二氢杨梅素的生物学功能及其在养鸡生产中的研究进展_杨玲媛
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文章编号:1004-2342(2023)03-0004-06中图分类号:S816.3文献标识码:A大量研究表明,益生菌具有免疫调节能力,且在调节肠胃粘膜上皮屏障免疫方面发挥着重要的作用。
益生菌可以调节免疫系统中许多细胞的活性,包括天然系统的自然杀伤细胞(NKs )、树突状细胞(DC )、巨噬细胞、上皮细胞和粒细胞,以及适应系统Th1、Th2、Th17、Treg 、TC 和B 细胞,从而调节细胞因子分泌水平[1]。
FDA 和WHO 联合提出益生菌最新的定义为“当给予足够量的活微生物时,对宿主健康有益”。
广泛被使用的益生菌分别为鼠李糖乳杆菌、雷氏乳杆菌、双歧杆菌和某些干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌群、凝结芽孢杆菌、大肠杆菌Nissle 1917菌株、某些肠球菌,特别是粪肠球菌SF68,以及布氏酵母[2]。
随着人们对益生菌的研究更为广泛和深入,开始出现“幽灵益生菌”、“副益生菌”等物质研究发现这些物质具有与益生菌相似的免疫功能,例如灭活益生菌细胞、细胞组成成分以及细胞代谢物等,对动物和人类机体具有有益作用[3]。
后生元在人类食物和药品的领域研究较多,但是在畜禽生产领域后生元相对研究较少。
根据益生菌抗菌[4]和调节免疫作用[5],后生元具有可用于作为畜禽替代抗生素饲料添加剂的潜能,给后生元在畜禽生产应用上带来新的启发。
因此,本文将对后生元定义、特点和组成、益生机制及其在畜禽生产上的应用进行综述。
1后生元1.1后生元定义及其优势2019年,国际益生元和益生菌科学协会(ISAPP )将后生元定义为“对宿主健康有益的无生命微生物和/或其成分的制剂”,并且有效的后生元必须含有对观察到的健康有益的灭活微生物细胞或细胞成分,无论是否含有代谢物[6]。
虽然后生元对动物和人类机体具体作用机制暂不清晰,但研究表明细菌上清液(如短链脂肪酸、有机酸、酶和细菌素等)、细菌细胞组分(内外多糖、磷壁酸、肽聚糖和表面蛋白等)和灭活细菌可给动物和人类机体带来积极的效应,如促进免疫应答、抗肿瘤、预防感染等等[7]。
枯草芽孢杆菌的生理功能及其在畜禽生产中的应用
张关锋;杨泰;宋先凡;徐伟伟;阳治康;陈清华
【期刊名称】《中国畜牧兽医》
【年(卷),期】2024(51)4
【摘要】枯草芽孢杆菌是一类可形成芽孢的具有多种生理功能且对动物机体无毒
副作用的理想益生菌。
在饲料中添加枯草芽孢杆菌具有调节畜禽肠道功能、平衡微生物区系,提高免疫力和促生长等作用。
枯草芽孢杆菌还可以作为饲料发酵菌种,经
发酵后的饲料会降低抗营养因子的含量,提高营养物质的含量,从而促进畜禽对饲料
养分的消化和吸收。
枯草芽孢杆菌内生芽孢的特性,可以保证其在饲料生产和畜禽
内环境条件下的功能稳定性以及作为疫苗表达载体的独特优势。
因此,枯草芽孢杆
菌在畜禽生产中具有十分广阔的应用前景。
作者综述了枯草芽孢杆菌的生物学特性、生理功能及其在畜禽生产中的应用,以期为枯草芽孢杆菌在畜禽生产中的应用提供
一定的参考。
【总页数】9页(P1511-1519)
【作者】张关锋;杨泰;宋先凡;徐伟伟;阳治康;陈清华
【作者单位】湖南农业大学动物科学技术学院;长沙市生物饲料工程技术研究中心;
湖南百宜科技集团有限公司;湖南德邦牧业有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】S816.3
【相关文献】
1.芽孢杆菌的生理功能及其在畜禽生产中的应用
2.枯草芽孢杆菌在畜禽生产中的应用
3.枯草芽孢杆菌的生理功能及其在动物生产中的应用
4.枯草芽孢杆菌在畜禽生产中的应用研究
