使用甘露寡糖产品增强人工气候室猪免疫力,有效应对非洲



近期,非洲猪瘟引起了全社会的关注。自今年8月3日我国首例非洲猪瘟疫情爆发以来,至9月22日,已于九省发生24起非洲猪瘟疫情(统计仅截至9月10日,患病猪共1689头,其中897头死亡,见表1,数据整理自农业农村部网站)。9月11日,农业农村部发出通知,要求与发生非洲猪瘟疫情省相邻的省份(自治区、直辖市)暂停生猪跨省调运,并暂时关闭省内所有生猪交易市场。

非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒(DNA病毒)引起的,能够感染家猪、野猪和软体蜱虫的传染性极强的出血性疾病,无性预选,所有年龄的猪都易感,临床上与古典猪瘟非常相似。急性非洲猪瘟猪发病后2-10天内死亡,病死率可高达100%。目前还没有研制出有效的疫苗。非洲猪瘟虽然不是人畜共患病,但还是让消费者产生了一定的恐慌情绪,更是对生猪养殖者、养猪行业及饲料、兽药、环保等相关行业的极大挑战。非洲猪瘟在带来了损失的同时,也给我们带来了思考,面对非洲猪瘟等疾病,我们要增强猪的免疫力。

来源于酵母细胞壁的甘露寡糖能够吸附病原菌、改善肠道健康、调控和改善免疫系统,提高动物生产性能,增强动物的免疫力。本文以一种甘露寡糖产品 —— 奇力素(Actigen®,奥特奇公司)为例,来详细说明甘露寡糖提高动物免疫力,促进动物健康的机制。

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什么是奇力素

奇力素精选于酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)1026细胞壁外壁的部分高活性、较强功能性甘露寡糖,是一种功能性添加剂。在提高动物的生产性能、繁殖性能和免疫能力上,以及促进动物健康上有较好作用。此外,大量试验研究表明,奇力素在不影响生产性能和动物健康水平前提下,能够替代抗生素应用。因此,在限制使用抗生素的大趋势下,奇力素具有广阔的应用潜力。

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奇力素对病原菌的吸附作用机理及阐释

大肠杆菌和沙门氏菌等病原菌带有I型菌毛,I型菌毛由染色体上主要结构基因fim或Pil以及相关基因簇编码,具有良好的免疫原性,是一种分子量在17-18 kD之间的蛋白纤丝,为甘露糖敏感血凝性菌毛,能与动物细胞表面的甘露糖受体特异性结合,且无宿主特异性,可以结合任何动物消化道、呼吸道、泌尿生殖道等组织,引起病原菌感染,对动物的健康造成威胁。如在动物饲料中外源添加甘露寡聚糖,利用其结构上的类似性,可“欺骗性”为细菌菌毛识别和结合。该占位性结合可使得病原菌没有足够识别和结合位点与动物细胞表面的甘露糖受体结合。同时,形成的甘露糖—病原菌复合物作为抗原,激活机体非特异性免疫,最终将病原菌排到体外。这一过程减少了病原菌的粘附,将病原菌无害化,消除了其对机体的威胁。

甘露糖及其衍生聚合物的生物活性决定着其凝集病原菌的效果。那么,哪些因素会影响甘露糖衍生聚合物的生物活性?

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甘露糖衍生聚合物浓度

糖原组学的研究证实,甘露糖的总浓度与其生物活性并不相关。凝集速率系数法(Agglutination Rate Coefficient,ARC)是一种检测甘露寡糖与病原菌的凝集速率和凝集程度的可靠方法,ARC数值越大,表示凝集的速率越快。表2列举了不同甘露糖含量的产品结合病原菌的功效,由表可知,ARC结果为通过的S-2产品,其甘露糖的含量仅为23.3%,而甘露糖含量最高的两种植物来源甘露糖产品K-1和K-2,其凝集效果却十分微弱。说明高甘露糖含量并不意味着结合病原菌的能力强。

表2 不同甘露糖含量产品结合病原菌的功效

甘露糖产品编号   ARC结果   甘露糖的比例  
A-1   失败   30.4  
A-2   失败   15.9  
A-3   失败   17.2  
K-1(植物来源)   失败   84.7  
K-2(植物来源)   失败   82.2  
S-1   失败   23.8  
S-2   通过   23.3  
S-3   失败   22.6  
S-4   失败   24.1  
S-5   失败   23.2  
S-6   失败   21.5  

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甘露糖衍生聚合物的形式




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