2022
医学
专题
肠绒毛
修复
肠绒生
,关注(gunzh)肠道健康关注(gunzh)“看不到”的损失,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物营养学国家重点(zhngdin)实验室谢 鹏 副研究员,第一页,共六十二页。,为什么肉鸡料肉比最高可以达到1.37:1?为什么蛋鸡的水样腹泻有时药物(yow)根本无法控制?为什么生猪屠宰后发现超过70%的消化道有溃疡现象?,第二页,共六十二页。,真相往往(wngwng)在你看不到的地方,第三页,共六十二页。,我们经常(jngchng)听到的抱怨,食欲不振,采食量不足,个体发育不匀称,整齐度差,生产性能下降(xijing),精神状态差,卖相不佳。,第四页,共六十二页。,我们经常(jngchng)听到的抱怨,采食饮水正常,但生产性能不高。蛋禽表现为产蛋率低于正常10%20%,蛋重轻,内容物稀薄,软壳蛋增加,蛋壳发薄易破损,蛋黄颜色发白。肉鸡,生猪生长周期长,料肉比增加。肠道功能紊乱,长期水样下痢,对营养物质吸收率低,对病毒和细菌等免疫力、抵抗力下降,容易感染慢性呼吸道病、大肠杆菌(d chn n jn)、球虫、沙门氏菌和肠毒综合症等,且易反复发作。,第五页,共六十二页。,我们(w men)经常听到的抱怨,第六页,共六十二页。,我们(w men)经常听到的抱怨,第七页,共六十二页。,这些(zhxi)现象的共同点是什么,集中(jzhng)表现为肠道机能的紊乱为什么会这样?动物出现了亚健康状态,这些(zhxi)现象的共同点是什么,第八页,共六十二页。,亚健康的定义(dngy),人类:世界卫生组织将机体无器质性病变,但是有一些功能改变的状态称为“第三状态”,我国称为“亚健康状态”。动物:指无临床症状与体征或者有病症(bngzhng)感觉而无临床检查证据,但已有潜在发病倾向的表现,处于一种机体结构退化和生理功能减退的低质失衡状态。,第九页,共六十二页。,亚健康的诱因(yuyn),动物机体 应激状态 亚健康状态 疾病(jbng)爆发,发展(fzhn),严重,动物长期处于应激状态是形成亚健康的重要因素,第十页,共六十二页。,应激的定义(dngy),应激是指机体受到外界或内部的各种异常刺激所引起的非特异性反应的总和,包括一系列神经、内分泌反应以及由此引起的各种机能(jnng)和代谢的变化。这些危及动物体质,迫使机体做出调节反应的因子称为应激因子或应激源。,第十一页,共六十二页。,常见(chn jin)的应激源,极端温度:冷、热转群免疫断喙换料噪音饲养环境(hunjng):密度、畜舍条件等,第十二页,共六十二页。,常见(chn jin)的应激源,第十三页,共六十二页。,应激引发的生理(shngl)变化,(一)、研究(ynji)较多,被普遍关注的,应激时,肾上腺皮质激素分泌显著增加,使生长激素分泌抑制、同时动员动物体内糖原、蛋白质、脂肪(zhfng)分解来抵抗应激。长期条件下,可造成机体氮负平衡,骨质疏松,生产性能降低;免疫系统萎缩,功能下降,对疾病易感性增大等。,第十四页,共六十二页。,应激引发(yn f)的生理变化,(二)、理论研究较多,但不被实际(shj)生产管理者认知或重视的自由基造成的内在的氧化应激损伤。研究发现,急性和持续的应激都能通过产生自由基诱导胃肠道的氧化应激(Manashi,2000)。,第十五页,共六十二页。,应激引发的生理(shngl)变化,重金属(砷、铅、汞等)、真菌毒素、杀虫剂、过量的能量、高蛋白、过高的铁和铜等催化剂、饲喂氧化的脂肪、外伤、缺乏抗氧化物质(硒,维生素A、E、C,玉米黄素等)等因素都可能(knng)导致氧化应激的发生,并可诱发消化道损伤。,第十六页,共六十二页。,氧化应激对胃肠道的损伤(snshng),(一)对组织细胞的损伤影响1)对脂质和细胞膜的破坏,从而导致细胞死亡。2)对蛋白质、酶的损伤,从而导致蛋白质变性,功能(gngnng)丧失和酶失活。