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养猪生产中“肺肠同制”理论与替抗实践

来源:PSY应用研究院 2021-01-26 15:23:57| 查看:

  摘  要:在禁抗的大背景下,我们必须改变与病原微生物打交道的策略,从以往通过抗生素的“打打杀杀”到“和谐共处”。本文根据中医传统“肺与大肠相表里”理论,探索替抗的“肺肠同制”技术路径,并阐明只有替抗产品与替抗管理同时进行,才能够真正实现替抗与抗生素使用时一样的效果甚至优于抗生素使用的效果。
  
  关键词:禁抗;抗生素;微生物;
  
  饲料禁抗令从2020年7月1日起全面实施,饲料用抗生素全面停止生产。我们需要认真思考如何保护养殖动物健康,以及如何在饲料禁抗的大环境下与病原微生物打交道,关于替抗,我们需要另辟蹊径,摒弃以前用抗生素“打打杀杀”的策略,采取“不战而胜,和谐共生”刚柔相济生态环保型战法。而肠道是动物机体重要的器官,因此,肠道健康的维护就变得越来越重要。
  
  1、肠  道
  
  1.1肠道是猪最大的消化吸收器官
  
  99%的营养物质需要在肠道被吸收,其表面积相当惊人。10日龄仔猪的肠道面积接近114m2,而成年猪的小肠长度约为15-20m,其面积却相当于2个篮球场外加一套160m2的商品房大小。
  
  1.2肠道是猪最大的免疫器官
  
  机体70%的免疫力来自于肠道,其余的30%来自内分泌系统和神经系统的刺激。肠道对于身体健康的保护主要体现在四大屏障功能。
  
  首先是物理保护屏障。整个肠道上皮细胞紧密排成一列,仿佛一排士兵手牵着手,组成了一道抵抗外来有害生物及非生物有害物的铜墙铁壁。但是,肠道屏障功能又是矛盾的。一方面需要保护宿主,肠道屏障必须保持良好的紧密性,以抵御病原菌与抗原对机体的入侵。另一方面,肠道屏障又必须保持一定的通透性,以最大限度地把消化后的食物转移进入猪的循环系统,从而保证猪的生长。添加抗生素促生长的一个作用,就是增加了肠道壁的通透性,但降低了肠道的屏障保护功能,幸好抗生素也杀死了大量病原微生物,才使得猪也不一定发病。
  
  其次是肠道的免疫屏障。肠壁粘膜有大量的淋巴细胞,执行着局部特异性免疫功能—黏膜免疫。我们知道,肠道粘膜表面与外界直接接触,食物、共生菌、有害病原体等作为刺激物(抗原)对粘膜的刺激,就会产生免疫反应。粘膜免疫后,粘膜局部的抗体(SIgA)比血清抗体出现的早、效价高且维持时间长。它可以将外来病原微生物或其他外来抗原在侵入机体组织之前被消灭,不至于对机体组织造成损伤。
  
  第三,肠粘膜上皮细胞分泌粘液,这层粘液可以隔离很多外来物质直接接触上皮细胞,像是护城河。
  
  第四,微生物屏障。肠道里面的细菌,三教九流,鱼龙混杂,但大体上分为三类。即“有益菌”、“有害菌”和“中性菌”三大派别。
  
  肠道屏障,实际上是外环境和血液之间的屏障。很多人的肠屏障并不牢固,比如有益菌很少或肠上皮细胞遭到破坏,就好像水管漏水了,有害抗原、毒物就容易穿过这层墙壁进入到机体内部体液循环系统,诱发免疫反应导致炎症。但在理想状态下,这层屏障能够选择性地让营养物质、矿物质和水分进入,同时阻挡毒素、细菌和病毒。“有益菌”是肠道菌群中的一些友好的细菌,它们对于加固屏障功不可没,我们可以通过饮食来调节菌群的结构,多吃膳食纤维就可以有效富集这类有益菌的生长,被改善的肠道生态环境能够滋养肠上皮细胞进行修复,进一步加固我们体内的“铜墙铁壁”。
  
