抗替解决新方案植物酵素在畜禽生产中的应用

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植物酵素是一种含有丰富的生物酶、多酚、益生菌、益生元、维生素、有机酸和膳食纤维等多种生物活性物质的功能性复合物，其具有良好的抗氧化、抗炎抑菌、增强免疫和调节肠道菌群等多种生理功能。植物酵素在食品开发、生物医学等领域已得到广泛研究，但在动物营养研究领域尚处于起步阶段。本文主要对植物酵素的生理功能及其在畜禽生产中的研究和应用进行综述，为未来开发植物酵素作为替代抗生素的新型饲料添加剂提供理论依据。抗生素在畜禽生产中常用于促进畜禽生长和防治疫病，但抗生素的长期使用及滥用会导致严重的耐药性和畜产品残留超标等问题，我国农业农村部已宣布于年7月1日起全面禁止促生长类药物饲料添加剂（中药类除外）的生产、进口、经营和使用，因此寻找开发潜在的抗生素替代物成为动物营养研究领域的热点。在畜禽生产中，植物酵素可促进畜禽生长，提高生产性能，能增强机体的抗氧化能力，缓解氧化应激损伤；抑制肿瘤增殖，增强免疫应答，提高机体免疫功能；抑制病原菌增殖、缓解炎症，促进消化代谢、改善肠道菌群；此外植物酵素还具有延缓衰老、护肝降脂保健等功能。本文就植物酵素的生理功能及其在畜禽生产中应用的研究进展进行综述，以期为开发植物酵素作为替代抗生素的新型饲料添加剂提供理论依据。植物酵素的生理功能抗氧化功能生物体代谢产生的自由基（超氧自由基、羟基自由基、过氧化氢和超氧化物自由基等）具有很强的氧化性，导致机体细胞氧化损伤，进而影响机体的生长发育甚至加快疾病进程。清除体内自由基的过程称为抗氧化，主要包括机体自身抗氧化修复系统和摄入抗氧化物质以增强抗氧化作用保护机体免受氧化应激损伤。胡萝卜素通过使活性氧失活而清除自由基，从而延缓或阻止氧化应激损伤。绿色菜叶经过发酵处理后其β-胡萝卜素和叶黄素含量可提高50%以上，具有良好的抗氧化功效。乳酸菌发酵辣椒叶得到的辣椒叶酵素饮料中γ-氨基丁酸、总酚和黄酮类化合物的含量均显著增加，能有效清除DPPH自由基和超氧化物自由基，且抑制α-葡萄糖苷酶的能力增强。大麦酵素、蓝莓酵素、葡萄酵素、刺梨酵素等均能有效清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、2,2`-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）、超氧自由基和羟基自由基，其清除自由基能力的强弱与酚类等抗氧化物质含量相关。在畜禽生产中将植物酵素作为畜禽饲料添加剂探究其对环境应激和人为应激（如断奶应激）的抗氧化能力的相关报道较少，植物酵素缓解氧化应激的分子机制值得深入探讨。抗炎抑菌功能植物果蔬经过益生菌发酵后产生的植物酵素含有丰富的抗菌活性成分，如有机酸、细菌素、过氧化氢、胞外多糖等，其抑菌作用的机理包括对细胞壁或细胞膜的破坏、抑制细胞呼吸、抑制蛋白质等生物大分子物质的合成等。研究表明，植物酵素不仅能诱导和强化白血球的抑菌作用，同时还能杀死病原菌促进新生细胞的生成，缓解病原菌导致的胃肠道炎症。葡萄汁与红茶经酵母菌和醋酸杆菌共发酵后产生的发酵液具有良好的抑菌作用，其抑菌作用是通过发酵产生的乙酸和其他代谢物实现。发酵米糠产生的酵素饮料可显著抑制埃希氏大肠杆菌和绿脓杆菌的生长，而在发酵蔬菜中分离的乳酸菌能在低pH条件下短暂存活并抑制肠道病原菌的生长。红茶酵素中的茶黄素对炎症小鼠和炎症细胞模型均表现出良好的抗炎能力，且茶黄素的抗炎活性强于茶红素。西兰花经植物乳杆菌MG发酵产生的发酵液能有效抑制幽门螺杆菌的生长并降低其黏附活性，而成为预防幽门螺杆菌感染的功能性饮食。以上研究结果表明，植物酵素可能通过益生菌和有机酸等多组分共同发挥抗炎抑菌功能。增强机体免疫功能植物酵素中的益生菌、益生元、有机酸等功能活性成分具有增强免疫功能的作用。乳酸菌、酵母菌和双歧杆菌是植物酵素发酵常用的发酵菌株，尤其乳酸菌和双歧杆菌是肠道中的有益菌，具有维持肠道微生态平衡、生物拮抗、免疫和营养等生理功能。其通过竞争性黏附肠黏膜上皮，其菌体成分或分泌物（如生物素、抗菌物和菌体外多糖等）能通过胃肠道黏膜免疫系统的M细胞进入集合淋巴结，激活T和B淋巴细胞，诱导细胞因子（TNF-α和IL-6）产生，从而调节和增强机体免疫力。