周慧琦 ， 李彪 ，， 姚娟 ， 田科雄 ， 吳信 ，2，

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，湖南長沙 410128；2.中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 湖南省畜禽康養(yǎng)殖工程技術(shù)中心，湖南長沙 410125；3.安琪酵母股份有限公司 湖北省酵母功能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北南昌 443003）

斷奶應(yīng)激一直是困擾養(yǎng)豬業(yè)的一個(gè)難題，也是動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)界亟待解決的命題之一。早期斷奶容易造成仔豬胃腸道功能紊亂，誘發(fā)仔豬斷奶綜合征，這在很大程度上影響動(dòng)物的生長和生產(chǎn)效益（印遇龍等，2010）；仔豬從斷奶第3天開始，小腸絨毛高度急劇下降，直到斷奶后第12天，這種損傷性變化才停止，研究表明，日糧組成是改變腸道形態(tài)的原因之一，并可能會(huì)影響仔豬胃腸道的健康（Boudry等，2004）；在應(yīng)激期間，仔豬腸道合成核苷酸的能力有限，日糧核苷酸的不足可能是導(dǎo)致胃腸道功能紊亂的因素之一。酵母提取物中核苷酸含量豐富，約占10%以上。且酵母核苷酸對(duì)單胃動(dòng)物的胃腸道形態(tài)和功能，免疫系統(tǒng)和腸道菌群均產(chǎn)生積極影響 （Sauer和Bauer，2011）。這些研究表明酵母核苷酸在促進(jìn)腸道健康方面具有重要作用。

1 核苷酸在動(dòng)物機(jī)體中的代謝

核酸是體內(nèi)能量利用的主要形式，也是組成輔酶的重要成分。核苷酸是組成核酸的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。核苷酸在機(jī)體內(nèi)不斷進(jìn)行著合成與降解這兩個(gè)可逆過程。核苷酸合成途徑主要有兩條，即從頭合成途徑和補(bǔ)救合成途徑，相比從頭合成，補(bǔ)救合成途徑耗材少、耗能低、過程簡單（Uauy-Dagach 和 Quan，1994）。 機(jī)體從頭合成核苷酸的主要部位是肝臟，而其他一些組織，如小腸、淋巴細(xì)胞從頭合成核苷酸的能力有限。正常情況下，其核苷酸代謝池的維持依賴于肝臟中從頭合成的核苷酸或利用食物中降解的核苷或堿基進(jìn)行補(bǔ)救合成（冶雙德等，2006）。

近年來的研究表明，日糧中核苷酸缺乏會(huì)削弱肝臟、心臟、腸道和免疫系統(tǒng)的功能，大多數(shù)核苷酸可由機(jī)體合成來供給，但腸道黏膜特別是小腸合成核苷酸的能力有限 （Leleiko等，1995），尤其是當(dāng)機(jī)體處于應(yīng)激和快速生長的階段，內(nèi)源合成的核苷酸不能滿足機(jī)體生長的需要，需要補(bǔ)充外源核苷酸。斷奶已被視為一種應(yīng)激過程，剛斷奶的仔豬處于快速生長并遭受應(yīng)激，內(nèi)源合成的核苷酸不能滿足腸黏膜DNA合成及黏膜生長的需要等，而研究發(fā)現(xiàn)包括母豬在內(nèi)的多種哺乳動(dòng)物的乳汁中含有高濃度的核苷酸成分，占非蛋白組分的 20%（Uauy，1989），由此推斷，核苷酸在維持腸道健康方面具有重要作用，因此，日糧中應(yīng)添加核苷酸以保證仔豬的生長發(fā)育。

2 核苷酸在維持腸道健康中的生理功能

核苷酸除作為核酸合成的前體外，還參與機(jī)體內(nèi)一系列的生理調(diào)節(jié)過程。體外試驗(yàn)表明，核苷酸能夠促進(jìn)小腸上皮細(xì)胞的增殖。Holen和Jonsson（2004）考察核苷酸對(duì)小腸上皮細(xì)胞株的增殖發(fā)育的影響，結(jié)果表明，RNA和脫氧核苷酸dAMP、dGMP、dCMP有促進(jìn)腸細(xì)胞增殖的功能，并且可以彌補(bǔ)因谷氨酰氨不足和腸局部缺血帶來的影響。小腸細(xì)胞的增殖和分化需要5種核苷酸（AMP、GMP、CMP、IMP 和 UMP），其中 AMP 的作用可能是影響細(xì)胞分化，而其他核苷酸主要是促使細(xì)胞增殖。

