霉菌毒素是由曲霉菌、镰刀菌以及青霉菌等真菌产生的次级代谢产物[1]。受温度、湿度的影响,饲料在生产加工、储存以及运输过程中易受霉菌污染并产生霉菌毒素。猪采食霉菌毒素污染的饲粮后会出现生殖紊乱、发育受阻、抗病力降低等不良反应,严重时导致猪急性中毒[2]。肠道是机体内营养物质消化吸收的重要场所,也是抵御外界污染物入侵的第1道屏障[3]。霉菌毒素进入猪机体后,会造成一定程度的肠道损伤,如肠道消化酶活性降低[4⇓-6],营养物质转运载体[7⇓⇓-10]、紧密连接蛋白[11⇓⇓-14]、黏蛋白[15⇓-17]和抗菌肽[17⇓-19]表达水平降低,微生物群动态平衡失调[20⇓⇓-23],促炎因子表达水平升高[24⇓-26],抗炎因子表达水平降低[24]等。研究发现,氨基酸[27⇓⇓⇓⇓-32]、植物提取物[33⇓⇓⇓⇓⇓⇓-40]、微量元素[41]、脂肪酸[42-43]等营养物质对霉菌毒素的毒性具有缓解作用,可有效保护肠道健康。因此,本文就霉菌毒素对猪肠道健康的影响以及营养物质对霉菌毒素诱导的猪肠道损伤的调控作用进行综述,以期为霉菌毒素防控提供理论参考。
1 霉菌毒素对猪肠道健康的影响
饲粮中常见的霉菌毒素主要包括黄曲霉毒素B1(AFB1)、T-2毒素、赭曲霉毒素A(OTA)、伏马毒素(FB)、呕吐毒素(DON)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、雪腐镰刀菌烯醇(NIV)等,其中对猪危害较大的主要是AFB1、FB、DON和ZEN等[2]。
1.1 霉菌毒素对猪肠道营养物质消化吸收的影响
小肠是机体内营养物质消化吸收的重要场所,其中消化酶是关键。霉菌毒素会抑制肠道消化酶的活性,影响肠道对营养物质的消化吸收。苏军[4]研究表明,DON可显著降低猪肠上皮细胞蔗糖酶和麦芽糖酶活性。刘宁等[5]研究发现,仔猪采食自然霉变饲粮后,十二指肠和空肠中胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶活性均显著降低。马璐璐[6]研究发现,仔猪采食3.0 mg/kg ZEN污染的饲粮后,空肠蔗糖酶、麦芽糖酶和乳糖酶的活性均显著降低。肠道绒毛高度、隐窝深度、绒毛高度/隐窝深度比值也是评价动物吸收营养物质能力的重要指标,绒毛高度/隐窝深度比值越大,吸收营养物质的能力越强。研究表明,ZEN会破坏仔猪空肠绒毛和腺体,降低绒毛高度和绒毛高度/隐窝深度比值,导致肠道营养物质吸收面积减少[44]。肠上皮细胞膜上有许多营养物质转运载体,对营养物质的转运吸收有重要作用。Wu等[7]研究发现,DON可降低猪肠道中钠-葡萄糖共转运载体1(SGLT1)、兴奋性氨基酸转运载体3(EAAC3)、阳离子氨基酸转运载体1(CAT1)和二肽转运载体1(PepT1)的表达水平。雷晓娅[8]研究表明,仔猪采食主要由AFB1污染的自然霉变玉米后,十二指肠SGLT1和PepT1的表达水平极显著降低,小肠内葡萄糖和二肽的转运吸收受到抑制。Huang等[9]研究发现,500 μg/L ZEN和40 μg/L AFB1共同感染猪肠上皮细胞(IPEC-J2细胞)后,PepT1的表达水平降低。Chen等[10]研究表明,FB1可降低IPEC-J2细胞中脂肪酸转运蛋白长链脂肪酸转运蛋白1(FATP1)、长链脂肪酸转运蛋白4(FATP4)、SGLT1和葡萄糖转运蛋白2(GLUT2)的表达水平。综上所述,霉菌毒素可通过降低肠道消化酶活性、降低肠道绒毛高度、抑制营养物质转运载体的表达,影响机体对营养物质的消化吸收。
1.2 霉菌毒素对猪肠道屏障功能的影响
猪的肠道屏障主要包括物理屏障、化学屏障、微生物屏障和免疫屏障[24],各屏障相互作用、相互影响,共同维持肠道健康。霉菌毒素进入肠道后,肠道屏障完整性受损,表现为肠道细胞形态结构发生改变、黏蛋白和抗菌肽的表达降低、肠道微生态平衡失调、炎症反应等,最终导致肠道疾病的发生。
