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为什么抗病营养是无抗时代的核心策略

时间:2024-06-12
来源:瑞特生物养殖联盟



  01、动物的健康状况就是「外界致病因子」与「动物自身的抗病机制」这一攻一守所斗争的结果。

  致病因子有很多 —— 一切不良的外界环境(应激)、动物食入的有毒有害物质(比如霉菌毒素)、以及病原微生物的入侵等,都在其内。这些致病因子要么直接影响动物免疫反应,要么通过打破肠道微生物平衡而影响动物健康。

  致病因子之一——霉菌毒素。

  动物的抗病机制包括了结构屏障、肠道微生物、以及免疫系统。

  展开来讲,结构屏障指细胞和细胞所组成的组织器官对外来物质的机械障碍,这就要求它们的结构必须完好无损。动物机体中一切与外界相通的表面均是外来物质侵袭的第一道关口,比如皮肤,呼吸道,胃肠道。其中,肠道因为其内腔表面有无数被称为绒毛或微绒毛的小褶皱,展开来面积最大,成为结构屏障的最大部位。

肠道屏障的组成(引自Hooper, 2009)

  肠道微生物的组成与代谢受到环境和营养的影响处于动态平衡状态,这个动态平衡,一定程度上决定了动物的健康状况。

肠道微生物的动态平衡(引自Nagpal et al., 2014)

  免疫反应是一把双刃剑,一方面抵御外来不良因素的侵袭,保护动物健康;但另一方面又需要消耗营养物质以调整机体代谢。如果免疫反应过度(也称免疫应激),还会导致细胞或组织的损伤。

猪的免疫系统组成(引自inmunicinmaymo.com)  

动物健康是致病因子与抗病机制之间的平衡

  02、营养与动物健康

  营养物质是一切生命活动的物质基础,既影响动物生产效率高低和生产潜力发挥程度,也决定了动物健康状况。

  营养决定动物健康的主要机制有四:

  1. 影响免疫系统的发育, 从而影响免疫反应的效率

  2. 调节肠道微生物,影响微生物平衡以及代谢

  3. 直接干预致病因子,缓解其危害

  4. 修复受损细胞或组织

营养影响健康的四大机制

  营养决定健康的机制,是一个复杂的、动态的机制。

  「抗病营养」理念由此而生。

  03、抗病营养理念

  抗病营养学是动物营养学与免疫学、生理学、病理学、分子和细胞生物学的密切交叉领域;比传统营养学更深、更广。

  引用美国加州大学著名动物免疫学家Kirt Klasing曾说过的一段话:

  “ If animal health was selected as the functional endpoint instead of growth rate or reproductive performance, nutrient recommendations might change...Eventually target animal species need to be examined to determine specific concentrations of nutrients for optimal immunocompetence and health. ”

传统营养学下制定的营养需求可能满足也可能不足以满足机体最佳免疫力

(引自Klasing, 2002)

  原注:Dietary requirements set by the National Research Council (NRC) are usually based on concentrations that maximize growth and reproduction and prevent known deficiency pathologies. Optimal immunocompetence may occur at nutrient levels that are: higher than the NRC requirement (panel A); equal to the NRC requirement (panel B); or less than the NRC requirement (panel C).

  1 、第一大版块:营养与免疫 | 营养与应激| 营养与抗病基因 | 营养与疾病

  ➩ 解决的是防疫、抗应激的问题。

营养与抗病基因的部分研究进展(基于陈代文团队)

  2 、第二大版块:营养与肠道健康

  ➩ 解决的是微生态平衡和肠道健康的问题。

  动物营养=宿主营养+微生物营养

  营养需求=宿主需求+微生物需求

  肠道微生物的营养模式是目前研究的重点与难点。营养影响动物基因组同时也影响微生物基因组,且动物基因组与微生物基因组相互作用,共同决定动物的健康与表型。今天的人类医学研究已经逐渐揭示,肠道微生物在营养代谢疾病、免疫功能障碍、肥胖、糖尿病等众多疾病的发生发展进程中起着重要的作用。这就提示我们,微生物可能是动物营养调控机体健康和生产性能的新机制和靶点。肠道微生物是否是动物遗传的组成部分、是否是营养调控的信号途径,都值得我们进一步的深入研究。

  3、第三大版块:营养与抗营养因子

  ➩ 解决的是日粮消化代谢的问题。

  抗营养因子(Anti-nutritional factors)是我们对饲料中营养物质的消化、吸收和利用产生不利影响的物质的统称。目前的实际生产中常见的抗营养因子包括蛋白酶抑制剂、植酸、单宁酸、霉菌毒素等。

常见霉菌毒素对家禽的影响(引自BIOMIN)

  04、全局饲料观

  营养平衡包含四个层次,第一层次为营养素的平衡,第二层次为营养源的平衡,第三层次为营养素与营养源的互作效应,第四层次为营养素、营养源及添加剂的综合效应。

营养结构的平衡不是易事

  传统营养平衡只是营养素的平衡。根据营养结构平衡概念,这里需要重新定义全价饲料。目前在行业内普遍使用的全价饲料指营养结构平衡、能同时满足动物和肠道微生物需要、确保动物健康和最佳生产性能的饲料。然而,它仅仅是单个饲料营养结构的平衡。在今天的畜牧生产实践中,我们还必须考虑动物全程各阶段所需饲料之间的系统平衡,这可称之为全局饲料。在时间上需做到母子一体全程化;在空间上需做到营养宿主微生物三维一体 --- 也就是说,今天的动物营养学家需具备「时空一体观」。即,过程讲全局,单个讲全价。

  全局饲料包含了从母体营养到后代营养,从出生到出栏的全部饲料。例如,猪的全局饲料就应当包含 「后备料 - 配种料 - 妊娠前期料 - 妊娠后期料 - 哺乳料 - 空怀料以及教槽料 - 断奶料 - 仔猪料 - 生长料 - 育肥料」。这么多饲料之间必须做到营养结构的系统平衡。

  除此之外,功能性饲料的作用也不容小觑。功能饲料的本质是通过调控靶点,例如免疫、微生物、自由基平衡等,来实现功能的营养调控。根据目的的不同,功能性饲料可分为免疫增强料、抗应激料、抗腹泻料、肠道保健料、攻胎料、催乳料等等等等。 这类饲料的研发和应用有利于进一步实现可持续畜牧养殖的生产目的。

  「养胜于防,防胜于治」。

  来源:瑞特生物养殖联盟


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