丁酸钠替代抗生素在水产上的应用

1、丁酸钠替代抗生素在水产上的应用Document number 980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GGO8丁酸钠替代抗生素在水产动物上 的应用丁酸钠在陆生动物上的研究进展已经广为普及，也因为全球抗生素滥用所造成的抗 药性，欧盟决定于2006年禁止用抗生素作为所谓的生长促进剂添加到饲料中。在 寻找抗生素替代品的过程中丁酸钠山于具有广泛的生物调节作用而逐渐引起人们的关 注。许多科学硏究报告已证实丁酸钠在陆生动物具有以下的作用，例如抑制人类结肠粘 膜发炎及癌症生成；改善禽类的蛋壳品质及减少肉鸡下痢；增长增生猪肠道绒毛、使 肠壁变丰厚；及刺激犊牛瘤胃肌层及突触的生长。至于丁酸钠

2、在鱼类上的应用，可从 以下的试验得到验证。（1）丁酸钠对罗非鱼生长、血液参数及免疫反应的影响（Ahmed 2015）1）试验设计选择健康状况良好的罗非鱼200条,随机分成两个处理组，每个处理组 各100条。对照组饲喂基础日粮，丁酸钠组饲喂基础日粮添加丁酸钠，基础日粮含 有蛋白质陰总能3896千卡/公斤。罗非鱼的喂食量以每日3%鱼体重量喂食；每日分 两餐。2）试验结果表1丁酸钠对罗非鱼的生长表现表2 丁酸钠对罗非鱼肉品质的影响表3 丁酸钠对罗非鱼血清蛋口.血葡萄糖及肝指数的影响 注：肩字母不同表示差异显着（P ）（2）丁酸钠对美洲鳗鲫釆食、生长性能及抗氧化能力的影响（ZhangS, 2011）1

3、）试验设计选择健康状况良好的美洲鳗鲫600条，随机分成三个处理组，每个处理 组设2个重复，每个重复各100条。对照组饲喂基础日粮，丁酸钠1组饲喂基础日粮添加丁酸钠，丁酸钠2组饲喂基础日粮添加丁酸钠。试验预饲 期20天，正 式期6周。2）试验结果表4 丁酸钠对美洲鳗鲫生长情况的影响表5 丁酸钠对美洲鳗鲫肝脏健康情况的影响（3）丁酸钠对淡水鱼生长表现及肠道粘膜结构的影响（Wang 2008）1）试验设计 选择健康状况良好的鲤鱼360条，随机分成四个处理组，每个处理组设 3个重复，每个重复各30条。对照组饲喂基础日粮，另外三个试验组分别在基础日 粮中添加%、的丁酸钠。饲料期60天，每日投饵2次，喂食

4、量为鱼体重的3- 4%o2）试验结果表6 丁酸钠对鲤鱼生长情况的影响 图1丁酸钠增长鲤鱼肠绒毛长度Nuez-Ortin 2011也指出包被丁酸钠对鲍鱼（Phypohthalmus）生长有非常优异的表 现，如下表。注：肩字母不同表示差异显着（P ）在维护肠道健康方面，丁酸盐能抑制陆生动物肠道发炎。当细菌入侵时，单核球/巨 噬细胞产生大量促进发炎的细胞激素（cytokine）如IL-12 （白细胞介素； interleukinl2）及少量 ILTO。IL-12 刺激 T 细胞生成丫 干扰素（interferon- Y ）,肿 瘤坏死因子（TNF, tumornecrosisfactor）及IL2（

