張弦 王晶晶

摘? 要：畜牧業(yè)正在研究不同種類(lèi)的抗生素替代品，其中包括中鏈脂肪酸及其衍生物。研究表明，在動(dòng)物日糧中添加中鏈脂肪酸可以改善動(dòng)物腸道的微生物組成。

關(guān)鍵詞：中鏈脂肪酸及其衍生物;抑菌活性;腸道健康

中圖分類(lèi)號(hào)：S816 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C 文章編號(hào)：1001-0769（2021）05-0019-02

抗生素生長(zhǎng)促進(jìn)劑（antibiotic growth promoters，AGP）通過(guò)成功靶向特定細(xì)菌譜，顯著提高了現(xiàn)代畜牧的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)力水平。然而，畜牧生產(chǎn)高度依賴(lài)AGP會(huì)給牲畜和人類(lèi)健康帶來(lái)巨大的疾病控制難度。自2006年歐盟頒布AGP禁令以來(lái)，禁止在常規(guī)的動(dòng)物生產(chǎn)中使用AGP并尋找替代品已成為全球畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。禁止在日糧中添加AGP會(huì)顯著增加動(dòng)物對(duì)某些疾病的敏感性，嚴(yán)重影響它們的生長(zhǎng)性能和生產(chǎn)效率。目前，研究最優(yōu)替抗方案已經(jīng)成為畜牧業(yè)發(fā)展的優(yōu)先事項(xiàng)。益生菌、益生元、植物提取物、酵母和有機(jī)酸等飼料添加劑已經(jīng)作為替抗方案的一部分得到了廣泛的研究。在有機(jī)酸中，中鏈脂肪酸（medium-chain fatty acids，MCFA）及其衍生物以其強(qiáng)大的抗菌特性而聞名，尤其是對(duì)革蘭陽(yáng)性菌。MCFA是一種飽和羧酸，從C6到C12，以甘油三酯的形式存在于椰子油和棕櫚仁油中。市場(chǎng)上有許多含有MCFA及其衍生物的產(chǎn)品，一些研究人員對(duì)此展開(kāi)了深入的研究，以評(píng)估其對(duì)動(dòng)物的益處。一項(xiàng)研究表明，在母豬日糧中添加有機(jī)酸和MCFA的混合物，可以改善母豬糞便中的微生物區(qū)系組成，從而提高仔豬的生產(chǎn)性能。另一項(xiàng)研究表明，添加這類(lèi)有機(jī)酸和MCFA的混合物對(duì)肉雞糞便中的微生物區(qū)系組成、免疫反應(yīng)和生長(zhǎng)性能都有積極的作用。

1? 脂肪酸與單甘油酯

研究人員自首次在人類(lèi)母乳中發(fā)現(xiàn)MCFA的抗菌性以來(lái)，就對(duì)其進(jìn)行了廣泛的研究。雖然母乳中的甘油三酯不具備直接的抗菌特性，但其在嬰兒胃腸道中消化后會(huì)釋放出脂肪酸和單甘油酯，從而產(chǎn)生抗菌特性。因此MCFA體外抗菌特性研究主要集中在游離脂肪酸和單甘油酯兩種形態(tài)。月桂酸（laurie acid，LA）被認(rèn)為是一種具有多種抗微生物（包括抗細(xì)菌、抗真菌和抗病毒）特性的MCFA。MCFA及其衍生物最主要的抗微生物作用機(jī)制是破壞細(xì)胞膜，從而抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。單甘油酯月桂酸（monoglyceride lauric acid，GML）中的甘油結(jié)構(gòu)似乎比其脂肪酸形式具有更強(qiáng)的親水性，在體外對(duì)一些革蘭陽(yáng)性菌（如鏈球菌）的最低抑菌濃度（minimum inhibition concentration，MIC）更低，但并非對(duì)所有的革蘭陽(yáng)性菌都如此。研究表明，LA和GML對(duì)白喉棒桿菌的最低抑菌濃度相當(dāng)，而LA對(duì)單核增生李斯特菌的抑菌活性更強(qiáng)（以上兩種菌都是導(dǎo)致人類(lèi)疾病的革蘭陽(yáng)性菌）。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，GML和LA對(duì)金黃色葡萄球菌具有相同的抑菌活性，有觀點(diǎn)認(rèn)為L(zhǎng)A是GML對(duì)金黃色葡萄球菌具有抑菌活性的原因之一。研究還發(fā)現(xiàn)，相似濃度的LA和GML可抑制金黃色葡萄球菌的β-內(nèi)酰胺酶的活性，并阻斷金黃色葡萄球菌中毒性休克綜合征毒素1的表達(dá)。此外，在不同的配比下，LA和GML對(duì)化膿性鏈球菌可能會(huì)產(chǎn)生協(xié)同作用：組合作用表現(xiàn)出比單一成分更強(qiáng)的抑菌活性（當(dāng)LA∶GML=2∶1時(shí)，MIC為20 μg/mL;LA的MIC為120 μg/mL;GML的MIC為30 μg/mL）。LA和GML對(duì)不同的包膜病毒均有抗病毒特性。

