生物防治腹瀉的最新研究進(jìn)展
目前飼料中常用抗生素主要用來防治仔豬腹瀉和呼吸道疾病，而仔豬腹瀉是目前最嚴(yán)重的仔豬疾病之一，也是引起仔豬死亡的重要原因。據(jù)調(diào)查，仔豬因腹瀉死亡占仔豬死亡總數(shù)的39.8％。近年來，我國(guó)仔豬腹瀉十分普遍，據(jù)報(bào)道30 kg以下的仔豬，全年平均發(fā)病率46.5％，死亡率10.3％。 仔豬腹瀉導(dǎo)致飼料報(bào)酬較低、仔豬成活率下降、生長(zhǎng)緩慢、生長(zhǎng)發(fā)育停滯(所謂的僵豬)，甚至死亡，給畜牧業(yè)帶來重大經(jīng)濟(jì)損失。
1、抗生素在腹瀉防治上的應(yīng)用
目前在仔豬腹瀉病的防治中主要采用抗生素、激素、化學(xué)合成藥物，或在飼料中添加這些藥物進(jìn)行治療和預(yù)防腹瀉。在中國(guó)，由于飼養(yǎng)環(huán)境差、養(yǎng)殖密度大、畜禽疫病復(fù)雜多樣再加上監(jiān)管不力等多種原因，普遍存在對(duì)防治腹瀉用抗生素過量使用甚至濫用等問題，這導(dǎo)致抗生素殘留等食品安全問題日益嚴(yán)峻，且細(xì)菌耐藥性的逐漸提高也為養(yǎng)殖業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展埋下隱患。其具體危害如下：
1）破壞益生菌保護(hù)屏障，導(dǎo)致腸道菌群失衡。在正常情況下，動(dòng)物機(jī)體的消化道等部位有細(xì)菌寄生、寄生菌群在相互拮抗下維持著平衡狀態(tài)，如長(zhǎng)期使用廣譜抗生素，會(huì)造成動(dòng)物腸道內(nèi)菌群失調(diào)、破壞微生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致不敏感菌的二重感染、繼發(fā)感染等。
2）致病菌易感染。抗生素在殺滅病原微生物的同時(shí)，對(duì)機(jī)體內(nèi)的益生菌也有抑制與殺滅作用，容易導(dǎo)致外來致病菌和條件性致病菌感染。
3）機(jī)體自身抗病力被抑制。長(zhǎng)期使用抗生素（如慶大霉素、卡那霉素、四環(huán)素、鏈霉素、新霉素），會(huì)嚴(yán)重?fù)p害細(xì)胞免疫和體液免疫細(xì)胞的功能，抑制細(xì)胞免疫和體液免疫，降低畜禽的免疫力和抗病力。
4）前不拉，后不長(zhǎng)；增加飼養(yǎng)成本。在仔豬階段，飼喂了含有抗生素的飼料，雖降前期低了腹瀉的發(fā)生率，但抗生素嚴(yán)重?fù)p傷小腸絨毛，造成后期中大豬消化吸收障礙，影響后期長(zhǎng)速。
5）藥物殘留，影響食品安全。抗生素在動(dòng)物體內(nèi)無法完全降解，而殘留在在了動(dòng)物產(chǎn)品肉、蛋、奶中，含有抗生素的畜產(chǎn)品通過飲食匯集于人體，導(dǎo)致人體的各種慢性毒副作用。
6）產(chǎn)生耐藥性。長(zhǎng)期使用抗生素，使病原菌產(chǎn)生耐藥性，導(dǎo)致藥效降低，嚴(yán)重可導(dǎo)致有病無藥可用，甚至危害人類健康。
2、抗生素替代品的應(yīng)用現(xiàn)狀及存在的問題
