李瑜瑤 高品一 李丹琦,3 劉學(xué)貴

(1.沈陽化工大學(xué)功能分子研究所,沈陽 110142;2.沈陽化工大學(xué)制藥與生物工程學(xué)院,沈陽 110142;3.遼寧省綠色功能分子設(shè)計與開發(fā)重點實驗室,沈陽 110142;4.沈陽化工大學(xué)硼鎂資源開發(fā)與精細化工技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室,沈陽 110142)

細菌性腹瀉是由腸道內(nèi)菌群失調(diào)引起的。目前,主要的腹瀉致病菌有革蘭氏陽性菌,如金黃色葡萄球菌、艱難梭菌和單核細菌增生李斯特菌等;革蘭氏陰性菌,如大腸埃希菌、沙門氏菌、志賀氏菌和巴氏桿菌等[1]。在畜禽生產(chǎn)過程中,以往抗生素被用作飼料添加劑來提高畜禽養(yǎng)殖的生產(chǎn)效益。然而,抗生素的過度使用引發(fā)了細菌耐藥性的產(chǎn)生,導(dǎo)致畜禽肉類抗生素殘留含量超標(biāo),引發(fā)食源性疾病等一系列問題。因此,傳統(tǒng)抗生素作為飼料添加劑已經(jīng)被嚴(yán)令禁止,飼料生產(chǎn)企業(yè)停止生產(chǎn)含有促生長類藥物飼料添加劑(中草藥除外)的商品飼料。植物提取物富含多種抗菌活性成分,包括黃酮、萜類、酚類等物質(zhì),這些生物活性成分對引起動物腹瀉的主要致病菌具有較好的抗菌功能[2-4]。植物提取物作為飼料添加劑已經(jīng)成為替抗、減抗的熱門研究課題。本文綜述了植物提取物對家禽腹瀉致病菌的研究進展,旨在為植物提取物作為飼料添加劑在畜禽業(yè)的開發(fā)及應(yīng)用中提供參考。

1 植物提取物的抑菌成分藥用部位和抑菌活性成分

1.1 植物提取物的抑菌成分藥用部位

植物不同部位提取物可能都具有一定的抑菌效果,如植物的根、莖、葉、花、果實等部位均有抑制腹瀉致病菌的化學(xué)成分[5-9]。據(jù)報道,亞麻種子提取物糞腸球菌、大腸桿菌和傷寒沙門氏菌等5種腸道致病菌具有較好的抑菌效果[10]。研究發(fā)現(xiàn),藜麥殼中提取的6種不同化合物對金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和蠟狀芽孢桿菌均有抗菌作用[11]。毛葉木姜子的花、葉提取出的精油對大腸桿菌和沙門氏菌有抑菌作用[12]。Atiarrahman等[13]采用甲醇等3種有機溶劑提取青野槁樹皮,其中甲醇粗提物的抑菌效果最好。

1.2 植物提取物的抑菌活性成分

植物提取物的抑菌活性成分種類多、含量差異大,不同抑菌活性成分抑菌效果不同。研究發(fā)現(xiàn),黃酮、酚類、生物堿、有機酸、皂苷、揮發(fā)油、多糖這些主要抑菌活性成分對腹瀉致病菌具有良好的抗菌功能。Yao等[14]報道了楊梅果實乙酸乙酯提取物對沙門氏菌、李斯特菌、志賀氏菌具有顯著抑菌活性,其中黃酮類化合物種類居多。酚類化合物是許多抑菌效果優(yōu)異的植物提取物的主要抑菌活性成分,如Indrianingsih等[15]報道了可可豆莢殼提取物中二氯甲烷可溶性組分對大腸桿菌的抑菌活性最高,己烷可溶性組分對金黃色葡萄球菌抑菌活性極強,通過傅里葉紅外光譜(FTIR)分析發(fā)現(xiàn)這2類組分中均含有較多酚類分子。Nguiam等[16]報道了胡椒樹樹皮乙醇提取物對福氏志賀氏菌具有顯著抑菌活性,經(jīng)液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜分析,鑒定出10種化合物,成分包含90%的二萜類和10%的倍半萜類。另有研究表明,飼喂仔豬添加了苜蓿多糖的飼糧,其生長性能和腸道健康狀況高于未添加苜蓿多糖的對照組[17]。揮發(fā)油也是抑菌主要生物活性物質(zhì),如蠟菊提取物蠟菊油對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌均有較高的抑制作用,蠟菊油化學(xué)成分中乙酸橙花酯占32.65%[18]。

