表1 国内非洲猪瘟疫情统计表
近期，非洲猪瘟引起了全社会的关注。自今年8月3日我国首例非洲猪瘟疫情爆发以来，至9月22日，已于九省发生24起非洲猪瘟疫情（统计仅截至9月10日，患病猪共1689头，其中897头死亡，见表1，数据整理自农业农村部网站）。 9月11日，农业农村部发出通知，要求与发生非洲猪瘟疫情省相邻的省份（自治区、直辖市）暂停生猪跨省调运，并暂时关闭省内所有生猪交易市场。
非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒（DNA病毒）引起的，能够感染家猪、野猪和软体蜱虫的传染性极强的出血性疾病，无性预选，所有年龄的猪都易感，临床上与古典猪瘟非常相似。急性非洲猪瘟猪发病后2-10天内死亡，病死率可高达100%。目前还没有研制出有效的疫苗。非洲猪瘟虽然不是人畜共患病，但还是让消费者产生了一定的恐慌情绪，更是对生猪养殖者、养猪行业及饲料、兽药、环保等相关行业的极大挑战。非洲猪瘟在带来了损失的同时，也给我们带来了思考，面对非洲猪瘟等疾病，我们要增强猪的免疫力。
来源于酵母细胞壁的甘露寡糖能够吸附病原菌、改善肠道健康、调控和改善免疫系统，提高动物生产性能，增强动物的免疫力。 本文以一种甘露寡糖产品 —— 奇力素（Actigen®，奥特奇公司）为例，来详细说明甘露寡糖提高动物免疫力，促进动物健康的机制。
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什么是奇力素
奇力素精选于酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）1026细胞壁外壁的部分高活性、较强功能性甘露寡糖，是一种功能性添加剂。 在提高动物的生产性能、繁殖性能和免疫能力上，以及促进动物健康上有较好作用。此外，大量试验研究表明，奇力素在不影响生产性能和动物健康水平前提下，能够替代抗生素应用。因此，在限制使用抗生素的大趋势下，奇力素具有广阔的应用潜力。
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奇力素对病原菌的吸附作用机理及阐释
大肠杆菌和沙门氏菌等病原菌带有I型菌毛，I型菌毛由染色体上主要结构基因fim或Pil以及相关基因簇编码，具有良好的免疫原性，是一种分子量在17-18 kD之间的蛋白纤丝，为甘露糖敏感血凝性菌毛，能与动物细胞表面的甘露糖受体特异性结合，且无宿主特异性，可以结合任何动物消化道、呼吸道、泌尿生殖道等组织，引起病原菌感染，对动物的健康造成威胁。如在动物饲料中外源添加甘露寡聚糖，利用其结构上的类似性，可“欺骗性”为细菌菌毛识别和结合。该占位性结合可使得病原菌没有足够识别和结合位点与动物细胞表面的甘露糖受体结合。同时，形成的甘露糖—病原菌复合物作为抗原，激活机体非特异性免疫，最终将病原菌排到体外。这一过程减少了病原菌的粘附，将病原菌无害化，消除了其对机体的威胁。
甘露糖及其衍生聚合物的生物活性决定着其凝集病原菌的效果。那么，哪些因素会影响甘露糖衍生聚合物的生物活性？
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甘露糖衍生聚合物浓度
糖原组学的研究证实，甘露糖的总浓度与其生物活性并不相关。凝集速率系数法（Agglutination Rate Coefficient，ARC）是一种检测甘露寡糖与病原菌的凝集速率和凝集程度的可靠方法，ARC数值越大，表示凝集的速率越快。表2列举了不同甘露糖含量的产品结合病原菌的功效， 由表可知，ARC结果为通过的S-2产品，其甘露糖的含量仅为23.3%，而甘露糖含量最高的两种植物来源甘露糖产品K-1和K-2，其凝集效果却十分微弱。说明高甘露糖含量并不意味着结合病原菌的能力强。
表2 不同甘露糖含量产品结合病原菌的功效
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甘露糖衍生聚合物的形式
有大量的研究已经表明，不同形式的甘露寡糖结合病原菌的能力不同。D-甘露糖-6-磷酸几乎不具有结合I型菌毛大肠杆菌的能力，纯D-甘露糖与α-1,3-甘露糖结合病原菌的效果相似，好于α-1,6-甘露糖，而结合病原菌能力最强的是带有α-1,3和α-1,6支链的甘露糖形式，这种特定形式的甘露寡糖结合I型菌毛大肠杆菌的能力是纯D-甘露糖形成的甘露寡糖的37.5倍（表3）。
表3 不同甘露聚糖化合物对I型菌毛大肠杆菌相对结合量的影响
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甘露糖衍生物的来源
在选择产品时，甘露糖的形式比含量更重要，酵母是影响甘露糖形式的很重要的因素之一。假丝酵母来源的甘露寡糖是α和β连接的甘露聚糖混合物，且高度磷酸化， 由表3可知，β连接的甘露聚糖几乎不具有结合致病菌的能力。酿酒酵母来源的甘露寡糖是α-1,6-糖苷键键合为主链，α-1,2-糖苷键和/或α-1,3-糖苷键键合为支链形成的甘露聚糖，具有良好的结合病原菌的能力。此外，酿酒酵母不同菌株、不同生长阶段、不同年龄、不同培养条件和加工工艺，都会影响碳水合化物的结构，进而具有不同的凝集病原菌的能力。