  2、肺肠同制理论
  
  在中医藏像学说理论中,有“肺与大肠互为表里”之说。即肺与大肠通过经脉的相互络属,构成表里关系。肺气的肃降有助于大肠传导功能的发挥,而大肠的传导功能正常,又有助于肺气的肃降。在病理方面,若大肠实热,腑气不通,则可使肺失肃降,而见胸满,咳喘等症;若肺失肃降,津液不能下达,可见大便燥结;肺气虚弱,大肠转化无力,可出现气虚便秘,大便艰涩而不行。这种理论,在中医辨证论治中演化为“肺肠同治”。“肺肠同治”对人是恰当的,因为人医比较重视疾病治疗的研究;但笔者认为,“肺肠同治”并不能恰当的表达兽医对疾病的预防理念,所以,笔者觉得应该启用一个新的概念,称为“肺肠同制”,侧重于对疾病的预防控制。
  
  在现代医学对肠道疾病的研究中,主要关注的是肠道微生物群对于消化道疾病的影响,因为肠道微生物主要寄居在肠道,所以这种关联很名正言顺。最近肠道微生物群对病原感染影响的研究,已经扩大到涉及动物机体的所有系统,包括对呼吸道感染的影响。
  
  于是有人提出了“肠-肺轴”这个概念。“肠-肺轴”这个术语就是用来描述肠道微生物群与呼吸道的沟通和调节机制,肠道微生物可能是通过其代谢产物、或者是对粘膜免疫系统的调节、或者是增加对肺部血氧供应,来实现对呼吸道的影响。
  
  3、“肺肠同制”替抗实践
  
  对于肠道健康,我们不仅要立足肠道,更要考虑其他器官系统与肠道的关系和相互影响,为此,我们根据 “肺肠同制”中医理论的指导,进行了一系列相关替抗研究,取得了初步正面效果。
  
  3.1促进肺部氧供应,以使代谢转化效率最大化
  
  我们知道,汽车化油器作为一种精密的机械装置,它利用吸入空气流的动能实现汽油的雾化。汽油雾化效果越好,燃烧就会越充分,汽油热能转发为机械动能的效率就越高。肺就相当于汽车的化油器,氧气供应越充分,血氧浓度就越高,吸收的营养物质代谢和转发效率就越高,这样,猪只生长速度和饲料转发率就越高。如果替抗产品设计利用鱼腥草精油包合物组合人参皂甙,通过鱼腥草入肺经,抑制痢疾、肺炎与乳痈,人参皂甙增加肺血氧供应来达到通过肠道功能的改善来实现肺部疾病症状减轻以致易于控制。
  
  3.2促进血管生成,修复受损肠粘膜
  
  上面笔者已经提到,肠道粘膜受损,有害抗原、毒物就容易穿过肠壁进入到机体内部体液循环系统,诱发免疫反应、导致炎症。如果替抗产品设计有人参皂甙,则可以促进血管生成,修复受损肠粘膜。
  
  3.3通过融入了鱼腥草精油包合物组合人参皂甙的替抗产品对猪喘气预防治疗试验结果
  
  支原体、蓝耳病、圆环病毒都对猪的呼吸系统有严重危害,有时尽管死亡率不高,但经济损失不可小觑。在饲料禁抗大背景下迫切需要一个替抗方案。给保育猪饲喂替抗产品(易抗素),从开始试验1-14天试验结果来看,试验中剂量组的喘气率明显低于抗生素组(1.96:5.21),这种正面的试验效果,可能是通过促进肺部氧供应实现的,也可能是通过促进血管生成,修复受损肠粘膜实现的,还可能是通过提高肠道有益菌丰度实现的。
  
