王 敏 王永芳 段平男 趙玉蓉

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，長沙 410128)

白術(shù)是菊科蒼術(shù)屬多年生草本植物白術(shù)的干燥根莖，主要產(chǎn)自于我國南方(以浙江為主)和韓國等地。白術(shù)性溫、歸脾、胃經(jīng)，最常用作補(bǔ)益中藥，在治療水潴留、關(guān)節(jié)炎和消化系統(tǒng)疾病等方面具有重要作用[1-2]。白術(shù)多糖(PAMK)是白術(shù)中的主要活性成分，也是白術(shù)發(fā)揮藥效的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，前人的報道主要集中于探究PAMK作為抗癌和抗腫瘤藥物在預(yù)防和治療癌癥中的應(yīng)用效果及前景[3]。隨著對PAMK開發(fā)應(yīng)用的持續(xù)深入，研究人員發(fā)現(xiàn)其具有改善動物腸道健康、促進(jìn)免疫功能的作用，應(yīng)用于畜禽生產(chǎn)中能夠促進(jìn)畜禽生長，提高抗病能力[4]。因此，本文主要綜述PAMK對動物腸道健康和免疫功能的調(diào)控及其機(jī)制和在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用效果，以期在無抗養(yǎng)殖的大背景下為PAMK在畜禽生產(chǎn)中的合理應(yīng)用與推廣提供參考依據(jù)。

1 PAMK的結(jié)構(gòu)組成和提取工藝

1.1 PAMK的結(jié)構(gòu)組成

PAMK的結(jié)構(gòu)組成是影響其生物活性功能的重要因素之一。研究發(fā)現(xiàn)，PAMK的免疫活性與其結(jié)構(gòu)中的鼠李糖醛酸Ⅰ型(RG-Ⅰ)有關(guān)。RG-Ⅰ含量較高的PAMK對巨噬細(xì)胞釋放一氧化氮(NO)有明顯的促進(jìn)作用，而RG-Ⅰ含量較低的PAMK則無促進(jìn)作用[5]。此外，研究表明分子質(zhì)量大的多糖一般活性較低[6]。綜合國內(nèi)外關(guān)于PAMK化學(xué)結(jié)構(gòu)組成的研究報道發(fā)現(xiàn)，由于其提取工藝、來源和結(jié)構(gòu)測定方法等因素的不同，導(dǎo)致從白術(shù)中所提取的PAMK的結(jié)構(gòu)組成也存在差異。研究表明，PAMK主要由葡萄糖、甘露糖和半乳糖組成，伴有少量的鼠李糖、木糖和阿拉伯糖，不同來源和提取工藝的PAMK中單糖的摩爾比和分子質(zhì)量具有較大差異[7-9]。PAMK的主鏈主要由β-D-1→3和β-D-1→3,6吡喃葡萄糖構(gòu)成，β-D-半乳糖構(gòu)成支鏈[10]。不同來源產(chǎn)地和提取方法所提取的PAMK中單糖比例概況如表1所示。