1.2.1 霉菌毒素对猪肠道物理屏障的影响
物理屏障主要由肠上皮细胞及细胞间紧密连接构成[24],可防止有害物质侵袭肠道黏膜后进入血液,维持肠道健康。霉菌毒素会破坏肠道细胞的形态结构,从而对物理屏障造成损伤。程群[45]报道,20~160 μmol/L ZEN感染IPEC-J2细胞后,细胞形态发生改变,并且随着时间的延长和ZEN浓度的增加,细胞活力下降,出现细胞死亡现象。Wang等[46]研究发现,FB1可以对IPEC-J2细胞造成损伤,主要表现为细胞数量减少、细胞萎缩和漂浮。Kolf-Clauw等[47]研究发现,低浓度的DON(0.2、1.0、5.0 μmol/L)感染猪空肠外植体后,肠细胞核固缩,绒毛变平和凝聚,固有层水肿和坏死,5.0 μmol/L时可见大量凋亡细胞。肠道紧密连接蛋白具有维护肠上皮细胞屏障功能、维持肠道结构平衡和调节黏膜通透性的作用[48]。而霉菌毒素会改变肠道紧密连接蛋白的表达,破坏物理屏障功能[11]。Bracarense等[12]在仔猪饲粮中添加3.1 mg/kg DON和6.5 mg/kg FB(4.5 mg FB1+2.0 mg FB2),发现仔猪肠道紧密连接蛋白E-钙黏蛋白(E-cadherin)和闭合蛋白(occludin)的表达水平显著降低。张鹏飞[13]研究表明,仔猪采食1.5或3.0 mg/kg ZEN污染的饲粮后,空肠和盲肠occludin、封闭蛋白-1(claudin-1)和闭锁小带蛋白-1(ZO-1)的表达水平均显著降低。申倬瑜[14]研究发现,仔猪采食DON污染的饲粮后,肠道紧密连接蛋白封闭蛋白-4(claudin-4)和E-cadherin的表达水平降低,肠道通透性增加,导致肠细胞的黏附性丧失,引起肠道炎症。综上所述,霉菌毒素通过影响猪肠道上皮细胞形态结构、降低紧密连接蛋白的表达,对肠道物理屏障造成损伤。霉菌毒素对猪肠道物理屏障的影响见表1。
表1 霉菌毒素对猪肠道物理屏障的影响Table 1 Effects of mycotoxins on intestinal physical barrier of pigs |
| 霉菌毒素 Mycotoxins | 研究对象 Object of study | 浓度 Concentration | 毒性效应 Toxic effect | 参考文献 Reference |
|---|---|---|---|---|
| 玉米赤霉烯酮 ZEN | IPEC-J2细胞 | 20~160 μmol/L | 细胞形态发生改变,细胞活力 下降,出现细胞死亡现象 | [45] |
| 伏马毒素1 FB1 | IPEC-J2细胞 | 10、20、40 μg/mL | 细胞数量减少、细胞萎缩和漂浮 | [46] |
| 呕吐毒素 DON | 猪空肠外植体 | 0.2、1.0、5.0 μmol/L | 肠细胞核固缩,绒毛变平和 凝聚,固有层水肿和坏死 | [47] |
| 呕吐毒素+伏马毒素 DON+FB | 仔猪 | 3.1 mg/kg+6.5 mg/kg | 肠道紧密连接蛋白E-cadherin和 occludin的表达水平显著降低 | [12] |
| 玉米赤霉烯酮 ZEN | 仔猪 | 1.5、3.0 mg/kg | 空肠和盲肠occludin、claudin-1和 ZO-1的表达水平均显著降低 | [13] |
| 呕吐毒素 DON | 仔猪 | 1 000.6 μg/kg | 肠道紧密连接蛋白claudin-4和 E-cadherin的表达水平降低 | [14] |