3)对核酸和染色体的破坏,从而导致DNA链的断裂,染色体的畸变和断裂。4)对细胞外基质的破坏,从而使细胞外基质变得疏松,弹性降低。,第十七页,共六十二页。,氧化应激对胃肠道的损伤(snshng),回肠(huchng)黏膜充血、出血,第十八页,共六十二页。,氧化应激对胃肠道的损伤(snshng),结肠的肉眼(ruyn)病变,肠黏膜增厚、粘液增多,第十九页,共六十二页。,氧化应激对胃肠道的损伤(snshng),(二)对肠道微生物菌群的影响 肠道黏膜组织的损伤,促使病原微生物可乘虚而入。当肠道内氧自由基增加时,会使肠道中耐受(nai shu)能力较弱的乳酸菌数量减少,而大肠杆菌的数量上升。,第二十页,共六十二页。,氧化应激对胃肠道的损伤(snshng),(三)对消化道腺体的影响 氧自由基对消化腺体功能具有调节作用。当饲喂高蛋白日粮时,会诱导、刺激胰腺合成、分泌大量的消化酶,由于DNA/mRNA、消化酶、肽类激素的合成,需要大量ATP合成嘌呤、嘧啶以及活化氨基酸,ATP的生成过程是游离基产生(chnshng)的过程,自由基可能通过线粒体DNA来攻击氧化磷酸化系统,形成恶性循环。,第二十一页,共六十二页。,氧化应激对胃肠道的损伤(snshng),(四)对内分泌的的影响 氧自由基的提高诱导生长抑素(somatostatin,SS)的分泌,SS被认为具有广泛的内分泌抑制作用,抑制生长激素、生长调节素C以及多种胃肠道激素。SS可抑制胃酸分泌、肠道吸收(xshu)、胰重碳酸盐和胰酶分泌。SS减缓了食糜通过和细胞对营养素吸收(xshu)速度(Evers,2001)。,第二十二页,共六十二页。,氧化应激对胃肠道的损伤(snshng),(五)与炎症反应的关系 炎症性肠病时氧自由基主要来自浸润于固有层的白细胞。包括中性粒细胞在内的吞噬细胞,在吞噬细菌、各种颗粒状物质及可溶性刺激物时,在其细胞膜中存在的NADPH氧化酶(还原型辅酶氧化酶)可被激活(j hu)而急剧产生氧的消耗并产生一定量的O2-。生成的O2-,可使酶类及非酶类的物质还原,并可产生反应性更高的活性氧(H2O2、OH、CIO-),又可引起炎症反应,而损伤组织。,第二十三页,共六十二页。,第二十四页,共六十二页。,仔猪(zi zh)断奶应激因子互作关系图,第二十五页,共六十二页。,小猪腹泻(fxi),第二十六页,共六十二页。,第二十七页,共六十二页。,以上的研究很好的诠释了为什么动物(dngw)机体出现亚健康状态时,主要表现出肠道功能的紊乱。,第二十八页,共六十二页。,Intestinal Health-Why is so important?肠道健康(jinkng)-为什么这么重要?,占65-70%的生产成本需要(xyo)最大化的消化道吸收能力,第二十九页,共六十二页。,Intestinal Health-Why is so important?肠道健康-为什么这么(zh me)重要?,机体免疫系统的重要组成部分 机体超过50%的淋巴组织和超过80%的免疫细胞(xbo)集中于黏膜免疫系统。动物机体中70%的黏膜免疫系统位于肠道组织中。应激的应答中心,第三十页,共六十二页。,肠道表面(biomin)受损限制了饲料利用率,第三十一页,共六十二页。,研究(ynji)数据,肠道不健全会使饲料效率(xio l)降低10,并会对死亡率、粪便、色素沉着、食品安全及加工效率(xio l)等指标产生负面影响。各项合计,每只2kg鸡损失达0.102美元(Williams,1999;Sluis,2000)。肠道健康是保证畜禽生产性能和养殖获利的主要驱动力。,第三十二页,共六十二页。,总而言之(zngrynzh),消化道的氧化损伤在动物生产中发生率最高、隐蔽性强、危害性大。过量的自由基极易诱发(yuf)消化道疾病,其特征是腺体分泌异常、肠道损伤及肠黏膜通透性升高,导致消化系统功能异常和肠源性感染,给畜牧业的发展造成巨大损失(陈群,2007)。,第三十三页,共六十二页。,可行(kxng)措施,(一)减少应激源(二)减轻氧化损伤,尤其是肠道氧化损伤是不容忽视的。