表1 不同來源的PAMK中單糖比例

1.2 PAMK的提取工藝

PAMK的提取主要采用酶提取法、超聲提取法、熱水浸提法和微波輔助提取法，其中酶提取法的提取率較高[11]。傳統(tǒng)的提取工藝一般通過熱水浸提或中性鹽溶液提取，成本低并可保留較多的有效成分，但這種方法容易破壞PAMK的立體結(jié)構(gòu)并導(dǎo)致活性降低，而且存在提取時間較長、提取率較低等缺點(diǎn)[12]。袁海梅等[13]采用水提醇法對PAMK的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，得出最佳提取工藝為：煎煮次數(shù)為2次，煎煮時間為1.5 h，加水量為10倍，PAMK的平均提取率為35.81%。超聲波輔助提取法可顯著縮短PAMK的提取時間，但提取率較低，在萃取時間10 min，超聲波功率400 W，萃取溫度55 ℃，提取固液比1∶30(g/mL)的最佳條件下，PAMK的提取率為15.13%[14]。而新一代的酶提取法相較于超聲提取法和水提醇法，其提取率更高，但酶的價格較高，對酶解時間和酶解pH把控要求十分嚴(yán)格。候軒等[15]采用復(fù)合酶(纖維素酶和果膠酶)提取法提取PAMK，結(jié)果表明，最佳提取條件為酶解溫度為50 ℃，酶解pH為5.0，酶解時間為50 min，復(fù)合酶量為0.7%，PAMK的提取率為43.00%。最新的研究發(fā)現(xiàn)，超聲波協(xié)同酶解法可得到較高的提取率，孟永海等[16]采用超聲波協(xié)同酶解法提取PAMK，提取率可達(dá)到43.87%，其提取條件為：復(fù)合酶(纖維素酶∶果膠酶=2∶1)添加量為15 mg/g，水浴酶解時間為50 min，超聲提取1.25 h。綜上所述，各提取方法均有其優(yōu)勢與不足，在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行合理的選擇。

2 PAMK對機(jī)體腸道健康的調(diào)控

2.1 維持腸道黏膜屏障完整性

腸道健康很大程度上取決于腸道黏膜屏障是否完整，而腸道黏膜屏障的完整性主要取決于腸上皮細(xì)胞間的緊密連接(TJ)狀況。TJ蛋白如封閉蛋白(Claudins)、閉合蛋白(Occludin)和閉合小環(huán)蛋白-1(ZO-1)是組成腸道上皮機(jī)械屏障功能的重要結(jié)構(gòu)[17]。謝紅兵[18]用脂多糖(LPS)處理豬小腸上皮細(xì)胞(IPEC-J2細(xì)胞)后，添加PAMK可顯著提高Claudin-1、Occludin和ZO-1 mRNA的表達(dá)水平，緩解LPS造成的腸黏膜機(jī)械屏障損傷。細(xì)胞遷移是腸黏膜損傷修復(fù)過程中的第1階段，后一階段主要是細(xì)胞的增殖和分化。研究表明，多胺及其信號通路可介導(dǎo)細(xì)胞遷移，從而促進(jìn)胃腸道黏膜損傷的修復(fù)[19]。Song等[4]報道，在大鼠小腸上皮細(xì)胞(IEC-6細(xì)胞)遷移模型中，PAMK可顯著提高細(xì)胞內(nèi)多胺含量、Ca2+濃度和鉀通道蛋白(Kv1.1)mRNA的表達(dá)，促進(jìn)IEC-6細(xì)胞遷移。伍婷婷[20]研究發(fā)現(xiàn)，多胺在受多胺抑制劑二氟甲基鳥氨酸(DFMO)抑制的條件下，其含量顯著下降，IEC-6細(xì)胞遷移受到抑制，添加PAMK可逆轉(zhuǎn)DFMO的抑制效果，這提示PAMK促進(jìn)IEC-6細(xì)胞遷移與其提高胞內(nèi)多胺含量有關(guān)；同時，研究還發(fā)現(xiàn)PAMK可提高黏附連接蛋白E-鈣黏蛋白(E-cadherin)、α-連環(huán)蛋白(α-catenin)和β-連環(huán)蛋白(β-catenin)的表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞聚集，維持腸上皮的完整性。另有研究顯示，PAMK可通過提高細(xì)胞內(nèi)游離鈣離子濃度([Ca2+]cyt)，激活并提高下游靶點(diǎn)細(xì)胞分裂周期，調(diào)控蛋白42(Cdc42)和Ras同源蛋白A(RhoA)的表達(dá)和活性，逆轉(zhuǎn)DFMO導(dǎo)致的RhoA表達(dá)抑制，這也表明多胺可能對Ca2+下游信號通路具有調(diào)控作用[21]。綜上所述，PAMK促進(jìn)細(xì)胞遷移進(jìn)而修復(fù)腸黏膜屏障的過程與多胺和Ca2+及其信號通路是密不可分的，其介導(dǎo)細(xì)胞遷移的機(jī)制主要有以下幾個方面：1)提高胞內(nèi)多胺含量，促進(jìn)Kv1.1 mRNA的表達(dá)，可引起膜電位(Em)超極化，促進(jìn)K+外流，進(jìn)而提高Ca2+內(nèi)流驅(qū)動力，[Ca2+]cyt濃度增加；2)[Ca2+]cyt濃度增加，可激活并提高下游靶點(diǎn)Cdc42和RhoA蛋白的表達(dá)和活性；3)提高黏附連接蛋白E-cadherin、β-catenin和α-catenin的表達(dá)。PAMK影響多胺介導(dǎo)細(xì)胞遷移修復(fù)腸黏膜損傷的信號通路如圖1所示。