山楂(CrataeguspinnatifidaBunge.)為薔薇科山楂屬落葉喬木植物,其被收錄進飼料原料目錄。有文獻報道,山楂葉抑菌主要的生物活性成分為黃酮和酚類,如Belabdelli等[19]報道了山楂葉乙醇提取物抑菌效果顯著,通過高效液相色譜法從山楂葉提取物中分離鑒定出9種黃酮和酚類化合物,其中蘆丁、牡荊素-2-O-鼠李糖苷、山奈酚和綠原酸含量較高。Zhang等[20]研究發(fā)現(xiàn),山楂果實甲醇提取物對金黃色葡萄球菌的抑制作用較好,經(jīng)成分分析表明,提取物中總黃酮和總多酚含量較高,主要的酚類化合物為兒茶素、原花青素B2、綠原酸。Benabderrahmane等[21]采用乙酸乙酯和正丁醇提取山楂葉和果實,提取物對革蘭氏陽性菌有顯著的抑菌活性,分析表明,蘆丁、槲皮素、咖啡酸等化學(xué)成分為主要抑菌活性成分。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),以山楂葉水提取物為還原劑和封蓋劑制備銀-四氧化三鐵(Ag-Fe3O4)納米材料,對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌抑菌效果較好,通過光譜分析發(fā)現(xiàn)提取物中的多酚起到重要作用[22]。

2 植物提取物對腹瀉致病菌的抑菌活性研究

植物提取物作為替抗飼料添加劑的主要評價指標(biāo)是抑菌活性。目前,抑菌活性強弱的比較方法有觀察抑菌圈大小、比較最小抑菌濃度(minimum inhibitory concentration,MIC)大小。一般采用瓊脂擴散法確定植物提取物的抑菌活性,具體方法有牛津杯法、藥敏片法、打孔法;而采用微量肉湯稀釋法測定其MIC,包括硝基四紫唑(INT)顯色法、噻唑藍(MTT)比色法、刃天青微孔顯色法、比濁法等多種方法。根據(jù)植物提取物的狀態(tài)、溶解度、顏色等選擇相應(yīng)最合適的試驗方法。

2.1 單一植物提取物的抑菌活性

許多植物提取物有較好的抑菌作用。Mrabti等[23]研究發(fā)現(xiàn),楊梅根的甲醇、乙酸乙酯及二氯甲烷提取物對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌的MIC在12.5～50.0 mg/mL,抑菌作用比較明顯,其中楊梅根的甲醇提取物對金黃色葡萄球菌抑菌活性最好,MIC為12.5 mg/mL,而楊梅根的水提取物對幾種供試菌的抑菌效果較弱。Hemeg等[24]報道了鼠尾草葉、番石榴葉、油橄欖葉等乙醇提取物對大腸桿菌、沙門氏菌和巴氏桿菌等6種供試菌的MIC在625～5 000 μg/mL。Yogeswara等[25]報道了大風(fēng)葉50%甲醇-水溶液對大腸桿菌、銅綠假單胞菌和蠟樣芽孢桿菌的MIC在8～128 μg/mL,抑菌效果較好?？镄闳A等[26]研究表明,互葉白千層枝葉提取物茶樹精油對沙門氏菌的MIC為10.54 mg/mL,具有較好的抑菌作用。Farhana等[27]研究表明,穿心蓮根甲醇、乙醇、乙酸乙酯提取物對傷寒沙門氏菌、志賀氏菌和糞腸球菌的抑菌圈為38～45 mm,其中,甲醇提取物對傷寒沙門氏菌的抑菌效果最好,抑菌圈為45 mm,3種不同溶劑穿心蓮根提取物對供試菌的MIC為2.5～4.5 μg/mL,抑菌活性較高。

