导致营养素竞争减少-前沿頭條

5 抗生素生长促进剂的禁抗剂的健康作用原理

虽然有人提出了一些论证来阐明抗生素促生长潜在的原理，但迄今为止尚无明确的下功解释。初步的饲料理论认为它们的功效与其抗菌作用有关，而抗菌作用被认为是添加通过减少肠道菌群的总数或多样性来介导的，导致营养素竞争减少，营养影响生长微生物代谢物减少（氨基酸和胆汁分解代谢）。作用

Niewold反驳了这一理论，禁抗剂的健康他认为抗生素的下功有益作用是由于其与宿主免疫细胞的相互作用，而不是饲料对微生物群的生长抑制作用。他假设抗生素会减轻炎症反应，添加从而产生促炎细胞因子，营养从而降低食欲，作用促进肌肉分解代谢。禁抗剂的健康抗生素生长促进剂的下功抗炎作用减少了能量损失，直接用于长肉。饲料

虽然科学界还不清楚抗生素生长促进剂的作用方式，但目前可以明确的——随着新分子生物学和生物信息学技术的出现，微生物成分（结构和多样性）的变化确实发生在畜禽饲料中添加抗生素的时期。这些变化最终可能形成一种优质、均衡的微生物群，其不太可能引发炎症反应，提高营养物质的能量获取，并帮助畜禽发挥其遗传潜能。不过，要明确地将特定的细菌种群与促生长联系起来，并确定将微生物群转变为所需微生物群的方法或工具，仍是一大挑战。曾经开展过的一些研究试验，将细菌产品或酶与提高性能表现联系起来，且结果表明，肠道中胆盐水解酶（BSH）的酶活性降低。有人提出，肠道细菌产生的胆盐水解酶能催化胆汁酸的早期解离并改变宿主的类脂物代谢作用，抗生素生长促进剂通过减少产生胆盐水解酶的细菌数量发挥作用。

研究表明，接触低剂量抗生素不仅改变肠道菌群的组成，而且通过选择能够从复杂碳水化合物中分离高热量的微生物种类[增加参与碳水化合物向短链脂肪酸（SCFA）新陈代谢的基因表达]，也能改变其代谢能力。低剂量抗生素选择的微生物群可将促生长表型转移到无菌宿主，表明是因为微生物群发生了改变，而非抗生素起了作用。对小鼠的研究还表明，幼鼠接触低剂量抗生素会加速正常增龄性微生物群的发育，改变回肠免疫相关基因的表达，从而诱发长期宿主代谢效应。虽然在小鼠身上观察到的效果不能直接类推到家畜身上，但或许能洞悉其中可能的作用机制。

6 饲料添加剂

6.1 枯草芽孢杆菌

相关研究表明(见表 3)，枯草芽孢杆菌的选择需要基于没有抗生素耐药性、无溶血性和细胞毒性、耐制粒和消化条件、以及体外抗炎和抵抗产气荚膜梭菌活性等条件，且结果表明(见表4)，在不同饲养条件下均能提高肉鸡的性能表现。

6.2 枯草芽孢杆菌可加固三道防线

微生物群的恢复能力：枯草芽孢杆菌已被证明能促进包括瘤胃球菌在内的厚壁菌门的生长，这些细菌能将多聚糖分解为低聚糖。枯草芽孢杆菌还可以促进艰难梭菌属和毛螺旋菌的生长。大多数产丁酸菌，包括艰难梭菌和毛螺旋菌，都需要低聚糖作为底物促进生长。丁酸盐是一种非常重要的微生物代谢物，因为它是肠上皮细胞的主要能量来源。此外，丁酸盐可调节免疫、炎症反应并降低氧化应激状态。一些“有益的”细菌也依赖其他细菌生存。例如，柔嫩梭菌属和普拉梭杆菌属是产生丁酸盐的有益菌。这些细菌需要烟酸才能生长。除了枯草芽孢杆菌与有益菌之间的“合作”外，枯草芽孢杆菌对微生物生态学的影响还包括产生代谢产物，创造不利于细菌之间进行交流的环境。事实上，枯草芽孢杆菌已被证明能够产生代谢产物，如amicoumacins（类抗生素，由微生物产生的异香豆素类化合物）和芬芥素，它们会影响数量阈值感应途径，特别是限制有害细菌的肠道定殖。因此，枯草芽孢杆菌代谢物是直接或通过“清空”生态位来塑造微生物生态系统的。

