關(guān)注腸道健康
關(guān)注“看不到”的損失
一、腸道健康的重要性
(腸道健康 -為什么這么重要 ?)
• 飼料成本占65-70%的生產(chǎn)成本
• 需要最大化的消化道吸收能力
• 機體免疫系統(tǒng)的重要組成部分
機體超過50%的淋巴組織和超過80%的免疫細胞集中于黏膜免疫系統(tǒng)。
動物機體中70%的黏膜免疫系統(tǒng)位于腸道組織中。
• 腸道是機體應激的應答中心
腸道表面受損限制了飼料利用率
研究表明:腸道不健全會使飼料效率降低10%,并會對死亡率、糞便、色素沉著、食品安全及加工效率等指標產(chǎn)生負面影響。各項合計,每只2kg雞損失達0.102美元(Williams ,1999; Sluis ,2000)。
因此,腸道健康是保證畜禽生產(chǎn)性能和養(yǎng)殖獲利的主要驅(qū)動力。
二、腸道健康的標準
健康的腸道可以被描述為腸道維持其結(jié)構(gòu)和功能的完好,或簡單的說是沒有受到損害和健全的腸道 。
腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的完整性是腸道一切功能正常發(fā)揮的基礎(chǔ)。
腸道不僅是消化和吸收營養(yǎng)素的器官,也是阻止腸腔內(nèi)細菌、毒素等有害物質(zhì)侵入體內(nèi)的重要屏障,也是調(diào)控機體應激反應、生成炎癥介質(zhì)的重要器官。
正常腸道屏障功能依賴于腸黏膜上皮屏障,腸道免疫系統(tǒng)以及腸道的正常微生物的平衡(Hecht,1999)。
保證腸道健康平衡的關(guān)鍵點
1.完整的腸道組織結(jié)構(gòu)
胃腸道(gastro-intestinal tract,GIT)是一個受營養(yǎng)、免疫、細菌和組織共同作用的復雜系統(tǒng),它需要平衡的營養(yǎng)供給來維持它的結(jié)構(gòu)和環(huán)境,在一定意義上來提升(而不是損傷)其生長、健康狀態(tài)和生產(chǎn)性能,關(guān)鍵在于腸壁內(nèi)襯的完整。這表明上皮細胞將發(fā)揮它的重要功能,包括分泌粘液和酶,吸收營養(yǎng),并將營養(yǎng)轉(zhuǎn)運入血。
上述特點構(gòu)成了整個消化概念的本質(zhì)部分。如果不保持腸壁完整性和一定的強度,營養(yǎng)則會用來修復腸壁或被微生物所利用, 并引起增生擴散,從而引起病變或激活免疫系統(tǒng),見圖1、圖2。
圖1不當?shù)娘暳匣蚣毦鷷鹉c道絨毛不平坦或稀少
圖2腸道表面受損限制了飼料利用率
2. 完整的腸上皮細胞緊密連接
緊密連接是上皮屏障的一種重要的因子,對相鄰細胞的相互連接中起重要的作用。它維持著細胞頂部和嗜堿性部位的分離,是上皮滲漏的調(diào)節(jié)屏障。
促進腸道消化能力
降低病原數(shù)量
減少全身性疾病感染
減少腸道疾病的感染
維持腸道菌群平衡
提高抗應激能力、提高免疫力
三、現(xiàn)代養(yǎng)殖模式對腸道健康的影響
我們經(jīng)常聽到的抱怨:
• 食欲不振,采食量不足,個體發(fā)育不勻稱,整齊度差,生產(chǎn)性能下降,精神狀態(tài)差,賣相不佳。
• 采食飲水正常,但生產(chǎn)性能不高。蛋禽表現(xiàn)為產(chǎn)蛋率低于正常10%~20%,蛋重輕,內(nèi)容物稀薄,軟殼蛋增加,蛋殼發(fā)薄易破損,蛋黃顏色發(fā)白。肉雞,生豬生長周期長,料肉比增加。
• 腸道功能紊亂,長期水樣下痢,對營養(yǎng)物質(zhì)吸收率低,對病毒和細菌等免疫力、抵抗力下降,容易感染慢性呼吸道病、大腸桿菌、球蟲、沙門氏菌和腸毒綜合癥等,且易反復發(fā)作。
我們經(jīng)常碰到的問題:
為什么我們的肉雞肉料比達不到1:1.37?
為什么肉雞料便時有發(fā)生,卻束手無策?
為什么蛋雞的水樣腹瀉有時藥物根本無法控制?
為什么生豬屠宰后發(fā)現(xiàn)超過70%的消化道有潰瘍現(xiàn)象?