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凝结芽胞杆菌的生物学功能及其在畜禽生产中的应用研究进展梁新晓;陈丽丹;艾琴;刘小艳;方炳虎【摘要】凝结芽胞杆菌兼具乳酸菌和芽胞杆菌双重生物学功能,因具有良好的耐胃酸、耐胆盐、耐高温和耐储存等性能而受到广泛关注.就凝结芽胞杆菌的生物学功能及其在畜禽生产中的应用进行了综述,以期为凝结芽胞杆菌在畜禽生产中的应用研究提供参考.【期刊名称】《畜牧与饲料科学》【年(卷),期】2019(040)004【总页数】5页(P47-51)【关键词】凝结芽胞杆菌;生物学功能;畜禽生产【作者】梁新晓;陈丽丹;艾琴;刘小艳;方炳虎【作者单位】广东温氏大华农生物科技有限公司,广东云浮 527499;广东温氏大华农生物科技有限公司,广东云浮 527499;广东温氏大华农生物科技有限公司,广东云浮 527499;广东温氏大华农生物科技有限公司,广东云浮 527499;广东温氏大华农生物科技有限公司,广东云浮 527499【正文语种】中文【中图分类】S816.7;S815.1由于抗生素在畜禽生产中的滥用带来了细菌耐药性、药物残留、肠道菌群失调等问题,而益生菌因其具有功能全面、安全等优点已成为替带抗生素的热门产品之一。
凝结芽胞杆菌(Bacillus coagulans)是一种可以产生乳酸的芽胞杆菌,具有耐胃酸、耐胆盐、耐高温等抗逆性强的特点,且具有免疫增强、抗菌、促消化等生理功能[1]。
诸多研究表明,凝结芽胞杆菌作为饲料添加剂可以改善畜禽健康,并提高其生产性能。
1 凝结芽胞杆菌的生物学特性凝结芽胞杆菌在分类学上属硬(或厚)壁菌门,芽胞杆菌属,革兰染色阳性,兼性厌氧菌。
菌体呈杆状,大小(0.7~0.8)μm×(3.0~5.0)μm,端生芽胞,无鞭毛,其最适生长温度为37~40 ℃,pH 值为6.6~7.0,菌落呈扁平圆形,不透明白色,有光泽,边缘整齐[2]。
凝结芽胞杆菌兼具乳酸菌和芽胞杆菌的双重特性,能利用小分子糖类产生L(+)-乳酸,属同型乳酸发酵。
作综述132tiij料研究FEED RESEARCH NO.20 2021微澡在蛋鸡词料中的应用研光进展龙菲平(国投生物科技投资有限公司国投微藻生物科技中心微藻生物能源与资源北京市重点实验室,北京1〇〇〇34)摘要:微藻富含蛋白质、不饱和脂肪酸、类胡萝卜素、多糖和微量元素等成分。
微藻能够为蛋鸡提供营养,提高蛋鸡的抗病力、抗应激和抗氧化能力,改善蛋鸡的生产性能,增加鸡蛋的多不饱和脂肪酸含量,降低蛋黄中胆固醇含量,改善蛋黄颜色,延长鸡蛋货架期。
文章综述微藻在蛋鸡饲料中的应用研究进展,为蛋鸡养殖从业者开发微藻饲料提供参考。
关键词:微藻;蛋鸡;饲料;蛋白原料中图分类号:S831.5 文献标识码:A文章编号:1002-2813 (2021) 20-01.32-06Doi:10.13557/ki.i s s n l002-2813.2021.20.029Research progress on application of microalgae in layer feedL O N G Fei—pingAbstract:Microalgae are r i c h i n protein,unsaturated f a t t y acids,carotenoids,polysaccharides and t r ace elements.Microalgae can provide n u t r i t i o n for laying hens,improve the disease resistance,s t r e s s resistance and antioxidant capacity,which can improve the production performance of laying hens,increase the content of polyunsaturated f a t t y acids i n eggs,reduce the content of cholesterol i n yolk,improve the color of yolk,and prolong t he shelf l i