低聚木糖對動(dòng)物腸道屏障的影響及其在動(dòng)物生產(chǎn)中應(yīng)用的研究進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2021-01-30 09:51
低聚木糖(XOS)作為新型綠色飼料添加劑,其主要作用是維持腸道微生態(tài)平衡、增強(qiáng)腸道屏障功能及宿主免疫機(jī)能,進(jìn)而提高動(dòng)物生產(chǎn)性能。本文就XOS的結(jié)構(gòu)和功能、對腸道屏障的影響及其在動(dòng)物生產(chǎn)方面的應(yīng)用進(jìn)行綜述,以期為XOS在動(dòng)物健康養(yǎng)殖中的進(jìn)一步研究及應(yīng)用提供理論參考。
【文章來源】:中國畜牧雜志. 2020,56(10)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
XOS成分結(jié)構(gòu)式[6]
XOS難以被動(dòng)物機(jī)體內(nèi)源酶降解,但可被大腸內(nèi)雙歧桿菌、乳酸桿菌等益生菌發(fā)酵利用,增加有益菌在腸道內(nèi)的定植能力,從而改善腸道微生態(tài)區(qū)系,維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。腸道益生菌可通過占位效應(yīng)與病原菌競爭有限營養(yǎng)物質(zhì)和黏附位點(diǎn),限制病原菌在腸上皮表面定植[13]。XOS增殖的益生菌能誘導(dǎo)黏蛋白基因表達(dá),促使杯狀細(xì)胞分泌黏液,加強(qiáng)細(xì)胞間緊密連接(Tight Junction,TJ),抵御外來有害物質(zhì)侵襲。Pham等[14]采用吸收性腸細(xì)胞(Caco-2)和黏液分泌杯狀細(xì)胞(HT29-mtx-e12)共同培養(yǎng)法模擬健康腸道環(huán)境,發(fā)現(xiàn)添加70%的XOS發(fā)酵上清液可明顯提高黏蛋白含量,增強(qiáng)腸黏膜屏障緊密性。Yin等[15]發(fā)現(xiàn)仔豬經(jīng)XOS飼喂后,可上調(diào)回腸TJ蛋白-1(ZO-1)表達(dá),維持正常腸黏膜通透性,進(jìn)一步證明XOS具有維護(hù)腸道屏障功能的作用。XOS自身有抑菌活性,其對病原菌有較強(qiáng)的黏附能力。病原菌細(xì)胞表面存在能與宿主特異性寡糖配體結(jié)合的蛋白,稱為外源凝集素[16]。腸上皮細(xì)胞(Intestinal Epithelial Cell,IEC)表面特異性糖分子或殘基可作為外源凝集素結(jié)合位點(diǎn),促使病原菌黏附定植,引發(fā)腸道感染[17]。XOS主要成分X2和X3可競爭性結(jié)合病原菌表面外源性凝集素,減少IEC受體與病原菌結(jié)合機(jī)會(huì),甚至置換出與外源凝集素結(jié)合的IEC受體,保護(hù)機(jī)體免受病原體侵襲。馬巖等[18]在研究X2與X3對雞腸道細(xì)菌增殖和細(xì)胞黏附率試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)X2和X3有效降低大腸桿菌和沙門氏菌等革蘭氏陰性病原菌對IEC的黏附率,使其隨糞便排出,達(dá)到抑制有害菌的目的。另外,XOS作為外來抗原,經(jīng)抗原提呈細(xì)胞激活免疫應(yīng)答,促進(jìn)免疫細(xì)胞增殖分化,增強(qiáng)機(jī)體免疫功能。XOS介導(dǎo)的腸道菌群對腸道屏障的調(diào)控過程如圖2所示。2.2 XOS介導(dǎo)菌群代謝物對腸道屏障的影響
XOS在家禽中可作為益生素調(diào)節(jié)腸道微生物區(qū)系改善腸道功能,提高家禽生長性能和產(chǎn)品品質(zhì)。研究表明,在蛋雞日糧中添加XOS可顯著增加蛋殼厚度和蛋殼相對重量,提高蛋殼質(zhì)量[31]。研究已證實(shí),補(bǔ)充XOS可顯著提高鈣的表觀消化率,其對蛋殼質(zhì)量的改善主要因?yàn)橐嫔a(chǎn)生的SCFAs降低了腸道p H,提高了機(jī)體對鈣的吸收率[8,31]。飼喂XOS還能促進(jìn)蛋雞盲腸雙歧桿菌增殖,減少大腸桿菌數(shù)量,改善腸道形態(tài)發(fā)育,促進(jìn)腸道健康,增強(qiáng)腸道免疫功能[9]。Craig等[32]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加XOS可降低肉雞采食量,提高飼料轉(zhuǎn)化率,但對增重?zé)o顯著影響。