2? 減少飼料中的病原體

體外抗菌試驗(yàn)表明，有機(jī)酸可以用作飼料防腐劑，也可以作為病原體經(jīng)口感染的第一道屏障。

近年來(lái)，人們對(duì)飼料的生物安全越來(lái)越重視。研究表明，雖然配制飼料時(shí)所用的動(dòng)物副產(chǎn)品是病毒傳播的主要途徑，但植物性飼料，特別是豆粕也有一定的風(fēng)險(xiǎn)。如今畜牧業(yè)非常依賴(lài)全球原材料貿(mào)易，這增加了病毒在各大洲之間傳播的機(jī)會(huì)。2013年美國(guó)暴發(fā)了豬流行性腹瀉，后期的調(diào)查顯示，受污染的飼料和飼料原料是這次疫情的潛在來(lái)源。一項(xiàng)由Pipestone應(yīng)用研究中心的Scott Dee博士、堪薩斯州立大學(xué)的Megan C Niederwerder博士、南達(dá)科他州立大學(xué)的Aaron Singrey博士和Eric Nelson博士以及Pancosma公司參與的合作研究表明，MCFA是減弱豬繁殖與呼吸綜合征病毒、豬流行性腹瀉病毒和傳染性支氣管炎病毒A通過(guò)污染的飼料向仔豬傳播的潛在飼料添加劑。MCFA還能顯著提高試驗(yàn)仔豬的平均日增重。

3? 腸道形態(tài)和免疫調(diào)節(jié)

MCFA及其衍生物不僅可以通過(guò)減少病原菌調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道微生物區(qū)系，而且對(duì)腸道形態(tài)有一定的影響。一項(xiàng)研究表明，在日糧中添加MCFA可增加仔豬小腸絨毛長(zhǎng)度，降低隱窩深度。MCFA還在免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮一定的作用，特別是在炎癥期間。

另一項(xiàng)研究表明，在大鼠飼料中添加MCFA甘油三酯，可通過(guò)增加IgA的分泌量和調(diào)節(jié)內(nèi)毒素引起的炎癥免疫反應(yīng)保護(hù)腸道健康。研究發(fā)現(xiàn)，向飼喂環(huán)磷酰胺（免疫抑制劑）的小型豬補(bǔ)充MCFA有助于減少腸道炎癥和氧化應(yīng)激，同時(shí)增強(qiáng)腸道屏障功能。

4? 隱性損失

動(dòng)物遭遇致病性挑戰(zhàn)會(huì)增加蛋白質(zhì)和能量的損失。據(jù)估計(jì)，先天性和獲得性免疫反應(yīng)造成的賴(lài)氨酸損失相當(dāng)于每千克體重每天平均損失0.231 g。亞臨床感染如果被低估或忽視，也會(huì)影響動(dòng)物的整體生長(zhǎng)性能。研究表明，在日糧中禁用AGP后，動(dòng)物的生產(chǎn)性能會(huì)下降，因?yàn)榧膊〉陌l(fā)生率會(huì)提高，動(dòng)物需要更多的蛋白質(zhì)和能量來(lái)應(yīng)對(duì)病原體。在減少抗生素使用的同時(shí)提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能將是一個(gè)系統(tǒng)性的工程，需要從生物安全到飼料衛(wèi)生等多方面全面考慮。腸道健康對(duì)促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)、增強(qiáng)對(duì)疾病的抵抗力和集中能量來(lái)促進(jìn)發(fā)育至關(guān)重要。MCFA及其衍生物在AGP替代解決方案中起著關(guān)鍵作用，其不僅是一種抗菌成分，而且還具有其他促進(jìn)動(dòng)物健康的潛在特性，如改善腸道形態(tài)、增強(qiáng)免疫反應(yīng)和抑制飼料中病原體等。

原題名：Medium chain fatty acids and their derivatives new potential for gut wellness（英文）

原作者：Eunice Lee