1、,关注(gunzh)肠道健康关注(gunzh)“看不到”的损失,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物营养学国家重点(zhngdin)实验室谢 鹏 副研究员,第一页,共六十二页。,为什么肉鸡料肉比最高可以达到1.37:1?为什么蛋鸡的水样腹泻有时药物(yow)根本无法控制?为什么生猪屠宰后发现超过70%的消化道有溃疡现象?,第二页,共六十二页。,真相往往(wngwng)在你看不到的地方,第三页,共六十二页。,我们经常(jngchng)听到的抱怨,食欲不振,采食量不足,个体发育不匀称,整齐度差,生产性能下降(xijing),精神状态差,卖相不佳。,第四页,共六十二页。,我们经常(jngchng)听
2、到的抱怨,采食饮水正常,但生产性能不高。蛋禽表现为产蛋率低于正常10%20%,蛋重轻,内容物稀薄,软壳蛋增加,蛋壳发薄易破损,蛋黄颜色发白。肉鸡,生猪生长周期长,料肉比增加。肠道功能紊乱,长期水样下痢,对营养物质吸收率低,对病毒和细菌等免疫力、抵抗力下降,容易感染慢性呼吸道病、大肠杆菌(d chn n jn)、球虫、沙门氏菌和肠毒综合症等,且易反复发作。,第五页,共六十二页。,我们(w men)经常听到的抱怨,第六页,共六十二页。,我们(w men)经常听到的抱怨,第七页,共六十二页。,这些(zhxi)现象的共同点是什么,集中(jzhng)表现为肠道机能的紊乱为什么会这样?动物出现了亚健康状态
3、,这些(zhxi)现象的共同点是什么,第八页,共六十二页。,亚健康的定义(dngy),人类:世界卫生组织将机体无器质性病变,但是有一些功能改变的状态称为“第三状态”,我国称为“亚健康状态”。动物:指无临床症状与体征或者有病症(bngzhng)感觉而无临床检查证据,但已有潜在发病倾向的表现,处于一种机体结构退化和生理功能减退的低质失衡状态。,第九页,共六十二页。,亚健康的诱因(yuyn),动物机体 应激状态 亚健康状态 疾病(jbng)爆发,发展(fzhn),严重,动物长期处于应激状态是形成亚健康的重要因素,第十页,共六十二页。,应激的定义(dngy),应激是指机体受到外界或内部的各种异常刺激所
4、引起的非特异性反应的总和,包括一系列神经、内分泌反应以及由此引起的各种机能(jnng)和代谢的变化。这些危及动物体质,迫使机体做出调节反应的因子称为应激因子或应激源。,第十一页,共六十二页。,常见(chn jin)的应激源,极端温度:冷、热转群免疫断喙换料噪音饲养环境(hunjng):密度、畜舍条件等,第十二页,共六十二页。,常见(chn jin)的应激源,第十三页,共六十二页。,应激引发的生理(shngl)变化,(一)、研究(ynji)较多,被普遍关注的,应激时,肾上腺皮质激素分泌显著增加,使生长激素分泌抑制、同时动员动物体内糖原、蛋白质、脂肪(zhfng)分解来抵抗应激。长期条件下,可造成
5、机体氮负平衡,骨质疏松,生产性能降低;免疫系统萎缩,功能下降,对疾病易感性增大等。,第十四页,共六十二页。,应激引发(yn f)的生理变化,(二)、理论研究较多,但不被实际(shj)生产管理者认知或重视的自由基造成的内在的氧化应激损伤。研究发现,急性和持续的应激都能通过产生自由基诱导胃肠道的氧化应激(Manashi,2000)。,第十五页,共六十二页。,应激引发的生理(shngl)变化,重金属(砷、铅、汞等)、真菌毒素、杀虫剂、过量的能量、高蛋白、过高的铁和铜等催化剂、饲喂氧化的脂肪、外伤、缺乏抗氧化物质(硒,维生素A、E、C,玉米黄素等)等因素都可能(knng)导致氧化应激的发生,并可诱发消
