王少群，李小娜

（海南省動物衛(wèi)生監(jiān)督所，海南?？?570203）

1 前言

在過去幾十年里，飼料添加劑受到飼料工業(yè)的廣泛關(guān)注，特別是在2006 年歐洲禁止飼用抗生素之后，刺激抗生素替代品的研究，重點在仔豬和肉雞等動物飼料上。初始，這項研究重點是其他的抗菌作用，但隨著時間的推移，營養(yǎng)學(xué)家也認(rèn)識到這些飼料抗生素的其他作用，如改善腸道完整性和抗炎反應(yīng)。但在豬和家禽中大多數(shù)試驗都是關(guān)于生長性能的，為了評估營養(yǎng)調(diào)控作用，對添加劑進(jìn)行了非補充對照的評估。在某些情況下，飼料添加劑在改善飼料轉(zhuǎn)化率方面有較好效果，但關(guān)于生理、免疫和微生物作用模式的信息有限。飼料添加劑對生產(chǎn)性能的積極反應(yīng)往往與飼料采食量的提高有關(guān)，而飼料采食量的提高反過來又會提高動物生產(chǎn)性能。但在其他情況下，營養(yǎng)物質(zhì)消化率的提高或微生物生長的減少也可以在不增加采食量的情況下提高動物生長性能。影響腸道健康的因素很多，如管理和微氣候、致病性應(yīng)激和飼料組成等（王晶等，2019）。飼料添加劑對胃腸道健康的影響是一個共同的問題。本文就胃腸健康降低采食量的機制及不同添加劑對腸道健康的改善作用進(jìn)行綜述，以減輕其對采食量的負(fù)面影響。

2 腸道健康與采食量

飼料添加劑主要添加在易應(yīng)激的動物飼料中，這些應(yīng)激可以來源于環(huán)境、管理、感染和營養(yǎng)，其通過一系列反應(yīng)影響腸道健康，最終降低采食量。腸壁消化能力的降低、緊密連接的破壞是導(dǎo)致采食量減少的主要原因。通過斷奶、運輸或與其他動物混合等方式暴露于應(yīng)激狀態(tài)下的動物可能出現(xiàn)腸道缺血和氧化應(yīng)激，導(dǎo)致上皮細(xì)胞炎癥，腸道完整性降低，病毒、細(xì)菌或寄生蟲的暴露危害腸道健康，往往是引發(fā)胃腸道問題的誘發(fā)因素（王雪潔和馮京海，2018）。雖然不同病原體的作用方式不同，但其負(fù)作用通過病變或絨毛與隱窩比值的降低導(dǎo)致腸道功能降低，導(dǎo)致回腸消化率降低，微生物菌群底物增多。斷奶后第一天不進(jìn)食仔豬的絨毛與隱窩比率低于進(jìn)食的仔豬，這表明營養(yǎng)不良時期會降低腸細(xì)胞發(fā)育和腸道的完整性?？?fàn)I養(yǎng)因子可能使腸黏膜層的蛋白變性，導(dǎo)致黏膜屏障破壞。植酸作為抗?fàn)I養(yǎng)因子對增加內(nèi)源性蛋白損失也有類似的負(fù)作用。Goossens 等（2012）在體外研究中發(fā)現(xiàn)，豬上皮細(xì)胞易受霉菌毒素，尤其是T-2 毒素的攻擊，嘔吐毒素和T-2 毒素均以時間和濃度依賴的方式降低上皮電阻，并增加了細(xì)胞通透性。所有上述因素的共同之處是刷狀緣及其相關(guān)酶的產(chǎn)生受到阻礙，這些酶如蔗糖酶、異麥芽糖酶、乳糖酶、腸激酶和不同的脂肪酶，是消化所必需的，其中腸激酶是蛋白質(zhì)消化的重要酶。腸激酶將胰蛋白酶原轉(zhuǎn)化為胰蛋白酶，而胰蛋白酶又反過來水解飼料蛋白，并激活胰凝乳蛋白酶原和羧肽酶。在腸激酶產(chǎn)量有限的情況下，蛋白質(zhì)的消化減少，導(dǎo)致更多的日糧蛋白作為底物，促進(jìn)微生物菌群的生長，促進(jìn)蛋白水解菌的生長。