為了畜牧業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展，為了子孫后代的健康，慎用或禁用抗生素越來越受到人們的重視。積極開發(fā)安全、無毒、無副作用的替代品是當(dāng)前緊迫、關(guān)鍵的任務(wù)。在不懈的努力下，一些可以克服抗生素添加劑弊端，具有防病和促進(jìn)生長(zhǎng)作用的生物制劑不斷被開發(fā)出來，有代表性的諸如微生物制劑(益生素)、酶制劑、抗菌肽、酸化劑、中草藥、植物多糖等。隨著科技不斷進(jìn)步，此類生物制劑的生產(chǎn)和應(yīng)用也逐漸成熟，并得到了市場(chǎng)認(rèn)可。但常規(guī)生物制劑作為抗生素的替代品，如果要達(dá)到對(duì)腹瀉有效地防治，還存在一些問題：
1）不能達(dá)到抗生素立竿見影的效果。
目前市場(chǎng)中常用的生物制劑，大多以預(yù)防保健為主。長(zhǎng)期添加到飼料中通過強(qiáng)化動(dòng)物的抗病機(jī)能、維持動(dòng)物機(jī)體平衡、輔助飼料消化吸收等對(duì)動(dòng)物機(jī)體進(jìn)行慢慢的調(diào)理。而在豬只已經(jīng)發(fā)生腹瀉時(shí)，使用生物制劑達(dá)不到抗生素對(duì)腹瀉立竿見影的治療效果。而且目前生物制劑企業(yè)多、產(chǎn)品亂、質(zhì)量參差不齊，產(chǎn)品品質(zhì)不易評(píng)價(jià)和保證。使用中的效果評(píng)價(jià)也大多憑感覺，很難做到客觀明確。
2）不能達(dá)到抗生素防病的目的。
飼料中預(yù)防豬只腹瀉的抗生素多為平時(shí)用來治療腹瀉的常用藥，故可以在各種引起腹瀉的病原體入侵時(shí)起到很好的抵御效果。生物制劑因作用效果慢，在養(yǎng)殖場(chǎng)平穩(wěn)的狀態(tài)下，可以起到一定的防病和促生長(zhǎng)效果，而在應(yīng)激和病原體感染的情況下，則基本達(dá)不到預(yù)防腹瀉的目的。
針對(duì)以上存在的問題，結(jié)合腹瀉發(fā)生的機(jī)理，我們還需不斷探尋新型生物活性成份，達(dá)到抗生素針對(duì)腹瀉的作用效果，從而減少抗生素在畜牧養(yǎng)殖中防治腹瀉的應(yīng)用。
引起仔豬腹瀉的原因很多，但導(dǎo)致腹瀉的機(jī)理大致如下：①消化不良，腸道菌群失調(diào)，腸內(nèi)滲透壓升高。 ②病原體導(dǎo)致腸道上皮細(xì)胞壞死，腸粘膜破壞，小腸絨毛受損脫落，對(duì)水分和電解質(zhì)的吸收能力減弱。③病原體抑制腸道雙糖酶活力，使食入的碳水化合物不能被分解和吸收，使腸腔內(nèi)形成高滲狀態(tài)，引起液體和電解質(zhì)排出形成水稀便。
3、生物防治腹瀉的最新研究進(jìn)展
經(jīng)過不斷努力，昕大洋集團(tuán)從食腐動(dòng)物消化道內(nèi)篩選得到一種微生物所分泌的獨(dú)特功能型蛋白酶，其不但具有極強(qiáng)的促蛋白消化活性，而且明顯抑制有害微生物對(duì)動(dòng)物腸道的危害；并定向選育出功能性酵母菌和產(chǎn)細(xì)菌素芽孢桿菌，在體內(nèi)可產(chǎn)生大量豐富的細(xì)菌素和短鏈脂肪酸（SCFAs），并能顯著提高巨噬細(xì)胞活性和腸道SIgA水平。為了達(dá)到對(duì)腹瀉快速?gòu)V譜的治療效果，將這三種生物成份進(jìn)行有機(jī)組合，協(xié)同增效，研發(fā)出一種新型生物制劑——“三君薈”，實(shí)現(xiàn)對(duì)腹瀉一次見效、兩次痊愈的效果。其作用途徑如下：
3.1 促進(jìn)消化，調(diào)節(jié)滲透壓
篩選的特異性蛋白酶比普通蛋白酶的消化效率高，不但可以高效消化蛋白質(zhì)，還可以消除飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子；芽孢桿菌進(jìn)入動(dòng)物腸道后，在前腸段芽孢萌發(fā)，分泌多種消化酶，協(xié)助飼料分解。兩種成份綜合作用，可以促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，降低因消化不良引起的腹瀉。