f e of eggs.The paper reviews the application of microalgae i n layer feed,t o provide a reference for layer breeding prac titio ne rs t o develop microalgae feed.Key words:microalgae;laying hens;feed;protein material微藻是i类形态微小、种类繁多、能够进行光合作 用的单细胞或多细胞的生物,广泛分布于海洋、淡水生 境中,在极端环境中也能够生存m。
中国畜牧兽医2007年第34卷第10期动物营养与饲料科学·奥特奇协办·19·酶制剂在畜禽生产中的应用研究进展王前光k2。
高惠林1。
贺建华2(1.湖南常德职业技术学院,常德415000}2.湖南农业大学动物科技学院,长抄410128)摘要:酶制剂作为3大绿色饲料添加剂(益生素、中草药、酶制剂)之一,能够部分解决饲料资源不足的难题,它的研究,开发与应用已成为动物营养界关注的一个热点I作者综述了酶制剂在畜牧生产应用中的最新研究进展,并初步提出酶制剂开发利用的研究重点。
关键词:酶制剂;畜禽;生产中图分类号:S816.79文献标识码:A文章箱号:1671—7236(2007)10—0019—04酶制剂能部分解决饲料资源不足的难题。
我国畜禽业蓬勃发展,但面临饲料资源短缺的局面,有专家预测,2000~2020年能量饲料缺口将达0.24~0。
83亿t(韩正康,1996),这将成为制约我国饲辩工业和畜牧业可持续发展的首要因素。
酶制剂能够提高饲料原料的利用率,为解决饲料资源不足的难题提供了有效途径。
因此,饲用酶制剂的研究、开发与应用已成为动物营养界关注的一个热点。
在20世纪60年代,国外就对酶制剂进行了研究,自从1975年美国饲料工业首次把微生物酶作为添加荆应用于配合饲料中,在饲养方面取得显著效果后,酶作为饲料添加剂正式登上历史舞台。
到20世纪80年代,国外配合饲料中已普遍使用酶制剂。
饲用酶制剂20世纪90年代初才进入中国,在短短的10多年时间里.已从探索性研究发展到广大养殖者较广泛的认同和使用,发展异常迅速.1酶制剂在家禽生产中的应用1.1在肉鸡日粮申的应用目前,关于饲用酶制剂在家禽日粮中的应用研究国内外有许多报道。
国外大多在高粘度日粮(以大麦、小麦等为基础日粮)中,添加复合酶制剂(含NSP酶),可显著降低肉鸡肠道食糜粘度,改善肉鸡生产性能和提高营养物质利用率(Bedford等,1996,1999;Chot等,1995)。
动物营养学报2020,32(3):1076⁃1083ChineseJournalofAnimalNutrition㊀doi:10.3969/j.issn.1006⁃267x.2020.03.013凝结芽孢杆菌的生物学功能及其在畜禽生产中的应用安济山㊀胡睿智㊀杨㊀玲㊀贺建华∗(湖南农业大学动物科学技术学院,长沙410128)摘㊀要:凝结芽孢杆菌是一种产乳酸的芽孢杆菌,除了具有肠道内乳酸菌和双歧杆菌的双重功效之外,还具有芽孢杆菌属的高抗逆性㊂诸多研究表明,其作为饲料添加剂,凝结芽孢杆菌具有调节动物肠道功能紊乱㊁维持肠道微生态平衡㊁提高机体免疫能力和生产性能等多方面的功效㊂因此,本文主要综述了凝结芽孢杆菌的生物学功能㊁作用机理以及国内外关于凝结芽孢杆菌在畜禽生产中的应用效果,以期为凝结芽孢杆菌在畜禽健康养殖和安全生产中的应用提供有效参考㊂关键词:凝结芽孢杆菌;乳酸;高抗逆性;生物学功能;作用机理;畜禽生产中图分类号:S816.7㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1006⁃267X(2020)03⁃1076⁃08收稿日期:2019-08-31基金项目:湖南省双一流建设专项(kxk201801004)作者简介:安济山(1999 ),男,新疆哈密人,硕士研究生,研究方向为动物营养与饲料科学㊂E⁃mail:1484737060@qq.com∗通信作者:贺建华,教授,博士生导师,E⁃mail:jianhuahy@hunau.net㊀㊀凝结芽孢杆菌(Bacilluscoagulans)于20世纪初在酸败牛奶中被首次发现[1]㊂经几十年来的研究,国内外对其益生特性及安全性已取得权威性认可,现已被中国农业部列为可直接饲用于畜禽生产的新型饲料添加剂㊂相比于胃肠道内固有的重要的乳酸菌和双歧杆菌,凝结芽孢杆菌不仅兼具二者的双重功效,同时,还具备芽孢杆菌属高抗逆性㊁强黏附性㊁分泌消化酶㊁产抑菌物质㊁易于培养与贮存稳定等独特优势[2-3]㊂㊀㊀诸多研究报道表明,作为新型微生态制剂,凝结芽孢杆菌具有调控动物肠道健康等多种生物学功能,主要体现在调节肠道功能紊乱㊁维持肠道菌群平衡㊁改善肠道形态结构㊁增强机体免疫能力㊁促进营养物质吸收代谢以及提高生产性能等方面[4-6],不仅有力地改善了畜禽亚健康与养殖环境污染状况,而且有效避免了饲喂抗生素所带来的药物残留和耐药性等问题,即顺应了当下畜牧养殖业 限抗 和 禁抗 的趋势㊂因此,结合国内外关于凝结芽孢杆菌的研究结果,对凝结芽孢杆菌的生物学功能㊁作用机理及其在畜禽生产中的应用效果作一综述,以期为凝结芽孢杆菌在畜禽生产中更合理的应用提供有效参考㊂1 凝结芽孢杆菌的生理特性㊀㊀凝结芽孢杆菌为厚壁菌门芽孢杆菌属,是兼性厌氧型革兰氏阳性菌,其活化的营养细胞呈杆状(长2.5 5.0μm,宽0.6 1.0μm),且两端钝圆,端生芽孢,无鞭毛,具有一定的运动性,菌落形态呈不透明白色且表面突出的圆形形状[1]㊂凝结芽孢杆菌为嗜热同型乳酸发酵菌,最适生长温度为30 50ħ,最适pH为6.6 7.0,主要以淀粉类原料为碳源发酵,无氧无灭菌处理可分解糖类生成高光学纯度的L(+)-乳酸[7]㊂此外,发酵培养基中碳源㊁氮源和生长因子(主要为生物素和硫胺素)限制其发酵率㊁产芽孢率及乳酸浓度[8]㊂㊀㊀凝结芽孢杆菌的特性主要体现在以下几方面:1)安全性:除了具备益生菌制剂众多优点之外,经毒理学和抗生素耐药性试验证明,其不同于3期安济山等:凝结芽孢杆菌的生物学功能及其在畜禽生产中的应用其他芽孢杆菌携带肠毒素和呕吐毒素基因,同时无致诱变和致畸变以及遗传毒性效应,并对所有抗生素具有一定的敏感性,且不携带抗生素耐药性基因[9-11]㊂2)抗逆性:其芽孢体状态具有耐胃酸㊁耐胆盐㊁耐高温高压㊁复活率高等特性,是顺利通过胃肠道系统的重要保障,并且具有满足颗粒饲料加工条件㊁降低杂菌污染系数和延长货架期等优势,且可提高饲料品质[12-13]㊂3)黏附性:根据置换肠道致病菌试验表明,其对肠道上皮细胞具有较强的黏附力,是益生作用的重要前提条件[9,14]㊂4)抑菌性:其具有较广的抗菌谱,在代谢繁殖过程中所分泌的L(+)-乳酸与凝固素等抑菌物质共同抑制肠道内多种革兰氏阳性/阴性致病菌[15-16],降低动物肠道发病率㊂5)产水解酶性:其分泌多种消化酶和酶促因子,可降解植物饲料中复杂碳水化合物和消除抗营养因子等[17]㊂2㊀凝结芽孢杆菌的生物学功能及机理2.1㊀抑制有害菌增殖,维持肠道菌群稳态㊀㊀肠道菌群是激活和维持肠道生理功能的重要因素,菌群失调将直接导致动物机体生理功能性障碍,进而引发各种疾病㊂凝结芽孢杆菌并非动物体肠道内固有微生物,其以高抗逆性的活性芽孢体顺利通过胃酸和消化酶的双重作用进入肠道 定居 ,并迅速消耗肠道中的游离氧,创造可促进厌氧型有益菌如乳酸菌和双歧杆菌增殖的低氧环境,同时抑制需氧型致病菌和腐败微生物的生长,减少产气荚膜梭菌数量[18-19]㊂王政等[20]报道,饮水中添加高剂量的凝结芽孢杆菌显著增加了肉鸡盲肠食糜中乳酸菌数量,显著减少了大肠杆菌类致病菌数量㊂Donskey等[21]研究发现,凝结芽孢杆菌可显著降低小鼠肠道内耐万古霉素肠球菌的数量,同时,证明凝结芽孢杆菌具有改善抗生素引起的肠道菌群紊乱和相关疾病的优势菌株㊂诸多研究发现,凝结芽孢杆菌不同于传统乳酸菌或芽孢杆菌,以戊糖㊁己糖为碳源发酵生成高化学纯度与光学纯度的L(+)-乳酸[22],并且有利于人体和动物吸收,能在小肠上皮细胞表面形成一层生物屏障,阻止有害病菌的附着,同时调