PAMK：白術(shù)多糖 polysaccharide of Atractylodes macrocephala Koidz；DFMO：二氟甲基鳥氨酸 difluoromethylornithine；E-cadherin：E-鈣黏蛋白;α-catenin：α-連環(huán)蛋白；β-catenin：β-連環(huán)蛋白；Kv1.1蛋白：鉀通道蛋白 potassium channel protein；Cdc42：細(xì)胞分裂周期調(diào)控蛋白 cell division control protein 42；RhoA：Ras同源蛋白A Ras homologous protein A；[Ca2+]cyt：細(xì)胞內(nèi)游離鈣離子濃度 cytosolic free Ca2+ concentration。

腸道相關(guān)淋巴組織及其分泌的分泌型免疫球蛋白A(sIgA)、細(xì)胞因子等免疫物質(zhì)共同構(gòu)成腸黏膜免疫屏障。sIgA由免疫球蛋白A(IgA)與黏膜上皮細(xì)胞分泌片段結(jié)合形成，分布于黏膜表面，可抑制病原體、有害的可溶性物質(zhì)以及共生菌的入侵[22-23]。Xie等[24]給小鼠灌喂PAMK發(fā)現(xiàn)，血清免疫球蛋白G(IgG)含量顯著增加，sIgA的mRNA表達(dá)升高。但也有研究表明，PAMK顯著降低了小鼠腸道sIgA的含量，這可能與其刺激巨噬細(xì)胞功能和試驗(yàn)劑量有關(guān)，其機(jī)制還需要進(jìn)一步研究[25]。此外，一些腸道黏膜修復(fù)相關(guān)細(xì)胞因子可通過上皮間質(zhì)和上皮免疫細(xì)胞相互作用影響細(xì)胞增殖、分化，在修復(fù)腸黏膜免疫屏障損傷過程中起關(guān)鍵作用。Shiou等[26]在建立大鼠壞死性小腸結(jié)腸炎模型中，用轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)預(yù)處理后發(fā)現(xiàn)，TGF-β1通過Smad信號通路抑制核因子κB抑制蛋白(IκBα)的磷酸化，維持IκBα的表達(dá)，并抑制NF-κB的活化，從而降低白細(xì)胞介素-6(IL-6)和干擾素-γ(INF-γ)等促炎因子的產(chǎn)生，保護(hù)腸道黏膜屏障免受損傷。表皮生長因子受體(EGFR)一般分布于上皮細(xì)胞上，當(dāng)其與EGF結(jié)合時會誘發(fā)構(gòu)象變化，活化胞內(nèi)催化活性，促使酪氨酸殘基磷酸化，從而介導(dǎo)下游信號通路加速細(xì)胞遷移、分化、增殖[27]。尚秋辰[28]研究表明，添加PAMK顯著增加大腸桿菌腹瀉模型小鼠TGF-β1和EGFR基因的表達(dá)，促進(jìn)腸道黏膜損傷的修復(fù)，有效緩解腹瀉。即PAMK修復(fù)腸黏膜免疫屏障損傷的機(jī)制可能是：一方面通過增加TGF-β1的表達(dá)，激活TGF-β1/Smad信號通路，抑制NF-κB的活化，減少促炎因子的產(chǎn)生，從而緩解腸道炎癥反應(yīng)；另一方面通過增加EGFR的表達(dá)，誘導(dǎo)酪氨酸殘基磷酸化，促進(jìn)腸上皮細(xì)胞的增殖、分化和遷移。Han等[29]報道，PAMK能夠明顯地緩解葡聚糖硫酸鈉造成的小鼠結(jié)腸炎，其作用機(jī)理是通過抑制環(huán)氧化酶-2、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶、IL-1β、NF-κB和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等炎性因子的mRNA表達(dá)，同時也抑制氧化應(yīng)激誘導(dǎo)因子血紅素加氧酶-1的mRNA表達(dá)，從而緩解炎性因子和氧化應(yīng)激對腸道黏膜屏障的損傷。

