武振龙-乳酸菌与动物肠道健康.pptx

武振龙武振龙 中国农业大学中国农业大学 20162016-1111-12 12 广州广州 乳酸菌与动物肠道健康乳酸菌与动物肠道健康 Drissi et al.,2016 Distribution of bacteria in human gastrointestinal tract 乳酸菌：常用的益生菌乳酸菌：常用的益生菌 Bacteria,Fungi,Protozoa Viruses,Enteric microbiome 乳酸菌分布与来源乳酸菌分布与来源 Felis and Dellaglio,2014 Plant:silage Fermented food GI tracts and organs 221 Lacobacillus species 分布分布:广广 The Lactobacillus species found in the GIT have received tremendous attention due to their health-promoting properties.人肠道中的乳酸菌：人肠道中的乳酸菌：1%(16S rDNA)APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY,Aug.2008 仅少数乳酸菌有仅少数乳酸菌有 益生作用（益生作用（20%）动物肠道中乳酸菌：丰富（动物肠道中乳酸菌：丰富（16S rDNA）乳酸菌乳酸菌(Lactic acid bacteria,LAB):肠道中重要益生菌肠道中重要益生菌 我国农业部我国农业部2013年公布可使用的微生物年公布可使用的微生物34个，个，11个是乳酸菌个是乳酸菌 1950年，FDA首次批准抗生素用作饲料添加剂;瑞典：1986年首先提出来禁止饲料中添加抗生素;丹麦：2000年起抗生素在兽医监督下使用 欧盟：2006年全面禁止抗生素作为饲料添加剂 美国：FDA从2014年起用3年时间禁止使用抗生素 中国：2015年底在停用4种喹诺酮类（洛美、培氟、氧氟、诺氟沙星）2016年11月停止硫酸黏杆菌素的饲料添加剂 2013年我国抗生素使用量为16.2万吨，52%为动物用 抗生素在畜牧生产中应用：抗生素在畜牧生产中应用：抗生素不规范使用带来食品安全、耐药细菌出现抗生素不规范使用带来食品安全、耐药细菌出现 禁止添加禁止添加 促生长促生长 Probiotics：lactic acid bacillus Prebiotics Enzymes Natural products Essential oils Immunostimulants Organic acids Non therapeutic alternatives J.Agric.Food Chem.2014,62,860866（一）提高猪的生长性能：哺乳仔猪（一）提高猪的生长性能：哺乳仔猪 （一）提高猪的生长性能（一）提高猪的生长性能：肠绒毛发育：肠绒毛发育 乳酸菌提高猪的生长性能：断奶仔猪乳酸菌提高猪的生长性能：断奶仔猪 Kang DK,J Microbio(2016)Table 1 Effect of Lactobacillus plantarum ZLP001 supplementation on growth performance of weaning（一）提高猪的生长（一）提高猪的生长性能：采食量性能：采食量 处理组：处理组：乳酸菌乳酸菌（好实沃好实沃猪猪用沃顺用沃顺100），有效活菌数），有效活菌数1.01010 CFU/g 乳酸菌提高猪的生长性能：生长猪乳酸菌提高猪的生长性能：生长猪 （一）提高猪的生长（一）提高猪的生长性能性能：减少腹泻发生：减少腹泻发生 改善蛋品质、降低氨浓度改善蛋品质、降低氨浓度 处理组：处理组：乳酸菌乳酸菌（好实沃禽好实沃禽用沃顺用沃顺100），有效活菌数），有效活菌数1.01010 CFU/g，108/kg feed（二）改善肠屏障（二）改善肠屏障功能功能 营养物质吸收和利用营养物质吸收和利用 防止肠腔中有害物质引起损伤防止肠腔中有害物质引起损伤 选择通透性选择通透性（二）改善肠屏障功能：粘蛋白的表达（二）改善肠屏障功能：粘蛋白的表达 乳酸菌乳酸菌 粘蛋白粘蛋白？Chadee K.Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol(2007)Anderson et al.,2010（二）改善肠屏障功能（二）改善肠屏障功能：降低通透性：降低通透性 Lactobacillus rhamnosus GG prevents H2O2-induced disruption of tight junction protein in Caco-2 cell monolayers Rao and Samak,2013 Yang et al.BMC Microbiology(2015)15:32 Lactobacillus modulates tight junction protein expression in newborn piglets（三）维持内环境稳态：抗氧化功能（三）维持内环境稳态：抗氧化功能 Intestinal balance between oxidative stress and redox （三）维持内环境稳态：抗氧化功能（三）维持内环境稳态：抗氧化功能 Free radical scavenging activity of peptides in the soluble from skim milk proteins fermented by selected Lactobacillus Elfahri et al.,2016 Int J Prev Med 2016;7:102 Lactobacillus fermentum Suo Attenuates HCl/Ethanol Induced Gastric Injury