真相往往在你看不到的地方
這些現(xiàn)象的共同點是什么
集中表現(xiàn)為腸道機能的紊亂
為什么會這樣?-------動物出現(xiàn)了亞健康狀態(tài)
亞健康的定義:
人類:
世界衛(wèi)生組織將機體無器質(zhì)性病變,但是有一些功能改變的狀態(tài)稱為“第三狀態(tài)”,我國稱為“亞健康狀態(tài)”。
動物:
指無臨床癥狀與體征或者有病癥感覺而無臨床檢查證據(jù), 但已有潛在發(fā)病傾向的表現(xiàn), 處于一種機體結(jié)構(gòu)退化和生理功能減退的低質(zhì)失衡狀態(tài)。
亞健康的誘因
動物長期處于應激狀態(tài)是形成亞健康的重要因素
應激狀態(tài) ---發(fā)展---亞健康狀態(tài)----嚴重---疾病爆發(fā)
應激的定義:
應激是指機體受到外界或內(nèi)部的各種異常刺激所引起的非特異性反應的總和,包括一系列神經(jīng)、內(nèi)分泌反應以及由此引起的各種機能和代謝的變化。
這些危及動物體質(zhì),迫使機體做出調(diào)節(jié)反應的因子稱為應激因子或應激源。
常見的應激源:
• 極端溫度:冷、熱
• 轉(zhuǎn)群
• 免疫
• 斷喙
• 換料
• 噪音
• 飼養(yǎng)環(huán)境:密度、畜舍條件等
應激引發(fā)的生理變化:
(一)、研究較多,被普遍關(guān)注的
應激時,腎上腺皮質(zhì)激素分泌顯著增加,使生長激素分泌抑制、同時動員動物體內(nèi)糖原、蛋白質(zhì)、脂肪分解來抵抗應激。 長期條件下,可造成機體氮負平衡,骨質(zhì)疏松,生產(chǎn)性能降低;免疫系統(tǒng)萎縮,功能下降,對疾病易感性增大等。
(二)、理論研究較多,但不被實際生產(chǎn)管理者認知或重視的自由基造成的內(nèi)在的氧化應激損傷。
研究發(fā)現(xiàn),急性和持續(xù)的應激都能通過產(chǎn)生自由基誘導胃腸道的氧化應激(Manashi ,2000)。
重金屬(砷、鉛、汞等)、真菌毒素、殺蟲劑、過量的能量、高蛋白、過高的鐵和銅等催化劑、飼喂氧化的脂肪、外傷、缺乏抗氧化物質(zhì)(硒,維生素A、E、C,玉米黃素等)等因素都可能導致氧化應激的發(fā)生,并可誘發(fā)消化道損傷。
氧化應激對胃腸道的損傷
(一)對組織細胞的損傷影響
1)對脂質(zhì)和細胞膜的破壞,從而導致細胞死亡。
2)對蛋白質(zhì)、酶的損傷,從而導致蛋白質(zhì)變性,功能喪失和酶失活。
3)對核酸和染色體的破壞,從而導致DNA鏈的斷裂,染色體的畸變和斷裂。
4)對細胞外基質(zhì)的破壞,從而使細胞外基質(zhì)變得疏松,彈性降低。
(二)對腸道微生物菌群的影響
腸道黏膜組織的損傷,促使病原微生物可乘虛而入。當腸道內(nèi)氧自由基增加時,會使腸道中耐受能力較弱的乳酸菌數(shù)量減少,而大腸桿菌的數(shù)量上升。
(三)對消化道腺體的影響
氧自由基對消化腺體功能具有調(diào)節(jié)作用。當飼喂高蛋白日糧時,會誘導、刺激胰腺合成、分泌大量的消化酶,由于DNA/mRNA、消化酶、肽類激素的合成,需要大量ATP合成嘌呤、嘧啶以及活化氨基酸,ATP的生成過程是游離基產(chǎn)生的過程,自由基可能通過線粒體DNA來攻擊氧化磷酸化系統(tǒng),形成惡性循環(huán)。
(四)對內(nèi)分泌的的影響
氧自由基的提高誘導生長抑素(somatostatin,SS)的分泌,SS被認為具有廣泛的內(nèi)分泌抑制作用,抑制生長激素、生長調(diào)節(jié)素C以及多種胃腸道激素。
SS可抑制胃酸分泌、腸道吸收、胰重碳酸鹽和胰酶分泌。SS減緩了食糜通過和細胞對營養(yǎng)素吸收速度(Evers,2001 )。
(五)與炎癥反應的關(guān)系