E-cadherin:E-钙黏蛋白;occludin:闭合蛋白;claudin-1:封闭蛋白-1;ZO-1:闭锁小带蛋白-1 zonula occluden-1;claudin-4:封闭蛋白-4。 |
1.2.2 霉菌毒素对猪肠道化学屏障的影响
肠道化学屏障主要由胃酸、消化酶、抗菌肽和黏蛋白等化学物质组成。高度糖基化的黏蛋白由肠道杯状细胞分泌到肠腔,形成抵御外界有害物质入侵的第1道防线[49]。Przybylska-Gornowicz等[50]研究表明,ZEN或ZEN和DON混合使用可显著降低母猪盲肠和结肠杯状细胞的数量。Bracarense等[12]研究发现,仔猪采食DON和FB混合污染的饲粮后,肠道杯状细胞数量减少,从而降低黏蛋白的分泌,影响肠道屏障功能。Pinton等[15]研究表明,DON感染猪肠道外植体后,黏蛋白1(MUC1)、黏蛋白2(MUC2)、黏蛋白3(MUC3)的表达水平下调。Chen等[16]研究表明,FB1感染IPEC-J2细胞后,MUC1的表达水平显著降低。抗菌肽是一类具有抗菌活性的碱性多肽物质,主要包括防御素、组织蛋白酶、溶菌酶等,在维持肠道稳态中发挥重要作用。研究表明,DON可降低仔猪回肠中β-防御素1(pBD1)的表达水平[18]。Wang等[19]也发现,仔猪采食DON污染的饲粮后,肠道中pBD1、β-防御素2(pBD2)、β-防御素3(pBD3)的表达水平均显著降低,在IPEC-J2细胞中,DON主要是通过激活半胱氨酸蛋白水解酶-12(caspase-12)通路抑制核苷酸结合寡聚化结构域蛋白-2(NOD-2)介导的抗菌肽产生。Qiu等[17]研究发现,DON显著降低了仔猪回肠中pBD1、pBD2、抗菌肽Protegrin 1-5(PG1-5)和MUC2的表达水平。综上所述,霉菌毒素通过减少肠道杯状细胞数量、降低黏蛋白和抗菌肽的表达来影响肠道化学屏障功能。霉菌毒素对猪肠道化学屏障的影响见表2。
表2 霉菌毒素对猪肠道化学屏障的影响Table 2 Effects of mycotoxins on intestinal chemical barrier of pigs |
| 霉菌毒素 Mycotoxins | 研究对象 Object of study | 浓度 Concentration | 毒性效应 Toxic effect | 参考文献 Reference |
|---|---|---|---|---|
| 玉米赤霉烯酮或 玉米赤霉烯酮+呕吐毒素 ZEN+ZEN+DON | 母猪 | 40 μg/kg BW或 40 μg/kg BW+12 μg/kg BW | 盲肠和结肠杯状细胞的 数量显著降低 | [50] |
| 呕吐毒+伏马毒素 DON+FB | 仔猪 | 3.1 mg/kg+ 6.5 mg/kg | 肠道杯状细胞数量减少, 黏蛋白分泌降低 | [12] |
| 呕吐毒素 DON | 猪肠道外植体 | 10 μmol/L | MUC1、MUC2、 MUC3的表达水平降低 | [15] |
| 伏马毒素1 FB1 | IPEC-J2细胞 | 10、25、50 μg/mL | MUC1的表达水平显著降低 | [16] |
| 呕吐毒素 DON | 仔猪 | 3.5 mg/kg | 回肠pBD1的表达水平降低 | [18] |
| 呕吐毒素 DON | 仔猪 | 1.28、2.89 mg/kg | 肠道中pBD1、pBD2、pBD3的 表达水平均显著降低 | [19] |
| 呕吐毒素 DON | IPEC-J2细胞 | 0.5、1.0、2.0 μmol/L | 激活caspase-12通路抑制 NOD-2介导的抗菌肽产生 | [19] |
| 呕吐毒素 DON | 仔猪 | 3.8 mg/kg | 回肠中pBD1、pBD2、PG1-5和 MUC2的表达水平降低 | [17] |
