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海藻提取物有利于提高肉鸡生产性能

2020-12-21 03:23:06 国外畜牧学·猪与禽 2020年11期

任淑静

摘 ?要:禁止在动物饲料中添加饲用抗生素给肉鸡生产者带来了新的挑战,促使他们寻找合适的替代品,以解决禁抗带来的问题。法国Olmix集团经过20多年的研究与开发,已经建立了完整的巨藻生物精炼工艺,能够从海藻中提取有望取代饲用抗生素的巨藻硫化多糖(OlmixMSP),试验证明该提取物能够维持动物的健康,提高它们的生产性能。

关键词:海藻;巨藻硫化多糖;肉鸡

近年来,由于消费者需求的增加,肉鸡生产发生了巨大的变化,导致肉鸡在整个生产周期面临着更多的挑战,其中免疫需求因机体所处的生理状态和外部影响因素的不同而不同。

在这些外部影响因素中,环境应激(如温度或饲养密度),管理方法(如疫苗接种计划),饲料应激[如更换饲料和所含的毒素(霉菌毒素)]会大大影响肉鸡的免疫力和生产性能。如果肉鸡已经表现出免疫力低下,这种影响会更明显。

在过去的10年中,抗生素在改善肉鸡健康和生产力方面发挥了重要的作用。大量文献记录了饲用预防性抗生素在提高肉鸡生长速度和降低临床疾病死亡率方面具有良好的效果。

然而,研究表明,在食品生产动物的饲料中添加抗生素有助于耐药细菌的贮主将细菌的抗生素耐药性(Antimicrobial Resistance,AMR)转移到人源性和动物源性致病菌中。因此,世界上许多国家已经禁止将抗生素作为生长促进剂加入肉鸡日粮中,或正在实施新的抗生素禁用条例。

越来越多的国家也在实施“无抗”生产,试图停止在动物饲料中添加治疗用抗生素。

这一趋势促使相关人员开展大量的研究,以找出能够促进动物健康、提高其生产性能的替代性生物活性化合物。

市场上销售的大多数抗生素替代品都是采用不同的机制来达到同一目标:防止动物肠腔中细菌组成出现任何改变(失调),从而维持肠道菌群平衡。

调节动物的免疫功能是抗生素替代品的另一个使用目的,以此提高动物应对外部入侵者(如致病原)的抵抗力,从而使动物能够更好地应对每日所面对的病原微生物的挑战。最近的研究指出,在饲料中添加海洋巨藻硫化多糖有望成为增强动物防御能力的可靠解决方案。

海洋巨藻硫化多糖是在现代动物生产系统中能让动物发挥生产潜力的一个有力的工具,也是畜牧生产中饲用抗生素的一个良好的替代品。

1 ?肠道屏障功能和免疫系统

除消化营养物质外,给动物提供免疫力是发生在肠道黏膜中的最重要的活动之一。

在对微生物和毒素发挥屏障作用的同时,动物肠道黏膜含有大量可触发局部免疫反应的免疫细胞。

重要的是要考虑到肉鸡体内约70%的免疫细胞位于肠道中[肠道相关淋巴组织(Gut Associate Lymphoid Tissue,GALT)]。

肠道黏膜被认为是一道动态的物理屏障,可以阻止病原体的定植。

决定肠道完整性和通透性的主要成分是肠道的黏液层,黏液层主要由被称为黏蛋白的糖蛋白组成,由杯状细胞分泌;紧密连接是一类蛋白质复合物,可以密封肠道中两个相邻肠上皮细胞之间的细胞旁途径。因此,支撑胃肠道的屏障功能和增强局部免疫反应将对动物的全身免疫水平和整体性能产生积极的影响。

2 ?巨藻提取物的特异性和创新技术

海洋巨藻的细胞壁主要由水溶性硫化多糖组成,结构复杂。其分子量和多种特异性结构,支化构象,含有不同类型的糖和更罕见的糖(木糖和鼠李糖)以及功能性硫酸基团,使海藻硫化多糖拥有独特的生物活性,如调节动物的免疫应答反应和增强肠道屏障功能。

