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管理肠道健康 · 实现无抗养殖. —— 霉菌毒素及仔猪腹泻的防控心得. 孙进华 博士、副研究员 东北农业大学动物科技学院. 引起仔猪腹泻的原因. 一、非传染性腹泻 ■ 营养性 ■ 生理性腹泻 ■ 应激性腹泻 仔断奶换料腹泻 大多数人认为断奶腹泻是由于换料应激造成的,其实不够准确。 酶系发育不健全,蛋白酶、脂肪酶配方设计要求仔猪易消化的营养物质。. 仔猪出生后消化酶的变化动态. 引起仔猪腹泻的原因. 二、传染性腹泻 (病原性) 病原菌引起: 1、 细菌性腹泻(主要是革兰氏阴性菌)
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管理肠道健康·实现无抗养殖 ——霉菌毒素及仔猪腹泻的防控心得 孙进华 博士、副研究员 东北农业大学动物科技学院
引起仔猪腹泻的原因 一、非传染性腹泻 ■ 营养性 ■ 生理性腹泻 ■ 应激性腹泻 仔断奶换料腹泻 大多数人认为断奶腹泻是由于换料应激造成的,其实不够准确。 酶系发育不健全,蛋白酶、脂肪酶配方设计要求仔猪易消化的营养物质。
引起仔猪腹泻的原因 二、传染性腹泻 (病原性) 病原菌引起: 1、细菌性腹泻(主要是革兰氏阴性菌) 2、病毒性腹泻 3、寄生虫性腹泻 4、霉菌毒素性腹泻
细菌性腹泻 主要致病菌: 大肠杆菌(黄、白痢)、沙门氏菌(副伤寒)、产气荚膜梭菌(红痢)、痢疾密螺旋体 (猪痢疾)。 致病机理: 致病菌能够吸附于肠粘膜绒毛细胞的表面,破坏小肠绒毛上皮细胞细胞; 影响营养物质消化吸收; 产生的毒素造成小肠脱水。
普通防控措施 添加抗生素 ■ 过量添加造成药物残留、危害人类健康;同时造成小肠绒毛及隐窝的破坏,抑制后期仔猪生长; ■ 常量添加效果不够明显,并且持续反复刺激容易造成耐药性的产生。
普通防控措施 改善养殖环境 ■ 养殖环境不是饲料企业所能控制的; 肠道环境 ■ 肠道环境 添加益生菌在饲料生产过程中损耗过大,效果不够明显。
霉菌毒素引起的腹泻 ■ 霉菌毒素破坏肠绒毛上皮细胞,造成营养物质消耗吸收受阻、直肠温度升高。 ■ 引起脱水、呕吐、粘膜炎、消瘦、腹泻。 ■ 主要引起腹泻的毒素:赭曲霉毒素(OTA) 、烟曲霉毒素(FUM) 、呕吐毒素(DON)等。
霉菌毒素 ■ 霉菌毒素是谷物或饲料中霉菌生长产生的次级代谢物。主要危害:致癌性、致突变性、致畸胎性、致雌激素异常、致出血、免疫毒性、肾毒性、肝毒性、皮肤毒性及神经毒性等 ■ 美国2002年就已经将霉菌毒素列为饲料安全的第二大危险因素。 ■ 大多数霉菌毒素在动物采食饲料后的30分钟内,就会释放到消化道中,小肠是霉菌毒素吸收的主要场所。
影响畜牧业的霉菌毒素种类 ■ 黄曲霉毒素(Aflatoxins,AFB1) ■ 玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEA) ■ 呕吐毒素(Vomitoxin DON) ■ T—2毒素(T-2 Toxin) ■ 赭曲毒素(Ochartoxins OTA) ■ 烟曲霉毒素(Fumonisins,FUM)
霉菌毒素认识误区 1、原料外观很好,没有霉菌污染变化(原料的隐蔽性); 2、养殖场没有表现霉菌毒素的症状(危害的隐蔽性); 3、只认为发生黑变是发霉(不知道霉变也有白变,红变); 4、只知道原料储存时发霉,不知道原料在田间已经污染霉菌。
霉菌污染现状 ■ 玉米100%被霉菌污染,只是程度不同而已 ■ 受目前整体环境影响,已经不存在无污染的地区 ■ 传统认为北方干燥没有霉菌的概念,是完全错误的,玉米采购标准由霉粒2%以下,放宽至5%
常规清除方法 1、物理脱毒: 高温、水洗、剔除、辐射等(费时、费力、费钱,不便规模操作); 无机吸附剂:铝硅酸盐类矿物吸附剂,利用多层空间结构和表面形成的离子极性,吸附具有相同离子极性的霉菌毒素,对于没有相同极性和非极性的霉菌毒素吸附能力很差; 有机吸附剂(甘露聚糖、酵母细胞壁)吸附霉菌毒素。其对极性和非极性的霉菌毒素都有广泛的吸附作用。
常规清除方法 2、化学脱毒: 氯气、氨气、氢氧化钠、氢氧化钙、次氯酸钠等(可减少少量的霉菌毒素,但会造成二次污染)。
常规清除方法 3、生物脱毒: 微生物(乳酸杆菌等)、酶制剂(脂类氧化酶、葡萄糖氧化酶等)。
如何保持肠道健康 如何更好的解决霉菌毒素污染? 如何更科学的防治仔猪腹泻?