腸道菌群是一個復(fù)雜的微生態(tài)系統(tǒng)，在促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收、物質(zhì)代謝和免疫調(diào)控等方面具有重要作用。在正常生理狀態(tài)下，腸道菌群處于平衡狀態(tài)，以厭氧菌為主的生理性細(xì)菌與腸黏膜緊密黏附而產(chǎn)生定植抵抗力，形成腸黏膜生物屏障。當(dāng)受外界條件刺激，腸道菌群的種類和數(shù)量發(fā)生大規(guī)模變化時，腸道菌群失衡，引起腸道功能失調(diào)和機(jī)體紊亂[30]。研究表明，PAMK能夠大幅度地減少盲腸中大腸桿菌，同時增殖乳酸桿菌、雙歧桿菌[31]。而雙歧桿菌和乳酸桿菌可通過將多糖發(fā)酵轉(zhuǎn)化為短鏈脂肪酸(SCFAs)，為腸上皮細(xì)胞提供能量，同時也為有益菌的增殖提供酸性環(huán)境；另外SCFAs可與SCFAs受體(GPR41/GPR43)結(jié)合激活絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路，刺激細(xì)胞因子的產(chǎn)生，抑制腸黏膜炎癥，維持正常腸道通透性和內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定[32]。Wang等[33]對PAMK成分分析發(fā)現(xiàn)其單糖組成中木糖含量較高，而食用木糖可提高人體腸道中的雙歧桿菌的數(shù)量、改善腸道微生物[34]。由此可見，PAMK改善腸道微生態(tài)的原因可能與其結(jié)構(gòu)中的高木糖含量有關(guān)。

2.2 改善腸道形態(tài)

動物的腸道形態(tài)指標(biāo)反映其對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收能力。小腸絨毛高度增加，隱窩深度減小可增加小腸與營養(yǎng)物質(zhì)的接觸面積，增強(qiáng)對營養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收能力[35]。王琳[36]在海蘭褐育成雞飼糧中添加PAMK可顯著提高十二指腸絨毛高度和絨毛高度與隱窩深度的比值(V/C)。柴艷等[37]在斷奶仔豬飼糧中添加0.1% PAMK同樣顯著提高了十二指腸和空腸的V/C，但對回腸的V/C無顯著影響，說明PAMK在改善小腸前段對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收功能的效果比小腸后段好。趙燕飛等[38]在斷奶仔豬的研究中也發(fā)現(xiàn)，0.2% PAMK可提高斷奶仔豬十二指腸和空腸的絨毛高度，降低十二指腸和空腸的隱窩深度，從而提高V/C。