节肠道环境pH,创造有利于益生菌增殖的酸性环境,对嗜碱性致病菌有拮抗作用[15]㊂有研究发现,凝结芽孢杆菌可产生抑菌素物质,对肠道内革兰氏阳性或阴性致病菌有显著抑制作用[23-24]㊂此外,在体外肠道模拟试验中,再次证明凝结芽孢杆菌对肠道李斯特菌㊁金黄色葡萄球菌㊁大肠埃希氏菌㊁沙门氏菌和副溶血性弧菌等病原菌有显著溶解作用,其机理可能是产生的凝固素溶解病原菌细胞膜,导致胞内氨基酸㊁无机盐离子等泄露失活[25]㊂㊀㊀综上,凝结芽孢杆菌在肠道内通过抑制病原菌黏附㊁生物夺氧和产生L(+)-乳酸与抑菌素共同拮抗病原菌的异常增殖,促进有益菌群的生长发育,进而改善肠道菌群结构,营造健康肠道环境㊂2.2㊀改善肠道形态结构,调节肠道吸收代谢㊀㊀肠道形态结构的完整性是保证动物对营养物质消化吸收的重要条件㊂诸多研究表明,凝结芽孢杆菌可以改善动物肠道的形态结构,进而提高饲料利用率和动物生产性能[26-27]㊂Wu等[28]报道,饲粮中添加凝结芽孢杆菌可极显著降低感染产气荚膜梭菌肉鸡肠道损伤评分,并显著提高肠黏膜完整性㊁小肠绒毛高度和绒隐比㊂这与在断奶仔猪肠道损伤模型上的应用研究结果一致,而且可以显著增强肠道上皮细胞间紧密连接蛋白闭锁蛋白(Occludin)㊁闭合蛋白-1(Claudin⁃1)和闭锁小带蛋白-1(ZO⁃1)的mRNA表达,从而恢复肠道通透性,防御病原菌感染,减少腹泻[29-30],其机理可能与抑制肠道黏膜免疫相关信号通路跨膜Toll样受体(Toll⁃likereceptors,TLR)⁃4和细胞内NOD样受体(nucleotidebindingoligomerizationdo⁃main⁃likereceptors,NLR)⁃2激活核转录因子-κB(nuclearfactor⁃κB,NF⁃κB)转录促炎细胞因子有关[31]㊂以上研究结果充分证明凝结芽孢杆菌能促进动物肠道形态发育,维持肠黏膜完整性屏障功能㊂凝结芽孢杆菌同其他芽孢杆菌一样,在消化道中分泌多种胞外酶,如α-淀粉酶㊁脂酶㊁蛋白酶㊁木聚糖酶和纤维素酶等,有效降解和消除饲粮中难以被消化的植物性碳水化合物㊁抗营养因子,以乳酸菌的功能提高钙㊁磷㊁维生素D的吸收利用,从而提高饲料转化率㊁动物生产(产蛋)性能和降低料重比(料蛋比)[32-34]㊂此外,凝结芽孢杆菌还能产生多种代谢产物如氨基酸㊁维生素㊁短链脂肪酸(乙酸㊁丁酸)和促生长因子等,为动物机体提供营养的同时,协同其他有益菌促进小肠蠕动,减少肠道内胺类有毒物质的堆积,改善肠道代谢环境,调节消化吸收功能[35-36]㊂此外,凝结芽孢杆菌分泌的β-半乳糖苷酶可以催化乳糖为葡萄糖和7701㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报32卷半乳糖,缓解人体乳糖不耐受症状[37]㊂综上所述,凝结芽孢杆菌通过改善肠道形态结构㊁维持肠道黏膜完整性和分泌多种消化酶与代谢物质共同刺激小肠蠕动,促进营养物质的消化吸收,从而提高动物生产性能㊂2.3㊀增强抗氧化能力,调节机体免疫功能㊀㊀免疫系统是动物对病原体应答的反应系统,而抗氧化系统是免疫相关细胞功能正常的重要保障,因此,机体免疫功能基于平衡的抗氧化系统而建立㊂㊀㊀抗氧化酶的活性反映机体抗氧化能力,丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量反映机体脂质过氧化损伤程度㊂诸多研究报道表明,凝结芽孢杆菌能显著提高机体血清和肝脏抗氧化酶活性并降低MDA含量,减少自由基对机体细胞的损害,从而抑制由活性氧诱导的氧化应激和疾病[18,38-39]㊂在体外抗氧化试验中发现,凝结芽孢杆菌产生的由4种单糖聚合而成的胞外多糖(ex⁃opolysaccharide,EPS)具有较强的清除自由基和降低MDA含量的能力[40]㊂Yu等[38]研究报道,凝结芽孢杆菌可显著提高鲫鱼血清超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)㊁谷胱甘肽过氧化物酶(glutathioneperoxidase,