MUC1:黏蛋白1 mucin 1;MUC2:黏蛋白2 mucin 2;MUC3:黏蛋白3 mucin 3;pBD1:β-防御素1:β-defensin 1;pBD2:β-防御素2 β-defensin 2;pBD3:β-防御素3 β-defensin 3;caspase-12:半胱氨酸蛋白水解酶-12 cysteinyl aspartate specific proteinase-12;NOD-2:核苷酸结合寡聚化结构域蛋白-2 nucleotide-binding oligomerization domain-2;PG1-5:抗菌肽Protegrin 1-5 antibacterial peptide Protegrin 1-5。 |
1.2.3 霉菌毒素对猪肠道微生物屏障的影响
猪肠道内存在着大量的微生物,大多是厌氧菌,它们在肠道中相互作用,形成了一个相对平衡的微生态环境,构建了肠道微生物屏障,对维持肠道健康有着重要作用[51]。霉菌毒素进入肠道后会破坏肠道微生态平衡。张雷[20]研究表明,DON显著改变了仔猪十二指肠、空肠和回肠的菌群结构,主要包括放线菌门、蓝细菌门、厚壁菌门和变形菌门的菌群失调。Wang等[21]研究发现,仔猪采食2.89 mg/kg DON污染的饲粮后,盲肠消化物中未分类的毛螺菌科(unclassified_f_Lachnospiraceae)、考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)和瘤胃球菌科UCG-014(Ruminococcaceae_UCG-014)的相对丰度显著降低,普雷沃氏菌属_9(Prevotella_9)和未明确普雷沃氏菌科(norank_f_Prevotellaceae)的相对丰度显著增加,从而说明DON导致肠道微生物群紊乱。Jia等[22]研究发现,仔猪采食DON和ZEN混合污染的饲粮后,盲肠内大肠杆菌数量显著增加,乳酸菌和双歧杆菌数量显著降低,而大量的大肠杆菌可能会增加局部的氧气需求,并加剧肠道炎症。Zheng等[23]研究表明,仔猪采食DON和ZEN混合污染的饲粮后,回肠中双歧杆菌的相对丰度降低,大肠杆菌的相对丰度增加。Vandenbroucke等[52]研究表明,IPEC-J2细胞被DON污染后,更容易受到鼠伤寒沙门氏菌的侵袭,促进肠道炎症反应。综上所述,霉菌毒素可能主要通过增加肠道有害菌数量,减少有益菌数量打破肠道微生物平衡,并提高有害菌对肠道的侵袭性,导致肠道微生物屏障受损。霉菌毒素对猪肠道微生物屏障的影响见表3。
表3 霉菌毒素对猪肠道微生物屏障的影响Table 3 Effects of mycotoxins on intestinal microbial barrier of pigs |
| 霉菌毒素 Mycotoxins | 研究对象 Object of study | 浓度 Concentration | 毒性效应 Toxic effect | 参考文献 Reference |
|---|---|---|---|---|
| 呕吐毒素 DON | 仔猪 | 1.0、3.0 mg/kg | 仔猪十二指肠、空肠和回肠的菌群 结构发生变化,主要包括放线菌门、 蓝细菌门、厚壁菌门和变形 菌门的菌群失调 | [20] |
| 呕吐毒素 DON | 仔猪 | 2.89 mg/kg | 盲肠消化物中unclassified_ f_Lachnospiraceae、Phascolarctobacterium 和Ruminococcaceae_UCG-014 的相对丰度显著降低,Prevotella_9 和norank_f_Prevotellaceae的 相对丰度显著增加 | [21] |