試驗(yàn)證明，三君薈中的酵母菌能夠增加腸道二糖酶和堿性磷酸酶的表達(dá)，促進(jìn)腸內(nèi)異麥芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶、α-葡糖苷酶和堿性磷酸酶等刷狀緣酶活性顯著提高，從而促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收，而通常此功能在許多急、慢性病中是缺乏的。通過促進(jìn)對(duì)碳水化合物的消化吸收，可以降低腸道內(nèi)滲透壓，減輕腹瀉。
3.2 迅速恢復(fù)腸道健康
3.2.1 殺滅病原菌：三君薈中經(jīng)過定向選育的芽孢桿菌和酵母菌等益生菌能夠快速消耗腸道中的氧氣，恢復(fù)腸道的厭氧環(huán)境，即通過生物奪氧機(jī)制抑制有害菌生長(zhǎng)，促進(jìn)有益菌繁殖，恢復(fù)微生態(tài)平衡；同時(shí)可產(chǎn)生豐富的活性代謝產(chǎn)物，尤其產(chǎn)抗菌肽和防御素的能力得到大大加強(qiáng)，可直接抑制或殺滅病原菌。三君薈中的有益菌能夠分泌大量乙酸、乳酸等，增加腸道內(nèi)短鏈脂肪酸（SCFAs）的水平。SCFAs能夠破壞革蘭氏陰性菌病原體如腸出血性大腸桿菌、綠膿桿菌和沙門桿菌等的外層細(xì)胞膜從而殺死病原體，SCFAs的穿透能力能夠輔助其他抗菌因子更加容易地進(jìn)入病原體細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮抗菌作用。同時(shí)，酵母菌刺激巨噬細(xì)胞活性增強(qiáng)，直接吞噬病原體。
3.2.2 阻止病原菌和腸道黏膜細(xì)胞結(jié)合：致病性細(xì)菌導(dǎo)致腹瀉發(fā)生，首先要求病原菌通過黏附素黏附于小腸黏膜上皮細(xì)胞的表面，它是一種能與含糖分子進(jìn)行特異性結(jié)合的蛋白質(zhì)，這是引起腹瀉發(fā)生的前提。三君薈中來自食腐動(dòng)物胃腸道的特異性蛋白酶除了具有很強(qiáng)的蛋白消化能力，還能通過其蛋白水解活性作用，破壞小腸黏膜上皮細(xì)胞上能與致病菌作用的相應(yīng)受體，打破了細(xì)菌黏附素與小腸黏膜上皮細(xì)胞受體間的相互作用，這樣就使得病原菌不能侵入小腸細(xì)胞中，就不會(huì)造成對(duì)細(xì)胞和組織的損害，進(jìn)而起到防治腹瀉的作用。此外，其通過蛋白水解作用使菌毛和細(xì)胞壁上的凝集素蛋白結(jié)構(gòu)被破壞，進(jìn)一步阻止病原菌與腸道細(xì)胞的結(jié)合。三君薈中的酵母菌細(xì)胞壁外層含有豐富的甘露寡糖，可競(jìng)爭(zhēng)性的凝集有害菌鞭毛，并隨之排出體外；芽孢桿菌可以通過與病原微生物競(jìng)爭(zhēng)性黏附腸道上皮細(xì)胞的結(jié)合位點(diǎn)來對(duì)抗入侵的病原微生物，減少細(xì)胞表面的黏附位點(diǎn)從而阻止如腸致病性大腸埃希菌等病原微生物的入侵。