此外，植物酵素在抵抗肿瘤细胞增殖中也具有重要作用。研究表明，植物酵素可以促进淋巴细胞增殖，T淋巴细胞在特异性免疫中发挥抗肿瘤的主导作用，其可以直接杀伤肿瘤细胞，产生多种淋巴细胞因子，抑制瘤细胞的代谢和分裂，从而起到抗肿瘤作用。综上所述，植物酵素可能通过其益生菌、益生元和有机酸等生物活性物质促进机体特异性和非特异性免疫应答，促进免疫细胞的活化和细胞因子产生来增强机体的免疫功能。调节肠道菌群植物酵素中丰富的氨基酸、维生素、低聚糖、益生菌、膳食纤维和有机酸等成分不仅能调节肠道内的pH，抑制病原菌定植，而且还能被肠道菌群代谢降解生成大量的短链脂肪酸（SCFAs）作为肠上皮细胞的能量来源。同时SCFAs能通过NF-kB信号通路和GPR受体调控免疫应答，包括增强巨噬细胞活化和树突状细胞（DC）分化、促进细胞因子分泌、调节性T细胞（Treg）分化、增强肠道杯状细胞分泌黏蛋白、炎症介导因子IL-18激活和中性粒细胞趋化等，从而增强肠道屏障功能。此外，SCFAs还能诱导CD4+T细胞和CD8+T细胞的分化和激活，调控免疫激活和免疫应答，抑制机体炎症反应，促进炎症损伤修复。植物酵素中的益生菌和有机酸等生物活性物质能提高肠道菌群多样性、增加有益菌的丰度，改善肠道菌群结构，降低致病菌的丰度。研究表明，植物酵素能促进肠道蠕动，缩短营养物质在肠道内的停留时间，促进消化代谢。综上所述，植物酵素能提高肠道菌群多样性，增加有益菌丰度，促进肠道微生态平衡。同时，肠道微生物代谢产生的次级代谢产物（如SCFAs）能增强肠道屏障功能和免疫应答，抑制病原菌侵袭和定植，共同调节肠道菌群稳态，促进机体健康。植物酵素在畜禽生产中的应用目前，植物酵素在畜禽生产中的应用取得了一定进展。日粮添加不同剂量的酵素可提高仔猪的日增重、降低死亡率和耗料增重比，同时可明显改善机体免疫功能且呈剂量依耐性关系。断奶仔猪日粮中添加发酵神曲（由红豆、苦杏仁、沙蒿、蓼、苍耳、麦麸和面粉自发发酵而成）能增加消化道SCFAs含量，缓解断奶应激并改善肠道菌群结构，增加有益菌丰度。同样地，发酵金樱子能显著提高断奶仔猪的平均日增重和平均日采食量、降低腹泻率及提高免疫能力，还能提高血清免疫球蛋白含量。在家禽生产中，柠檬酵素能显著提高肉仔鸡的平均日增重和免疫器官指数。在麻鸭中，柠檬酵素可提高麻鸭胸腺指数和法氏囊指数等免疫器官指数，还可提高麻鸭的抗氧化能力。而在蛋鸡日粮中添加1%和2%的植物源发酵型饲料均能提高产蛋性能、蛋重、蛋壳强度、蛋白含量、哈氏单位，并改善盲肠微生物群落。在植物酵素发酵第2阶段添加凝结芽孢杆菌L12发酵产生的发酵饲料与未添加相比，能有效提高肉鸡的生长性能。以上研究表明，植物酵素在畜禽生产中能在一定程度上提高生产性能、改善肠道菌群、增强机体抗氧化和免疫力，表明植物酵素在畜禽生产中具有良好的应用效果，有望成为替代抗生素的新型饲料添加剂。总结与展望在畜禽生产中，植物酵素可能通过以下途径发挥替代抗生素的功能作用：一是增强机体抗氧化能力缓解环境应激导致的氧化应激损伤（如断奶应激和高温），促进机体修复进而促进畜禽生长和提高生产性能；二是植物酵素中的益生菌、益生元和次级代谢产物抑制病原菌定植和侵袭肠上皮屏障，同时刺激肠道黏膜免疫系统，增强免疫应答，促进免疫细胞分泌抗炎因子，从而阻止炎症进程，增强肠道功能；三是植物酵素中的益生菌、益生元、膳食纤维和有机酸等能调控肠道菌群稳态，促进SCFAs生成，而SCFAs通过激活GPR受体和CD4+T细胞和CD8+T细胞增强机体免疫应答。综上所述，植物酵素具有多种生理功能，在畜禽生产中具有广阔的应用前景，未来需要深入探讨植物酵素在不同环境条件下、不同畜禽饲料中不同生长阶段的最适添加剂量，从而为其作为潜在的抗生素替代物提供科学依据。免责声明：本文来源，简华锋、林世光等《植物酵素的生理功能及其在畜禽生产中应用的研究进展》，转载此文章仅为分享知识，如有侵权，请联系删除。预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇

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