| 呕吐毒素+ 玉米赤霉烯酮 DON+ZEN | 仔猪 | 1 007.5 μg/kg+ 265.4 μg/kg | 盲肠内大肠杆菌数量 显著增加,乳酸菌和双歧杆菌 数量显著降低 | [22] |
| 呕吐毒素+ 玉米赤霉烯酮 DON+ZEN | 仔猪 | 1 097.99 μg/kg+ 501.56 μg/kg | 回肠中双歧杆菌的相对丰度 降低,大肠杆菌的相对丰度增加 | [23] |
| 呕吐毒素 DON | IPEC-J2细胞 | 0.01~1.00 μg/mL | 更容易受到鼠伤寒 沙门氏菌的侵袭 | [52] |
unclassified_f_Lachnospiraceae:未分类的毛螺菌科;Phascolarctobacterium:考拉杆菌属;Ruminococcaceae_UCG-014:瘤胃球菌科UCG-014;Prevotella_9:普雷沃氏菌属_9;norank_f_Prevotellaceae:未明确普雷沃氏菌科。 |
1.2.4 霉菌毒素对猪肠道免疫屏障的影响
肠道免疫屏障主要由肠上皮细胞(intestinal epithelial cell,iEC)、固有层淋巴细胞(lamina propria lymphocyte,LPL)、上皮内淋巴细胞(intestinal intraepithelial lymphocyte,iIEL)、派伊氏结(peyer’s patch,PP)、肠系膜淋巴结(mesenteric lymph node,MLN)以及分泌型免疫球蛋白A(secretory immunoglobulin A,sIgA)等构成[53]。sIgA是肠道黏膜表面的主要效应因子,可阻止病原体黏附于黏膜上皮细胞,为黏膜表面提供特殊的免疫屏障。张娅菲等[54]研究表明,仔猪采食DON污染的饲粮后,十二指肠和回肠sIgA蛋白阳性表达水平显著降低,从而影响肠道黏膜的免疫能力。肠上皮细胞可分泌具有免疫调节作用的白细胞介素(interleukin,IL),对抑制肠道感染有重要作用[55]。杨俊[24]研究表明,仔猪采食DON污染的饲粮后,肠道黏膜抗炎因子中转化生长因子-β(TGF-β)的表达水平显著降低,促炎因子IL-1β、IL-6、IL-8和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达水平显著上升,从而影响肠道免疫机能。复合镰刀菌毒素(0.90 mg/kg ZEN、1.43 mg/kg DON、5.85 mg/kg FB)可显著提高仔猪小肠和结肠IL-1β和IL-6的表达水平[25]。张华[26]研究发现,DON可通过p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinases,p38 MAPK)和细胞外信号调节激酶1/2(extracellular signal-regulated kinase 1/2,ERK1/2)信号通路促进IPEC-J2细胞促炎因子的表达。Yu等[56]也发现,DON通过增加丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)信号通路[p38 MAPK、ERK、c-Jun氨基末端激酶(c-Jun amino-terminal kinase,JNK)]的磷酸化诱导IPEC-J2细胞炎症相关基因的表达,从而引起炎症反应。综上所述,霉菌毒素能降低sIgA的表达水平,提高促炎因子的表达水平并降低抗炎因子的表达水平,从而对肠道免疫屏障造成损伤。霉菌毒素对猪肠道免疫屏障的影响见表4。
表4 霉菌毒素对猪肠道免疫屏障的影响Table 4 Effects of mycotoxins on intestinal immune barrier of pigs |