3 PAMK對機(jī)體免疫調(diào)節(jié)作用及其機(jī)制

3.1 提高機(jī)體體液免疫和細(xì)胞免疫

CD4+T細(xì)胞在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，可促進(jìn)B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體，其活化后主要分化為幾種不同的亞型，即輔助性T細(xì)胞Th1亞型、Th2亞型和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)亞型[39]。白細(xì)胞介素-2(IL-2)和白細(xì)胞介素-12(IL-12)等由Th1細(xì)胞分泌，介導(dǎo)細(xì)胞免疫；白細(xì)胞介素-4(IL-4)、白細(xì)胞介素-10(IL-10)等由Th2細(xì)胞分泌，介導(dǎo)體液免疫[40]。研究表明，PAMK可提高雞血清中IL-2、IL-4、IL-6、TNF-α和INF-γ的含量，也可提高小鼠血清中TNF-α、INF-γ和IL-6的含量，促進(jìn)自然殺傷(NK)細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的活化和增殖，從而增強(qiáng)體液和細(xì)胞免疫應(yīng)答[41-42]。其機(jī)理是PAMK能夠促進(jìn)T淋巴細(xì)胞的增殖，誘導(dǎo)其進(jìn)入S期和G2/M期，從而提高CD4+/CD8+。脾臟是機(jī)體重要的免疫器官之一，脾臟指數(shù)在一定程度上反映機(jī)體免疫功能的強(qiáng)弱；血清溶血素和免疫球蛋白含量及B淋巴細(xì)胞增殖率主要反映體液免疫功能；T淋巴細(xì)胞增殖率和細(xì)胞因子水平主要反映細(xì)胞免疫功能[43-44]。Li等[45]報道，PAMK能顯著提高鵝環(huán)磷酰胺(CTX)免疫抑制模型的脾臟指數(shù)、血清溶血素、IL-4、IL-10和IgA含量、T和B淋巴細(xì)胞增殖率，表明PAMK可有效緩解CTX對機(jī)體造成的免疫抑制，維持體液和細(xì)胞免疫平衡。此外，研究表明，PAMK是一種提高免疫功能的免疫增強(qiáng)劑，本身可作為一種抗原，也可作為疫苗的免疫佐劑促進(jìn)抗體的形成[46]。Zhao等[47]研究發(fā)現(xiàn)，PAMK能有效提高接種新城疫(ND)疫苗雛雞血清中的CD4+/CD8+和ND HI抗體滴度。PAMK還可作為免疫口服佐劑，顯著提高血清IgG、INF-γ和白細(xì)胞介素-5(IL-5)含量，促進(jìn)脾淋巴細(xì)胞的增殖[48]。綜上所述，PAMK能夠維持體液和細(xì)胞免疫平衡的實(shí)質(zhì)是：一方面，通過提高CD4+T細(xì)胞的百分率使Th1和Th2細(xì)胞分泌更多的細(xì)胞因子，從而維持機(jī)體免疫的動態(tài)平衡；另一方面，在提高T淋巴細(xì)胞增殖率的同時也刺激了B淋巴細(xì)胞的增殖，可誘導(dǎo)抗原特異性體液免疫應(yīng)答。