发挥屏障功能，保持肠道完整：据组织学数据显示，枯草芽孢杆菌可以改善肠黏膜形态。事实上，在枯草芽孢杆菌处理组中观察到肠道微绒毛显著更长，有助于饲料在通过肠道期间获得更多的营养，这可能在某种程度上解释了饲料转化率的改善。Rhayat 等研究了枯草芽孢杆菌如何影响肠上皮的完整性。发现枯芽孢杆菌实际上增强了屏障功能，表现为上皮潜在差异的增加。枯草芽孢杆菌对跨上皮细胞电阻（TEER）的影响与参与紧密连接的主要蛋白质的表达水平升高有关，即 ZO-1、occluding 和 claudin-1，这与之前发表的关于猪肠细胞 IPEC-J2 的研究结果一致。增强肠道屏障对于实地应激条件非常重要，例如使肉鸡更能抵抗细菌感染。

反应性免疫系统：使用Caco-2（人结直肠腺癌细胞）细胞模型对枯草芽孢杆菌的免疫调节特性进行体外试验，试验表明，细胞受到如白介素-1β、真菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇和沙门氏菌鞭毛蛋白等促炎化合物的刺激。测定促炎细胞因子白介素-8的产生来评估每种治疗的炎症反应水平。结果显示，在所有炎症条件下，当补充枯草芽孢杆菌时，白介素-8的释放显著减少。为更好地了解枯草芽孢杆菌如何发挥其免疫调节特性，研究了NF-κB信号通路。众所周知，NF-κB在调节多种细胞反应（包括免疫反应和炎症反应）中的基因表达方面发挥着核心作用。该过程首先通过特定的细胞受体识别病原体和毒素的各种促炎信号。一旦与这些受体连接，信号通路就会被激活，导致 NF-κB 发生核转位，并最终作用于基因表达。其中有白介素-8和诱导型一氧化氮合酶的编码。不过，为能够转位到细胞核上，NF-κB抑制剂的LκB必须先在细胞溶质中进行降解。在本研究中，在白介素-1的刺激条件下，枯草芽孢杆菌能抑制LκB降解。从而抑制 NF-κB 转位进入细胞核，解释了先前已证实的白介素-8产生减少的原因；不仅如此，促炎性细胞因子诱导的一氧化氮合酶也有所减少。诱导型一氧化氮合酶能产生大量的一氧化氮，这虽然有助于破坏病原体，但如果不加以控制，可能会有害。

6.3 试验研究

胡均等研究了饲粮中添加枯草芽孢杆菌对产气荚膜梭菌攻毒肉鸡生长性能、空肠形态、病变评分、空肠黏膜 IgG 和 SIgA 和盲肠肠道微生物的影响(见表 5)。试验主要结论：单独使用枯草芽孢杆菌或恩拉霉素，以及枯草芽孢杆菌和恩拉霉素混合使用可降低产气荚膜梭菌感染肉鸡的肠道病变，促进小肠绒毛的生长发育，提高肠道免疫功能，促进有益菌的增殖，抑制有害菌的增殖，从而改善肉鸡的生长性能。

6.4 丁酸钠

丁酸的供给任务由丁酸盐产品完成。日粮中添加丁酸盐的优势在于，该分子是一种营养信号分子，在肠道菌群与宿主之间的交流中发挥重要作用。因此，丁酸盐会被消化道的各种细胞和细菌所识别，并能引发大量的细胞生物反应。例如，除了用作细胞能量来源外，其还可以结合质膜和细胞内受体，在（肠）上皮成熟、抗炎、控制微生物组成和活性水平方面触发效应，具有全身代谢效应。