腸道宏基因組視野下飼用替抗產(chǎn)品作用機(jī)制研究

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腸道宏基因組視野下飼用替抗產(chǎn)品作用機(jī)制研究

曾 建 國(guó)

湖南農(nóng)業(yè)大教授/博導(dǎo)

中獸藥湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任

獸用中藥資源與中獸藥創(chuàng)制國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心主任

一、研究背景

1.全球禁抗、大勢(shì)所趨，市場(chǎng)迫切需要安全、有效、可控的“飼用替抗”產(chǎn)品，植物源產(chǎn)品是可能的飼用抗生素替代品開(kāi)發(fā)方向

2.飼用促生長(zhǎng)抗生素（AGPs）作用機(jī)制不明晰

2.1AGPs可能的作用機(jī)制

·抗菌，即對(duì)腸道菌群的直接作用→節(jié)約養(yǎng)分；

·減薄腸壁和絨毛固有層→增強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)消化率；

·減少機(jī)會(huì)病原菌和亞臨床感染；

·降低機(jī)體免疫應(yīng)答水平→節(jié)約養(yǎng)分；

·抗炎???

2.3抗炎--可能是AGPs促生長(zhǎng)主要機(jī)制之一

·抑制了先天性免疫反應(yīng)，這種相關(guān)的生理效應(yīng)將下調(diào)炎癥反應(yīng)。

·不同物種動(dòng)物炎癥信號(hào)通路和免疫受體一致性—多物種性。

·AGPs均具有一定抗炎性，沒(méi)有抗炎性的抗生素也無(wú)促生長(zhǎng)作用。

·乙酰水楊酸、SCFA、多酚等具有抗炎活性的物質(zhì)也具有類似AGPs促生長(zhǎng)效果。

·降低腸道炎癥水平，可以影響（調(diào)控）腸道生物學(xué)結(jié)構(gòu)和微生物菌群。

3.天然生長(zhǎng)促進(jìn)劑(NGPs)替代抗生素生長(zhǎng)促進(jìn)劑(AGPs)，全面禁止使用飼用抗生素，國(guó)家需做好技術(shù)和產(chǎn)品的儲(chǔ)備

3.1NGPs主要來(lái)源與分類

·植物功能成分：天然植物中具有一定效用的物質(zhì)，比如次生代謝產(chǎn)物生物堿類,萜類，酚酸類等。

·生物堿:一類含氮有機(jī)化合物。大多有著復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，氮原子結(jié)合在環(huán)內(nèi)；多呈堿性，可與酸成鹽；多具有顯著的生理活性。

·萜類:一類由甲戊二羥酸衍生而成，如精油這種存在于植物內(nèi)的具有揮發(fā)性、可隨水蒸氣蒸餾、與水不相混溶的油狀液體的總稱。

·酚酸類:酚類和植物有機(jī)酸等功能成分

其它:如黃酮類等多種功能成分

4.腸道微生物宏基因集2010-2018：自2010年以來(lái)，通過(guò)對(duì)數(shù)百個(gè)樣品進(jìn)行大規(guī)模測(cè)序，已經(jīng)逐漸建立了人、小鼠、豬、狗和雞的腸道微生物宏基因集，每個(gè)基因集包含數(shù)百萬(wàn)個(gè)非冗余基因，為研究這套宿主共生“第二基因組”的功能奠定了基礎(chǔ)。

二、研究啟示

1.“整腸、抗炎、促生長(zhǎng)”AGPs替代技術(shù)

·“整腸”：指調(diào)控腸道菌群和維護(hù)腸道（小腸絨毛）的完整性。研究方法：構(gòu)建靶動(dòng)物腸道菌群宏基因集大數(shù)據(jù)，基于宏基因組技術(shù)開(kāi)展靶標(biāo)類組分與腸道菌群互作和影響菌群代謝的研究，詮釋菌群調(diào)控機(jī)制；研究目標(biāo)物質(zhì)對(duì)受損小腸絨毛修復(fù)或促進(jìn)絨毛生長(zhǎng)，促進(jìn)免疫因子的大量釋放，從而提高機(jī)體的抗病能力。

·“抗炎”：具有血管系統(tǒng)的活體組織對(duì)損傷因子的防御性反應(yīng)稱為炎癥。炎癥將消耗動(dòng)物生長(zhǎng)能量的30%?；谑称吩答B(yǎng)殖動(dòng)物生存時(shí)間相對(duì)較短，只要能在屠宰前防止炎癥發(fā)生，從而保障動(dòng)物生長(zhǎng)性能不受影響。

·“促生長(zhǎng)”：通過(guò)改善消化及營(yíng)養(yǎng)吸收器官腸道的健康，降低炎癥發(fā)生率，從而保證達(dá)到“促生長(zhǎng)”的目標(biāo)。往往通過(guò)飼料轉(zhuǎn)化率（FCR）來(lái)表征。

1.1“整腸、抗炎、促生長(zhǎng)”AGPs替代技術(shù)運(yùn)用

·基于“整腸”（腸道菌群有益調(diào)節(jié)）、“抗炎”（減緩動(dòng)物腸道的炎癥發(fā)生）再通過(guò)評(píng)價(jià)生長(zhǎng)性能達(dá)到“促生長(zhǎng)”的效果，再通過(guò)這套組合技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)新的飼用抗生素替代產(chǎn)品或復(fù)配組合技術(shù)。

·重點(diǎn)從富含精油和酚酸類化合物中藥中尋找抗氧化應(yīng)激調(diào)節(jié)腸道菌，達(dá)到減少疾病，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)，提高飼料報(bào)酬的目的、飼用植物提取物進(jìn)行復(fù)配技術(shù)達(dá)到飼用無(wú)抗的目的。

·中獸藥藥物飼料添加劑開(kāi)發(fā)：從富含如生物堿等中藥材中開(kāi)發(fā)調(diào)控腸道、抗炎并具促生長(zhǎng)功能的新獸藥藥物飼料添加劑。

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