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植物提取物降低沙门氏菌脱落与应激反应
文章来源:仹犇泰 作者: 更新时间:2023年4月23日

  Julia Schmitt2, Valeria Artuso-Ponte1,2

  1.俄亥俄州立大学兽医学院兽医预防医学系,俄亥俄州哥伦布市,美国。

  2. Phytobiotics 仹犇泰公司,埃尔特维尔,德国

  俄亥俄州立大学兽医学院兽医预防医学系,俄亥俄州哥伦布市,美国。

  前言

  博落回Macleaya cordata植物衍生的药用提取物因其优秀的炎症调控和抗应激作用而闻名。博落回——五籽羽罂粟是一种原产于中国和日本的草本植物,也是提取异喹啉生物碱的原料。这种异喹啉类生物碱在育肥猪运输过程中体现出很高的炎症调控价值,其益处包括减少沙门氏菌脱落、减少污染和降低应激水平。现代集约化养猪系统中,猪只暴露于多种应激因素,包括运输转运也是主要应激因素之一,而动物必须能够适应和依靠自身应对这种应激因素。生产动物的最终屠宰场转运环节是生产链中的常规和无法避免的过程。此外,在对食品安全的关注日益增强和公众对动物福利的普遍意识提高,使得转场运输转运成为动物生产中的一个长期博弈的热门话题。目前,转场运输被认为是养殖过程中对猪应激最大的应激条件,因为它同时集中了几种应激因素,例如在短时间内将猪装载、运输和卸载到陌生的环境。

  应激反应及其潜在后果

转运应激除了会导致猪血清中儿茶酚胺和糖皮质激素水平升高外,还会引起其他生理反应,包括显着降低增重,以及导致急性高血糖症(为其机体提供必要的能量以应对应激生理反应)。此外,还观察到猪只行为变化。
众所周知,应激会抑制胃排空、降低胃酸产生以及增加肠蠕动和增加肠膜通透性,从而对胃肠道的正常功能产生负面影响。这些因素势必会导致肠道细菌种群紊乱,而在此过程中,沙门氏菌等病原体占据菌群主位、定植并侵入感染肠道上皮组织。

  此外,转场运输造成的应激已被证实会增加沙门氏菌脱落并触发亚临床感染的向临床病变,从而增加食品安全的潜在风险。一般来说,应激会对免疫系统产生负面影响,增加对感染的易感性。并且,应激肯定是炎症性的,主要机理是通过激活促炎细胞因子和氧化应激释放的NF-κB转录因子的表达。炎症会对肠道屏障功能造成损害,增加肠道对细菌和毒素的渗透性。

  由于内在因素(例如遗传)和外在因素(例如严重程度),动物对应激的反应不同。特别是不同遗传系内和之间的皮质醇水平与脂肪之间的正相关作用。此外,遗传、应激和胴体质量之间的关系是众所周知的。此外,运输应激也会对生育能力产生负面影响,在许多情况下会导致生殖性能减弱。最后,转场运输造成的应激对猪的生产和繁殖产生负面影响,导致性能不佳,最终导致盈利能力下降和经济损失增加。

  应激与新型饲料添加剂研究

  减轻应激饲喂方案已被开始研究且结果表明其可以有效地调节应激反应。然而,目前应激调控对沙门氏菌脱落和食品安全性的影响尚未得到证实。牧场端对细菌引起的食源性病原体的控制仍然是养猪业面临的挑战。为了优化饲料中抗生素类抑菌剂的有效替代方案和改善动物和公共卫生策略,需要更多的现场应激调控相关的研究和实证。

  异喹啉生物碱和应激调节

  源自博落回Macleaya cordata的草药提取物已被广泛研究。其中,异喹啉生物碱(IQ),包括苯并菲啶(QBA)和原托平(PA)生物碱是博落回植物的生物次级代谢活性成分。异喹啉类生物碱因其在动物中广泛的生理调控特性,包括抗炎和抗菌作用,已在北美、南美、欧洲和中国的动物养殖产业中被广泛使用。本文中描述的异喹啉类生物碱均为Phytobiotics仹犇泰公司提供的Sangrovi系列异喹啉类生物碱产品。

  研究表明,饲喂异喹啉类生物碱的动物的采食量和生产性能都有得到改善。异喹啉类生物碱具有调节肠道炎症的潜力,从而支持改善肠道屏障功能并减轻应激产生的负面影响。一些体外和体内研究已经研究了异喹啉类生物碱的抗炎作用。通过在动物饲料中添加异喹啉类生物碱以及体外测定研究已证明,异喹啉类生物碱可以使动物机体中急性期蛋白和其它炎症参数的直接影响进行减弱。此外,当将异喹啉类生物碱分别添加到肉鸡和猪日粮中时,受到产气荚膜梭菌和肠道沙门氏菌攻毒的肉鸡和猪的肠粘膜损伤影响均减弱或病变症状较轻。

  异喹啉类生物碱对应激反应的影响

  2015年,泰国孔敬大学的Pongthorn Suwannathada博士的研究团队就添加异喹啉类生物碱对应激反应的影响进行了研究。他们的试验显结果显示,与未添加母猪相比,添加异喹啉类生物碱的母猪血液中和唾液中的皮质醇浓度以及C反应蛋白(应激标记物)的水平显着降低。此外,母猪生殖性能参数、整体健康和窝重等生产性能均得到改善。此后,我们还评估了在运输应激条件下育肥猪的异喹啉类生物碱添加,并在美国俄亥俄州立大学的一项研究中评估了对食品安全的潜在益处。结果显示,在所有组中,唾液皮质醇与沙门氏菌在运输到屠宰场后脱落之间存在显着的正相关关系(图1),再次证实了应激增加沙门氏菌脱落的关系。此次研究表明,只有对照组(未添加)在运输后唾液皮质醇显着增加,而接受异喹啉类生物碱(Sangrovit®,Phytobiotics仹犇泰公司)的猪体内水平仍然接近运输前的唾液皮质醇分泌水平,并且数值变化不显着。这些发现表明,异喹啉类生物碱的添加可有效调节运输引起的应激(图2)。未添加生物碱的猪在运输后沙门氏菌脱落量显着增加。相比之下,接受异喹啉类生物碱的猪表现出沙门氏菌脱落在与运输前的水平相比数值显着减少。此外,对照组相比,添加异喹啉类生物碱组的猪胴体受沙门氏菌的污染明显降低(图3)。这些结果表明,通过在育肥猪的饲料和水中添加异喹啉类生物碱来调节运输引起的应激反应可能是减少沙门氏菌脱落和提高食品安全性的一种快捷优化策略。

  结论

  除了异喹啉类生物碱对动物性能提升的显着优势,其同时可能衍生为一种新的应激调控策略,因为异喹啉类生物碱可以减少猪运输到屠宰场后沙门氏菌的脱落,降低胴体污染的风险并改善应激的负面影响,而且具备不留残留,不促进细菌产生耐药风险等特点。

  参考文献

  可根据要求提供参考资料。

  ** 可分别通过电子邮件联系 J.Schmitt@phytobiotics.com和 V.Artuso@phytobiotics.com 与作者联系。

  
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