鱼腥草调节肠肺功能影响研究进展

2021-12-02 15:17李马成张运强康建南吴交明刘自逵
中国畜禽种业 2021年1期
关键词:鱼腥草抗病多糖

李马成 张运强 康建南 吴交明 刘自逵,4*

(1,湖南微草生物饲料科技有限公司 411100;2,湖南加农正和生物技术有限公司 410300;3,湖南省平江县农业技术服务中心 414500;4,湖南农业大学动物医学院 410128)

随着无抗时代的到来,饲料营养体系正发生着由传统营养向抗病营养的转变。目前养殖终端主要面临消化道和呼吸道问题,因而从抗病营养角度解决动物呼吸道和消化道障碍将成为无抗营养新的研究方向。中药因具有抗菌[1]、抗病毒[2]、抗炎症[3]、无副作用等优势在抗病营养实施过程中备受青睐。作为“药食同源” 之一的鱼腥草具有“中药抗生素”[4-6]之称,其富含挥发油(如甲基正任酮、鱼腥草素、α-松油醇等)、鱼腥草多糖、生物碱、黄酮类(如槲皮素、槲皮苷等)等成分,具有清热、抗菌[7]、抗病毒[8]等功效,对肠道[9]和肺部[10]功能亦有一定的效果。本文主要总结了近年来鱼腥草功能成分在肠肺功能上的研究近况,以期为其在畜牧领域抗病营养研究应用提供参考。

1 调节肠道微生物

微生物在肠道功能调节方面具有重要作用,菌群失调将导致免疫失衡,影响动物生长性能。鱼腥草在肠道微生物调节方面具有一定效果,如鱼腥草煎剂可显著降低大肠埃希氏菌攻毒模型下引起肉雏鸡死亡率升高,提高免疫器官指数[11]。另有试验表明,鱼腥草水提液和有机溶剂提取液对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有抑制效果,且有机溶剂提取液抑菌效果更佳[12]。此外,鱼腥草素钠可有效抑制金黄色葡萄球菌胞外水解酶、毒力因子α-溶血素、肠毒素A 和肠毒素B 表达,且鱼腥草素钠在极低浓度(8μg/ml)下可有效抑制金黄色葡萄球菌生物被膜形成[13]。体内研究发现,H1N1感染后肠道拟杆菌门和厚壁菌门丰度显著下降,变形菌门、放线菌门等丰度升高,且感染组肠道微生物心血管疾病、神经退行性疾病、感染疾病等基因表达上调,而鱼腥草多糖处理后上述菌群失调及疾病相关功能基因过度表达情况得到有效缓解[14]。蛋鸡试验发现,鱼腥草功能成分槲皮素不仅可提高产蛋性能,还可降低肠道大肠杆菌等好氧菌浓度,上调乳酸杆菌和双岐乳杆菌丰度[15]。

2 改善肠道炎症和抗肠道病毒

除了调节肠道微生物外,鱼腥草对肠道炎症亦有一定保护效果。如鱼腥草上调肠道乳酸杆菌、双歧杆菌后[15],这些有益菌分泌的短链脂肪酸不仅可作为肠绒毛细胞能量物质,还可增加调节性T 细胞(Treg)数量,上调Treg 转录因子Foxp3 表达和抗炎因子IL-10 分泌,限制CD4+T 细胞增殖,减少肠内炎症反应[16]。鱼腥草素可有效改善葡聚糖硫酸钠引起的肠道炎性细胞浸润和腺上皮消失[17],降低促炎因子TNF-α 和IL-1β 含量,同时增加抗炎因子IL-4 和IL-10 水平[9],改善肠道病理状况。鱼腥草挥发油[18]和槲皮素[19]在病理状态下均可抑制环氧化酶-2 的表达,减少肠道嗜中性粒细胞浸润,下调肠黏膜固有层髓过氧化物酶表达,降低肠道炎症反应。在抗肠道病毒方面,鱼腥草亦可抑制病毒复制、吸附、穿入肠道细胞等功能[20]。肠道受损时可引起缺氧诱导因子-1α (HIF-1α)表达上调导致肠道紧密连接蛋白受损而提高肠壁渗透性[21],小鼠感染流感病毒后口服40mg/kg 鱼腥草多糖可有效下调HIF-1α 表达量,提高紧密连接蛋白含量,降低肠壁渗透性[14]。在抗轮状病毒感染方面,鱼腥草可显著提高体内CD4/CD8 比例,增加NK 细胞含量,提升机体抗病毒能力[22]。