炎癥性腸病時氧自由基主要來自浸潤于固有層的白細胞。
包括中性粒細胞在內(nèi)的吞噬細胞,在吞噬細菌、各種顆粒狀物質(zhì)及可溶性刺激物時,在其細胞膜中存在的NADPH氧化酶(還原型輔酶氧化酶)可被激活而急劇產(chǎn)生氧的消耗并產(chǎn)生一定量的O2·-。生成的O2·-,可使酶類及非酶類的物質(zhì)還原,并可產(chǎn)生反應性更高的活性氧(H2O2、·OH 、CIO-),又可引起炎癥反應,而損傷組織。
研究詮釋:現(xiàn)有養(yǎng)殖模式下,消化道的氧化損傷在動物生產(chǎn)中發(fā)生率最高、隱蔽性強、危害性大。過量的自由基極易誘發(fā)消化道疾病,其特征是腺體分泌異常、腸道損傷及腸黏膜通透性升高,導致消化系統(tǒng)功能異常和腸源性感染,給畜牧業(yè)的發(fā)展造成巨大損失(陳群,2007)。
可行措施:
(一)減少應激源
(二)減輕氧化損傷,尤其是腸道氧化損傷是不容忽視的。
1.清除自由基,終止自由基鏈式反應。
2.損傷修復:保證腸道組織具有完整的組織結(jié)構(gòu)和腸上皮細胞緊密連接
復合酶的作用機理研究進展
Eriodictopine®(ETP)
一、抗氧化性研究
黃酮類化合物最重要的生物活性是抗氧化活性。黃酮類物質(zhì)通過酚羥基與自由基反應生成較穩(wěn)定的半醌式自由基,從而終止自由基鏈式反應是其最主要的機制。
黃酮類分子[flavone--OH]清除自由基R·的反應可以表達為:
[flavone--OH]+R·一[flavone一0·]+RH
自由基一般都帶有未成對電子,屬于供電子基團,黃酮類化合物的酚羥基H所帶正電荷越大,接受電子能力越強越易與自由基發(fā)生反應。理論上認為帶最大正電荷的酚羥基H就是與自由基反應的最大可能活性部位。
研究發(fā)現(xiàn):
最大正電荷的酚羥基H,即最大可能活性位,分別是H18、H23、、H27和H29。
研究表明:復合酶在抗氧化反應中不僅能清除鏈引發(fā)階段的自由基,而且可以直接捕獲自由基反應鏈中的自由基,阻斷自由基鏈反應,起到預防和斷鏈的雙重作用。
二、對畜禽腸黏膜絨毛生長及腸道組織發(fā)育的影響研究<,/p>
小腸是碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)消化吸收的主要場所。因此,小腸結(jié)構(gòu)與功能的完整性是營養(yǎng)物質(zhì)被充分消化與吸收的基本保證。
復合酶對21日齡肉仔雞腸黏膜絨毛高度的影響(μm)(n=9)
組 別
十二指腸絨毛高度
空腸絨毛高度
空白對照組
1125.00±95.20b
1256.25±33.07b
試驗組
1297.92±66.81a
1296.88±95.37b
表內(nèi)同列右肩標有不同字母者差異顯著(P<0.05)。下表同。
研究表明,肉仔雞日糧每噸添加350克的復合酶可顯著提高21日齡肉仔雞的十二指腸黏膜絨毛高度(P<0.05)。
• 堿性磷酸酶(AKP)是腸黏膜上的標志酶,該酶的含量與其分化程度正相關(guān),其變化反映了腸上皮細胞功能的成熟情況。同時,腸道內(nèi)堿性磷酸酶與脂類、維生素D、鈣、氨基酸、葡萄糖等多種物質(zhì)的吸收有關(guān)。
復合酶對乳仔豬腸黏膜上皮細胞中AKP活性的影響 U/gprot
由表可見,21日齡試驗開始前(仔豬斷奶前),空白對照組和添加復合酶組的各段小腸黏膜上皮細胞中堿性磷酸酶(AKP)活性差異均不顯著。在49日齡時,添加ETP組的十二指腸和空腸黏膜上皮細胞中AKP活性均顯著提高(P<0.05)。
三、對受損腸道黏膜組織的修復功能研究
圖1-1試驗組,仔豬小腸組織切片(H.E染色) 圖1-2對照組,仔豬小腸組織切片(H.E染色)
由圖可見:斷乳階段每噸日糧添加500克的復合酶,小腸黏膜厚度提高(P<0.05);隱窩變