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奇力素/奥奇素具有良好的凝集病原菌的能力
奇力素来自于酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）1026菌株，经过特殊工艺培养加工，具有良好的凝集病原菌的能力。奥奇素则是奇力素的初代产品，利用ARC技术进行奥奇素和某竞品对沙门氏菌凝集作用的试验，试验过程是可视化的，可以清楚的看到奥奇素和竞品凝集沙门氏菌的过程。如图1，奥奇素在试验经过1分钟后就开始凝集沙门氏菌，在第8分钟，奥奇素的凝集作用明显。奥奇素经提纯后可获得升级产品奇力素，对病原菌的凝集作用更加显著。 有大量的试验证明，奇力素对沙门氏菌和大肠杆菌具有良好的吸附作用，可以减少这些致病菌对肠道的吸附，起到保护肠道的作用。
图1 利用ARC验证奥奇素对沙门氏菌的凝集作用
A：某竞品与沙门氏菌 B：奥奇素与沙门氏菌
除了上面的诱骗效应，奇力素还可以通过电荷吸附病原菌。在肠道中，酵母菌带正电，细菌带负电，通过正负电荷相互吸引来吸附病原菌。诱骗效应与电荷吸引作用确保了奇力素能很好的吸附病原菌。
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奇力素能够改善肠道健康
肠道形态完整性和肠道菌群多样性对肠道健康至关重要，肠道健康意味着更高的饲料利用率、更好的免疫功能和更大的经济回报。
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肠道形态完整性
绒毛长度、隐窝深度以及两者的比值是反应肠道形态的三个主要指标。肠绒毛是肠道固有层和肠上皮共同凸向肠腔形成的指状突起，其表面是一层单层的肠上皮细胞，绒毛更长，表面积更大，对营养物质的消化和吸收能力就更好；隐窝是肠绒毛根部下陷至固有层而形成的管状腺，肠上皮细胞在隐窝产生，沿着绒毛移动到顶部，隐窝越深，细胞移动的距离越长，肠细胞成熟的速度越慢，所消耗的营养和能量也就越多，效率越低。因此，形态完整的肠道绒毛高、隐窝浅、绒毛高度与隐窝深度的比值大。位于绒毛上皮层的杯状细胞可以分泌形成黏液层的黏蛋白，后者具有润滑和保护作用。
试验表明，奇力素能够增加猪、肉鸡、南美白对虾等畜禽和水产动物的肠道绒毛高度，降低隐窝深度，增加肠上皮表面积，促进营养物质的吸收和转化。此外，一些试验的结果显示，奇力素可以增加小肠中杯状细胞的数量和面积，促进黏蛋白的分泌，有利于固有免疫系统的发育。
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肠道菌群多样性
肠道菌群多样性是肠道健康的关键。致病菌感染和抗生素使用会打破肠道菌群的平衡状态，引起微生态失调，降低肠道菌群多样性，减少饲料的消化和转化，损害肠道健康。减少致病菌感染、减小抗生素抗性是增加肠道微生物多样性的两种有效途径（图2）。 奇力素能够吸附大肠杆菌和沙门氏菌等致病菌，减少其对肠道的吸附和破坏；可以削弱抗生素抗性，降低抗生素使用导致的肠道菌群多样性减少。 近期有试验表明，奇力素将产超广谱β-内酰胺酶（ESBL）大肠杆菌对头孢噻肟和氨苄青霉素的最小抑菌浓度（MIC）从≥45 µg/mL减至4.5 µg/mL。通过增加肠道菌群多样性，我们也可以开启消除抗生素抗性的进程，这是奇力素在发挥调节肠道功能作用过程中的一个额外效益。
图2 奇力素调节肠道菌群多样性的机制
营养基因组学的研究结果表明，奇力素改善了与肠道消化有关的基因蔗糖酶-异麦芽糖酶、脂肪酶和Ω-肽酶的表达（图3）。
图3 奇力素改善与肠道消化有关的基因表达
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奇力素能够调控和改善免疫系统
奇力素可以刺激抗原的呈递，进而促进免疫球蛋白的分泌和巨噬细胞的吞饮作用，有利于非特异性免疫的建立和病原菌的排出。 有研究表明，仔猪日粮中添加奇力素会改善其生产性能和免疫状态；此外，母猪妊娠和哺乳期日粮中添加奇力素，提高了初乳和乳中免疫球蛋白G（IgG）的浓度，激活了组织发育和免疫相关通路，有利于仔猪免疫系统和肠道的发育，同时缩短了母猪断奶至发情间隔，对动物的生产性能具有持久的益处。
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小结
奥特奇甘露寡糖产品历经近30年的科学研究，通过了全球1000多项大学、科研机构及养殖场验证，有733篇文章发表，是行业内经过证实的提高动物健康和生产性能的天然甘露寡糖添加剂，被国际质量保证协会（QAI）批准在有机日粮中使用。NRC—猪营养需要（1998/2012版）中有关甘露寡糖作为功能性寡糖和功能性纤维进行推荐时，相关的模式产品就是奥特奇的甘露寡糖产品。
奇力素具有有效减少病原菌吸附、增强机体免疫功能、改善肠道健康、减少抗生素抗性等作用，能够提高动物生产性能，增强动物免疫力，促进猪的健康，进而带了更大的经济回报。
（来源：奥特奇中国）
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