3.2 PAMK介導(dǎo)的免疫信號通路

Toll樣受體4(TLR4)是免疫細(xì)胞表面重要的非特異性免疫受體之一，其信號級聯(lián)是一種經(jīng)典的多糖調(diào)控途徑，在非特異性免疫應(yīng)答中起重要作用[49]。汲廣全[50]團(tuán)隊前期研究發(fā)現(xiàn)，PAMK能夠促進(jìn)小鼠巨噬細(xì)胞(RAW264.76)分泌TNF-α、INF-γ，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞活性并促進(jìn)TLR4、p38和NF-κB的活化。首先，采用TLR4抗體阻斷TLR4，結(jié)果顯著抑制了PAMK對巨噬細(xì)胞p38的活化，TNF-α和INF-γ分泌量減少，表明TLR4參與了PAMK活化巨噬細(xì)胞的信號通路并介導(dǎo)了p38的活化；然后采用p38激酶特異性抑制劑(SB203580)阻斷p38，結(jié)果發(fā)現(xiàn)顯著抑制了PAMK誘導(dǎo)p38MAPK對下游蛋白的活化，TNF-α和INF-γ分泌量減少，表明p38也參與了PAMK誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞分泌下游細(xì)胞因子；最后采用NF-κB特異性抑制劑吡咯烷二硫代氨基甲酸酯(PDTC)，顯著抑制PAMK誘導(dǎo)NF-κB的活化，表明NF-κB同樣參與了PAMK誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞的活化[51]。這些結(jié)果提示PAMK對機(jī)體免疫調(diào)節(jié)是通過介導(dǎo)TLR4/p38MAPK/NF-κB信號通路實(shí)現(xiàn)的。研究進(jìn)一步證實(shí)，小鼠巨噬細(xì)胞表面的TLR4可識別并與PAMK結(jié)合，形成受體-配體復(fù)合物，通過觸發(fā)髓樣分化因子88(MyD88)依賴性和非依賴性信號級聯(lián)反應(yīng)來激活核因子-κB抑制蛋白激酶(IKK)，誘導(dǎo)IκB降解，導(dǎo)致NF-κB從細(xì)胞質(zhì)NF-κB-IκB復(fù)合物中釋放出來進(jìn)入細(xì)胞核，刺激巨噬細(xì)胞分泌TNF-α和NO并調(diào)控其轉(zhuǎn)錄[52]。Li等[53]研究團(tuán)隊同樣用小鼠作為研究對象，飼喂PAMK后顯著提高了TLR4、MyD88、腫瘤壞死因子受體關(guān)聯(lián)因子3(TRAF3)、TRAF6和NF-κB的mRNA的表達(dá)；此外，PAMK對非MyD88依賴性信號通路中的β干擾素TIR結(jié)構(gòu)域銜接蛋白(TRIF)的mRNA的表達(dá)并無顯著影響，這也證實(shí)了PAMK是通過啟動MyD88依賴性(TLR4-MyD88/NF-κB)信號通路來調(diào)控免疫功能，而不是非MyD88依賴性(TLR4-TRIF/NF-κB)信號通路。李婉雁等[54]研究也證實(shí)，PAMK通過TLR4/NF-κB信號通路調(diào)控雛雞脾臟淋巴細(xì)胞免疫功能。此外，Li等[55]通過建立鵝的CTX免疫抑制模型發(fā)現(xiàn)，PAMK可顯著提高與T細(xì)胞活化和成熟相關(guān)的CD28、CD96和IL-2的mRNA表達(dá)，并上調(diào)miRNA的表達(dá)，以T細(xì)胞受體(TCR)信號通路中的CTLA4為靶點(diǎn)，抑制其與CD28競爭結(jié)合CD80和CD86的能力，從而使CD28能與更多的配體結(jié)合，提高活化T細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子(NFAT)的表達(dá)，促進(jìn)T細(xì)胞的活化。這說明PAMK可通過提高或抑制TCR-NFAT信號通路中關(guān)鍵基因的表達(dá)，激活T細(xì)胞，減輕CTX的免疫抑制作用。

綜上所述，PAMK對機(jī)體免疫功能調(diào)控的途徑可以概括為以下幾個方面:1)促進(jìn)T、B淋巴細(xì)胞的增殖分化，提高機(jī)體細(xì)胞和體液免疫應(yīng)答；2)作為疫苗的免疫佐劑，提高抗體和免疫球蛋白水平；3)通過激活由TLR4介導(dǎo)的TLR4-MyD88/NF-κB以及TCR-NFAT信號通路，調(diào)控NF-κB和NFAT的表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞因子產(chǎn)生，從而促進(jìn)巨噬細(xì)胞活化。然而，目前對PAMK介導(dǎo)的免疫功能調(diào)節(jié)機(jī)制和相關(guān)信號通路的報道依然較少，主要集中于TLR4/NF-κB信號通路的研究，因此，對PAMK影響機(jī)體免疫功能和相關(guān)信號通路調(diào)控機(jī)理的研究還有待進(jìn)一步深入。