淺(P<0.05);小腸絨毛上皮細胞增殖迅速,絨毛組織結(jié)構(gòu)完整。
斷乳階段空白對照組(未添加復合酶),小腸黏膜厚度相對變薄;隱窩較深;更為嚴重的是,小腸絨毛上皮細胞增殖減緩,絨毛斷裂比例顯著上升(P<0.05)。
日糧添加復合酶時仔豬全腸微絨毛結(jié)構(gòu)電鏡觀察
圖1 對照組35日齡仔豬腸絨毛 圖2 試驗組35日齡仔豬腸絨毛
掃描電鏡觀察(×600倍) 掃描電鏡觀察(×600倍)
掃錨電鏡的結(jié)果表明,日糧添加復合酶后,試驗組仔豬空腸上皮細胞損傷和脫落明顯減少,對照組仔豬則腸道上皮細胞明顯部分脫落(見圖1,2)。
圖3 對照組35日齡仔豬腸微絨毛 圖4 試驗組35日齡仔豬腸微絨毛
透射電鏡觀察(×6000倍) 透射電鏡觀察(×6000倍)
透射電鏡的結(jié)果表明,對照組仔豬空腸中斷微絨毛長度短,其分布紊亂不整齊(見圖3)。而試驗組仔豬空腸中段微絨毛長度顯著高于對照組,且數(shù)量明顯增多,密度濃集,分布也比較均勻(見圖4)。
研究表明,復合酶對由飼料抗原性過敏損傷以及其他原因引起的腸道黏膜絨毛腫脹、脫落,均可迅速修復。
四、對腸道黏膜免疫機能的影響研究
1.復合酶對家禽黏膜免疫的影響
復合酶對肉仔雞受損腸黏膜上皮細胞及盲腸扁桃體內(nèi)淋巴細胞的影響 個/100
結(jié)果顯示,急性灌服3mg/kg•bw和12mg/kg•bw的復合酶 ,顯著提高盲腸扁桃體淋巴細胞數(shù)量。
復合酶對肉仔雞受損腸黏膜IgA+陽性物質(zhì)的影響 %
數(shù)據(jù)顯示,對于受損腸黏膜,急性灌服3mg/kg•bw的ETP,可提高十二指腸中IgA+面積值,同時使空腸中IgA+面積值顯著高于空白對照組;顯著提高盲腸扁桃體淋巴細胞數(shù)量。
研究表明,飼料中添加復合酶有助于受損腸道黏膜的快速修復,同時可相應提高畜禽腸道黏膜的免疫功能,提高畜禽的黏膜免疫屏障作用,有效防止“病從口入”。
氧化酶的生物活性和優(yōu)點
1、復合酶能夠清除腸道內(nèi)鏈引發(fā)階段的自由基,以及直接捕獲自由基反應鏈中的自由基,阻斷自由基鏈反應,起到預防和斷鏈的雙重作用,從而減輕氧化應激造成的腸道組織損傷。
2、復合酶能夠特異性的促進畜禽腸黏膜絨毛生長,促進腸道組織發(fā)育。增強了腸道對營養(yǎng)成分的消化吸收,可提高日增重15~22%。
3、復合酶具有降低腸張力,抑制腸道異常蠕動的功能。可減緩畜禽腸道的飼料排空速度,增加腸道對養(yǎng)分吸收。
4、復合酶降低腸張力還有利于腸道內(nèi)水分吸收,起到明顯的收斂作用,減少機能性腹瀉。
5、復合酶具有腸道黏膜修復作用。對飼料抗原性過敏損傷以及細菌內(nèi)毒素(LPS)引起的腸道黏膜絨毛腫脹、脫落,均可迅速修復。
6、復合酶能夠顯著提高腸道黏膜免疫機能。ETP可以促進腸道黏膜固有層中淋巴生發(fā)中心的生成和發(fā)育,促使淋巴細胞增殖活躍,顯著提高畜禽的抗病能力,有效防止“病從口入”。
7、復合酶不是抗生素,無藥物殘留的風險。可同任何藥物配合使用,而無配伍禁忌之憂。
8、復合酶不是激素類物質(zhì),無任何使用風險。
9、復合酶可有效降低畜禽消化道氨氣的產(chǎn)生。
復合酶的安全性和組織殘留試驗
1.安全性試驗
家禽:用復合酶350ppm拌料,連續(xù)飼喂1個月,未出現(xiàn)不良 反應。
豬: 用復合酶250ppm和500ppm拌料,分別飼喂1個月和3個月,均未見不良反應。
各飼喂試驗中還發(fā)現(xiàn),復合酶不影響飼料的適口性。
2.組織殘留試驗
• 在家禽飼料內(nèi)35ppm濃度拌料連續(xù)飼喂6周后,未測出組織殘留。
• 在豬飼料內(nèi)50ppm濃度拌料連續(xù)飼喂3個月后,未測出組織殘留。
關(guān)注“看不到”的損失
一、腸道健康的重要性
(腸道健康 -為什么這么重要 ?)