  表1 鱼腥草精油包合物组合人参皂甙的替抗产品对猪喘气预防治疗试验结果
  
  组别
  
  头数
  
  喘气率%
  
  喘气指数
  
  抗生素1组
  
  16
  
  5.21
  
  23.56
  
  易抗素低剂量组
  
  16
  
  8.85
  
  28.85
  
  易抗素中剂量组
  
  17
  
  1.96
  
  6.33
  
  易抗素高剂量组
  
  17
  
  8.33
  
  47.96
  
  3.4 通过“肺肠同制”理论控制疾病的研究
  
  我们知道,PRRS,PCV2疫苗控制效果不理想,而对养猪业的危害又日趋扩大。在替抗背景下迫切需要一个替抗方案。堪萨斯州立大学尼德沃德的团队,对此进行了一系列的研究。他们发现保育猪在PRRSV/PCV2混合感染情况下,感染70天后肠道菌群特征与临床症状存在关联关系。即微生物多样性更高时,PRRSV和PCV2的临床症状减少,增重改善,肺部病理减少。
  
  类似地,在猪上,肠道微生物群多样性的增加,与猪肺炎支原体感染后的临床症状的减少和肺部病变减少相关。此外,呼吸道病毒(如流感病毒和呼吸道合胞病毒)感染后的结局也与肠道微生物群的特定特征相关。
  
  Niederwerder团队还进行了粪便微生物群移植(FMT,Feces Mcribiota Transplantation)试验。这项研究表明,通过FMT进行微生物群调制可以作为防控多微生物呼吸道疾病风险的替代保健策略[8]。同时说明,利用“肺肠同制”机制,通过FMT手段进行肠道微生物群的调制,可以有效的预防和减轻多病原呼吸道疾病的发生,增加猪群的健康。以上试验说明,提高肠道有益菌丰度,通过肠道微生物群与呼吸道的沟通和调节机制,实现肠道微生物的代谢产物对粘膜免疫系统进行调节,或者通过增加对肺部血氧供应,来实现对呼吸道的影响。因此,在替抗产品设计时,需要融入相关的功效成分,如人参皂苷或人参多糖。
  
  3.5吸附肠道有害菌、解除肠道有害菌毒素,可以减少机体和肺部炎症状态
  
  临床发现,对于革兰氏阴性细菌感染的疾病,治疗时,使用快速杀菌剂,往往症状加重。什么原因?因为G-菌死亡后释放内毒素脂多糖LPS,一旦吸收,则为外源性致热原,它可激活中性粒细胞等,使之释放出一种内源性热原质,作用于体温调节中枢引起发热,随之会加重肺部负担,尤其在有支原体、蓝耳病等隐性感染的情况下,势必会激活爆发。
  
  所以,替抗产品设计时还要考虑融入直接解除肠道细菌产生内毒素的功效成分,比如精制酵母细胞壁多糖等。这种功效成分不仅能够直接解除细菌内毒素,而且可以凝集病原,吸附病原排出体外;激活并增殖肠道益生菌;对球虫/隐形孢子虫有结合作用,避免其在肠道的定植。
  
  4. 总结
  
  饲用抗生素是一把双刃剑,尽管使用时可以减少疾病发生、促进生长和提高饲料报酬,但长期使用后则会导致耐药性产生、破坏肠道菌群平衡、药物残留等问题,所以国家已经禁止在饲料中添加饲用抗生素。禁抗后,我们不能接受腹泻增加、呼吸道疾病增加、生长速度下降、饲料报酬下降。因此,我们必须寻找抗生素替代品。抗生素替代品设计思路应该以肠道健康为核心,融入整肠、抗炎、解毒、吸附凝集、增加肺氧等功效成分;在替抗管理上,应该以整体健康为基础,以肠道健康为核心,探索器官系统间的关联,深挖肺肠同制理论,完善肠道健康,做好生物安全管理、应激管理、营养管理、饲养管理,才能保证在禁抗大背景下仍然能够减少疾病发生、促进猪只生长和提高饲料报酬。
  
  参考文献:略
 

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