此外,與飼料中未補(bǔ)充XOS的肉雞相比,添加0.1 g/kg XOS的肉雞體重較高,但添加高水平XOS肉雞的體重與未補(bǔ)充XOS的肉雞相似,表明最佳添加量以低摻入率0.1 g/kg為宜[33]。這可能與XOS促進(jìn)有益菌(雙歧桿菌、乳酸桿菌)增殖有關(guān),有益菌分泌的SCFAs及乳酸桿菌數(shù)量增加使腸道p H降低,為消化酶提供適宜的工作環(huán)境,促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)吸收和利用,而過酸的腸道環(huán)境會(huì)影響消化酶活性,抑制養(yǎng)分吸收。因此,XOS對家禽日增重的影響是否因?yàn)槟c道菌群結(jié)構(gòu)和消化酶的活性改變,需進(jìn)一步驗(yàn)證。3.2 XOS在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]飼糧添加低聚木糖對肥育豬血漿生化參數(shù)和肉品質(zhì)的影響[J]. 邢廷杰,韓麗,解培峰,孔祥峰,丁浩,方熱軍. 中國畜牧雜志. 2018(09)
[2]低聚木糖對生長育肥豬生長性能、胴體性狀和肉品質(zhì)的影響[J]. 謝菲,羅鈞秋,陳代文,余冰,何軍,黃志清,毛湘冰,鄭萍,羅玉衡,虞潔. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[3]低聚木糖的生理活性研究進(jìn)展[J]. 王立,薛臘梅,李言,錢海峰,張暉,齊希光,吳港城. 食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]低聚木糖對花鱸幼魚生長性能、血清生化和免疫指標(biāo)及腸道菌群組成的影響[J]. 胡曉偉,上官靜波,黎中寶,楊敏,徐安樂. 動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào). 2018(02)
[5]不同來源木聚糖酶及其組合對木聚糖水解產(chǎn)物組成、細(xì)菌增殖與大腸桿菌黏附性的影響[J]. 歐陽海燕,雷釗,馬巖,馮定遠(yuǎn),張瑩,葉慧,夏旻灝,曹慶云,左建軍. 動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]低聚木糖、地衣芽孢桿菌合生素對花鳳蛋雞生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)的影響[J]. 王立鈞,王長青,徐國慶,韓書英. 中國家禽. 2013(19)
碩士論文
[1]低聚木糖對斷奶仔豬生長性能、血漿生化參數(shù)和腸道微生態(tài)的影響[D]. 譚兵兵.廣西大學(xué) 2015
本文編號(hào):3008692
【文章來源】:中國畜牧雜志. 2020,56(10)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
XOS成分結(jié)構(gòu)式[6]
XOS難以被動(dòng)物機(jī)體內(nèi)源酶降解,但可被大腸內(nèi)雙歧桿菌、乳酸桿菌等益生菌發(fā)酵利用,增加有益菌在腸道內(nèi)的定植能力,從而改善腸道微生態(tài)區(qū)系,維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。腸道益生菌可通過占位效應(yīng)與病原菌競爭有限營養(yǎng)物質(zhì)和黏附位點(diǎn),限制病原菌在腸上皮表面定植[13]。XOS增殖的益生菌能誘導(dǎo)黏蛋白基因表達(dá),促使杯狀細(xì)胞分泌黏液,加強(qiáng)細(xì)胞間緊密連接(Tight Junction,TJ),抵御外來有害物質(zhì)侵襲。Pham等[14]采用吸收性腸細(xì)胞(Caco-2)和黏液分泌杯狀細(xì)胞(HT29-mtx-e12)共同培養(yǎng)法模擬健康腸道環(huán)境,發(fā)現(xiàn)添加70%的XOS發(fā)酵上清液可明顯提高黏蛋白含量,增強(qiáng)腸黏膜屏障緊密性。Yin等[15]發(fā)現(xiàn)仔豬經(jīng)XOS飼喂后,可上調(diào)回腸TJ蛋白-1(ZO-1)表達(dá),維持正常腸黏膜通透性,進(jìn)一步證明XOS具有維護(hù)腸道屏障功能的作用。XOS自身有抑菌活性,其對病原菌有較強(qiáng)的黏附能力。病原菌細(xì)胞表面存在能與宿主特異性寡糖配體結(jié)合的蛋白,稱為外源凝集素[16]。腸上皮細(xì)胞(Intestinal Epithelial Cell,IEC)表面特異性糖分子或殘基可作為外源凝集素結(jié)合位點(diǎn),促使病原菌黏附定植,引發(fā)腸道感染[17]。