山楂是我國傳統(tǒng)藥材,含有豐富的微量元素和營養(yǎng)物質(zhì)。有研究發(fā)現(xiàn),山楂提取物中的活性物質(zhì)對革蘭氏陽性菌具有較強的抑菌作用,Belabdelli等[19]報道了山楂葉乙醇提取物對金黃色葡萄球菌MIC為0.512 mg/mL,具有強的抑菌活性,而對大腸桿菌和銅綠假單胞菌基本沒有抑菌活性。Zhang等[20]研究發(fā)現(xiàn),甲醇提取物對金黃色葡萄球菌的抑制作用最好,MIC為1.25 μg/mL。Kilic等[28]報道了山楂葉4種不同極性溶劑的提取物對大腸桿菌等7種供試菌的MIC在125～500 μg/mL,抑菌活性都比較好。Benabderrahmane等[21]對三氯甲烷、乙酸乙酯和正丁醇3種溶劑的山楂果實和葉提取物的抑菌作用做了評價,發(fā)現(xiàn)其對金黃色葡萄球菌有較強的抑菌效果,對大腸桿菌的抑菌效果不明顯。以山楂葉水提取物為還原劑和封蓋劑制備的Ag-Fe3O4納米材料抑菌效果顯著,對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率在40%～46%[22]。植物提取物的抑菌活性如表1所示。

表1 植物提取物的抑菌活性

2.2 復(fù)合植物提取物的抑菌活性

目前,許多研究將2種或2種以上的植物提取物按照不同比例進行復(fù)配,形成復(fù)合植物提取物,通過相關(guān)試驗考察其抑菌效果。戴悅等[29]研究發(fā)現(xiàn),花椒與石榴皮復(fù)合植物提取物對沙門氏菌的MIC為3.125 mg/mL,抑菌效果高于單一植物提取物。Liang等[30]研究發(fā)現(xiàn),蒲公英提取物、黃芪總黃酮、黃芪多糖以及益生菌的5∶2∶2∶2復(fù)配物對大腸桿菌的抑制存在協(xié)同作用,單一組分作用呈中度敏感,上述比例聯(lián)合抑菌效果呈高度敏感。Tiwana等[31]以訶子、余甘子、油欖仁3種植物果實甲醇提取物作為主要原料,以水和乙酸乙酯提取物作為輔助原料,探究復(fù)配物的抑菌作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn),部分植物提取物1∶1組合時,可協(xié)同抑制大腸桿菌生長。綜上所述,幾種植物提取物復(fù)合使用具有較好的抑菌活性,但探究復(fù)合植物提取物抑菌作用機制仍需大量研究工作。

3 植物提取物對腹瀉致病菌的抑菌機制

植物提取物的抑菌機制主要通過對比細菌形態(tài)、細菌菌體數(shù)量、細菌酶活性、細胞生物膜、蛋白質(zhì)、遺傳物質(zhì)、電導(dǎo)率變化、毒力因子、炎癥因子、活體動物體征變化等收集植物提取物抑菌效果的信息。目前,抑菌機制的主要研究方法包括轉(zhuǎn)錄組學(xué)[32]、代謝組學(xué)[33]、分子對接結(jié)合試驗驗證[34]等。