4 PAMK在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

4.1 在斷奶仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

斷奶仔豬是生豬養(yǎng)殖中最關(guān)鍵的階段，易受飼養(yǎng)環(huán)境、營養(yǎng)和疾病等因素的影響。Li等[56]發(fā)現(xiàn)，添加0.3% PAMK顯著改善仔豬生長性能，提高血清中IgG和IgM的含量以及IL-6、TNF-α、INF-γ和NFATmRNA的相對表達(dá)量。趙燕飛等[38]研究表明，與對照組相比，飼糧添加0.2% PAMK顯著提高斷奶仔豬日增重，并使腹瀉率顯著降低30.94%。柴艷等[37]也得出了類似的結(jié)果，飼糧添加0.05%、0.10%、0.15% PAMK時斷奶仔豬平均日增重(ADG)均顯著提高，同時料重比(F/G)下降，其中添加0.1% PAMK時，可以較好地抑制仔豬腹瀉率，顯著增強(qiáng)空腸與十二指腸的V/C，提高斷奶仔豬生長性能。李麗立等[57]研究指出，添加0.3% PAMK能夠顯著促進(jìn)早期斷奶仔豬淋巴細(xì)胞增殖，同時顯著提高血清中TNF-α和IL-2的含量。許丹寧等[58]研究顯示，添加0.5% PAMK能夠使斷奶仔豬的飼料轉(zhuǎn)化率(FCR)與ADG大幅度提高，F(xiàn)/G降低，且其促生長效果與抗生素組(15%金霉素100 mg/kg+4%黃霉素50 mg/kg)相當(dāng)。另外，PAMK還可與其他多糖配合使用，陳麗玲等[59]將PAMK與茯苓多糖復(fù)配成白術(shù)茯苓多糖，在斷奶仔豬飼糧中添加4個水平(0.02%、0.04%、0.06%、0.08%)的白術(shù)茯苓多糖均可顯著提高ADG，降低F/G和腹瀉率，其中0.06%白術(shù)茯苓多糖促生長效果最佳并且其緩解腹瀉的效果與抗生素組(20 mg/kg硫酸黏桿菌素+40 mg/kg桿菌肽鋅+100 mg/kg喹乙醇)相當(dāng)。以上結(jié)果表明，PAMK可通過提高免疫力、改善腸道健康和降低腹瀉率來促進(jìn)斷奶仔豬生長。

4.2 在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

目前PAMK應(yīng)用家禽生產(chǎn)的報道較少，現(xiàn)有的研究多是以蛋雞為對象。文貴輝[60]試驗(yàn)表明，5% PAMK(純度≥68%)可使林下養(yǎng)殖的綠殼蛋雞平均蛋重顯著提高6.26%，產(chǎn)蛋率顯著提高7.33%，料蛋比顯著降低12.64%，還可提高蛋殼厚度、哈氏單位。荊佳林等[61]在以海蘭灰育成雞為對象的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，飼糧中加入0.2%、0.4%、0.6% PAMK(純度60%)均可提高海蘭灰育成雞血清中IgG、IgM和IgA的含量，0.4%和0.6% PAMK可顯著提高末體重，降低F/G，其中添加0.4% PAMK效果最佳。Xu等[62]研究表明，200 mg/kg PAMK可通過降低急性熱應(yīng)激條件下熱休克蛋白27(HSP27)和HSP70 mRNA的表達(dá)，下調(diào)INF-γ、TNF-α、IL-2、IL-4在免疫器官中的表達(dá)水平，從而緩解熱應(yīng)激造成的雞脾臟、法氏囊、胸腺的氧化受損。李婉雁[63]的試驗(yàn)表明，在常溫條件下，添加100～200 mg/kg PAMK對嶺南黃雞脾臟、胸腺和法氏囊的發(fā)育有促進(jìn)作用，并且可促進(jìn)淋巴細(xì)胞的增殖和TNF-α、INF-γ、IL-2等細(xì)胞因子的分泌。以上研究報道提示，在熱應(yīng)激和正常溫度條件下添加PAMK都能在一定程度上促進(jìn)家禽免疫器官的發(fā)育，提高免疫功能。此外，PAMK與枯草芽孢桿菌聯(lián)用可顯著提高海蘭褐育成期蛋雞ADG，降低F/G，提高血清中IgG、IgM和IgA的含量，其中0.4% PAMK和250 mg/kg枯草芽孢桿菌聯(lián)用效果較佳，但二者聯(lián)用提高免疫功能的調(diào)控機(jī)制尚不清楚，需要進(jìn)一步的研究和驗(yàn)證[36]。