| 霉菌毒素 Mycotoxins | 研究对象 Object of study | 浓度 Concentration | 毒性效应 Toxic effect | 参考文献 Reference |
|---|---|---|---|---|
| 呕吐毒素 DON | 仔猪 | 1.0、2.0 mg/kg | 十二指肠和回肠sIgA蛋白阳性 表达水平显著降低 | [54] |
| 呕吐毒素 DON | 仔猪 | 3.79 mg/kg | TGF-β的表达水平显著降低, IL-1β、IL-6、IL-8和 TNF-α的表达水平显著上升 | [24] |
| 玉米赤霉烯酮+ 呕吐毒素+伏马毒素 ZEN+DON+FB | 仔猪 | 0.90 mg/kg+ 1.43 mg/kg+ 5.85 mg/kg | 小肠和结肠IL-1β和 IL-6的表达水平升高 | [25] |
| 呕吐毒素 DON | IPEC-J2细胞 | 2 μg/mL | 通过p38 MAPK和ERK1/2信号通路 促进促炎因子的表达 | [26] |
| 呕吐毒素 DON | IPEC-J2细胞 | 1 μg/mL | 通过增加MAPK信号通路(p38 MAPK、 ERK、JNK)的磷酸化诱导 炎症相关基因的表达 | [56] |
sIgA:分泌型免疫球蛋白A secretory immunoglobulin A;TGF-β:转化生长因子-β transforming growth factor-β;IL-1β:白细胞介素-1β interleukin-1β;IL-6:白细胞介素-6 interleukin-6;IL-8:白细胞介素-6 interleukin-6;TNF-α:肿瘤坏死因子-α tumor necrosis factor-α;p38 MAPK:p38丝裂原活化蛋白激酶 p38 mitogen-activated protein kinases;ERK1/2:细胞外信号调节激酶1/2 extracellular signal-regulated kinase 1/2;MAPK:丝裂原活化蛋白激酶 mitogen-activated protein kinases;ERK:细胞外信号调节激酶 extracellular signal-regulated kinase;JNK:c-Jun氨基末端激酶 c-Jun amino-terminal kinase。 |
2 营养物质对霉菌毒素诱导的猪肠道损伤的调控作用
饲粮中营养物质在动物维持生命活动中起重要作用,能为机体提供能量,调节新陈代谢过程,是保证动物生长发育和生产的关键因素。在养殖过程中,霉菌毒素对猪肠道造成一定程度损伤,而在饲粮中添加适量营养物质,可有效减轻霉菌毒素的毒性,减少损害。
2.1 氨基酸
猪在生长发育过程中需要补充多种氨基酸,其中精氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺等作为功能性氨基酸,可以增强断奶仔猪的肠黏膜免疫(即增加sIgA分泌),减少氧化损伤,刺激肠细胞增殖并增强肠屏障功能(即增强紧密连接蛋白的表达)[57]。相关研究表明,补充以上氨基酸可缓解霉菌毒素诱导的猪肠道损伤。Yin等[27]研究发现,在霉菌毒素污染的饲粮中添加1% L-精氨酸可以提高仔猪空肠阳离子氨基酸转运蛋白溶质载体家族7成员7(SLC7A7)和回肠阳离子氨基酸转运蛋白溶质载体家族7成员1(SLC7A1)的表达水平,改善肠道异常。同样,Wu等[28]研究发现,DON污染的饲粮使仔猪肠道SGLT1、GLUT2和y+L型氨基酸转运蛋白-1(y+LAT-1)的表达水平下降,在饲粮中添加1% L-精氨酸,发现SGLT1、GLUT2和y+LAT-1的表达水平有所提高,说明精氨酸可以抑制DON对肠道的不利影响。