• 飼料成本占65-70%的生產(chǎn)成本
• 需要最大化的消化道吸收能力
• 機體免疫系統(tǒng)的重要組成部分
機體超過50%的淋巴組織和超過80%的免疫細胞集中于黏膜免疫系統(tǒng)。
動物機體中70%的黏膜免疫系統(tǒng)位于腸道組織中。
• 腸道是機體應激的應答中心
腸道表面受損限制了飼料利用率
研究表明:腸道不健全會使飼料效率降低10%,并會對死亡率、糞便、色素沉著、食品安全及加工效率等指標產(chǎn)生負面影響。各項合計,每只2kg雞損失達0.102美元(Williams ,1999; Sluis ,2000)。
因此,腸道健康是保證畜禽生產(chǎn)性能和養(yǎng)殖獲利的主要驅(qū)動力。
二、腸道健康的標準
健康的腸道可以被描述為腸道維持其結(jié)構(gòu)和功能的完好,或簡單的說是沒有受到損害和健全的腸道 。
腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的完整性是腸道一切功能正常發(fā)揮的基礎(chǔ)。
腸道不僅是消化和吸收營養(yǎng)素的器官,也是阻止腸腔內(nèi)細菌、毒素等有害物質(zhì)侵入體內(nèi)的重要屏障,也是調(diào)控機體應激反應、生成炎癥介質(zhì)的重要器官。
正常腸道屏障功能依賴于腸黏膜上皮屏障,腸道免疫系統(tǒng)以及腸道的正常微生物的平衡(Hecht,1999)。
保證腸道健康平衡的關(guān)鍵點
1.完整的腸道組織結(jié)構(gòu)
胃腸道(gastro-intestinal tract,GIT)是一個受營養(yǎng)、免疫、細菌和組織共同作用的復雜系統(tǒng),它需要平衡的營養(yǎng)供給來維持它的結(jié)構(gòu)和環(huán)境,在一定意義上來提升(而不是損傷)其生長、健康狀態(tài)和生產(chǎn)性能,關(guān)鍵在于腸壁內(nèi)襯的完整。這表明上皮細胞將發(fā)揮它的重要功能,包括分泌粘液和酶,吸收營養(yǎng),并將營養(yǎng)轉(zhuǎn)運入血。
上述特點構(gòu)成了整個消化概念的本質(zhì)部分。如果不保持腸壁完整性和一定的強度,營養(yǎng)則會用來修復腸壁或被微生物所利用, 并引起增生擴散,從而引起病變或激活免疫系統(tǒng),見圖1、圖2。
圖1不當?shù)娘暳匣蚣毦鷷鹉c道絨毛不平坦或稀少
圖2腸道表面受損限制了飼料利用率
2. 完整的腸上皮細胞緊密連接
緊密連接是上皮屏障的一種重要的因子,對相鄰細胞的相互連接中起重要的作用。它維持著細胞頂部和嗜堿性部位的分離,是上皮滲漏的調(diào)節(jié)屏障。
促進腸道消化能力
降低病原數(shù)量
減少全身性疾病感染
減少腸道疾病的感染
維持腸道菌群平衡
提高抗應激能力、提高免疫力
三、現(xiàn)代養(yǎng)殖模式對腸道健康的影響
我們經(jīng)常聽到的抱怨:
• 食欲不振,采食量不足,個體發(fā)育不勻稱,整齊度差,生產(chǎn)性能下降,精神狀態(tài)差,賣相不佳。
• 采食飲水正常,但生產(chǎn)性能不高。蛋禽表現(xiàn)為產(chǎn)蛋率低于正常10%~20%,蛋重輕,內(nèi)容物稀薄,軟殼蛋增加,蛋殼發(fā)薄易破損,蛋黃顏色發(fā)白。肉雞,生豬生長周期長,料肉比增加。
• 腸道功能紊亂,長期水樣下痢,對營養(yǎng)物質(zhì)吸收率低,對病毒和細菌等免疫力、抵抗力下降,容易感染慢性呼吸道病、大腸桿菌、球蟲、沙門氏菌和腸毒綜合癥等,且易反復發(fā)作。
我們經(jīng)常碰到的問題:
為什么我們的肉雞肉料比達不到1:1.37?
為什么肉雞料便時有發(fā)生,卻束手無策?
為什么蛋雞的水樣腹瀉有時藥物根本無法控制?
為什么生豬屠宰后發(fā)現(xiàn)超過70%的消化道有潰瘍現(xiàn)象?
