| 水產(chǎn)前沿網(wǎng)獨家報道：明顯抵抗病原體和寄生蟲攻擊！“植物素”養(yǎng)蝦產(chǎn)量提高15%-35%、飼料轉(zhuǎn)化率增10%... 文/青島普維動物保健品有限公司于海霞（研發(fā)經(jīng)理）、Teresa M.Agulles Teixidó（運營總監(jiān)） 在過去的20年里，養(yǎng)殖業(yè)正在逐步減少抗生素的使用，以防止人類出現(xiàn)耐抗生素菌株。使用不含抗生素促生長劑(AGPs)的飼料在許多國家已經(jīng)成為現(xiàn)實，其他國家也正在尋找限制它們的方法。有很多不同類型的飼料添加劑可用來替代抗生素促生長劑，但必須與其他類型的干預(yù)措施結(jié)合，如飼料配方的優(yōu)化，以及生物安全和管理措施的改善。 從史前時代起，人類就用植物來治療自己和他們養(yǎng)殖的動物的疾病。在過去的150年里，藥用植物的使用已被證明是有科學(xué)依據(jù)的:植物含有豐富的化學(xué)物質(zhì)，稱為“次級化合物”或“植物化合物”，使它們能夠執(zhí)行代謝和生態(tài)功能，如抵抗微生物和昆蟲的攻擊，并已被證明能對人類和動物發(fā)揮有益的健康促進作用。 在動物營養(yǎng)界，植物源化合物名為”植物素”或”植物提取物”。這類物質(zhì)包括： 植物提取物 精油 純化的天然化合物，如皂素、黃酮類化合物和丹寧酸 與天然物質(zhì)等同的合成化合物 植物素的作用機制 自2006年抗生素促生長劑在歐洲被禁用以來，植物素已經(jīng)成為一種有效的替代品，其使用越來越廣泛。當(dāng)植物素剛開始用于商業(yè)化養(yǎng)殖場時，人們對它們的作用機制知之甚少，這導(dǎo)致配方師很難在飼料中使用它們。然而，近年來，隨著研究工作的增多，人們發(fā)現(xiàn)植物源化合物作為抗生素促生長劑替代物的作用機制是非常復(fù)雜，且功能多樣的。這種復(fù)雜性也顯示了與其他類型飼料添加劑相比，植物素具有優(yōu)勢。 抗菌活性 許多植物素對革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細(xì)菌、酵母菌和真菌具有殺菌作用已被證明。隨著植物素作為抗生素替代品的殺菌作用逐漸引起人們的興趣，人們?yōu)榇碎_展了大量的研究工作，試圖確定它們的作用機制。 經(jīng)確定，植物素通過多種不同的機制發(fā)揮抗菌活性： 改變?nèi)后w感應(yīng)：當(dāng)一個群體里的細(xì)菌數(shù)量足夠多時，每個個體分泌和接受小的信號分子，使整個菌落作為一個群體行動。這種通信系統(tǒng)被稱為群體感應(yīng)。由于群體感應(yīng)，細(xì)菌菌落可以形成生物膜、增強毒性、分泌毒素、加快繁殖速度，穿過腸道屏障進入血液循環(huán)。因為群體感應(yīng)和病原菌的毒性有關(guān)，尋找活性成分來抑制這種通信系統(tǒng)的活性是一種很有前景的控制病原菌的策略。許多植物素已被證實在遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其殺菌濃度時能破壞群體感應(yīng)。 對細(xì)菌細(xì)胞的直接影響：植物素對細(xì)菌的毒性作用可以通過不同的方式發(fā)生，但最廣為人知的方式是破壞細(xì)菌細(xì)胞壁。因為很多植物素具有親脂性，它們能和細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)合，增加其滲透性，最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡。革蘭氏陽性菌對植物素更敏感，因為它們的細(xì)胞質(zhì)膜被一層由親脂性肽聚糖組成的細(xì)胞壁覆蓋。另一方面，革蘭氏陰性菌的最外層被稱為外層膜，由親水脂多糖組成，這使得植物素和其他疏水抗菌成分更難滲透。當(dāng)基于植物源化合物設(shè)計產(chǎn)品配方時，可以通過添加增透劑，一種通過瓦解外層膜起作用的物質(zhì)，來削弱革蘭氏陰性菌的外層膜。 植物源化合物還有一個鮮為人知的應(yīng)用，當(dāng)必須使用抗生素治療時，通過植物素和抗生素的協(xié)同作用，來增加抗生素的有效性。 抗寄生蟲作用 有幾種植物素已被證實為抗寄生蟲劑。某些精油能通過破壞纖毛蟲和鞭毛蟲的細(xì)胞結(jié)構(gòu)來殺死它們。植物素會破壞線蟲、吸蟲和水蛭的角質(zhì)層和胃腸道。對粘體動物和單殖吸蟲的作用機制尚未明確。 抗氧化和抗炎活性 在健康的動物中，體內(nèi)產(chǎn)生維持某些生理過程所需的自由基，同時通過抗氧化防御系統(tǒng)清除多余的自由基，使其保持微妙的平衡，來保護身體免受自由基損傷。這種平衡被稱為“氧化還原態(tài)平衡”。 當(dāng)氧化還原態(tài)平衡被破壞時，無論是由于自由基產(chǎn)生過量，還是由于抗氧化防御系統(tǒng)的故障，自由基都會引發(fā)有害的連鎖反應(yīng)，這種連鎖反應(yīng)被稱為氧化應(yīng)激，它可以損傷各種生物分子，開啟炎癥通路。 越來越多的體外和體內(nèi)試驗證據(jù)表明，有些植物素可以預(yù)防和改善氧化應(yīng)激引起的功能障礙。 另一方面，炎癥是對有害事件的復(fù)雜生物反應(yīng)，如氧化應(yīng)激、病原體、毒素或受損細(xì)胞的存在。