5、白细胞介素IL-2）。全都会促使肠 道发炎反应。见图2o图2而丁酸会刺激单核球/巨噬细胞产生IL-10, IL-10反抑制IL-12生成，因此肠道发 炎反应被抑制。见图3o图3水产饲料配方中普遍使用鱼粉及鱼油来促进鱼虾生长，但因这儿十年来全球，鱼粉 鱼油的短缺，迫使科学家寻找植物性蛋口原料以取代鱼粉，如大豆等原料。但大豆有 抗营养因子的缺点(如皂昔、过敏性蛋口等)，会造成鮭鱼、乌颊海鯛、海鲂、鲤鱼及 养分消化率下降及肠炎。(Francis et. al. 2001; Baeverfjord and Krogdahl, 1996; Bonnyaratpalin et. al. 1998;Uran

6、 et. al. 2008; Bonaldo et. al. 2008)。鱼类肠 道发炎的症状包括黏膜组织高度营养化、发炎细胞渗透性的改变、 充血、肠道绒毛变短而影响吸收、营养消化率下降及对其他细菌性疾病抵抗减弱等。所幸丁酸盐也具有抑制水产动物肠道发炎的功效！ Koppe于2009年指出鮭 鱼日 粮中含25%萃取大豆会导致肠炎，而添加丁酸钠可以有效抑制肠道发炎(soy enteritis) o 2006年Owen等人以大豆浓缩在舱鱼进行过敬性试验，日粮 以鱼粉为主 或日粮以大豆浓缩+ 2公斤丁酸钠为主，其结果表明两组生长速度 无统计学上的差 异，表示丁酸钠可弥补大豆浓缩的缺点。JdumePer

7、ez-Sanchez及其团队与西班牙 Instituto deAcuicultura deTorre la Sal(IATS-CSIC)学院和挪 威 University ofL辻e Science用包被丁酸钠在乌颊海鯛作对比实验(设3个重复，90公升水槽， 15幼鱼/槽，试验期9周)。乌颊海鯛幼鱼(25克初重)。实验主要 探讨是在以植物性 蛋口为主的日粮中(内含20%鱼粉及35%鱼油被混合植物油所 取代)，添加丁酸钠是否可 减轻生长负面的影响及植物性引起的肠炎。生长结果表明，丁酸钠明显改善肠道健康 及肠道指数(鱼重/肠道长度)。当我们探讨丁酸盐抑制肠道发炎的机理，可分为3个 方式：(A) 基

8、因控制方式1) 丁酸盐有助某种基因的修饰/改变/表达，使肠道更健康。2) 丁酸盐促进肠 道细胞分化基因的表现，而不是干状细胞增生基因的表现。3) 丁酸盐经 山降低mRNA及蛋口质转译(transcript),来降低增生细胞核内抗原(proliferating cell nuclear antigen; PCNA)的表达。4) 丁酸钠可在后肠道，经山修饰DNA转译因 子(transcription factors)来提供抗发炎因子。如此反馈控制发炎基因的表现，达 到减轻肠道发炎。(B) 促进某种蛋口质的功能丁酸盐改善肠道屏障细菌入侵的功能(intestine barrier function),

9、促进紧密 结合(tight junction)的几种成分基因的表达,如封闭 蛋白(claudin)及紧密连结蛋白 Z0l (tight junction protein Z0-1)基因表达。(C) 丁酸盐改变物质的表达来控制基因丁酸盐也改变IL-7 (interleukin 7), NODI (nucleotide-binding protein oligomerization domain-containing protein 1)t VIM (vimentin), MRC1(macrophage mannose receptor 1), CCL20 (CC motif chemokine 20)的表达，进而促进抗发炎基因的表达。另外，丁酸钠在虾类上也有很广泛的应用。丁酸可用以保护盐水明虾免受病 原性 弧菌感染(等人2006) o在实验室中丁酸可完全抑制明虾弧菌LMG21363生长(in vitro) o图4在明虾体内，丁酸可增加经过弧菌感染两天后的存活率(invivo),见表8：表8 丁酸对明虾经过弧菌感染两天后的存活率的影响 总体而言，丁酸盐在鱼类及虾类上应用的效果可归纳如下：1) 诱食，促进采食量，降低饲料系数；2) 扌是咼鱼肉品质；3）促进肠道绒毛增长