LPS（脂多糖）誘導(dǎo)的細(xì)胞因子對采食量也有間接影響。LPS 還可能引起上皮組織的膿毒癥，導(dǎo)致鈉、葡萄糖、氯化物和水的吸收減少，常伴有腹瀉（Guttman 和Finlay，2009），這些病原體將蛋白質(zhì)直接排入宿主細(xì)胞，破壞細(xì)胞間緊密連接。另一種破壞緊密連接的途徑是氧化應(yīng)激，氧化應(yīng)激導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子的高表達(dá)。促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，導(dǎo)致嗜睡和直接減少采食量。在動物暴露于不同應(yīng)激的時期，豬和家禽飼料中添加飼料添加劑可能會改善腸道健康，從而減少不同應(yīng)激帶來的生理負(fù)面影響。

3 不同添加劑對腸道健康的影響

3.1 益生菌大多數(shù)益生菌的健康益處與調(diào)節(jié)胃腸道健康或細(xì)菌因子有關(guān)。在對豬和家禽進(jìn)行大量研究中，益生菌的使用與改善動物健康、增強抗病性、提高繁殖性能、促進(jìn)生長和提高產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)（Simon 等，2001）。益生菌處理的最大響應(yīng)與改善日增重相關(guān)，在77% 的試驗中，益生菌處理對采食量和免疫系統(tǒng)的影響未見報道。對這些結(jié)果的一種解釋可能是大多數(shù)試驗是為了商品注冊進(jìn)行的，因此，對日增重的影響是最有趣的參數(shù)。但這一結(jié)果也表明，在商業(yè)條件下，豬和家禽的益生菌處理和采食量刺激之間可能沒有直接聯(lián)系。Simon 等（2001）報告說，無論感染球蟲病、微生物（產(chǎn)氣莢膜桿菌、大腸桿菌、沙門氏菌）或簡單的LPS 誘導(dǎo)，在攻毒條件下，益生菌處理后家禽和豬的生長性能改善的一致性比較高。在應(yīng)激條件下，腸道菌群失衡，機體防御機制下降，通過補充益生菌，這些問題將被最小化，這證明了生長性能結(jié)果的差異（Ducatelle 等，2015）。在熱應(yīng)激肉雞和豬中，更多的能量被用于適應(yīng)應(yīng)激條件，因此，用于生長的能量減少，導(dǎo)致生長性能下降。此外，熱應(yīng)激肉雞和豬的生長性能惡化可能是由于食欲不振和采食量減少，這是一種降低機體熱增量的防御機制。我們認(rèn)為，益生菌在提高熱應(yīng)激肉雞和豬的采食量方面有兩種可能的積極作用：（1）預(yù)防腸道內(nèi)致病菌的過度生長，維持腸道黏膜完整，并在熱應(yīng)激時阻斷致病菌從腸道進(jìn)入血液；（2）盡量減少與熱應(yīng)激有關(guān)的問題。

3.2 益生元益生元的有益作用被認(rèn)為主要是通過選擇性刺激產(chǎn)生短鏈脂肪酸的非致病菌如雙歧桿菌、乳酸菌和真細(xì)菌的增殖。因此，一個給定的益生元最可能的影響往往與其發(fā)酵能力成正比。Molist 等（2009）發(fā)現(xiàn)，早期斷奶仔豬的發(fā)酵能力從斷奶后第10 ～15 天顯著增加。腸道有益菌產(chǎn)生的短鏈脂肪酸可以改善肉雞和豬的生長性能和腸道健康。腸道菌群多樣性的增加和腸道短鏈脂肪酸濃度的升高（特別是丁酸的產(chǎn)生）是益生元對豬和肉雞的主要積極影響（Roberfroid 等，2010）。益生元的發(fā)酵會導(dǎo)致pH 大幅降低，滲透作用增強，質(zhì)子交換刺激，丁酸水平增加及結(jié)腸表面積擴(kuò)大，這些都可能是改善腸道健康的良好選擇。丁酸鹽不進(jìn)入血液，但它被結(jié)腸腺細(xì)胞直接代謝，以維持代謝活動并刺激大腸的生長。