3.1 植物提取物主要抑菌作用機制

3.1.1 通過影響菌體正常代謝實現(xiàn)抑菌效果

一般情況下,ATP對細胞物質(zhì)運輸、信息交換和能量傳遞等具有重要作用。Wang等[35]研究發(fā)現(xiàn),金黃色葡萄球菌的ATP活性隨槲皮素濃度的增加而增加,植物提取物中的槲皮素通過影響能量代謝進而抑制細菌生長。琥珀酸脫氫酶、蘋果酸脫氫酶和呼吸鏈脫氫酶等呼吸代謝關(guān)鍵酶發(fā)生變化時,可以影響細菌的正常代謝水平。He等[33]報道了香菜精油中的芳樟醇作用單核增生乳桿菌4 h后,琥珀酸脫氫酶、蘋果酸脫氫酶活性與對照組相比降低了30%～50%,細菌呼吸代謝活性減弱,表明芳樟醇可以抑制單核增生乳桿菌的呼吸代謝,碳水化合物正常代謝可能被破壞,能量供應(yīng)無法正常進行,阻礙細胞生長。

活性氧(reactive oxygen species,ROS)是細胞次級代謝產(chǎn)物,一般情況下異常水平的ROS可以引起脂質(zhì)氧化、蛋白質(zhì)氧化、DNA鏈斷裂等,造成細胞損傷。Luo等[36]研究發(fā)現(xiàn),丁香提取物中的丁香酚作用霉菌后,致使ROS過量產(chǎn)生,推測抑菌機制是霉菌經(jīng)丁香酚作用后ROS的異常水平導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化,影響菌體正常代謝。另有研究表明,辣椒提取物中肉桂酸可能通過與葡萄糖和ATP作用產(chǎn)生苯丙素類化合物辣椒素和二氫辣椒素2種次生代謝物,ATP活性的減少導(dǎo)致金黃色葡萄球菌、鼠傷寒沙門氏菌和蠟樣芽胞桿菌菌體能量代謝異常,辣椒素和二氫辣椒素抑制細菌生長[37]。還有研究發(fā)現(xiàn),蠟菊提取物蠟菊油處理大腸桿菌和金黃色葡萄球菌后,二者菌體內(nèi)部的ATP活性分別降低了7.35%和13.31%,表明蠟菊油消耗細菌ATP,擾亂細菌內(nèi)的能量代謝[18],進而達到抑菌的效果。

3.1.2 通過改變菌體細胞膜的通透性實現(xiàn)抑菌效果

完整的細胞膜可以防止物質(zhì)自由進出細胞,保證胞內(nèi)外環(huán)境穩(wěn)定和細菌正常生長,因為細胞膜受損會導(dǎo)致胞內(nèi)物質(zhì)流出,致使細菌死亡。Dong等[11]研究發(fā)現(xiàn),藜麥提取物中皂苷作用于蠟樣芽孢桿菌,6～22 h內(nèi)核酸釋放量逐漸增加,表明細胞膜破裂,細菌細胞內(nèi)核酸、蛋白質(zhì)流失,藜麥皂苷可以破壞菌體細胞膜達到抑菌效果。Mombeshora等[38]報道,添加不同濃度的乙醇、丙酮提取的中華特爾馬葉提取物可破壞銅綠假單胞菌細胞膜完整性,改變細胞膜通透性,造成菌體核酸泄露,提取物濃度不同,泄露量不同,抑菌效果不同。Liu等[39]研究發(fā)現(xiàn),添加0.5、1.0倍MIC的山楂多酚后,大腸桿菌的生長受到限制;掃描電鏡下大腸桿菌細胞膜損傷,隨作用時間增加,細菌逐漸解體,表明山楂多酚的抑菌作用機制可能是多酚與菌體細胞膜相互作用,膜結(jié)構(gòu)受損,進而導(dǎo)致菌體死亡。