亿霉脱 了解一个新产品 ——亿霉脱 霉菌毒素吸附与抗腹泻双重功效
亿霉脱特色结构成分 ■ 结构成分一 埃洛石为含水层状硅酸盐矿物,其显微结构为纤细型弯曲管状结构,这种管状结构对霉菌毒素具有优异的吸附固定作用,不受霉菌毒素自身极性影响,因而对于 ZEA等非极性的霉菌毒素具有良好的吸收效果。
亿霉脱特色结构成分 ■ 结构成分二 高络合有机酸载铜蒙脱石 强大的比表面积,对具有极性的霉菌毒素具有高效吸附及强有力的杀菌能力。
亿霉脱特色结构成分 ■ 结构成分三 酵母细胞壁提取物、甘露聚糖等多种有效成分。 提升免疫,修复动物受损脏器,恢复器官生理机能。
亿霉脱载体选择 ■ 蒙脱石是天然的层状硅酸盐纳米材料,每层厚度仅1 nm,颗粒细小,比表面积巨大,每立方毫米(半个米粒)能容纳三千亿个颗粒,每克粉剂就能覆盖110平米的篮球场大小的消化道表面,可加强黏膜屏障的作用;加上蒙脱石的不均匀电荷特性,基本层中带负电,层间带正电,使得蒙脱石具有强大的吸附能力。
亿霉脱载体选择 ■ 蒙脱石
生产工艺流程图 ■ 提纯 ■ 酸溶 ■ 酸洗 ■ 络合、加载
因蒙脱石硅氧四面体和八面体组成的层结构,层结构之间是易于被取代的阳离子层,将多核[Cu(AIO)n(H2O)4-n]Χ+络离子替代蒙脱石层间的Ca2+、Na+等离子,同时Cu2+离子还可进入蒙脱石Si-O四面体晶内孔和八面体中的空位,从而导致蒙脱石电价失衡,使矿物带有正电荷。而大多数细菌细胞壁表面带有负电荷,载铜蒙脱石与细菌之间的静电引力,能使细菌能够更有效地被大量吸附在矿物表面 。 蒙脱石、亿霉脱、大肠杆菌在pH为6时的Zeta电位分别为-21mV、928mV、-22mV 。 亿霉脱加载工艺特点
■有效的杀菌功能 ■有效的粘膜保护功能 ■强大的吸附脱霉、解毒能力 同时解决霉菌毒素污染及仔猪细菌性腹泻,有效地保护仔猪小肠绒毛和隐窝。 亿霉脱的优势
亿霉脱的杀菌作用 ■ 实验1:大肠杆菌培养实验结果显示: 培养液中天冬氨酸氨基转移酶、乳酸脱氢酶、丙氨酸氨基转移酶活性显著升高 。 在正常情况下,细菌胞内酶很少释放到菌体外,只有当细菌细胞膜结构发生变化,通透性明显增强时,胞内酶才能释放到菌体外。 加入亿霉脱 (终浓度2ug/ml)
亿霉脱对天冬氨酸氨基转移酶、丙氨酸氨基转移酶、乳酸脱氢酶的影响亿霉脱对天冬氨酸氨基转移酶、丙氨酸氨基转移酶、乳酸脱氢酶的影响
杀菌原理 ■杀菌原理: 亿霉脱主要成分之一高络合酸洗载铜蒙脱石带有较高的正电荷,大肠杆菌细菌表面带有负电荷,库仑力的作用下,大肠杆菌被吸引到MMT-Cu表面,MMT表面富集的Cu2-使细菌细胞膜通透性增加或受损严重,酶从菌体内大量释放出来,从而导致细菌死亡。
亿霉脱的粘膜保护作用 ■ 实验2: Caco-2细胞 是体外培养的肠上皮单层细胞 病原菌选用E.coli K88、S.choleraesuis
裂解细胞 用Hankˊs液洗 计数 亿霉脱的粘膜保护作用 ①病原菌吸附实验 亿霉脱 加入病原菌 分别培养1、3、6h DMEM 加入病原菌 Caco-2细胞 分别培养1、3、6h 涂板
亿霉脱对病原菌吸附Caco-2细胞的影响 用 MMT-Cu 处理过的 Caco-2 细胞,使病原菌 E.coli K88和 S.choleraesuis 被的数量明显增加,与对照组相比,差异显著。 吸附的病原菌是否能够入侵细胞?
