畜禽胃肠道存在着丰富多样的微生物(最高可达到cfu/g),它们被称为肠道菌群,数量从肠道前端到后端逐渐递增,主要分为三大类,有益菌、有害菌和条件性致病菌。
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常见有益菌:如乳酸杆菌、双歧杆菌等,最初都是从胃肠道中分离出来的,并对宿主可以产生有益的作用。
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常见有害菌:如大肠杆菌、绿脓杆菌、葡萄球菌和产气荚膜梭菌等。
在正常情况下,这些微生物的分布及数量保持一定的稳态,从而抵抗致病菌的入侵,作为微生物屏障维持动物肠道的健康。
来源:帝斯曼内部资料肠道菌群种类复杂、数量庞大,除了可以分为有益菌、有害菌和条件性致病菌外,传统的分类方法革兰氏阳性菌(G+)和阴性菌(G-)也可以进行鉴别。
常见的革兰氏阳性菌如产气荚膜梭菌、葡萄球菌等,革兰氏阴性菌如大肠杆菌、沙门氏菌等,可通过革兰氏染色法来鉴别两大类细菌,其主要机理是抓住了革兰氏阳性菌与阴性菌在细胞壁的结构与组成上的不同,主要差异如下图:
革兰氏阳性菌和阴性菌细胞壁结构的差异,也导致了很多生理特性的不同。
众所周知,抗生素具有较强的杀菌作用,但抗生素也分为广谱抗生素和窄谱抗生素,如禁抗之前畜禽上使用较为普遍的硫酸粘杆菌素对革兰氏阴性菌(特别是大肠杆菌)有较强的抑菌作用,对革兰氏阳性菌作用较弱;金霉素对革兰氏阳性菌和阴性菌均有较好的抑制作用,抗生素的使用经验提示我们不同的产品组合可能有更好的抑菌效果。基于G+与G-细胞壁结构存在明显差异,决定了一些抑菌类添加剂如酸化剂和植物精油对其作用效果的差异,许多研究表明,植物精油对革兰氏阳性菌效果优于革兰氏阴性菌,最大的特性体现在其疏水性,可以破坏阳性菌的细胞完整性。
其主要机理为:
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革兰氏阳性菌细胞壁结构含有大量的肽聚糖,疏水性物质较易进入。
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革兰氏阴性菌细胞壁有一层脂多糖为主要成分亲水性外膜,限制了疏水性的精油成分的扩散和通过。
来源:
Vaara,;Marino.et.al.,;.Cimanga.et.al.,;Harpaz.et.al.,
相关研究也表明,有些植物精油成分如香芹酚和百里香酚可以使阴性菌细胞壁外膜(脂多糖为主要成分)解体,导致脂多糖释放,可以同时抑制革兰氏阳性菌和阴性菌。
来源:
Helander.et.al.,
一起往下看,跟我一起解锁植物精油的奥秘吧!
一
什么是植物精油?
植物精油最初是指从植物的花、叶、茎、根等部位中,通过蒸馏、挤压或溶剂等方法萃取的挥发性芳香物质,目前主要来源包括两大方面:
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一类是从植物中进行提取,但有效成分随着植物的提取部位、生长环境、收割时期以及提取方法的不同而不同。
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另一类是通过化工手段合成,由高纯度的植物精油成分混合而成,产品成分一致,具有可复制性和可测量性。
植物精油有何功能?