Ortega等（1995）發(fā)現(xiàn)核苷酸在促進(jìn)腸道生長發(fā)育方面起著重要作用，當(dāng)飼喂動(dòng)物無外源核苷酸的日糧時(shí)，即使飼料中蛋白質(zhì)充足，機(jī)體內(nèi)RNA的含量也有顯著降低；動(dòng)物機(jī)體雖缺乏蛋白質(zhì)，但只要飼料中有充足的外源核苷酸存在，即可維持小腸濾泡細(xì)胞的生長。外源核苷酸可能是通過核苷酸補(bǔ)救途徑來影響腸道蛋白質(zhì)合成的?？焖偕L的動(dòng)物腸道細(xì)胞周轉(zhuǎn)較快，對(duì)核苷酸需求較多，但是體內(nèi)和體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，14C標(biāo)記的甘氨酸不能整合進(jìn)小鼠小腸細(xì)胞的核苷酸池，表明小腸細(xì)胞缺乏利用氨基酸從頭合成核苷酸的能力（CLIFFORD，1981），并且腸道缺乏嘌呤從頭合成所需要的一種關(guān)鍵酶——谷氨酸核糖轉(zhuǎn)移酶（Leleiko等，1987），但在小腸中的嘌呤補(bǔ)救合成途徑的酶含量較肝臟和盲腸多，說明在進(jìn)化過程中，腸道核苷酸補(bǔ)救合成途徑較從頭合成途徑具優(yōu)勢 （冶雙德等，2006）。 此外，Witte等（1991）的試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，初生小鼠胃腸道前端5’-核苷酸酶、堿性磷酸酶、腺嘌呤降解酶、嘌呤核苷磷酸化酶等腸酶的表達(dá)強(qiáng)和產(chǎn)量高，這個(gè)發(fā)現(xiàn)也表明，在進(jìn)化過程中，腸道核苷酸補(bǔ)救合成途徑較從頭合成途徑具優(yōu)勢。這些研究顯示，核苷酸通過促進(jìn)蛋白質(zhì)、酶的合成等可以維持腸道正常的生理功能。

3 酵母核苷酸對(duì)仔豬腸道健康的影響

3.1 促進(jìn)腸道生長發(fā)育和成熟 核苷酸、核苷通過影響腸RNA和DNA含量而影響腸道蛋白質(zhì)的合成。日糧中添加酵母核苷酸對(duì)回腸形態(tài)有積極影響，可增加仔豬回腸的腸絨毛高度與隱窩深度（Di Giancamillo 等，2011）。 張永青等（2007）研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)斷奶仔豬飼喂添加0.2%核苷酸的日糧，經(jīng)21 d試驗(yàn)，與對(duì)照組相比，斷奶仔豬的飼料利用率顯著提高，同時(shí)飼料轉(zhuǎn)化率比對(duì)照組提高16.90%（P＜0.05），此外，核苷酸有提高仔豬日增重的趨勢，并能顯著提高仔豬斷奶后第7天十二指腸絨毛高度和第14天回腸黏膜DNA含量，分別比對(duì)照組提高44.79%%（P＜0.05）和11.65%%（P ＜ 0.05）。 Martinez-Puig 等（2007）向斷奶仔豬日糧中添加1000 mg/kg的核苷酸，7 d后發(fā)現(xiàn)，未飼喂核苷酸的仔豬空腸的絨毛高度從448 μm下降到275 μm，而飼喂了核苷酸的仔豬空腸高度為351 μm，極顯著高于對(duì)照組 （P＜0.05），并且不對(duì)試驗(yàn)豬只進(jìn)行抗生素治療，14 d后，對(duì)照組豬只腹瀉率達(dá)15.63%，而飼喂了核苷酸的試驗(yàn)豬只腹瀉率為1.56%，極顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），這說明核苷酸能夠提高斷奶仔豬腸道絨毛高度以及降低仔豬腹瀉率。Moore等（2011）分別用核苷酸、谷氨酸和肌糖飼喂閹公豬，測定其對(duì)生產(chǎn)性能、腸道和免疫功能的影響，結(jié)果表明核苷酸使十二指腸絨毛的長度顯著增加（P＜0.05），提高了豬只的日增重，而且機(jī)體IgG水平顯著升高（P＜0.05），最后豬只的屠宰重量而也明顯高于其他組。但Van der Peet-Schwering等（2007）的研究表明，添加酵母核苷酸對(duì)仔豬的絨毛長度與隱窩深度沒有影響。

