取物的組合：MSP BARRIER，一種紅藻提取物，可增強腸道屏障功能；MSP IMMUNITY，一種綠藻提取物，可調(diào)節(jié)先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)。事實證明，Algimun 生物活性分子能夠耐受飼料加工，尤其是熱加工和膨化。

2 巨藻提取物可改善腸道健康

最近的體外試驗表明，MSP BARRIER 能夠上調(diào)腸道緊密連接蛋白和黏蛋白相關(guān)蛋白的表達，這些蛋白對腸上皮屏障的正常功能至關(guān)重要。研究證實，MSP BARRIER 可以上調(diào)調(diào)控跨膜蛋白(CLND-2) 和支架蛋白(ZO-1) 合成的基因表達，這些蛋白對緊密連接復(fù)合體的最佳功能必不可少。

此外，MSP BARRIER 能夠上調(diào)構(gòu)建黏液層（MUC-2 和MUC-4）和預(yù)防病原體定植所必需的基因表達。

MSP BARRIER 能夠提高腸道完整性，試驗發(fā)現(xiàn)，當與產(chǎn)腸毒素大腸桿菌K88 1305 菌株一同培養(yǎng)時，從新生仔豬腸道分離的分化和極化的豬腸道上皮細胞的跨膜電阻 (transepithelial electrical resistance，TEER)增大。

結(jié)果表明，當豬腸道上皮細胞與大腸桿菌K88 1305 以及MSP BARRIER 一起培養(yǎng)時，在感染后的10 h 內(nèi)，其TEER 高于陽性對照組。這表明在感染后的10 h 內(nèi)，MSP BARRIER 可維持腸道上皮細胞的完整性和屏障功能。

體內(nèi)研究已證實，MSP BARRIER 含有促進腸道完整性的生物活性物質(zhì)。在誘導(dǎo)特定應(yīng)激的動物模型中，動物的腸道上皮細胞會產(chǎn)生強烈的促炎反應(yīng)，導(dǎo)致通透性增加，而MSP BARRIER 能夠減少異硫氰酸熒光素(fluorescein isothiocyanate，F(xiàn)ITC)-葡聚糖（腸道通透性標志物）進入血液的細胞旁途徑（圖 2）。

MSP BARRIER 添加劑增強了腸道上皮細胞的屏障功能，這是先天性免疫系統(tǒng)抵御病原體和毒素的第一防線（通過的標志物顯著減少）。

與法國農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院合作的一項研究證實，MSP IMMUNITY 在體外模型（豬腸道上皮細胞系）中具有調(diào)節(jié)免疫介質(zhì)表達的生物活性，包括識別與該活性相關(guān)的代謝途徑。

Berri 等（2016）首次指出，MSP IMMUNITY對參與先天性免疫和適應(yīng)性免疫反應(yīng)中防御機制的一系列免疫介質(zhì)的基因轉(zhuǎn)錄具有積極影響，其中包括吞噬細胞和抗原呈遞細胞的招募和激活、B 淋巴細胞和T 淋巴細胞的分化和增殖。此外，由于其抗炎特性還能夠誘導(dǎo)免疫耐受。

體內(nèi)研究進一步證實了MSP IMMUNITY 在豬體內(nèi)的免疫調(diào)節(jié)特性，即有利于母豬通過初乳和常乳向仔豬的免疫轉(zhuǎn)移。

3 對腸道健康和生長性能的影響

維持腸黏膜的完整性和調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)對確保仔豬在過渡期的腸道健康至關(guān)重要。在商業(yè)飼養(yǎng)條件下，在過渡期給仔豬使用奧吉素產(chǎn)品，在教槽期（從第21 天到第35 天）和保育期（從第35 天至第64 天）分別添加2 kg/t 和1.5 kg/t 奧吉素，與對照組相比，炎癥水平降低（觸珠蛋白水平降低16%），需要治療的仔豬比例顯著降低（降低57%，P＜0.01），生長性能提高（試驗結(jié)束時體重多增加300 g）。

4 提高盈利能力

在哺乳母豬料中添加奧吉素（從母豬分娩前7 天至仔豬斷奶），有益于母豬（與對照組相比，初乳中IgG 水平增加25%）和哺乳仔豬健康。

與對照組母豬所產(chǎn)仔豬相比，添加Algimun 產(chǎn)品的母豬所產(chǎn)仔豬接受與腸道紊亂有關(guān)的治療更少（減少25%，P＜0.01），斷奶體重更高（增加360 g，P=0.056），平均日增重更高（增加18 g/d，P＜0.05)。

因此，添加奧吉素的母豬免疫狀態(tài)更佳，這有利于所產(chǎn)仔豬的健康和生長性能，從而提高凈收益（增長10%，每頭母豬增加7.75 歐元）。

5 小結(jié)

簡而言之，奧吉素可作為一種天然的替代飼料策略，通過增強腸道屏障功能、維護幼齡動物和應(yīng)激期間免疫系統(tǒng)的發(fā)育，改善健康和生長性能，并促進母豬向仔豬的免疫轉(zhuǎn)移。

這樣做可以在減少豬場使用抗生素和高劑量氧化鋅方面發(fā)揮重要作用。