XOS主要成分X2和X3可競爭性結(jié)合病原菌表面外源性凝集素,減少IEC受體與病原菌結(jié)合機(jī)會(huì),甚至置換出與外源凝集素結(jié)合的IEC受體,保護(hù)機(jī)體免受病原體侵襲。馬巖等[18]在研究X2與X3對雞腸道細(xì)菌增殖和細(xì)胞黏附率試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)X2和X3有效降低大腸桿菌和沙門氏菌等革蘭氏陰性病原菌對IEC的黏附率,使其隨糞便排出,達(dá)到抑制有害菌的目的。另外,XOS作為外來抗原,經(jīng)抗原提呈細(xì)胞激活免疫應(yīng)答,促進(jìn)免疫細(xì)胞增殖分化,增強(qiáng)機(jī)體免疫功能。XOS介導(dǎo)的腸道菌群對腸道屏障的調(diào)控過程如圖2所示。2.2 XOS介導(dǎo)菌群代謝物對腸道屏障的影響
XOS在家禽中可作為益生素調(diào)節(jié)腸道微生物區(qū)系改善腸道功能,提高家禽生長性能和產(chǎn)品品質(zhì)。研究表明,在蛋雞日糧中添加XOS可顯著增加蛋殼厚度和蛋殼相對重量,提高蛋殼質(zhì)量[31]。研究已證實(shí),補(bǔ)充XOS可顯著提高鈣的表觀消化率,其對蛋殼質(zhì)量的改善主要因?yàn)橐嫔a(chǎn)生的SCFAs降低了腸道p H,提高了機(jī)體對鈣的吸收率[8,31]。飼喂XOS還能促進(jìn)蛋雞盲腸雙歧桿菌增殖,減少大腸桿菌數(shù)量,改善腸道形態(tài)發(fā)育,促進(jìn)腸道健康,增強(qiáng)腸道免疫功能[9]。Craig等[32]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加XOS可降低肉雞采食量,提高飼料轉(zhuǎn)化率,但對增重?zé)o顯著影響。此外,與飼料中未補(bǔ)充XOS的肉雞相比,添加0.1 g/kg XOS的肉雞體重較高,但添加高水平XOS肉雞的體重與未補(bǔ)充XOS的肉雞相似,表明最佳添加量以低摻入率0.1 g/kg為宜[33]。這可能與XOS促進(jìn)有益菌(雙歧桿菌、乳酸桿菌)增殖有關(guān),有益菌分泌的SCFAs及乳酸桿菌數(shù)量增加使腸道p H降低,為消化酶提供適宜的工作環(huán)境,促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)吸收和利用,而過酸的腸道環(huán)境會(huì)影響消化酶活性,抑制養(yǎng)分吸收。因此,XOS對家禽日增重的影響是否因?yàn)槟c道菌群結(jié)構(gòu)和消化酶的活性改變,需進(jìn)一步驗(yàn)證。3.2 XOS在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]飼糧添加低聚木糖對肥育豬血漿生化參數(shù)和肉品質(zhì)的影響[J]. 邢廷杰,韓麗,解培峰,孔祥峰,丁浩,方熱軍. 中國畜牧雜志. 2018(09)
[2]低聚木糖對生長育肥豬生長性能、胴體性狀和肉品質(zhì)的影響[J]. 謝菲,羅鈞秋,陳代文,余冰,何軍,黃志清,毛湘冰,鄭萍,羅玉衡,虞潔. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[3]低聚木糖的生理活性研究進(jìn)展[J]. 王立,薛臘梅,李言,錢海峰,張暉,齊希光,吳港城. 食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]低聚木糖對花鱸幼魚生長性能、血清生化和免疫指標(biāo)及腸道菌群組成的影響[J]. 胡曉偉,上官靜波,黎中寶,楊敏,徐安樂. 動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào). 2018(02)
[5]不同來源木聚糖酶及其組合對木聚糖水解產(chǎn)物組成、細(xì)菌增殖與大腸桿菌黏附性的影響[J]. 歐陽海燕,雷釗,馬巖,馮定遠(yuǎn),張瑩,葉慧,夏旻灝,曹慶云,左建軍. 動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]低聚木糖、地衣芽孢桿菌合生素對花鳳蛋雞生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)的影響[J]. 王立鈞,王長青,徐國慶,韓書英. 中國家禽. 2013(19)
碩士論文
[1]低聚木糖對斷奶仔豬生長性能、血漿生化參數(shù)和腸道微生態(tài)的影響[D]. 譚兵兵.廣西大學(xué) 2015
本文編號(hào):3008692
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