真相往往在你看不到的地方
這些現(xiàn)象的共同點是什么
集中表現(xiàn)為腸道機能的紊亂
為什么會這樣?-------動物出現(xiàn)了亞健康狀態(tài)
亞健康的定義:
人類:
世界衛(wèi)生組織將機體無器質(zhì)性病變,但是有一些功能改變的狀態(tài)稱為“第三狀態(tài)”,我國稱為“亞健康狀態(tài)”。
動物:
指無臨床癥狀與體征或者有病癥感覺而無臨床檢查證據(jù), 但已有潛在發(fā)病傾向的表現(xiàn), 處于一種機體結(jié)構(gòu)退化和生理功能減退的低質(zhì)失衡狀態(tài)。
亞健康的誘因
動物長期處于應激狀態(tài)是形成亞健康的重要因素
應激狀態(tài) ---發(fā)展---亞健康狀態(tài)----嚴重---疾病爆發(fā)
應激的定義:
應激是指機體受到外界或內(nèi)部的各種異常刺激所引起的非特異性反應的總和,包括一系列神經(jīng)、內(nèi)分泌反應以及由此引起的各種機能和代謝的變化。
這些危及動物體質(zhì),迫使機體做出調(diào)節(jié)反應的因子稱為應激因子或應激源。
常見的應激源:
• 極端溫度:冷、熱
• 轉(zhuǎn)群
• 免疫
• 斷喙
• 換料
• 噪音
• 飼養(yǎng)環(huán)境:密度、畜舍條件等
應激引發(fā)的生理變化:
(一)、研究較多,被普遍關(guān)注的
應激時,腎上腺皮質(zhì)激素分泌顯著增加,使生長激素分泌抑制、同時動員動物體內(nèi)糖原、蛋白質(zhì)、脂肪分解來抵抗應激。 長期條件下,可造成機體氮負平衡,骨質(zhì)疏松,生產(chǎn)性能降低;免疫系統(tǒng)萎縮,功能下降,對疾病易感性增大等。
(二)、理論研究較多,但不被實際生產(chǎn)管理者認知或重視的自由基造成的內(nèi)在的氧化應激損傷。
研究發(fā)現(xiàn),急性和持續(xù)的應激都能通過產(chǎn)生自由基誘導胃腸道的氧化應激(Manashi ,2000)。
重金屬(砷、鉛、汞等)、真菌毒素、殺蟲劑、過量的能量、高蛋白、過高的鐵和銅等催化劑、飼喂氧化的脂肪、外傷、缺乏抗氧化物質(zhì)(硒,維生素A、E、C,玉米黃素等)等因素都可能導致氧化應激的發(fā)生,并可誘發(fā)消化道損傷。
氧化應激對胃腸道的損傷
(一)對組織細胞的損傷影響
1)對脂質(zhì)和細胞膜的破壞,從而導致細胞死亡。
2)對蛋白質(zhì)、酶的損傷,從而導致蛋白質(zhì)變性,功能喪失和酶失活。
3)對核酸和染色體的破壞,從而導致DNA鏈的斷裂,染色體的畸變和斷裂。
4)對細胞外基質(zhì)的破壞,從而使細胞外基質(zhì)變得疏松,彈性降低。
(二)對腸道微生物菌群的影響
腸道黏膜組織的損傷,促使病原微生物可乘虛而入。當腸道內(nèi)氧自由基增加時,會使腸道中耐受能力較弱的乳酸菌數(shù)量減少,而大腸桿菌的數(shù)量上升。
(三)對消化道腺體的影響
氧自由基對消化腺體功能具有調(diào)節(jié)作用。當飼喂高蛋白日糧時,會誘導、刺激胰腺合成、分泌大量的消化酶,由于DNA/mRNA、消化酶、肽類激素的合成,需要大量ATP合成嘌呤、嘧啶以及活化氨基酸,ATP的生成過程是游離基產(chǎn)生的過程,自由基可能通過線粒體DNA來攻擊氧化磷酸化系統(tǒng),形成惡性循環(huán)。
(四)對內(nèi)分泌的的影響
氧自由基的提高誘導生長抑素(somatostatin,SS)的分泌,SS被認為具有廣泛的內(nèi)分泌抑制作用,抑制生長激素、生長調(diào)節(jié)素C以及多種胃腸道激素。
SS可抑制胃酸分泌、腸道吸收、胰重碳酸鹽和胰酶分泌。SS減緩了食糜通過和細胞對營養(yǎng)素吸收速度(Evers,2001 )。
(五)與炎癥反應的關(guān)系