盡管炎癥對于修復(fù)受損組織是一個有益的過程，但當(dāng)炎癥持續(xù)存在時，它可能會導(dǎo)致疾病和生產(chǎn)力損失。腸道炎癥與營養(yǎng)吸收不良、腸道屏障功能破壞，以及本該用于生長的營養(yǎng)和能量轉(zhuǎn)移到炎癥反應(yīng)有關(guān)。 某些從植物中提取的化合物具有抗炎作用，這要么是因為它們的抗氧化活性，要么是因為它們阻斷了與炎癥相關(guān)的代謝過程。 激發(fā)免疫系統(tǒng) 免疫增強劑是激發(fā)蝦的非特異性免疫系統(tǒng)的化合物。當(dāng)有免疫刺激時，在血淋巴中循環(huán)的血細(xì)胞數(shù)量增加。 研究表明，一些植物源化合物使健康動物的血細(xì)胞數(shù)量可以增加60%以上，在疾病期間可以增加30%以上。吞噬細(xì)胞活性、溶菌酶活性增強，超氧陰離子產(chǎn)生等細(xì)胞免疫反應(yīng)更活躍，免疫相關(guān)酶，如酚氧化酶、酸性磷酸酶和堿性磷酸酶等的分泌增加。 植物素在蝦類養(yǎng)殖中的應(yīng)用 植物素應(yīng)用的研究大多是在家禽和豬上進行的。但是，隨著魚蝦養(yǎng)殖業(yè)因傳染病的爆發(fā)而不斷受到威脅，人們對天然產(chǎn)品的興趣越來越大，不僅是為了取代抗生素和提高生產(chǎn)力，而且是為了預(yù)防疾病。與其他物種相比，植物素作用于魚蝦的詳細(xì)機制研究較少。 以下是根據(jù)我們的現(xiàn)場經(jīng)驗，植物素在蝦類養(yǎng)殖中的主要應(yīng)用。 提高生產(chǎn)力 使用植物源化合物能得到更好的生產(chǎn)參數(shù)： 產(chǎn)量提高15-35% 將健康動物的存活率提高16-44%，患某些疾病期間的動物存活率提高35-78% 上市重量提高5-18% 飼料轉(zhuǎn)化率改善3-10% 孵化率高 在孵化場的水罐中添加水溶性植物素，有助于減少致病菌載量，促進生長和提高存活率。 改善感官品質(zhì)，延長保質(zhì)期 使用某些植物素可以通過增加蝦肉中與口感有關(guān)的氨基酸的比例來改善蝦肉的感官品質(zhì)。另一方面，抗氧化植物素可延緩蝦肉脂肪氧化，延長蝦的保質(zhì)期。 平衡腸道菌群 近年來，人們發(fā)現(xiàn)消化道菌群參與多種生理過程，如飼料消化、免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)。植物素能夠調(diào)節(jié)細(xì)菌群落的組成，對消化系統(tǒng)的功能和動物的整體健康產(chǎn)生積極的影響。 預(yù)防疾病 傳染病的爆發(fā)持續(xù)威脅著世界各地的養(yǎng)蝦業(yè)。大部分損失是由細(xì)菌感染引起的，在不同類型的致病菌中，弧菌屬最為突出�；【鷮偈且环N革蘭氏陰性菌，在世界各地的海水環(huán)境中都有發(fā)現(xiàn)，可引起病變、免疫抑制、變色和死亡。過度使用抗生素控制弧菌病已導(dǎo)致耐藥性。 副溶血性弧菌是肝胰腺壞死病(AHPND)的病原體。AHPND可在20-30天內(nèi)造成高達(dá)100%的死亡率，是一種嚴(yán)重破壞全球養(yǎng)蝦業(yè)的新興疾病。在接下來的實驗中，我們將對三種產(chǎn)品進行體外試驗，以驗證其對副溶血性弧菌的抗菌作用，為其在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。三種產(chǎn)品都含有植物素和增透劑，以增加其對革蘭氏陰性菌的有效性。尚未發(fā)表的現(xiàn)場試驗表明，這些產(chǎn)品能有效減少白蝦肝胰腺和腸道中發(fā)現(xiàn)的弧菌總數(shù)。 在副溶血性弧菌瓊脂培養(yǎng)基中，35℃培養(yǎng)24小時。接種量5*104CFU/板。結(jié)果表明，0.5 g/L的芬益安對副溶血性弧菌的生長有輕微的抑制作用，1 g/L及以上的芬益安對副溶血性弧菌的抑制作用更完全。 在副溶血性弧菌瓊脂培養(yǎng)基中，35℃培養(yǎng)24小時。接種量3.7*105CFU/板。結(jié)果表明，0.5 g/L普樂壯++能顯著抑制副溶血性弧菌的生長，而1 g/L以上的普樂壯++對副溶血性弧菌的生長抑制更完全。 在副溶血性弧菌瓊脂培養(yǎng)基中，35℃培養(yǎng)24小時。接種量3.7*105CFU/板。結(jié)果表明，0.5 g/L艾洛蒙對副溶血性弧菌的生長有輕微的抑制作用，而1 g/L以上的艾洛蒙對副溶血性弧菌的抑制作用更完全。 結(jié)論 以植物素為基礎(chǔ)的添加劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中使用的時間相對較短，許多養(yǎng)殖戶和配方師仍然不太了解，無論是預(yù)防疾病、替代抗生素，還是促進生長，植物素類添加劑已被證明具有巨大的潛力。我們需要繼續(xù)努力研究其作用機制，并驗證植物素類添加劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域的作用，以實現(xiàn)更科學(xué)和更有針對性的應(yīng)用。 |
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