腸道宏基因組視野下飼用替抗產(chǎn)品作用機制研究

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腸道宏基因組視野下飼用替抗產(chǎn)品作用機制研究

曾 建 國

湖南農(nóng)業(yè)大教授/博導

中獸藥湖南省重點實驗室主任

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

一、研究背景

1.全球禁抗、大勢所趨，市場迫切需要安全、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發(fā)方向

2.飼用促生長抗生素（AGPs）作用機制不明晰

2.1AGPs可能的作用機制

·抗菌，即對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→增強營養(yǎng)消化率；

·減少機會病原菌和亞臨床感染；

·降低機體免疫應答水平→節(jié)約養(yǎng)分；

·抗炎???

2.3抗炎--可能是AGPs促生長主要機制之一

·抑制了先天性免疫反應，這種相關的生理效應將下調(diào)炎癥反應。

·不同物種動物炎癥信號通路和免疫受體一致性—多物種性。

·AGPs均具有一定抗炎性，沒有抗炎性的抗生素也無促生長作用。

·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促生長效果。

·降低腸道炎癥水平，可以影響（調(diào)控）腸道生物學結構和微生物菌群。

3.天然生長促進劑(NGPs)替代抗生素生長促進劑(AGPs)，全面禁止使用飼用抗生素，國家需做好技術和產(chǎn)品的儲備

3.1NGPs主要來源與分類

·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:一類含氮有機化合物。大多有著復雜的環(huán)狀結構，氮原子結合在環(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，通過對數(shù)百個樣品進行大規(guī)模測序，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，每個基因集包含數(shù)百萬個非冗余基因，為研究這套宿主共生“第二基因組”的功能奠定了基礎。

二、研究啟示

1.“整腸、抗炎、促生長”AGPs替代技術

·“整腸”：指調(diào)控腸道菌群和維護腸道（小腸絨毛）的完整性。研究方法：構建靶動物腸道菌群宏基因集大數(shù)據(jù)，基于宏基因組技術開展靶標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)控機制；研究目標物質(zhì)對受損小腸絨毛修復或促進絨毛生長，促進免疫因子的大量釋放，從而提高機體的抗病能力。

·“抗炎”：具有血管系統(tǒng)的活體組織對損傷因子的防御性反應稱為炎癥。炎癥將消耗動物生長能量的30%。基于食品源養(yǎng)殖動物生存時間相對較短，只要能在屠宰前防止炎癥發(fā)生，從而保障動物生長性能不受影響。

·“促生長”：通過改善消化及營養(yǎng)吸收器官腸道的健康，降低炎癥發(fā)生率，從而保證達到“促生長”的目標。往往通過飼料轉(zhuǎn)化率（FCR）來表征。

1.1“整腸、抗炎、促生長”AGPs替代技術運用

·基于“整腸”（腸道菌群有益調(diào)節(jié)）、“抗炎”（減緩動物腸道的炎癥發(fā)生）再通過評價生長性能達到“促生長”的效果，再通過這套組合技術設計開發(fā)新的飼用抗生素替代產(chǎn)品或復配組合技術。

·重點從富含精油和酚酸類化合物中藥中尋找抗氧化應激調(diào)節(jié)腸道菌，達到減少疾病，促進動物生長，提高飼料報酬的目的、飼用植物提取物進行復配技術達到飼用無抗的目的。

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

原創(chuàng)： DDC     來源：大帝漢克
聽課筆記由成都大帝漢克生物科技有限公司營銷部王銀星、殷繼勛現(xiàn)場整理