3 改善肺部功能

养殖过程中呼吸道问题与腹泻往往伴随发生[23,24],且肠道微生物代谢产物会影响肺部功能,如在流感病毒感染时肠道梭状芽胞杆菌代谢产物去胺基酪氨酸可通过增加I 型干扰素、减少肺部组织损伤[25],肠道微生物分泌的短链脂肪酸可增强肺部抗炎症功能[26];呼吸道受感染时也会表现出小肠绒毛受损、结肠变短、菌群紊乱等现象[27]。因而在抗病营养实施过程中除了关注消化道健康外,肺部健康亦不能忽视。

研究表明,鱼腥草除了调节肠道功能外,对肺也有较好的调节作用,如鱼腥草多糖可阻止肺部炎症状态下补体C3、C4活化[28],抑制攻膜阶段补体C5a 形成,抑制多形核细胞和巨噬细胞迁移趋化[29,30],下调肺部炎性通路Toll 样受体-4 (TLR-4)表达,降低肺泡灌洗液中TNF-α、IL-1β、IL-6 含量,降低肺部炎性反应[28,29]。鱼腥草多糖还可将流感病毒感染小鼠肺部病毒滴定度降低,抑制肺部炎性细胞浸润,上调sIgA 含量,成活率提高42%~50%[31]。除了多糖外,鱼腥草挥发油可显著降低抗原攻击时肺部气道阻力和肺部顺应性[32],同时鱼腥草中所含的α-松油醇、乙酸龙脑酯、甲基正任酮等挥发油主要成分呈剂量依赖性修复肺部损伤,降低肺部纤维化,上调IFN-γ 表达,抑制Th2 型细胞因子-转化生长因子-β 及其下游smad 蛋白表达[33],减少肺部MDA 和IL-8 含量[34],改善炎症状态下肺部通气功能。鱼腥草中其他成分如芦丁、槲皮素、槲皮苷、金丝桃苷等黄酮类物质还可下调炎性通路TLR-3/4/7 和NF-kBp65表达,上调肺部IFN-β 水平[35],一方面使肺部组织产生抗病毒蛋白从而抑制病毒在肺部正常复制,另一方面增强NK 细胞、巨噬细胞的细胞毒作用,使病毒宿主细胞破坏,进而降低肺部病毒载量[30,35]。

4 改善畜禽蛋白沉积,提高生长性能

鉴于鱼腥草对在肠道和肺部方面功能,其在动物上可取得良好的效果,如使用100~500ppm 鱼腥草提取物能使断奶仔猪增重显著提高10.18%~20.11%,腹泻率降低39.12%~51.29%[36]。在育肥猪上除了显著提高日增重外,饲料干物质消化率和氮消化率分别显著提高4.53%和3.83%[37]。鱼腥草及其提取物在肉鸡上均可显著提高日增重并降低料重比[38-40],这可能与鱼腥草上调机体胃蛋白酶活性,上调肠上皮细胞中性氨基酸和碱性氨基酸载体表达,进而提高蛋白表观消化率和体内蛋白沉积有关[41]。

综上所述,鱼腥草对机体肠肺功能调节和生长性能均具有较好作用,对动物抗病营养具有一定的借鉴价值。但鉴于鱼腥草功能成分如挥发油类、黄酮类、多糖等众多,关于这些功能成分在抗病营养应用中的研究较少且不成系统,因而鱼腥草在动物抗病营养领域应用仍需更多的系统论证研究。

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