6、化道损伤。,第十六页,共六十二页。,氧化应激对胃肠道的损伤(snshng),(一)对组织细胞的损伤影响1)对脂质和细胞膜的破坏,从而导致细胞死亡。2)对蛋白质、酶的损伤,从而导致蛋白质变性,功能(gngnng)丧失和酶失活。3)对核酸和染色体的破坏,从而导致DNA链的断裂,染色体的畸变和断裂。4)对细胞外基质的破坏,从而使细胞外基质变得疏松,弹性降低。,第十七页,共六十二页。,氧化应激对胃肠道的损伤(snshng),回肠(huchng)黏膜充血、出血,第十八页,共六十二页。,氧化应激对胃肠道的损伤(snshng),结肠的肉眼(ruyn)病变,肠黏膜增厚、粘液增多,第十九页,共六十二页。,氧化应
7、激对胃肠道的损伤(snshng),(二)对肠道微生物菌群的影响 肠道黏膜组织的损伤,促使病原微生物可乘虚而入。当肠道内氧自由基增加时,会使肠道中耐受(nai shu)能力较弱的乳酸菌数量减少,而大肠杆菌的数量上升。,第二十页,共六十二页。,氧化应激对胃肠道的损伤(snshng),(三)对消化道腺体的影响 氧自由基对消化腺体功能具有调节作用。当饲喂高蛋白日粮时,会诱导、刺激胰腺合成、分泌大量的消化酶,由于DNA/mRNA、消化酶、肽类激素的合成,需要大量ATP合成嘌呤、嘧啶以及活化氨基酸,ATP的生成过程是游离基产生(chnshng)的过程,自由基可能通过线粒体DNA来攻击氧化磷酸化系统,形成恶
8、性循环。,第二十一页,共六十二页。,氧化应激对胃肠道的损伤(snshng),(四)对内分泌的的影响 氧自由基的提高诱导生长抑素(somatostatin,SS)的分泌,SS被认为具有广泛的内分泌抑制作用,抑制生长激素、生长调节素C以及多种胃肠道激素。SS可抑制胃酸分泌、肠道吸收(xshu)、胰重碳酸盐和胰酶分泌。SS减缓了食糜通过和细胞对营养素吸收(xshu)速度(Evers,2001)。,第二十二页,共六十二页。,氧化应激对胃肠道的损伤(snshng),(五)与炎症反应的关系 炎症性肠病时氧自由基主要来自浸润于固有层的白细胞。包括中性粒细胞在内的吞噬细胞,在吞噬细菌、各种颗粒状物质及可溶性刺
9、激物时,在其细胞膜中存在的NADPH氧化酶(还原型辅酶氧化酶)可被激活(j hu)而急剧产生氧的消耗并产生一定量的O2-。生成的O2-,可使酶类及非酶类的物质还原,并可产生反应性更高的活性氧(H2O2、OH、CIO-),又可引起炎症反应,而损伤组织。,第二十三页,共六十二页。,第二十四页,共六十二页。,仔猪(zi zh)断奶应激因子互作关系图,第二十五页,共六十二页。,小猪腹泻(fxi),第二十六页,共六十二页。,第二十七页,共六十二页。,以上的研究很好的诠释了为什么动物(dngw)机体出现亚健康状态时,主要表现出肠道功能的紊乱。,第二十八页,共六十二页。,Intestinal Health-
10、Why is so important?肠道健康(jinkng)-为什么这么重要?,占65-70%的生产成本需要(xyo)最大化的消化道吸收能力,第二十九页,共六十二页。,Intestinal Health-Why is so important?肠道健康-为什么这么(zh me)重要?,机体免疫系统的重要组成部分 机体超过50%的淋巴组织和超过80%的免疫细胞(xbo)集中于黏膜免疫系统。动物机体中70%的黏膜免疫系统位于肠道组织中。应激的应答中心,第三十页,共六十二页。,肠道表面(biomin)受损限制了饲料利用率,第三十一页,共六十二页。,研究(ynji)数据,肠道不健全会使饲料效率(x
11、io l)降低10,并会对死亡率、粪便、色素沉着、食品安全及加工效率(xio l)等指标产生负面影响。各项合计,每只2kg鸡损失达0.102美元(Williams,1999;Sluis,2000)。肠道健康是保证畜禽生产性能和养殖获利的主要驱动力。,第三十二页,共六十二页。,总而言之(zngrynzh),消化道的氧化损伤在动物生产中发生率最高、隐蔽性强、危害性大。过量的自由基极易诱发(yuf)消化道疾病,其特征是腺体分泌异常、肠道损伤及肠黏膜通透性升高,导致消化系统功能异常和肠源性感染,给畜牧业的发展造成巨大损失(陈群,2007)。,第三十三页,共六十二页。,可行(kxng)措施,(一)减少应