二
1
抑菌功能
植物精油抑菌和杀菌是其最主要的功能。在分析植物精油的抑菌功能和作用效果时,首先需要确定其作用位点才能确定其抑菌机理,其作用位点可以分为外部位点和内部位点。
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外部位点中最为重要的就是细胞膜;
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内部位点为胞内蛋白质或酶,包括细胞内的蛋白、酶、核酸及代谢产物等。
因此包含多种成分的精油复合物可以作用多个位点,通过一种或几种机制共同作用,破坏细胞膜和线粒体膜,使其渗透性增加导致内容物释放,发挥协同效应,当与酸化剂同时使用,更多的酸分子进入到细菌细胞内,发挥更强的抑菌作用。
植物精油抑菌作用机理如下:
来源:SaraBurt,●破环或降解细胞壁
●破坏细胞质膜以及膜蛋白结构
●细胞内容物外泄
●细胞质凝结
●破坏质子运动力
来源:
Knobloch.et.al.,;Sikkema.et.al.,;Burt,
2
抗氧化功能
植物精油具有改善机体氧化还原状态,清除氧自由基,提高抗氧化能力,作用机制如下:
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一些植物精油具有抗氧化功能主要在于连接于芳香环的羟基基团,其氢原子可以作为氢的供体,与自由基反应,防止其他化合物被氧化以及羟基过氧化物的形成。
来源:
Nguyenetal.,
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通过调控Nrf2-ARE路径调控抗氧化以及抗氧化酶(GPx、SOD和CAT等)的表达。
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特定一些可溶以及低分子量的酚类物质被小肠吸收,通过血液作用于特定的靶器官,发挥抗氧化作用。
来源:
Jiangetal.,
3
改善饲料消化利用率
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植物精油成分辛香类物质(如胡椒碱和姜黄素等)刺激颅神经,受刺激的颅神经会进一步刺激消化功能,加快肠道蠕动并增加有助于消化的物质的分泌,如唾液、胆汁和相关酶的分泌活动,改善营养物质的消化利用率。
来源:
Platel.K,.Srinivasan.K.I,.,.Rao.et.al.,
4
提高免疫功能
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植物精油可以通过缓解炎症反应提高动物免疫能力,细胞因子是介导炎症反应的主要因子,包括促炎细胞因子:肿瘤坏死因子-α(TNF?α)、白细胞介素-1β(IL?1β)、白细胞介素-6(IL?6)等,抗炎细胞因子:白细胞介素-10(IL?10);植物精油可以操纵核因子2(Nrf2,细胞氧化应激反应关键因子)和NF-kB调控炎症反应,减少炎症反应的发生。
来源:
Kroismayr.et.al.,;.Wondrak.et.al.,;Zouetal.,;Fangetal.,
研究发现,丁香酚、姜黄油树脂等植物提取物可通过显著抑制TNF-α的表达量来提高机体的抗炎症潜力。
相关研究也表明,植物精油可以通过增强机体的抗氧化功能提高动物免疫能力。
来源:
Liuetal.,
克纳?植物精油——抑菌促消化!
亮点1
百里香酚和丁香酚等作用有害细菌细胞壁和细胞膜,使其渗透性增加,内容物外泄,抑制有害菌生长。
亮点2
胡椒碱与胰腺受体互作,促进内源消化酶如蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的分泌,改善营养物质消化利用率。
亮点3
酚类物质羟基基团的氢原子可以与自由基反应,减少过氧化物的形成,并提高动物免疫力。
亮点4
高纯度(≥99.5%)食品级精油成分按专利配方复配,成分清晰,组成稳定与苯甲酸维乐妥?组合,以百里香酚、丁香酚、胡椒碱为主要精油成分的克纳?作用有害菌细胞壁和细胞膜,使其渗透性增加,苯甲酸以分子态形式的进入肠道,更容易进入细胞,一起产生协同效应,抑制有害菌的增殖,改善肠道的菌群平衡,有效替代抗生素。
大肠杆菌K88+攻毒下,克纳?猪与维乐妥?联用,改善断奶仔猪的生产性能,降低仔猪腹泻。
数
据
说
话
来源:
BR–UFLA/Brazil
克纳?禽加可以改善肉鸡生产性能,降低料肉比,并优于抗生素阿维拉霉素。
来源:
Report:.BR..–.Boemo.et.al.,,USA
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本文编辑:佚名
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