庆大作用 裂解细胞 涂板 洗 计数 用Hankˊs液洗 亿霉脱的粘膜保护作用 ②病原菌入侵实验 亿霉脱 加入病原菌 分别培养1、3、6h DMEM 加入病原菌 Caco-2细胞 分别培养1、3、6h
亿霉脱对病原菌吸附Caco-2细胞的影响 对照组病原菌入侵到 Caco-2 细胞内的数量并随时间的延长入侵数量在增加。而用亿霉脱处理过的 Caco-2 细胞,均可明显减少 E.coli K88和 S.choleraesuis 侵入到 Caco-2 细胞内的数量,与对照组相比,差异极显著。并随着作用时间的延长,可持续抑制E.coli K88、S.choleraesuis的入侵。
亿霉脱对病原菌吸附Caco-2细胞的影响 入侵致病菌对细胞的破坏情况?
分别在1、3、6h取培养液 检测LDH活性 亿霉脱的粘膜保护作用 ③病原菌对细胞的破坏试验 用培养基中LDH 的活性来判断细胞膜的完整性 DMEM DMEM 分别培养1、3、6h C 加入病原菌 DMEM Caco-2细胞 分别培养1、3、6h Ⅰ 亿霉脱 加入病原菌 分别培养1、3、6h Ⅱ
检测1、3、6h培养液中LDH的含量 对照组为正常培养Caco-2细胞,试验组Ⅰ为致病菌感染组,试验组Ⅱ为添加亿霉脱致病菌感染组。 检测1、3、6h培养液中LDH的含量
电镜扫描细胞表面 图 A 表示正常生理条件下的 Caco-2 细胞表面绒毛密集而整齐; 图 B 表示加入亿霉脱后,可见细胞表面有一层膜状物覆盖,好象与外界形成一层屏障,绒毛仍然排列整齐、致密。
电镜扫描细胞表面 图 C,D 可见,当E.coli K88和 S.choleraesuis 粘 附 于 Caco-2 细 胞 上时,可见绒毛萎缩而凌乱,绒毛变短,甚至细胞上绒毛已脱落,而且细胞破裂。表明 E.coli K88和 S.choleraesuis 粘附肠上皮细胞后,可破坏细胞的完整性,使细胞死亡。 由于致病菌粘附细胞后,可分泌一种不利于细胞存活的毒素从而破坏细胞膜的完整性,使细胞绒毛受损。
电镜扫描细胞表面 从图 E,F 可见,亿酶脱与 Caco-2 细胞共同温育后,E.coliK88和 S.choleraesuis 再粘附细胞时,可见绒毛排列依旧很整齐、致密,肠上皮细胞完好。 这充分说明亿霉脱,能阻止病原菌对消化道粘膜的侵害,维护消化道正常的生理功能。
粘膜保护机理 是由于亿霉脱主要成分之一是高络合酸洗载铜蒙脱石(MMT-Cu),它能连续覆盖在肠上皮细胞表面与糖蛋白结合,又由于它们表面 Zeta电位的不同,对病原菌具有较强的吸附作用,可将病原菌固定在其表面,从而阻止细菌进入到肠细胞内( 因为不能再与肠上皮细胞上的受体结合)。而且 MMT-Cu 中的 富集表面的高浓度Cu2+可将病原菌杀死。
亿霉脱体外对四种病原菌及两种肠道有益菌杀菌作用 亿霉脱对六种细菌的最小抑菌(MIC)和杀菌浓度(MBC)