酵母核苷酸除了通過提高腸絨毛高度、增加腸道吸收面積外，還能通過影響腸細(xì)胞分裂分化、提高腸酶的活性等方式促進(jìn)腸道細(xì)胞生長發(fā)育，從而改善腸道健康。He等（1993）用體外培養(yǎng)小腸上皮細(xì)胞（IEC-6）的方式來觀察外源核苷酸對(duì)腸細(xì)胞分裂及分化的影響，在體外正常培養(yǎng)條件下添加核苷酸，能促進(jìn)正常IEC-6的增殖、分化，且當(dāng)谷氨酸或谷氨酰胺和必需氨基酸缺乏時(shí)，添加核苷酸能促進(jìn)小腸上皮細(xì)胞的增殖，提高細(xì)胞內(nèi)ATP水平。在日糧中添加核苷酸與核苷混合物影響腸（在腸絨毛頂部）堿性磷酸酶、亮氨?；拿?、γ-GT酶、麥芽糖酶、蔗糖酶和乳糖酶的含量和活性，也提高了小腸黏膜中總蛋白酶活力，且對(duì)十二指腸及空腸近端的酶活性影響較大。腸道酶活性的變化與mRNA含量變化相一致，有試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)日糧中缺少核苷酸時(shí)，腸堿性磷酸酶、亮氨酰氨基肽酶、麥芽糖酶、蔗糖酶和乳糖酶活性降低，補(bǔ)充核苷酸或核苷混合物后，提高了這幾種酶的活性，而這些酶是腸細(xì)胞成熟的標(biāo)志（Uauy 等，1990）。

3.2 促進(jìn)腸道損傷后的修復(fù) 消化道是營養(yǎng)物質(zhì)吸收的場所，同時(shí)又有免疫作用，其功能的正常性對(duì)于機(jī)體是十分重要的。研究發(fā)現(xiàn)，核苷酸對(duì)腸道具有保護(hù)作用，能夠改善腸道的屏障作用，維持腸壁的完整性，減少細(xì)胞的死亡率以及細(xì)菌、脂多糖引起的細(xì)菌易位，減少腹瀉的發(fā)生，加速饑餓應(yīng)激和感染后損傷的腸道恢復(fù)。小腸細(xì)胞增生迅速，對(duì)飼料中的限制核苷酸相當(dāng)敏感，當(dāng)動(dòng)物機(jī)體缺乏蛋白質(zhì)，只要飼料中補(bǔ)充足夠的核苷酸，就可以維持小腸濾泡細(xì)胞的生長（Ortega等，1995）。核苷酸可對(duì)應(yīng)激、感染或腸道切除等引起的腸道損傷進(jìn)行有效恢復(fù)，Uauy等（1990）給斷奶小鼠飼喂缺乏核苷酸的純合日糧，2周后發(fā)現(xiàn)小腸有明顯的損傷；而添加0.8%核苷酸純合日糧組的小鼠前端腸道的絨毛高度、腸壁厚度、總蛋白和DNA含量明顯高于純合日糧組。

3.3 提高腸道免疫功能 外源核苷酸是維持機(jī)體正常免疫狀態(tài)的必需物質(zhì)。盡管機(jī)體能利用小分子物質(zhì)合成核苷酸，但免疫系統(tǒng)必須有外源核苷酸才能維持其正常功能，這可能與參與免疫的大部分細(xì)胞不能合成足夠的核苷酸有關(guān)。淋巴細(xì)胞作為免疫系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，主要依靠肝臟等利用核苷酸為原料合成。Manzano等（2003）做的外源核苷酸對(duì)腸道免疫影響的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，外源核苷酸促進(jìn)斷奶小鼠B淋巴細(xì)胞和Th細(xì)胞抗原的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)腸淋巴細(xì)胞的分化和成熟。因此，在應(yīng)激情況下，動(dòng)物體內(nèi)合成核苷酸的量有限，日糧中添加核苷酸可維持?jǐn)嗄套胸i淋巴細(xì)胞最佳功能。