GSH⁃Px)㊁过氧化物酶2(peroxiredoxin2,Prx2)活性和谷胱甘肽(glutathi⁃one,GSH)含量,降低血清MDA含量,其机理可能与上调核因子E2相关因子2(nuclearfactorE2⁃re⁃latedfactor2,Nrf2)转录有关,进而提高抗氧化酶基因表达㊂宫秀燕等[41]研究表明,饲粮中添加凝结芽孢杆菌可缓解沙门氏菌感染肉鸡氧化应激的趋势,可极显著提高肉鸡血清总抗氧化能力(totalantioxidantcapacity,T⁃AOC)和过氧化氢酶(cata⁃lase,CAT)㊁SOD活性,抑制MDA的生成,降低氧化应激损伤,其机理可能与其降低肠道pH㊁分泌抗菌物质或维生素等有关,以激活剂的功能刺激机体分泌抗氧化酶㊂㊀㊀据诸多研究报道表明,凝结芽孢杆菌可增强动物肠黏膜屏障功能,促进T㊁B淋巴细胞增殖分化,刺激辅助性T细胞1(Th1)/辅助性T细胞2(Th2)分泌细胞因子以及增强自然杀伤细胞(nat⁃uralkillercell,NK)与吞噬细胞的活力,以提高体液免疫和细胞免疫水平[5,42-43]㊂Sudha等[44]在脂多糖诱导小鼠巨噬细胞(RAW264.7)炎症反应中添加凝结芽孢杆菌,能显著减少促炎因子的分泌,缓解炎症反应,其机理是通过抑制NF⁃κB转录和环氧合酶(cyclo⁃oxygen⁃ase,COX)⁃2活性,降低了促炎细胞因子的含量㊂也有研究表明,在环磷酰胺引起小鼠免疫缺陷和链霉素引起肠道失调综合征模型中,凝结芽孢杆菌显著改善了肠道形态结构(尤其是恢复上皮细胞通透性),增加了T淋巴细胞㊁脾淋巴细胞和巨噬细胞数量,进而提高了肠黏膜屏障与免疫功能[45]㊂邢冠润等[46]研究发现,凝结芽孢杆菌可显著提高产蛋后期蛋鸡血清免疫球蛋白A(immunoglobulin,Ig)A㊁IgG㊁白细胞介素(interleukin,IL)⁃2㊁IL⁃4㊁IL⁃10㊁肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactor,TNF⁃α)及小肠黏膜分泌性免疫球蛋白A(secretoryimmunoglobulinA,sIgA)含量㊂胸腺㊁脾脏和法氏囊等免疫器官指数可反映禽类免疫状况㊂宫秀燕等[47]报道,凝结芽孢杆菌能缓解产气荚膜梭菌感染肉鸡坏死性肠炎趋势,并极显著提高免疫器官指数,促进T㊁B淋巴细胞的增殖,其机理可能是所分泌的有益物质作为抗原刺激并促进免疫器官的生长发育㊂Xu等[48]也研究发现,凝结芽孢杆菌不仅可以显著提高黄羽肉鸡胸腺㊁脾脏和法氏囊等免疫器官指数,而且通过提高十二指肠TLR4㊁干扰素-α(interferon⁃α,IFN⁃α)和黑色素瘤分化相关抗原5(melanomadif⁃ferentiation⁃associatedgene5,MDA5)的mRNA表达,刺激肠道先天免疫功能,增加肠黏膜分泌阳性sIgA数量㊂此外,凝结芽孢杆菌可以提高水产动物血清溶菌酶(lysozyme,LZY)活性㊁非特异性免疫指标及对副溶血性弧菌抗病性[18,49]㊂综上,凝结芽孢杆菌可维持肠道黏膜屏障正常功能,增强抗氧化系统,激活机体先天免疫与适应性免疫活力,从而有效抵抗由活性氧和疾病等导致的机体生理功能性障碍㊂3㊀凝结芽孢杆菌在畜禽生产中的应用3.1㊀在家禽生产中的应用㊀㊀凝结芽孢杆菌在家禽中可作为免疫调节剂使家禽抵御病害,缓解疾病或病菌感染引起的生长抑制和生理功能性障碍[50-51]㊂Wu等[28]研究发现,饲粮中添加4ˑ1010CFU/kg凝结芽孢杆菌可有效缓解由产气荚膜梭菌导致的肉鸡坏死性肠炎症,可显著改善肠道形态结构,并可显著提高空肠黏膜sIgA和LZY的mRNA表达以及肠碱性磷酸酶活性㊂也有研究报道,凝结芽孢杆菌可显著缓87013期安济山等:凝结芽孢杆菌的生物学功能及其在畜禽生产中的应用解产气荚膜梭菌和沙门氏菌感染的肉鸡肠道病变趋势,并显著提高血清T⁃AOC和SOD㊁CAT㊁GSH⁃Px活性及免疫器官指数,并显著降低料重比和致病菌数量[41,47],与刘聪等[52]的研究结果相似㊂李嘉懿等[