1.清除自由基,终止自由基链式反应。2.损伤修复(xif):保证肠道组织具有完整的组织结构和肠上皮细胞紧密连接,第三十四页,共六十二页。,依瑞托芬的作用(zuyng)机理研究进展,Eriodictopine(ETP),以下数据来源(liyun)徳邻厚成生物技术(北京)有限公司,第三十五页,共六十二页。,一、抗氧化性研究(ynji),黄酮类化合物具有广泛的生物活性,包括抗氧化、抗突变、抗衰老、抗肿瘤、抗菌等,其中最为重要的是黄酮类化合物的抗氧化活性。黄酮类物质通过(tnggu)酚羟基与自由基反应生成较稳定的半醌式自由基,从而终止自由基链式反应是其最主要的机制。,第三十六页,共六十二页。,一、抗氧化性研究(ynji),黄酮类分子flavone-OH清除(qngch)自由基R的反应可以表达为:flavone-OH+R一flavone一0+RH,第三十七页,共六十二页。,一、抗氧化性研究(ynji),自由基一般都带有未成对电子,属于供电子基团,黄酮类化合物的酚羟基H所带正电荷越大,接受电子能力(nngl)越强越易与自由基发生反应。理论上认为带最大正电荷的酚羟基H就是与自由基反应的最大可能活性部位。,第三十八页,共六十二页。,一、抗氧化性研究(ynji),研究(ynji)发现:最大正电荷的酚羟基H,即最大可能活性位,分别是H18、H23、H27和H29。,第三十九页,共六十二页。,一、抗氧化性研究(ynji),研究表明,依瑞托芬在抗氧化反应(fnyng)中不仅能清除链引发阶段的自由基,而且可以直接捕获自由基反应(fnyng)链中的自由基,阻断自由基链反应(fnyng),起到预防和断链的双重作用。,第四十页,共六十二页。,德 邻 厚 成 生 物 技 术(北 京)有 限 公 司 技 术 资 料,依瑞托芬对21日龄肉仔鸡肠黏膜绒毛高度(god)的影响(m)(n=9),表内同列(tn li)右肩标有不同字母者差异显著(P0.05)。下表同。,二、对畜禽肠黏膜绒毛生长及肠道组织发育(fy)的影响研究,第四十一页,共六十二页。,依瑞托芬对21日龄肉仔鸡肠黏膜绒毛高度(god)的影响(m)(n=9),二、对畜禽肠黏膜绒毛生长及肠道组织(zzh)发育的影响研究,第四十二页,共六十二页。,小肠是碳水化合物、脂肪和蛋白质消化吸收的主要场所。因此,小肠结构与功能的完整性是营养物质被充分消化与吸收的基本保证。研究表明,肉仔鸡(zi j)日粮添加35ppm的ETP可显著提高21日龄肉仔鸡(zi j)的十二指肠黏膜绒毛高度(P0.05)。,二、对畜禽肠黏膜绒毛生长(shngzhng)及肠道组织发育的影响研究,第四十三页,共六十二页。,ETP对乳仔猪(zi zh)肠黏膜上皮细胞中AKP活性的影响 U/gprot,二、对畜禽肠黏膜绒毛生长及肠道组织(zzh)发育的影响研究,第四十四页,共六十二页。,碱性磷酸酶是肠黏膜上的标志酶,该酶的含量与其分化程度正相关,其变化反映了肠上皮细胞功能的成熟情况。同时,肠道内碱性磷酸酶与脂类、维生素D、钙、氨基酸、葡萄糖等多种物质(wzh)的吸收有关。由表可见,21日龄试验开始前(仔猪断奶前),空白对照组和添加ETP组的各段小肠黏膜上皮细胞中碱性磷酸酶(AKP)活性差异均不显著。在49日龄时,添加ETP组的十二指肠和空肠黏膜上皮细胞中AKP活性均显著提高(P0.05)。,二、对畜禽肠黏膜(ninm)绒毛生长及肠道组织发育的影响研究,第四十五页,共六十二页。,三、对受损肠道黏膜组织的修复功能(gngnng)研究,研究发现,ETP对由饲料(slio)抗原性过敏损伤以及细菌内毒素(LPS)引起的肠道黏膜绒毛肿胀、脱落,均可迅速修复。,第四十六页,共六十二页。,图11试验(shyn)组,仔猪小肠组织切片 图12对照组,仔猪小肠组织切片(H.E染色)(H.E染色),三、对受损肠道黏膜(ninm)组织的修复功能研究,第四十七页,共六十二页。,由图可见:断乳阶段日粮添加50ppm的ETP,小肠黏膜厚度提高(