3.2.3 修復(fù)腸道粘膜：腸道上皮細(xì)胞（IECs）被認(rèn)為是胃腸道中的免疫“哨兵”，在維持宿主先天和適應(yīng)性腸道黏膜免疫系統(tǒng)中起著重要的作用，破壞這層細(xì)胞屏障會(huì)導(dǎo)致機(jī)體對(duì)微生物菌群的免疫耐受能力下降，產(chǎn)生異常的免疫反應(yīng)。三君薈中的酵母菌能夠激活鋅結(jié)合金屬蛋白酶的活性，顯著提高腸道中多胺（精胺、亞精胺）的含量。多胺的存在為DNA復(fù)制創(chuàng)造了有利的條件，使得復(fù)制叉的移動(dòng)速度加快，促進(jìn)腸道細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖、分裂和分化，從而可促進(jìn)腸絨毛發(fā)育成熟，也可快速修復(fù)因各種原因引起的腸絨毛破損，使腸絨毛對(duì)水和電解質(zhì)的吸收能力恢復(fù)正常，減輕腹瀉。SCFAs還是腸黏膜的重要營(yíng)養(yǎng)素，對(duì)腸道的代謝和功能具有重要作用，SCFAs在腸道內(nèi)對(duì)水和電解質(zhì)的重吸收起著重要作用，從而可減輕腹瀉癥狀的發(fā)生。
3.2.4 清理毒素：三君薈中的酵母菌能夠通過以下三種方式減輕致病菌毒素導(dǎo)致的腹瀉：1）阻斷病原體毒素與其受體結(jié)合；2）誘變?yōu)橹虏《舅氐氖荏w；3）直接破壞致病毒素。譬如其產(chǎn)生的一種絲氨酸蛋白酶，可以直接消除難辨梭狀芽孢桿菌毒素A和B；產(chǎn)生的一種的磷酸酶，可以破壞致病性大腸桿菌的內(nèi)毒素；還可以產(chǎn)生一種120 ku的蛋白質(zhì)，降解霍亂毒素。
3.3 提高免疫力
三君薈中的益生菌通過以下方式調(diào)節(jié)機(jī)體免疫反應(yīng)：1）在腸道屏障的黏液層中，分泌型免疫球蛋白（sIgA）通過與病原微生物的表面抗原結(jié)合來保護(hù)腸道上皮細(xì)胞不受微生物侵襲。“三君薈”酵母細(xì)胞壁中的葡聚糖能通過激活補(bǔ)體系統(tǒng)增強(qiáng)動(dòng)物的局部免疫功能，尤其是刺激腸黏膜合成分泌型免疫球蛋白（sIgA）。sIgA 發(fā)揮免疫清除作用，而不引起免疫炎癥反應(yīng)。sIgA通過與微生物抗原結(jié)合，阻止其黏附與入侵，在防止腸道感染方面起重要的作用。sIgA還能中和毒素并阻止病毒在腸道上皮細(xì)胞中復(fù)制，減輕病原體對(duì)腸道黏膜的損害。2）提高血清中免疫球蛋白G(IgG)水平；3）抑制核轉(zhuǎn)錄因子-κB介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)通路，發(fā)揮抗炎作用。研究表明，其中的益生菌可以抑制致病菌易位，保護(hù)肝臟，抑制絲裂原活化蛋白激酶活化，降低炎性細(xì)胞因子水平還可顯著提高血清中抗炎性細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-10（IL-10）含量；同時(shí)刺激巨噬細(xì)胞發(fā)揮非特異性免疫，建立起機(jī)體抵抗疾病感染的第一道防線。
通過上述綜合作用機(jī)制三君薈可以快速改善腹瀉癥狀，消除應(yīng)激，使機(jī)體的整體抗病力有所提升，有助于恢復(fù)機(jī)體對(duì)病原體的抵抗力。
4、未來前景
經(jīng)過大量的試驗(yàn)驗(yàn)證，“三君薈”對(duì)各種原因引起的腹瀉均有良好的防治效果。隨著人們對(duì)食品安全意識(shí)的提高，國(guó)家對(duì)畜牧業(yè)抗生素濫用整治的決心，以及綠色健康高效養(yǎng)殖理念的不斷普及，“三君薈”定會(huì)為畜牧業(yè)的健康良性發(fā)展起到極大的推進(jìn)作用。
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