39]研究发现,在蛋鸡饲粮中添加100mg/kg凝结芽孢杆菌可显著提高血清抗氧化酶活性,并显著降低血清甘油三酯和肝脏中粗脂肪含量,有效预防产蛋高峰期和后期脂肪肝综合征㊂Xu等[48]在肉鸡饲粮中添加200mg/kg凝结芽孢杆菌,发现其可显著提高十二指肠绒隐比和阳性sIgA数量,增强肠道黏膜屏障功能㊂以上研究充分表明,凝结芽孢杆菌可以提高家禽抗氧化能力,增强肠道免疫功能,对多种致病菌所致的疾病具有显著的免疫效果㊂因此,可以推测凝结芽孢杆菌提高家禽免疫能力是通过改善肠黏膜屏障功能,提高机体整体免疫水平,增加肠道受损部位免疫因子表达量,有效抵抗病原性感染及缓解感染后病变趋势,从而保障家禽健康和生产水平㊂㊀㊀此外,许多研究表明,凝结芽孢杆菌对肉禽㊁蛋禽的生产性能具有不同程度的影响[32,53]㊂Bami等[54]研究报道,饲粮中添加100mg/kg凝结芽孢杆菌可改善肉鸡回肠产乳酸菌群数量,显著提高体增重㊁饲料转化率,显著降低料重比,并改善胴体以及肉质性状,降低肝脏㊁腹部脂肪和肉中硫代巴比妥酸值,这与前人研究结果[55]相似㊂也有研究表明,凝结芽孢杆菌可有效缓解热应激引起肉鸡料重比的升高,与对照组相比,可显著降低血清皮质酮㊁总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇含量[56],有效防御动脉粥样硬化,提高生产性能㊂另有研究表明,凝结芽孢杆菌可显著提高肉禽小肠绒毛高度㊁绒隐比,改善盲肠内乳酸菌与大肠杆菌的比例,增强肠道消化酶的活性[48,57-58]㊂蛋禽的产蛋性能与料蛋比是评价蛋禽生产性能的重要指标㊂邢冠润等[46]报道,在产蛋后期蛋鸡基础饲粮中添加3.33ˑ106CFU/g凝结芽孢杆菌可显著提高其肠道消化酶活力,促进免疫器官发育,并显著提高血清中IgA㊁IgG㊁IL⁃2㊁IL⁃4㊁IL⁃10㊁TNF⁃α和sIgA的mRNA表达或分泌,降低料蛋比㊁腹泻率及血清干扰素-γ(interferon⁃γ,IFN⁃γ)含量;另发现凝结芽孢杆菌通过促进性腺激素释放和卵巢上繁殖相关受体基因的表达,提高产蛋性能[34]㊂黄遵锡等[59]的研究与其结果相似,而且发现凝结芽孢杆菌可显著提高产蛋高峰期蛋鸡饲粮中钙㊁磷㊁蛋白质和氨基酸的吸收代谢,从而提高产蛋率㊁蛋品质㊂在其他蛋禽品种也得到相似的结果[60-61]㊂因此,可推测凝结芽孢杆菌主要通过提高家禽先天免疫与适应性免疫,改善肠道形态结构,增强消化酶活性,促进营养物质吸收代谢,从而实现肉禽㊁蛋禽生产性能的提高㊂然而,有学者认为凝结芽孢杆菌对蛋禽产蛋性能和蛋品质无显著影响[62-63]㊂这可能与试验动物品种和饲喂阶段不同有关,也可能与凝结芽孢杆菌的来源与添加剂量有关,还需进一步研究论证㊂3.2㊀在家畜生产中的应用㊀㊀诸多研究表明,饲粮添加不同水平凝结芽孢杆菌或含凝结芽孢杆菌复合添加剂具有提高仔猪免疫能力和生产性能的作用[64-65]㊂Adami等[27]报道,饲粮中添加1.0ˑ1010CFU/kg凝结芽孢杆菌,与对照组和添加80mg/kg杆菌肽锌组相比,可显著提高仔猪平均日增重㊁饲料转化率,显著降低粪便中肠球菌和大肠杆菌数量㊂Wu等[26]㊁余魁等[29]在21日龄断奶仔猪基础饲粮中分别添加2.0ˑ106㊁2.0ˑ107CFU/g凝结芽孢杆菌,相比于对照组,2组均显著提高肠道抗氧化酶SOD和CAT活性,促进肠道黏膜细胞的增殖与更新以及紧密连接蛋白OccludinmRNA表达水平,降低空肠隐窝深度㊁二胺氧化酶活性和MDA含量,而2.0ˑ107CFU/g凝结芽孢杆菌可显著降低血清胆固醇含量㊁谷氨酰胺转肽酶活性且缓解肠道氧化应激损伤㊂同时,蒲俊宁等[33]在饲粮中添加复合添加剂(3000g/t苯甲酸㊁400g/t凝结芽孢杆菌和400g/t牛至油)也得到了与其相似的效果,并且显著上调仔猪空肠黏膜sIgA㊁营养物质转运载体钠-葡萄糖共转运载体1㊁寡肽转运蛋白1㊁Claudin⁃1㊁Occludin㊁黏液蛋白2等mRNA表达水平,从而维持肠道黏膜屏障完整性,促进营养物质的吸收,有效缓解由大肠杆菌攻毒引起的