Dougnon等[40]研究表明,1～2倍MIC的山茱萸水提物對鼠傷寒沙門氏菌、大腸桿菌的外膜失穩(wěn)率高于陽性對照藥頭孢克肟,抗菌機理可能是植物提取物主要抗菌物質(zhì)酚類化合物絡(luò)合較多的二價離子,外膜失穩(wěn)率大,外膜穩(wěn)定性降低,導(dǎo)致細菌細胞質(zhì)膜的破裂,質(zhì)膜通透性增加,酚類化合物破壞細菌膜中蛋白質(zhì),改變胞內(nèi)外的離子穩(wěn)定狀態(tài),從而達到抑菌效果。Karnjana等[41]報道,香茅、鵲腎樹、丁香蒲桃3種乙醇提取物降低了變形鏈球菌菌體表面疏水性和減少細菌生物膜的合成,抑制菌體分離,減少細菌正常生長數(shù)量,且提取物中分離得到的木犀草素與細菌菌體的葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶蛋白相互作用,抑制生物膜活性,導(dǎo)致細胞膜面積減少,進而達到抑菌效果。Abass等[42]通過結(jié)晶紫法發(fā)現(xiàn),黃連木醇提取物處理大腸桿菌和金黃色葡萄球菌3和6 h后,檢測到細菌細胞內(nèi)核酸泄露,表明黃連木醇提取物可破壞大腸桿菌和金黃色葡萄球菌生物膜的合成,達到抑菌效果。

3.1.3 通過破壞菌體細胞壁實現(xiàn)抑菌效果

細胞壁是細胞的最外層,細胞壁的完整性是保證細菌細胞結(jié)構(gòu)完整的前提;堿性磷酸酶(AKP)位于細菌的細胞膜和細胞壁之間。正常情況下,在細胞外檢測不到AKP,當(dāng)細菌細胞壁受損時,AKP流出則會被檢測到。Kamonwannasi等[43]研究發(fā)現(xiàn),沉香葉水提物在MIC下處理金黃色葡萄球菌24 h后,金黃色葡萄球菌出現(xiàn)腫脹扭曲,細胞外檢測到AKP,細菌細胞壁被破壞,位于細胞壁上的特異性黏附物與沉積在菌體表面的基質(zhì)組分無法正常作用,阻礙細菌生物膜正常合成,致使細菌胞內(nèi)物質(zhì)流出。細胞壁主要由壁酸(teichoic acids,TAs)和肽聚糖組成。有研究發(fā)現(xiàn),苦參黃酮作用耐甲氧西林金黃色葡萄球菌后,菌體內(nèi)自溶酶(autolysis enzyme,Atl)的表達增加,壁酸轉(zhuǎn)運被阻斷,導(dǎo)致細胞壁過度水解,菌體細胞暴露在外界環(huán)境中,與提取物苦參黃酮相互作用,導(dǎo)致菌體活性降低甚至死亡[44]。Bismelah等[45]報道了濃度為6.25 mg/mL的黃芩葉乙醇提取物處理變形鏈球菌后,通過掃描電鏡發(fā)現(xiàn),黃芩葉乙醇提取物誘導(dǎo)細胞伸長,細菌壁皺縮、被破壞,細胞壁通透性、胞外AKP活性增加,表明黃芩葉乙醇提取物是破壞菌體細胞壁來發(fā)揮抗菌作用,細胞裂解,提取物進入菌體細胞內(nèi)部,導(dǎo)致細胞質(zhì)滲漏,細胞死亡。Zhang等[46]報道了竹葉蘭提取物中分離到的化合物作用大腸桿菌和金黃色葡萄球菌后,檢測到AKP泄露,表明竹葉蘭提取物的抑菌機制是使菌體細胞壁破裂,導(dǎo)致細菌死亡。Qin等[47]研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)季銨化山楂果膠衍生物作用后,菌體生物膜合成率為未加藥菌體生物膜合成率的60%～90%,推測抑菌機制是銨化山楂果膠衍生物通過正電荷與帶負電荷的生物膜組分發(fā)生靜電反應(yīng),導(dǎo)致生物膜被抑制。