綜上所述，PAMK可通過提高家禽免疫功能和抗應(yīng)激能力來提高生產(chǎn)性能。但各研究報道中PAMK添加量都不盡相同，這可能是由于家禽不同品種、生長階段、飼養(yǎng)環(huán)境和評價指標(biāo)以及PAMK純度、來源、提取工藝等因素所導(dǎo)致的結(jié)果。

4.3 在反芻動物生產(chǎn)中的應(yīng)用

PAMK在反芻動物中的報道很少，僅限于促進(jìn)牛淋巴細(xì)胞增殖和提高牛、羊卵母細(xì)胞成熟率及受精卵發(fā)育。Xu等[64]前期研究發(fā)現(xiàn)，在泌乳奶牛乳房淋巴結(jié)區(qū)(SMLN)皮下注射油乳化PAMK可降低乳汁體細(xì)胞數(shù)和N-乙酰β-D-氨基葡萄糖苷酶的活性，對治療奶牛隱性乳腺炎具有一定的價值。進(jìn)一步體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，PAMK促進(jìn)S期和G2/M期SMLN淋巴細(xì)胞增殖以及提高INF-γ的mRNA表達(dá)與Ca2+濃度升高有關(guān)，提示PAMK治療奶牛乳腺炎的機(jī)制可能與其在SMLN淋巴細(xì)胞中的免疫刺激作用有關(guān)[65]。體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，低劑量10、50 μg/mL PAMK可顯著提高牛、羊卵母細(xì)胞成熟率，對熱應(yīng)激條件下的牛、羊卵母細(xì)胞具有保護(hù)作用，10～100 μg/mL PAMK可顯著提高羊受精卵的24 h卵裂率[66]。

5 小 結(jié)

白術(shù)是我國年銷售量最大的中藥材品種之一，國內(nèi)年總產(chǎn)量在1萬t以上，因此PAMK的來源是非常廣泛的。在全面禁用飼用抗生素的大背景下，將PAMK開發(fā)成為有效的飼料添加劑產(chǎn)品，對植物飼料資源的合理開發(fā)利用和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。但現(xiàn)階段PAMK的應(yīng)用還存在一些問題需要解決：1)PAMK的結(jié)構(gòu)組成因白術(shù)的品種、來源和提取工藝方法的不同而復(fù)雜多樣，需要進(jìn)一步優(yōu)化提取工藝，建立統(tǒng)一高效的制備流程，降低生產(chǎn)成本，提高提取率；2)PAMK在機(jī)體代謝機(jī)制和免疫調(diào)控的信號通路有待進(jìn)一步研究，使免疫促進(jìn)效果更加安全有效；3)雖然現(xiàn)已有研究報道PAMK在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用效果，但研究還相對較少，且缺少安全性評價數(shù)據(jù)，有待針對不同動物的不同生長階段進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)，明確適宜添加量。在探究PAMK生物學(xué)功能及其在動物生產(chǎn)應(yīng)用效果的同時，將其與不同多糖(如白術(shù)茯苓多糖)配比組合或與益生菌聯(lián)合使用，開發(fā)更為高效的飼料添加劑產(chǎn)品是PAMK未來的重點(diǎn)研究方向之一。