炎癥性腸病時氧自由基主要來自浸潤于固有層的白細胞。
包括中性粒細胞在內(nèi)的吞噬細胞,在吞噬細菌、各種顆粒狀物質(zhì)及可溶性刺激物時,在其細胞膜中存在的NADPH氧化酶(還原型輔酶氧化酶)可被激活而急劇產(chǎn)生氧的消耗并產(chǎn)生一定量的O2·-。生成的O2·-,可使酶類及非酶類的物質(zhì)還原,并可產(chǎn)生反應性更高的活性氧(H2O2、·OH 、CIO-),又可引起炎癥反應,而損傷組織。
研究詮釋:現(xiàn)有養(yǎng)殖模式下,消化道的氧化損傷在動物生產(chǎn)中發(fā)生率最高、隱蔽性強、危害性大。過量的自由基極易誘發(fā)消化道疾病,其特征是腺體分泌異常、腸道損傷及腸黏膜通透性升高,導致消化系統(tǒng)功能異常和腸源性感染,給畜牧業(yè)的發(fā)展造成巨大損失(陳群,2007)。
可行措施:
(一)減少應激源
(二)減輕氧化損傷,尤其是腸道氧化損傷是不容忽視的。
1.清除自由基,終止自由基鏈式反應。
2.損傷修復:保證腸道組織具有完整的組織結(jié)構(gòu)和腸上皮細胞緊密連接
復合酶的作用機理研究進展
Eriodictopine®(ETP)
一、抗氧化性研究
黃酮類化合物最重要的生物活性是抗氧化活性。黃酮類物質(zhì)通過酚羥基與自由基反應生成較穩(wěn)定的半醌式自由基,從而終止自由基鏈式反應是其最主要的機制。
黃酮類分子[flavone--OH]清除自由基R·的反應可以表達為:
[flavone--OH]+R·一[flavone一0·]+RH
自由基一般都帶有未成對電子,屬于供電子基團,黃酮類化合物的酚羥基H所帶正電荷越大,接受電子能力越強越易與自由基發(fā)生反應。理論上認為帶最大正電荷的酚羥基H就是與自由基反應的最大可能活性部位。
研究發(fā)現(xiàn):
最大正電荷的酚羥基H,即最大可能活性位,分別是H18、H23、、H27和H29。
研究表明:復合酶在抗氧化反應中不僅能清除鏈引發(fā)階段的自由基,而且可以直接捕獲自由基反應鏈中的自由基,阻斷自由基鏈反應,起到預防和斷鏈的雙重作用。
二、對畜禽腸黏膜絨毛生長及腸道組織發(fā)育的影響研究<,/p>
小腸是碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)消化吸收的主要場所。因此,小腸結(jié)構(gòu)與功能的完整性是營養(yǎng)物質(zhì)被充分消化與吸收的基本保證。
復合酶對21日齡肉仔雞腸黏膜絨毛高度的影響(μm)(n=9)
組 別
十二指腸絨毛高度
空腸絨毛高度
空白對照組
1125.00±95.20b
1256.25±33.07b
試驗組
1297.92±66.81a
1296.88±95.37b
表內(nèi)同列右肩標有不同字母者差異顯著(P<0.05)。下表同。
研究表明,肉仔雞日糧每噸添加350克的復合酶可顯著提高21日齡肉仔雞的十二指腸黏膜絨毛高度(P<0.05)。
• 堿性磷酸酶(AKP)是腸黏膜上的標志酶,該酶的含量與其分化程度正相關(guān),其變化反映了腸上皮細胞功能的成熟情況。同時,腸道內(nèi)堿性磷酸酶與脂類、維生素D、鈣、氨基酸、葡萄糖等多種物質(zhì)的吸收有關(guān)。
復合酶對乳仔豬腸黏膜上皮細胞中AKP活性的影響 U/gprot
由表可見,21日齡試驗開始前(仔豬斷奶前),空白對照組和添加復合酶組的各段小腸黏膜上皮細胞中堿性磷酸酶(AKP)活性差異均不顯著。在49日齡時,添加ETP組的十二指腸和空腸黏膜上皮細胞中AKP活性均顯著提高(P<0.05)。
三、對受損腸道黏膜組織的修復功能研究
圖1-1試驗組,仔豬小腸組織切片(H.E染色) 圖1-2對照組,仔豬小腸組織切片(H.E染色)