腹泻㊂因此,可推测仔猪生产性能提高的机理可能是凝结芽孢杆菌定植于未发育完全仔猪肠道内,改善肠道形态结构,维持肠道黏膜完整性,调节肠道菌群平衡,促进养分转运载体与抗氧化酶基因的表达,从而达到提高免疫力和生产性能的效果㊂4㊀小㊀结㊀㊀综上所述,凝结芽孢杆菌在畜禽生产中具有改善肠道微生态环境㊁调节营养物质吸收代谢㊁提9701㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报32卷高机体免疫力以及生产性能等功效㊂然而,现阶段仍然存在一些有待进一步解决的问题:1)虽然在畜禽生产应用中取得了较理想的效果,但针对不同动物品种㊁不同生长阶段的最适添加量与添加方式还需进一步的研究总结;2)针对不同来源菌株的特性和作用机制还需进一步探索研究,以便发掘凝结芽孢杆菌与其他绿色添加剂配伍使用的潜在生物学功能,有助于为凝结芽孢杆菌在畜禽生产中的应用提供有效的理论依据,推动当下畜牧行业新时代㊁新模式的发展㊂参考文献:[1]㊀SARLESWB,HAMMERBW.ObservationsonBa⁃cilluscoagulans[J].JournalofBacteriology,1932,23(4):301-314.[2]㊀HYRONIMUSB,LEMARRECC,SASSIAH,etal.Acidandbiletoleranceofspore⁃forminglacticacidbacteria[J].InternationalJournalofFoodMicrobiolo⁃gy,2000,61(2/3):193-197.[3]㊀MIDHUNSJ,NEETHUS,VYSAKHA,etal.Antag⁃onismagainstfishpathogensbycellularcomponents/preparationsofBacilluscoagulans(MTCC⁃9872)andit 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牛至油的生物学功能及其在畜牧生产中的应用研究进展胡益1,张云露1,宋泽和1,张海涵1,田文奎1,2,贺喜1*(1.湖南农业大学动物科学技术学院,饲料安全与高效利用教育部工程研究中心,湖南家禽安全生产工程技术研究中心,湖南畜禽安全生产协同创新中心,湖南长沙 410128;2.瓮安县永和镇扶贫工作站,贵州黔南州 550400)摘 要:牛至油是一种具有芳香气味的挥发性油,具有抗菌、抗氧化、抗炎、调节糖脂代谢等多种生物学功能。
在饲粮中添加牛至油可提高畜禽生长性能、改善其肉品质并降低畜禽的发病率。
本文综述了牛至油在体内的吸收代谢、生物学功能及其在畜禽生产中的应用研究进展,为牛至油在畜禽生产中的应用提供参考。
关键词:牛至油;抑菌;抗炎;抗氧化;糖脂代谢;畜禽生产中图分类号:S815.4 文献标识码:A DOI编号:10.19556/j.0258-7033.20200723-05牛至(Origanum Vulgare Linn)是唇形科牛至属多年生草本植物,最高可达90 cm,茎多毛直立,叶片为卵形呈暗绿色[1]。
牛至油(Oregano Oil)是从牛至中提取的具有特殊芳香气味的挥发油,约占全株重量的0.5%~7%,主要成分是香芹酚和百里香酚[2],这些化学成分具有多种生物学功能,使得牛至油在畜禽饲料领域具有一定的研究价值。
因此,本文主要综述了牛至油在机体内的吸收代谢、生物学功能及其在畜禽生产领域的应用,为牛至油作为畜禽饲粮添加剂进行合理开发和研究提供参考。
1 牛至油的吸收代谢为使牛至油在畜禽体内最大程度地发挥作用,同时保证牛至油的安全性,研究牛至油在体内的吸收、转运、代谢和排出的过程十分必要。
研究发现,百里香酚和香芹酚在大鼠体内主要以还原状态和葡萄糖苷酸盐、硫酸盐等形式排出体外[3];而百里香酚在人体内的代谢产物则为硫酸百里酚、百里香葡糖苷和百里香酚氢醌硫酸盐[4]。
Varel[5]研究发现,香芹酚和百里香酚在缺氧的猪粪中不会被微生物代谢,并且对厌氧菌有显著抑制作用。