肠道宏基因组视野下饲用替抗产品作用机制研究

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肠道宏基因组视野下饲用替抗产品作用机制研究

曾 建 国

湖南农业大教授/博导

中兽药湖南省重点实验室主任

兽用中药资源与中兽药创制国家地方联合工程研究中心主任

一、研究背景

1.全球禁抗、大势所趋，市场迫切需要安全、有效、可控的“饲用替抗”产品，植物源产品是可能的饲用抗生素替代品开发方向

2.饲用促生长抗生素（AGPs）作用机制不明晰

2.1AGPs可能的作用机制

·抗菌，即对肠道菌群的直接作用→节约养分；

·减薄肠壁和绒毛固有层→增强营养消化率；

·减少机会病原菌和亚临床感染；

·降低机体免疫应答水平→节约养分；

·抗炎???

2.3抗炎--可能是AGPs促生长主要机制之一

·抑制了先天性免疫反应，这种相关的生理效应将下调炎症反应。

·不同物种动物炎症信号通路和免疫受体一致性—多物种性。

·AGPs均具有一定抗炎性，没有抗炎性的抗生素也无促生长作用。

·乙酰水杨酸、SCFA、多酚等具有抗炎活性的物质也具有类似AGPs促生长效果。

·降低肠道炎症水平，可以影响（调控）肠道生物学结构和微生物菌群。

3.天然生长促进剂(NGPs)替代抗生素生长促进剂(AGPs)，全面禁止使用饲用抗生素，国家需做好技术和产品的储备

3.1NGPs主要来源与分类

·植物功能成分：天然植物中具有一定效用的物质，比如次生代谢产物生物碱类,萜类，酚酸类等。

·生物碱:一类含氮有机化合物。大多有着复杂的环状结构，氮原子结合在环内；多呈碱性，可与酸成盐；多具有显著的生理活性。

·萜类:一类由甲戊二羟酸衍生而成，如精油这种存在于植物内的具有挥发性、可随水蒸气蒸馏、与水不相混溶的油状液体的总称。

·酚酸类:酚类和植物有机酸等功能成分

其它:如黄酮类等多种功能成分

4.肠道微生物宏基因集2010-2018：自2010年以来，通过对数百个样品进行大规模测序，已经逐渐建立了人、小鼠、猪、狗和鸡的肠道微生物宏基因集，每个基因集包含数百万个非冗余基因，为研究这套宿主共生“第二基因组”的功能奠定了基础。

二、研究启示

1.“整肠、抗炎、促生长”AGPs替代技术

·“整肠”：指调控肠道菌群和维护肠道（小肠绒毛）的完整性。研究方法：构建靶动物肠道菌群宏基因集大数据，基于宏基因组技术开展靶标类组分与肠道菌群互作和影响菌群代谢的研究，诠释菌群调控机制；研究目标物质对受损小肠绒毛修复或促进绒毛生长，促进免疫因子的大量释放，从而提高机体的抗病能力。

·“抗炎”：具有血管系统的活体组织对损伤因子的防御性反应称为炎症。炎症将消耗动物生长能量的30%。基于食品源养殖动物生存时间相对较短，只要能在屠宰前防止炎症发生，从而保障动物生长性能不受影响。

·“促生长”：通过改善消化及营养吸收器官肠道的健康，降低炎症发生率，从而保证达到“促生长”的目标。往往通过饲料转化率（FCR）来表征。

1.1“整肠、抗炎、促生长”AGPs替代技术运用

·基于“整肠”（肠道菌群有益调节）、“抗炎”（减缓动物肠道的炎症发生）再通过评价生长性能达到“促生长”的效果，再通过这套组合技术设计开发新的饲用抗生素替代产品或复配组合技术。

·重点从富含精油和酚酸类化合物中药中寻找抗氧化应激调节肠道菌，达到减少疾病，促进动物生长，提高饲料报酬的目的、饲用植物提取物进行复配技术达到饲用无抗的目的。

·中兽药药物饲料添加剂开发：从富含如生物碱等中药材中开发调控肠道、抗炎并具促生长功能的新兽药药物饲料添加剂。

原创： DDC     来源：大帝汉克
听课笔记由成都大帝汉克生物科技有限公司营销部王银星、殷继勋现场整理