家禽应激系列: 酵母细胞壁应对热应激(一)

张浩 博士 | Phileo-乐斯福 中国区技术经理

前两篇介绍了家禽应激的概念、来源以及影响,并系统性地介绍了Phileo的解决方案,帮助缓解家禽“换粮应激”问题。
除了“换粮应激”,家禽养殖中还有一个需要重点关注的应激因素——“热应激”。尤其夏季高温天气正逐渐临近,“热应激”成为当下家禽养殖行业的热点问题。
这期将讨论“热应激”对家禽的影响,以及Phileo 应激管理解决方案在缓解家禽“热应激”方面的原理和效果

“热应激”危害家禽的生理平衡的原理

家禽在“热应激”环境下,为了维持正常的生理功能,会消耗更多的能量。这就会造成家禽采食量降低、料肉比升高、免疫力降低、消化道损伤等负面影响,导致这些负面影响的更深层原因,是家禽在热应激环境下的生理失衡。“热应激”影响家禽生理平衡的机理如图1所示。

热应激影响家禽生理平衡的机理

图1 “热应激”影响家禽生理平衡的机理

当家禽在遭受“热应激”后,首先会激活交感肾上腺髓质系统(SAM),增加血液中的儿茶酚胺(肾上腺素/去甲肾上腺素)含量以增加心跳速度、肠道血流速度(目的是带来氧气,恢复肠道功能);但儿茶酚胺类物质同时会刺激白细胞介素IL-6的释放,提高了炎症反应。

IL-6浓度的升高会激活下丘脑,促使其产生促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),CRH作用于脑垂体,使其产生更多的促肾上腺皮质激素(ACTH)。ACTH刺激肾上腺产生更多的皮质酮,降低甲状腺的活性。这会导致动物生长速率降低,减少动物热量的产生。此外,皮质酮具有免疫抑制作用,使家禽免疫力降低。

更为重要的是,家禽遭受“热应激”后会调整血液分布,增加外围血液,提高体表温度,以利于散热。但是这意味着肠上皮组织的供血和养分的减少,导致肠道完整性遭到破坏,使得病原菌更容易侵入肠道上皮组织,进而会产生更多的IL-6,加剧炎症反应,从而加重上述两个神经内分泌系统的变化。

综上所述,保护肠道完整性,减少炎症反应,调节神经内分泌系统的平衡,是缓解家禽“热应激”的重要措施

Phileo在缓解“热应激”方面的研究

赛福多糖Safmannan®是Phileo的明星产品,是使用单一菌株、固定工艺生产的标准化酵母细胞壁产品,该产品可以有效吸附病原菌(如沙门氏菌、大肠杆菌、梭菌),同时通过促进肠道上皮杯状细胞的生长和紧密连接蛋白的合成,为肠道提供更强的屏障功能。

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赛福多糖Safmannan®增加肠道粘液分泌

赛福多糖促进家禽肠道粘液的分泌

图2 赛福多糖Safmannan®促进肠道粘液的分泌

根据意大利的研究试验(图2),赛福多糖Safmannan®可以显著提高肉鸡肠道杯状细胞的密度和数量,更多的杯状细胞能够分泌更多的粘液(细胞体积的减小意味着粘液已经释放)。粘液是动物肠道的第一道物理屏障,在防止病原菌、病毒、毒素等有害物质进入体内方面具有重要作用。

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赛福多糖Safmannan®增加肠道紧密连接蛋白的表达水平

赛福多糖促进肠道紧密连接蛋白的表达量

图3 赛福多糖Safmannan®促进肠道紧密连接蛋白的表达量

紧密连接蛋白的表达水平是另一个评价肠道完整性的重要指标。如图3所示,在没有“热应激”的情况下,ZO-1和Claudin-5这两种主要的紧密连接蛋白在表达量上没有差异,但是当家禽遭受“热应激”时,赛福多糖Safmannan®显著提高了ZO-1和Claudin-5的表达量,这就意味着在赛福多糖Safmannan®的作用下,家禽的肠上皮细胞完整性得以强化,避免“肠漏”的发生。

赛福多糖可粘附产气荚膜梭菌

图4 赛福多糖Safmannan®可粘附75%的产气荚膜梭菌

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赛福多糖Safmannan®有效吸附病原菌

赛福多糖Safmannan®在提高肠道屏障,阻挡病原菌等抗原通过肠道进入体内的同时,还可以对革兰氏阴性菌如沙门氏菌、大肠杆菌,以及产气荚膜梭菌产生粘附效果,并将病原菌排出体外。Phileo与美国密西西比大学合作开创了病原菌体外粘附检测平台,专门用于检测酵母细胞壁等产品对病原菌的粘附效果。经密西西比大学试验验证,赛福多糖Safmannan®对产气荚膜梭菌的粘附效率可达 75%,极大降低了坏死性肠炎的发生。

Phileo在缓解“热应激”方面的研究

赛福多糖缓解家禽热应激的机理

赛福多糖Safmannan®通过降低肠道内病原菌数量,提高肠道屏障能力,切断了抗原进入体内的通路,降低肠道免疫反应,较低的炎症意味着较低的IL-6水平,从而减少HPA(下丘脑-垂体-肾上腺轴)的激化,避免了免疫抑制和生长降低的副作用,最终使动物在“热应激”下获得更好的免疫水平和生长水平。

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