12、激源(二)减轻氧化损伤,尤其是肠道氧化损伤是不容忽视的。1.清除自由基,终止自由基链式反应。2.损伤修复(xif):保证肠道组织具有完整的组织结构和肠上皮细胞紧密连接,第三十四页,共六十二页。,依瑞托芬的作用(zuyng)机理研究进展,Eriodictopine(ETP),以下数据来源(liyun)徳邻厚成生物技术(北京)有限公司,第三十五页,共六十二页。,一、抗氧化性研究(ynji),黄酮类化合物具有广泛的生物活性,包括抗氧化、抗突变、抗衰老、抗肿瘤、抗菌等,其中最为重要的是黄酮类化合物的抗氧化活性。黄酮类物质通过(tnggu)酚羟基与自由基反应生成较稳定的半醌式自由基,从而终止自由基链式反
13、应是其最主要的机制。,第三十六页,共六十二页。,一、抗氧化性研究(ynji),黄酮类分子flavone-OH清除(qngch)自由基R的反应可以表达为:flavone-OH+R一flavone一0+RH,第三十七页,共六十二页。,一、抗氧化性研究(ynji),自由基一般都带有未成对电子,属于供电子基团,黄酮类化合物的酚羟基H所带正电荷越大,接受电子能力(nngl)越强越易与自由基发生反应。理论上认为带最大正电荷的酚羟基H就是与自由基反应的最大可能活性部位。,第三十八页,共六十二页。,一、抗氧化性研究(ynji),研究(ynji)发现:最大正电荷的酚羟基H,即最大可能活性位,分别是H18、H23
14、、H27和H29。,第三十九页,共六十二页。,一、抗氧化性研究(ynji),研究表明,依瑞托芬在抗氧化反应(fnyng)中不仅能清除链引发阶段的自由基,而且可以直接捕获自由基反应(fnyng)链中的自由基,阻断自由基链反应(fnyng),起到预防和断链的双重作用。,第四十页,共六十二页。,德 邻 厚 成 生 物 技 术(北 京)有 限 公 司 技 术 资 料,依瑞托芬对21日龄肉仔鸡肠黏膜绒毛高度(god)的影响(m)(n=9),表内同列(tn li)右肩标有不同字母者差异显著(P0.05)。下表同。,二、对畜禽肠黏膜绒毛生长及肠道组织发育(fy)的影响研究,第四十一页,共六十二页。,依瑞托芬
15、对21日龄肉仔鸡肠黏膜绒毛高度(god)的影响(m)(n=9),二、对畜禽肠黏膜绒毛生长及肠道组织(zzh)发育的影响研究,第四十二页,共六十二页。,小肠是碳水化合物、脂肪和蛋白质消化吸收的主要场所。因此,小肠结构与功能的完整性是营养物质被充分消化与吸收的基本保证。研究表明,肉仔鸡(zi j)日粮添加35ppm的ETP可显著提高21日龄肉仔鸡(zi j)的十二指肠黏膜绒毛高度(P0.05)。,二、对畜禽肠黏膜绒毛生长(shngzhng)及肠道组织发育的影响研究,第四十三页,共六十二页。,ETP对乳仔猪(zi zh)肠黏膜上皮细胞中AKP活性的影响 U/gprot,二、对畜禽肠黏膜绒毛生长及肠道
16、组织(zzh)发育的影响研究,第四十四页,共六十二页。,碱性磷酸酶是肠黏膜上的标志酶,该酶的含量与其分化程度正相关,其变化反映了肠上皮细胞功能的成熟情况。同时,肠道内碱性磷酸酶与脂类、维生素D、钙、氨基酸、葡萄糖等多种物质(wzh)的吸收有关。由表可见,21日龄试验开始前(仔猪断奶前),空白对照组和添加ETP组的各段小肠黏膜上皮细胞中碱性磷酸酶(AKP)活性差异均不显著。在49日龄时,添加ETP组的十二指肠和空肠黏膜上皮细胞中AKP活性均显著提高(P0.05)。,二、对畜禽肠黏膜(ninm)绒毛生长及肠道组织发育的影响研究,第四十五页,共六十二页。,三、对受损肠道黏膜组织的修复功能(gngnng)研究,研究发现,ETP对由饲料(slio)抗原性过敏损伤以及细菌内毒素(LPS)引起的肠道黏膜绒毛肿胀、脱落,均可迅速修复。,第四十六页,共六十二页。,图11试验(shyn)组,仔猪小肠组织切片 图12对照组,仔猪小肠组织切片(H.E染色)(H.E染色),三、对受损肠道黏膜(ninm)组织的修复功能研究,第四十七页,共六十二页。,由图可见:断乳阶段日粮添加50ppm的ETP,小肠黏膜厚度提高(