3.1.4 通過阻礙菌體DNA合成實現(xiàn)抑菌效果

植物提取物抑制細菌DNA合成可分為3種情況,即提取物與DNA結(jié)合為復(fù)合物、破壞DNA雙鏈結(jié)構(gòu)和損傷菌體DNA。有研究發(fā)現(xiàn),金黃色葡萄球菌DNA濃度會隨著落葉松樹皮原花青素(LBPC)提取物熒光光譜峰藍移值變化而發(fā)生改變,菌體DNA存在時,LBPC提取物最大熒光發(fā)射峰被猝滅,濃度增加,猝滅程度隨之增加,說明菌體DNA與LBPC提取物可能形成復(fù)合物[48]。還有試驗顯示,救必應(yīng)水提取物與大腸桿菌作用后,大腸桿菌DNA復(fù)制量低于未加提取物的對照組,表明救必應(yīng)水提取物可以抑制菌體遺傳物質(zhì)的合成[49]。郭海濤等[50]研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)0.5、1.0倍MIC的榆梔水提取物處理后,大腸桿菌雙鏈DNA含量均小于未加藥的對照組,表明抑菌作用機制可能是榆梔水提物通過影響細菌DNA的合成達到抑菌功效。

DNA鏈正常構(gòu)象即超卷曲雙鏈閉環(huán),植物提取物作用菌體后構(gòu)象會出現(xiàn)斷裂。Zheng等[51]研究發(fā)現(xiàn),金銀花水提物含量較高的綠原酸能夠與常見金屬離子形成配合物,配合物作用大腸桿菌后,該菌DNA由正常構(gòu)象完整的超卷曲雙鏈閉環(huán)分子消失轉(zhuǎn)變?yōu)橛腥笨诨蚓€狀鏈條,表明植物提取物通過切割完整DNA鏈成大或小的片段裂解DNA,達到抑制菌體的效果。碘化丙啶只在細胞裂解后才能對DNA進行染色,Kar等[52]通過凝膠電泳試驗和顯微鏡觀察,發(fā)現(xiàn)紅木葉的70%乙醇-水提取物作用大腸桿菌后,菌體出現(xiàn)染色現(xiàn)象,DNA鏈出現(xiàn)向前端遷移的現(xiàn)象,表明植物提取物損傷了菌體的DNA。

除上述介紹的4種植物提取物對細菌的主要抑菌機制外,植物提取物還可以通過抑制菌體蛋白、毒力因子等實現(xiàn)抑菌效果。植物提取物的抑菌機制如表2所示。

表2 植物提取物的抑菌機制

3.2 植物提取物對動物細菌性腹瀉疾病的治療和預(yù)防機制

3.2.1 通過調(diào)整腸道菌群比例達到治療和預(yù)防效果

腸道菌群可以維持動物機體組織穩(wěn)定,在抵抗細菌導(dǎo)致的疾病中發(fā)揮重要作用。Jiang等[53]報道,飼糧中添加桉樹葉提取物能夠提高熱應(yīng)激下雞回腸腸道菌群有益菌乳桿菌的比例,并降低致病菌沙門菌的比例。Zhu等[54]研究顯示,口服黑果小檗水提物可以有效緩解大鼠腹瀉,糞便中菌群數(shù)量發(fā)生明顯變化,腸道病原體糞腸球菌、大腸桿菌數(shù)量下調(diào),有益菌雙歧桿菌、乳酸桿菌數(shù)量上調(diào)。Yang等[55]研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)植物提取物中藥制劑香連丸處理后,恢復(fù)了抗生素相關(guān)性小鼠腹瀉模型組腸道菌群豐富度和多樣性,有效調(diào)節(jié)了菌群失調(diào)。Han等[56]報道,飼糧中添加葡萄籽提取物飼喂仔豬28 d后,有效增加了仔豬回腸、結(jié)腸微生物的多樣性,達到了預(yù)防仔豬腹瀉的效果。