由圖可見:斷乳階段每噸日糧添加500克的復合酶,小腸黏膜厚度提高(P<0.05);隱窩變
淺(P<0.05);小腸絨毛上皮細胞增殖迅速,絨毛組織結(jié)構(gòu)完整。
斷乳階段空白對照組(未添加復合酶),小腸黏膜厚度相對變薄;隱窩較深;更為嚴重的是,小腸絨毛上皮細胞增殖減緩,絨毛斷裂比例顯著上升(P<0.05)。
日糧添加復合酶時仔豬全腸微絨毛結(jié)構(gòu)電鏡觀察
圖1 對照組35日齡仔豬腸絨毛 圖2 試驗組35日齡仔豬腸絨毛
掃描電鏡觀察(×600倍) 掃描電鏡觀察(×600倍)
掃錨電鏡的結(jié)果表明,日糧添加復合酶后,試驗組仔豬空腸上皮細胞損傷和脫落明顯減少,對照組仔豬則腸道上皮細胞明顯部分脫落(見圖1,2)。
圖3 對照組35日齡仔豬腸微絨毛 圖4 試驗組35日齡仔豬腸微絨毛
透射電鏡觀察(×6000倍) 透射電鏡觀察(×6000倍)
透射電鏡的結(jié)果表明,對照組仔豬空腸中斷微絨毛長度短,其分布紊亂不整齊(見圖3)。而試驗組仔豬空腸中段微絨毛長度顯著高于對照組,且數(shù)量明顯增多,密度濃集,分布也比較均勻(見圖4)。
研究表明,復合酶對由飼料抗原性過敏損傷以及其他原因引起的腸道黏膜絨毛腫脹、脫落,均可迅速修復。
四、對腸道黏膜免疫機能的影響研究
1.復合酶對家禽黏膜免疫的影響
復合酶對肉仔雞受損腸黏膜上皮細胞及盲腸扁桃體內(nèi)淋巴細胞的影響 個/100
結(jié)果顯示,急性灌服3mg/kg•bw和12mg/kg•bw的復合酶 ,顯著提高盲腸扁桃體淋巴細胞數(shù)量。
復合酶對肉仔雞受損腸黏膜IgA+陽性物質(zhì)的影響 %
數(shù)據(jù)顯示,對于受損腸黏膜,急性灌服3mg/kg•bw的ETP,可提高十二指腸中IgA+面積值,同時使空腸中IgA+面積值顯著高于空白對照組;顯著提高盲腸扁桃體淋巴細胞數(shù)量。
研究表明,飼料中添加復合酶有助于受損腸道黏膜的快速修復,同時可相應提高畜禽腸道黏膜的免疫功能,提高畜禽的黏膜免疫屏障作用,有效防止“病從口入”。
氧化酶的生物活性和優(yōu)點
1、復合酶能夠清除腸道內(nèi)鏈引發(fā)階段的自由基,以及直接捕獲自由基反應鏈中的自由基,阻斷自由基鏈反應,起到預防和斷鏈的雙重作用,從而減輕氧化應激造成的腸道組織損傷。
2、復合酶能夠特異性的促進畜禽腸黏膜絨毛生長,促進腸道組織發(fā)育。增強了腸道對營養(yǎng)成分的消化吸收,可提高日增重15~22%。
3、復合酶具有降低腸張力,抑制腸道異常蠕動的功能。可減緩畜禽腸道的飼料排空速度,增加腸道對養(yǎng)分吸收。
4、復合酶降低腸張力還有利于腸道內(nèi)水分吸收,起到明顯的收斂作用,減少機能性腹瀉。
5、復合酶具有腸道黏膜修復作用。對飼料抗原性過敏損傷以及細菌內(nèi)毒素(LPS)引起的腸道黏膜絨毛腫脹、脫落,均可迅速修復。
6、復合酶能夠顯著提高腸道黏膜免疫機能。ETP可以促進腸道黏膜固有層中淋巴生發(fā)中心的生成和發(fā)育,促使淋巴細胞增殖活躍,顯著提高畜禽的抗病能力,有效防止“病從口入”。
7、復合酶不是抗生素,無藥物殘留的風險。可同任何藥物配合使用,而無配伍禁忌之憂。
8、復合酶不是激素類物質(zhì),無任何使用風險。
9、復合酶可有效降低畜禽消化道氨氣的產(chǎn)生。
復合酶的安全性和組織殘留試驗
1.安全性試驗
家禽:用復合酶350ppm拌料,連續(xù)飼喂1個月,未出現(xiàn)不良 反應。
豬: 用復合酶250ppm和500ppm拌料,分別飼喂1個月和3個月,均未見不良反應。
各飼喂試驗中還發(fā)現(xiàn),復合酶不影響飼料的適口性。
2.組織殘留試驗
• 在家禽飼料內(nèi)35ppm濃度拌料連續(xù)飼喂6周后,未測出組織殘留。
• 在豬飼料內(nèi)50ppm濃度拌料連續(xù)飼喂3個月后,未測出組織殘留。