in Mice through Its Antioxidant Effects Suo et al.,2016（三）内环境稳态：促进细胞增殖（三）内环境稳态：促进细胞增殖 C D The EMBO Journal(2013)32,3017-3028（四）免疫调节作用（四）免疫调节作用 Effect of Lactobacillus plantarum B1 on secreted IgA(sIgA)concentration in ileal mucosa Peng et al.,2016（四）免疫调节作用：（四）免疫调节作用：sIgA分泌分泌 L.plantarum TN8 mitigates the histological damage in distal colon of rats induced with TNBS colitis.Trabelsi et al.,2016（四）免疫调节作用：缓解炎性细胞浸润（四）免疫调节作用：缓解炎性细胞浸润（四）免疫调节作用：细胞因子表达（四）免疫调节作用：细胞因子表达 Ferreira Dos Santos et al.,2016 LGG：positive control ZJ615：Low adhesive strain of Lactobacillus ZJ617：high adhesive strain of Lactobacillus Anaerobe 22,97103(2013)Inflammatory cytokines ZJ615(Low adhesive LB)ZJ617(High adhesive LB)Gao K,et al,Scientific Reports 6,28332 免疫调节机理 Figure 3.Effect of various treatments on the gastrointestinal(GI)transit in the mouse model of activated carbon-induced constipation(n=10 per group)Exp Ther Med 2015 Jan;9(1):272-278.（五）改善胃肠道蠕动，减少便秘发生（五）改善胃肠道蠕动，减少便秘发生 Effects of Lactobacillus rhamnosus on chronic-alcohol-induced liver steatosis Zhang et al.,2015（六）（六）调节糖脂代谢调节糖脂代谢 Lactobacillus plantarum FH185 reduced adipocyte size of the epididymal fat pads in mice with diet-induced obesity A.Normal diet;B.High fat diet;C.High fat diet+ABT-3;D.High fat diet+L.plantarum Park et al.,2015 Lactobacillus ameliorates fructose-induced hepatic fatty acid accumulation Yvonne Ritze et al.,2014 Effect of Lactobacillus GG on the severity of alcoholic steatohepatitis assessed by the total liver histology,liver necroinflammation scores,liver fat content and liver MPO level Forsyth et al.,2009 Yvonne Ritze et al.,2014 Mechanisms of action of probiotics in the GI tract Nutritional benefits Contribute to the degradation of undigestable foods Block the effects of pathogenic bacteria Reduce pathogen binding Decrease luminal pH Produce antibacterial bacteriocins Regulate epithelial cell homeostasis Enhanced barrier function Promote cytoprotective responses Improve cell survival Increase mucin production Modulate intestinal immune function Reduce pro-inflammatory cytokines Promote the secretion of IgA 优良乳酸菌株的选育优良乳酸菌株的选育 产酸力：产酸力：pH3.84.0,乳酸含量乳酸含量150-250mmol/L 菌活性：胃肠停留时间，胆盐强度及水解活性菌活性：胃肠停留时间，胆盐强度及水解活性 益生作用：抑菌、益生、生长性能、肠道稳态益生作用：抑菌、益生、生长性能、肠道稳态 安全性评估：安全性评估：GRAS 标准标准 基因工程手段：基因工程手段：饲料加工工艺改进：有效活菌数饲料加工工艺改进：有效活菌数 冻干保护剂：糖、氨基酸冻干保护剂：糖、氨基酸 低温喷雾干燥：多糖与蛋白质复配低温喷雾干燥：多糖与蛋白质复配 微胶囊包埋技术减少饲料加工、储存、运输对乳酸菌活性的影响：可耐受微胶囊包埋技术减少饲料加工、储存、运输对乳酸菌活性的影响：可耐受高温制粒、常温贮存（好实沃）高温制粒、常温贮存（好实沃）减少饲料加工、储存、运输对乳酸菌活性的影响减少饲料加工、储存、运输对乳酸菌活性的影响 乳酸菌黏附及作用机理乳酸菌黏附及作用机理 Kang DK,J Micr