红藻和绿藻对猪肠道健康的促进作用

海藻中含有硫酸多糖，这是在其他植物、酵母菌中未被发现的成分。一项新的研究表明，绿藻和红藻中的硫酸多糖可替代抗生素给断奶仔猪带来益处。

断奶期是猪生产系统中最为敏感的时期之一。这个阶段的仔猪会同时遇到多种应激，由于免疫系统发育不健全，使其极易受到感染。因此，断奶仔猪可能会出现很多健康问题，甚至可能导致死亡。

抗生素与养猪健康

在过去的几十年中，抗生素的使用在改善猪的健康和生产力方面发挥了重要作用。饲料中添加预防性抗生素在提高动物生长速度和减少临床疾病死亡率方面的作用已得到充分的证明。然而，已经证明，在食品动物生产中使用抗生素可能导致耐药性细菌的出现，这些耐药性细菌能够在动物和人类中转移致病细菌的抗微生物耐药性。因此，世界上许多国家已经禁止或正在执行禁止在猪饲料中将抗生素作为促进生长的常规手段的新规定。这一趋势促使人们加强研究，寻找能够促进动物健康和提高其生产性能的替代生物学活性化合物。

市场上现有的大多数饲料抗生素替代品具有不同的机制，但目标是相同的：通过调节肠道微生物的平衡，预防肠道菌群失调。调控动物的免疫功能是激发其对外部攻击者和感染者具有更高抵御能力的另一种方法。最近的研究重点指出了饲料中海藻多糖作为动物饲料添加剂具有可替代抗生素的潜力。

肠道完整性与免疫

除了消化功能外，免疫功能是肠黏膜最重要的功能之一。当对病原体和毒素起屏障作用时，肠道局部免疫应答是由肠黏膜中存在的大量免疫细胞和其活性决定的。

动物体中约70 %的免疫细胞位于肠道（肠相关淋巴组织）。肠道黏膜被认为是一个动态的物理屏障，可防止外来病原体的入侵。决定肠完整性的主要成分是黏液层，它主要由杯状细胞分泌的黏蛋白的糖蛋白组成；以及紧密连接是封闭2个相邻上皮细胞之间的细胞旁通路的蛋白质复合物。因此，支持屏障功能和增强胃肠道局部免疫应答将对动物的全身免疫状态和整体性能产生积极作用。

海藻提取物特异性

图1 红藻

图2 绿藻

海藻细胞壁主要由水溶性硫酸多糖组成，其结构复杂。特别是支链构象、稀有糖单元(木糖和鼠李糖)的存在和硫酸化水平，赋予藻类多糖独特的生物学活性，除了调节免疫应答和增强免疫应答外，还可加强肠黏膜屏障功能。

硫酸多糖是大型藻类的特异多糖（在陆生植物和微藻或酵母细胞壁中均未发现）。硫酸多糖与动物的糖胺聚糖具有系统发育相似性这一事实，解释了它们在动物中的高度反应性和特定的生物学活性。

绿藻提取物

通过用体外模型评价绿藻提取物的作用，以模拟口服绿藻提取物与肠上皮的相互作用。绿藻提取物通过与其膜受体，特别是Toll样受体4和2(TLR4和TLR2)相互作用来激活免疫应答，并且这种相互作用可控制免疫应答介质的基因表达的转录因子快速激活。这些免疫介质涉及多种生物学机制，如B淋巴细胞和T淋巴细胞的增殖和分化；吞噬细胞(巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞)和效应淋巴细胞的募集和激活；以及通过合成进行的细胞间通讯，起到免疫调节剂的作用。因此，绿藻提取物参与调节先天免疫应答和适应性免疫应答相关的防御活动。

红藻提取物

在体外生理和炎症条件下，评价了红藻提取物对结肠上皮细胞系肠屏障功能的增强特性。肠细胞样CaCo-2细胞和分泌黏液HT-29 MTX细胞分别用于评价紧密连接蛋白和黏蛋白。

红藻提取物通过改善2个相邻细胞的质膜(跨膜蛋白)之间的相互作用以及维持紧密连接蛋白所必需的不同靶基因的表达来上调肠紧密连接的最佳功能。

此外，红藻提取物显示上调黏蛋白靶基因的表达，在调节上皮细胞分化（膜结合），建立黏液层（凝胶形成）和防止病原体定植方面具有至关重要的作用。红藻提取物在维持肠道黏膜完整性方面发挥作用，这是抵御病原体和毒素的第一道防线，使肠道紧密连接更强大，黏液层功能更强。

饲料中的替代品

总之，红藻和绿藻可替代抗生素促进猪在保育阶段的健康生长和生产性能。这些藻类中的生物学活性化合物可促进动物的免疫反应和增强肠道的屏障功能，通过增强猪的抵抗能力，可在无抗生素的生产条件下发挥重要的作用。