3.2.2 通過保護結(jié)腸黏膜、抑制細菌黏附率達到治療與預(yù)防效果

菌體對腸道細胞的黏附是對畜禽機體細胞損傷的第一步,添加植物提取物可有效降低黏附在腸道細胞上的菌體數(shù)量。如Xu等[57]發(fā)現(xiàn),濃度為100～300 μg/mL的黃柏提取物作用大腸桿菌后,菌體對供試細胞豬小腸上皮細胞(IPEC-J2細胞)的黏附率降低,同時降低了大腸桿菌fae、faeG菌毛基因的正常表達,表明黃柏提取物對IPEC-J2細胞的治療機制可能是通過減少菌體基因表達從而降低對細胞的黏附,導(dǎo)致大腸桿菌在豬小腸上皮細胞內(nèi)定植減少。Famuyide等[58]研究發(fā)現(xiàn),與未經(jīng)處理的大腸桿菌對腸道Caco-2細胞黏附率相比,9種植物提取物均可降低細菌黏附率,大腸桿菌對細胞的黏附率下降了12%～88%;未經(jīng)植物提取物作用的志賀氏菌導(dǎo)致腹瀉大鼠腸道黏膜被破壞,表明植物提取物對Caco-2細胞的治療機制是降低細菌對腸道細胞的黏附率,保護動物結(jié)腸黏膜。Fokam等[59]研究發(fā)現(xiàn),顯微鏡下觀察到經(jīng)硬枝酢漿草水提物作用后,志賀氏痢疾菌感染組的大鼠結(jié)腸黏膜接近正常大鼠的結(jié)腸黏膜,表明硬枝酢漿草水提物具有防止結(jié)腸黏膜破壞的作用。

3.2.3 通過調(diào)節(jié)炎癥和免疫功能達到治療與預(yù)防效果

植物提取物可以通過抑制Toll樣受體-4(TLR-4)、白細胞介素-6(IL-6)和白細胞介素-8(IL-8)等促炎因子的表達,促進白細胞介素-10(IL-10)等抗炎因子的表達來緩解細菌對細胞和機體的傷害,提高機體免疫力,有效治療和預(yù)防細菌性腹瀉病。有研究表明,蒲公英提取物聯(lián)合益生菌能升高盲腸抗炎因子IL-10的表達,下調(diào)促炎因子TLR-4的表達,此結(jié)果與未感染前正常模型組基因一致,結(jié)果表明蒲公英提取物聯(lián)合益生菌能通過調(diào)節(jié)炎癥因子治療肉雞大腸桿菌感染[30]。中藥制劑提取物香連丸能夠降低小鼠結(jié)腸組織中白細胞介素-1β(IL-1β)、IL-6和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等促炎因子的表達,處理后的腹瀉小鼠結(jié)腸炎癥水平更接近正常組小鼠結(jié)腸炎癥水平[55]。研究顯示,紫花苜蓿提取物中的多糖能夠降低肉雞盲腸黏膜中促炎因子IL-6、IL-8和TNF-α的表達,改善肉雞的生長性能,促炎因子的下調(diào)與肉雞小腸健康參數(shù)呈正相關(guān)[2]。

4 小結(jié)與展望

傳統(tǒng)抗生素作為飼料添加劑已經(jīng)被嚴(yán)令禁止。安全、低毒的植物提取物替代抗生素是目前的研究熱點。植物提取物中的活性成分具有一定的抑菌活性和較好的應(yīng)用前景。然而,目前飼料添加劑的研究主要集中在抑菌活性的考察,在分子水平上的抑菌機制研究還未系統(tǒng)進行。未來該領(lǐng)域的研究重點應(yīng)放在以下幾方面:1)分析抑菌活性好的植物提取物的活性成分差異,并探究其活性差異原因;2)針對飼料目錄中具備較好抑菌活性的植物,系統(tǒng)地探究其抑菌機制;3)在分析植物提取物抑菌機制時,在生物膜、遺傳物質(zhì)被破壞基礎(chǔ)上,需深入探究具體差異原因如次級代謝產(chǎn)物與靶點相互作用等;4)提高植物提取物活性成分的提取純度或優(yōu)化提取方法。綜上所述,選取抑菌活性顯著的植物,揭示其抑菌機制,對畜禽生產(chǎn)中減少抗生素使用、獲取新型綠色飼料添加劑至關(guān)重要。