3.3 中鏈脂肪酸中鏈脂肪酸是飽和的、不具分支的、含有6 ～12 個碳的脂肪酸，它們自然地以中鏈甘油三酯的形式出現(xiàn)在乳脂肪和各種飼料原料中，如椰子油和棕櫚仁油。這個基團(tuán)由己酸（C6 ：0）、辛 酸（C8 ：0）和 癸 酸（C10 ：0）組成。含有12 個碳原子的月桂酸也常被歸為中鏈脂肪酸。與長鏈脂肪酸相比，中鏈脂肪酸具有較低的熔點和較高的水溶性。在中性pH 下，中鏈脂肪酸大多是游離的，其水解從口腔和舌側(cè)脂肪酶開始，在胃中繼續(xù)進(jìn)行，胃中的脂肪酶最初對中鏈甘油三酯起作用，在釋放到十二指腸前產(chǎn)生大量中鏈脂肪酸和單甘油酸，同時它可以被腸上皮細(xì)胞直接利用產(chǎn)生能量，從而保持肉雞和仔豬腸組織的完整性（Guillot 等，1993）。此外，中鏈脂肪酸對革蘭氏陽性菌有較強的抗菌作用，通過將中鏈脂肪酸結(jié)合到細(xì)菌細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)膜中，以及抑制細(xì)菌脂肪酶，可能是其作用最相關(guān)的機制（Bergsson 等，2002）。但中鏈脂肪酸的抗菌作用取決于解離程度，其抗菌作用一般局限于胃和小腸近端（十二指腸），因為中鏈脂肪酸可以被迅速吸收，并且只會在中性pH 下以較不活躍的解離形式存在。但中鏈脂肪酸由于氣味原因會影響動物的采食量，因此，通過包被可以解決這種負(fù)面效應(yīng)，并可增加其到達(dá)小腸的生物利用度，從而發(fā)揮其抗菌性能。

3.4 霉菌吸附劑由于胃腸道上皮是真菌毒素攝入后第一個與之接觸的屏障，已有多項研究探討了真菌毒素對腸道完整性的影響。大多數(shù)研究是針對人類腸上皮細(xì)胞Caco-2 和豬上皮細(xì)胞系IPEC1 和 j2 進(jìn)行的。關(guān)于霉菌毒素的研究都是用黃曲霉毒素或鐮刀菌毒素進(jìn)行的，如嘔吐毒素或T-2 毒素、玉米赤霉烯酮和黃曲霉毒素B1。Pinton 等（2010）研究表明，嘔吐毒素直接影響IPEC1 和Caco-2 細(xì)胞系中緊密連接蛋白的表達(dá)，導(dǎo)致代謝產(chǎn)物從管腔中通過的增加，他們還證明了伏馬毒素B1影響IPEC1 細(xì)胞的細(xì)胞膜，導(dǎo)致該毒素在細(xì)胞內(nèi)大量通過。Goossens 等（2012）研究了鐮孢菌毒素對上皮細(xì)胞的影響，觀察鐮孢菌毒素對細(xì)胞活力、凋亡和壞死的劑量相關(guān)效應(yīng)。T-2 毒素導(dǎo)致細(xì)胞壞死最多，被認(rèn)為毒性最大，而嘔吐毒素和T-2 毒素都降低了上皮電阻，增加了細(xì)胞通透性。