Gil（2002）研究發(fā)現(xiàn)，添加外源核苷酸顯著提高細(xì)胞因子 IL-2、IL-4、IL-8的基因表達(dá)和Th2、IL-5的分泌，從而促進(jìn)免疫細(xì)胞分化與成熟和免疫球蛋白的分泌，提高機(jī)體腸道免疫力。Yau等（2003）將用含核苷酸配方乳喂養(yǎng)的嬰兒與對(duì)照配方組的嬰兒相比，發(fā)現(xiàn)免疫球蛋白IgA含量顯著升高，腹瀉率顯著降低。潘樹德等（2007）研究發(fā)現(xiàn)，早期斷奶仔豬飼糧中添加酵母核苷酸類后，可顯著提高豬瘟抗體效價(jià)水平，適宜地添加酵母核苷酸對(duì)提高特異性免疫應(yīng)答可能具有重要的意義。試驗(yàn)證明，在母豬飼料中添加核苷酸可提高仔豬的成活率和斷奶存活率，減少病死率，提高藍(lán)耳病疫苗的免疫效果。此外，外源核苷酸還能夠促進(jìn)應(yīng)激狀態(tài)下白細(xì)胞的分裂，提高白細(xì)胞的吞噬能力，從而提高機(jī)體的免疫力，減少了動(dòng)物腸道疾病的發(fā)生（劉曉琳等，2008）。

3.4 對(duì)仔豬腸道菌群的影響 添加外源核苷酸降低仔豬腹瀉可能是因?yàn)楹塑账崮苡行胶饽c道菌群。仔豬從出生到斷奶期間，腸道菌群的建立是一個(gè)復(fù)雜的過程（Swords等，1993）。 Hoffmann 等（2008）研究表明，豬日糧中添加核苷酸后，大腸桿菌和乳酸菌群之間的比率發(fā)生了向有利于有益微生物方向的改變。體外研究表明，核苷酸能促進(jìn)雙歧桿菌的生長，并且核苷酸對(duì)大腸桿菌具有抗原特異性（Sauer等，2010）。

日糧中核苷酸可促進(jìn)腸道中雙歧桿菌和乳酸菌的生長，而雙歧桿菌可以將糖水解成乳酸，同乳酸桿菌一起降低腸道內(nèi)的pH值，從而抑制了厭酸型病原菌和大腸桿菌的繁殖，減少腹瀉的發(fā)生，這將使腸道的形態(tài)損害達(dá)到最小化 （Martinez-Puig等，2007），有助于改善仔豬的生長性能和改善健康狀況。潘樹德等（2008）研究發(fā)現(xiàn)，酵母核苷酸能明顯提高仔豬腸道中雙歧桿菌和乳酸桿菌的數(shù)量，降低大腸桿菌的數(shù)量，從而維持腸道菌群平衡。喬建國等（2008）在外源核苷酸對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能影響研究中發(fā)現(xiàn)，添加0.25%的核苷酸混合物有提高仔豬日增重、日采食量和降低料肉比的趨勢，而且仔豬的腹瀉頻率顯著降低 （P＜0.05），這可能與腸道健康菌群的優(yōu)化有關(guān)。Mar-tinez-Puig等（2007）通過在仔豬日糧中添加 0、750、1000 mg/kg核苷酸，腹瀉率隨核苷酸添加水平提高顯著降低（分別為15.63%、3.13%和1.56%）。

4 小結(jié)和展望

酵母核苷酸對(duì)于動(dòng)物維持、改善和修復(fù)胃腸道功能具有重要意義，補(bǔ)充外源核苷酸能加速腸細(xì)胞的分化、生長與修復(fù)，促進(jìn)小腸成熟，并促進(jìn)腸道中雙歧桿菌和乳酸桿菌的生長。因此，酵母核苷酸可促進(jìn)腸道發(fā)育，降低腹瀉率，提高飼料利用率，從而改善生產(chǎn)性能。近期，酵母提取物也被農(nóng)業(yè)部公布《飼料原料目錄（2013）》所收錄。進(jìn)一步研究各種核苷酸的含量及其比例將會(huì)促進(jìn)其在維持仔豬腸道健康及提高免疫功能等方面的應(yīng)用。

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