Wu等[29]研究发现,DON可增加断奶仔猪肠道通透性,抑制蛋白质合成和细胞增殖,从而诱导肠道损伤,补充谷氨酸可减轻DON的毒性效应,此外,谷氨酸补充剂还可降低DON对蛋白激酶B(AKT)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)/起始因子4E结合蛋白1(4EBP1)信号通路的抑制作用。李若楠等[30]研究表明,谷氨酰胺可通过清除DON诱导的IPEC-J2细胞中过量的活性氧(reactive oxygen species,ROS)和调节IPEC-J2细胞凋亡和炎症相关基因及蛋白的表达,来缓解由DON诱导的肠道上皮细胞损伤。Gu等[31]研究表明,添加谷氨酰胺和丙氨酰谷氨酰胺可促进IPEC-J2细胞增殖,抑制ZEN诱导的细胞凋亡、细胞旁通透性的增加,并且谷氨酰胺和丙氨酰谷氨酰胺上调肠屏障相关基因包括pBD1、pBD2、MUC2、ZO-1、occludin和claudin-3的表达水平。DL-硒代蛋氨酸可通过核因子E2相关因子2(nuclear factor E2 related factor 2,Nrf2)/Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(Kelch-like epichlorohydrin-associated protein 1,Keap1)途径减弱ZEN诱导的IPEC-J2细胞氧化损伤[32]。综上所述,氨基酸可以减轻霉菌毒素诱导的肠道营养物质转运载体、肠道屏障相关基因的表达降低,抑制霉菌毒素引起的肠道通透性增加、细胞凋亡等,从而保护肠道健康。
2.2 植物提取物
植物提取物是采用一系列物理或化学方法,从植物中提取出的1种或多种有效成分[58],其中含有多糖、黄酮类、生物碱、皂苷和白藜芦醇等生物活性物质[59]。植物提取物具有抗菌、抗炎、抗氧化等作用,并且安全、高效、无污染,有代替抗生素的潜力[60],对维持动物肠道健康、提高免疫功能等方面具有重要作用。许小向[33]研究表明,绿原酸、落新妇苷和甘草酸均可缓解由DON诱导的IPEC-J2细胞炎症和凋亡反应,并改善肠道营养物质的转运吸收。复合益生菌联合甘草酸可以减轻多种霉菌毒素(AFB1+DON+ZEN)对IPEC-J2细胞诱导的细胞毒性、炎症和凋亡反应,保护肠道细胞的完整性[34]。Yang等[35]通过体外试验发现,白藜芦醇可通过Nrf2信号通路对DON诱导的IPEC-J2细胞损伤起保护作用。黄芩苷可通过抑制核因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)和增加mTOR信号传导,减轻仔猪DON诱导的肠道炎症和氧化损伤[36]。龙红荣[37]研究表明,二氢杨梅素可抑制由DON引起的IPEC-J2细胞促炎因子TNF-α、IL-8、IL-6和IL-18的表达水平上升,从而减轻肠道炎症反应。迷迭香酸[38]、发酵小麦胚芽提取物[39]、槲皮素[40]等也可以抑制霉菌毒素(DON和T-2毒素)的毒性作用。综上所述,植物提取物可以通过缓解霉菌毒素诱导的肠道炎症反应和氧化损伤、改善猪肠道内营养物质的转运吸收,维持肠道屏障的完整性。
2.3 其 他
3 小结
肠道是机体抵御外界物质入侵的第1道屏障,对维持家畜健康具有重要意义。霉菌毒素进入肠道后,破坏肠道物理屏障、化学屏障、微生物屏障以及免疫屏障,抑制营养物质的转运吸收,从而对肠道健康造成威胁。在生产中,可以加入适量营养调控物质,比如氨基酸、植物提取物、脂肪酸等,缓解霉菌毒素对肠道的损伤。猪对DON的敏感度最高,目前研究最多的也是DON对猪肠道的损伤以及一些营养物质对DON毒性的抑制作用。在未来研究中,应更加深入研究霉菌毒素与肠道之间相互作用的机理,为降低霉菌毒素诱导的肠道健康损伤奠定理论基础。