黃曲霉毒素可能是研究最多的霉菌毒素之一，這種霉菌毒素主要對肝臟代謝有負(fù)面影響。但黃曲霉毒素也通過抑制腸上皮細(xì)胞蛋白質(zhì)合成直接影響上皮的完整性。Smith 等（2012）對霉菌毒素如何影響腸道完整性進(jìn)行了概念性概述，并對豬和家禽的營養(yǎng)攝入和生長產(chǎn)生影響。作者指出，許多物質(zhì)都有與霉菌毒素結(jié)合的能力。最常用的是鋁硅酸鹽、黏土和沸石。這些是天然吸附劑，包括水合鋁硅酸鈣鈣鈉、膨潤土和沸石。這些產(chǎn)品大多是黃曲霉毒素的有效結(jié)合劑。

其他具有毒素結(jié)合能力的物質(zhì)包括酵母細(xì)胞壁成分。一些研究表明，酵母細(xì)胞壁中β- 葡聚糖可以有效結(jié)合廣泛的真菌毒素。與黏土不同的是，它們可以少量添加，并且是生物可降解的。但豬的研究證明了其在減輕真菌毒素影響方面的作用有限，并且已經(jīng)顯示出不一致的結(jié)果。Zhao 等（2010）在一項肉雞試驗中得出結(jié)論，水合硅鋁酸鈣鈉產(chǎn)品可以有效改善黃曲霉毒素B1對生長性能和肝臟損傷的負(fù)面影響，而酵母細(xì)胞壁產(chǎn)品的效果較差，尤其是在黃曲霉毒素B1濃度為0.002%時。

3.5 有機酸有機酸的使用通過競爭性排斥，提高營養(yǎng)利用、生長及飼料轉(zhuǎn)化效率對家禽生產(chǎn)產(chǎn)生積極影響。非解離形式的有機酸能穿透細(xì)菌細(xì)胞壁，破壞某些細(xì)菌的正常生理機能。除具有抗菌活性外，還能降低消化液pH，增加胰液分泌，對胃黏膜有營養(yǎng)作用。與家禽相比，豬的另一種作用方式是對胃排空的影響。大多數(shù)有機酸用于改善胃腸道健康，但也有一些具有其他特性，如減少霉菌生長（丙酸）、降低尿液pH 和氨排放（苯甲酸）或促進(jìn)腸壁恢復(fù)（丁酸鹽）。對豬來說，一種重要的化學(xué)性質(zhì)是酸的PKa。為了降低胃部pH，PKa低于4.5 很重要。pH 較高的酸在pH 較低時起緩沖作用，可能對胃蛋白酶的激活產(chǎn)生負(fù)面影響。低PKa 的有機酸有甲酸、乳酸、富馬酸和檸檬酸，強有機酸降低了胃排空速度，這可能是由于從胰液中需要大量碳酸氫鹽來中和十二指腸的酸性。胃排空較慢，對腸道健康有積極影響，使食糜達(dá)到十二指腸的速度變慢，將為損失的上皮提高更多的營養(yǎng)物質(zhì)，降低酶的水解，從而供微生物的底物含量降低（張玲玲，2018）。

4 結(jié)論

飼料添加劑是一類具有多種作用方式的化合物。本文闡述了腸道健康在飼料采食量中的中心作用，以及各種添加劑對腸道健康和采食量的影響。大多數(shù)飼料添加劑的影響是通過改善腸道健康的間接影響而不是直接影響。由于飼料添加劑的作用方式多種多樣，可以改善腸道健康，也可以間接影響采食量，如通過預(yù)防腸道損傷，提高免疫反應(yīng)所需的額外營養(yǎng)來改善腸道完整性，減少微生物菌群底物的數(shù)量或防止炎癥。由于添加劑可能對微生物活性的降低和腸上皮緊密連接都有影響，所以這些影響并不具有加性效應(yīng)。