硫化多糖是巨藻特有的,陆生植物微藻或酵母细胞壁中未提取到该物质。

海洋硫化多糖的上述结构特性与动物黏多糖(Glycosaminoglycanes,GAGS)如肝素类似。这一事实说明了它们在动物体内具有高水平反应性和特定生物活性的原因。

法国Olmix集团参与海洋生物技术的发展已有20多年,建立了完整的巨藻生物精炼工艺(从海滨收集到最终生产),聚焦于提取并使用特定的巨藻硫化多糖OlmixMSP以支撑受现代生产挑战的动物(图1)。

Olmix集团的创新技术和海产生物活性成分提取技术促进了饲料产品的开发。Algium产品是由两种生物活性巨藻提取物MSP免疫和MSP屏障配制而成,前者能够构成一种创新的调节剂,增强动物先天免疫反应和适应性免疫反应,后者可以增强动物肠道黏膜的屏障功能。

用猪小肠上皮细胞系(Intestinal Porcine Epithelial Cell-1,IPEC-1)评价特定绿藻提取物(MSP免疫)的作用,以模拟口服提取物时提取物与肠道黏膜的相互作用。

通过与膜受体,特别是Toll样受体4(Toll-Like Receptors 4,TLR4)和TLR2的相互作用,MSP免疫可调节动物的免疫反应,这种相互作用导致转录因子被快速激活,从而控制一系列免疫反应介质(细胞因子和趋化因子)的基因表达(图2)。

这些免疫介质参与了多种生物学机制,如吞噬细胞(巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞)的募集和激活,B淋巴细胞、T淋巴细胞和效应淋巴细胞的增殖和分化;以及通过合成免疫介质进行细胞间通信。因此,MSP免疫可参与调节与先天性免疫反应和适应性免疫反应相关的防御活动。

在生理性炎症条件下,对两种结肠上皮细胞系中的特定红藻提取物(MSP屏障)对肠道屏障功能的增强特性进行了体外评估。研究分别利用肠细胞样Caco-2細胞和分泌黏液的结肠癌(HT-29)耐甲氨蝶呤(Methotrexate,MTX)细胞评估紧密连接和黏蛋白。MSP屏障能够通过改善存在于两个相邻细胞的质膜(跨膜蛋白)和维持紧密连接组织(支架蛋白)之间的相互作用上调不同靶基因的表达,这些基因对于紧密连接的最佳功能至关重要。

此外,MSP屏障已被证明可以上调许多靶基因的表达,这些基因在调节肠上皮细胞分化(膜结合)、建立肠道黏液层(凝胶形成)和防止病原体在肠道定植方面起着至关重要的作用。

MSP屏障在维持肠道黏膜的完整性上起着重要的作用,它是动物抵御病原体和毒素的第一道防线,有利于改善紧密连接和黏液层功能(图3)。

3 ?协同活性以获得最佳生产力

Algimun可用作饲用复合物,能够改善肉鸡的健康,提高它们的生产性能,对育雏阶段和生长阶段的肉鸡特别有效,因为处于这两个生产阶段的肉鸡要应对一生中最大的生产压力,屠宰期的肉鸡同样如此,故使用Algimun可取得良好的效果。

在一项以40多万羽普通肉鸡为测试对象并在法国重复进行10次的大规模试验中,研究人员在饲料中添加了Algimun,结果证明Algimun能提高肉鸡的生产性能(与对照组肉鸡相比,平均日增重提高2%,饲料转化率改善2%,生产效率因子提高3%),同时能够降低死亡率(比对照组肉鸡的死亡率下降4.5%),集约化鸡场的投资回报率提高5%以上(每羽肉鸡的净利润增长0.03欧元)(表1)。

藻类生物活性物可以提高动物的免疫力,增强其肠道屏障功能。使用Algimun可以在减少饲用抗生素的使用量上发挥重要的作用。

原题名:Patented seaweed technology helps immunity and production(英文)

原编辑:Maria Garcia Suares(Olmix集团饲料专家)

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