罗琳_鱼类肠道健康

北京市水产科学研究所罗琳Email:[e-mail]:13911852716„吸收„消化：仅少数肉食性鱼类有胃„免疫：是鱼类昀大的粘膜免疫器官因此肠道健康对水产动物的生长和健康有重要影响鱼体肠道长度与食性密切相关：植食性的杂食性的肉食性的肠道短（肠体比：猪为14、鸡10、牛25、羊27、鲢鱼6）、简单、消化酶活性差,食物在肠道停留时间比畜禽短草鱼肠道结构左图:肠的盘曲；右图：柱状、杯状细胞镶嵌排列柱状细胞：起吸收作用杯状细胞：分泌消化酶和粘液（倪达书，汪建国）前肠中肠直肠（倪达书，汪建国）草鱼肠道横切面后肠鲫鱼肠道结构M:肌层；L：淋巴细胞层；F：皱褶高度；LP:皱褶间质宽度（王永玲，2011）鱼类肠道结构鲟鱼肠道结构（内有螺旋状的皱褶，称螺旋瓣）（田照辉，2011）杯状细胞分泌一些酶类：分解肽类的酶：氨肽酶、肠肽酶分解核苷的酶：碱性和酸性核苷酶及多核苷酸酶酯酶：脂肪酶、卵磷脂酶糖类消化酶：淀粉酶、麦芽糖酶、异麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶、海藻糖酶和地衣多糖酶等酶的活性与鱼的食性密切相关：杂食性鲤鱼肠液淀粉酶活性明显高于肉食性的鳟鱼、鳕鱼和鲽鱼取食浮游生物和植物碎屑的罗非鱼肠液有很强的地衣多糖酶活性（倪达书，汪建国）昀外层的好氧菌,多为过路菌,游动于肠腔。中间层的兼性厌氧菌,多为条件致病菌,与宿主共栖,为肠道非优势菌群,如:大肠杆菌和肠球菌等，平衡时无害昀里层紧贴肠壁的专性厌氧菌为肠道优势菌群,与宿主是共生关系；水产动物肠道厌氧菌超过99%,好氧菌和兼性厌氧菌约占1%不同鱼类之间,肠壁的好氧菌总数差别很大而厌氧菌总数差别不大：鲢肠壁好氧菌总数是鲫肠壁好氧菌总数的37倍,厌氧菌总数：昀大数乌鳢仅为昀小数鳊的1.7倍乳酸菌和双歧杆菌是水产动物肠壁常驻优势菌群提供屏障作用生物屏障阻止并排斥病原菌定植，维护肠道正常的微生物平衡产生胞外物质防御外来菌入侵营养功能营养功能分泌酶合成维生素合成短链脂肪酸蛋白酶纤维素酶脂肪酶大肠杆菌VK链球菌VC双岐杆菌VB乙酸丁酸丙酸免疫调节功能：有免疫活性细胞，抗体系统等六、影响水产动物肠道健康的因素饲料原料病害毒素1、饲料原料饲喂大西洋鲑(SalmosalarL.)和虹鳟(Oncorhynchusmykiss)大豆日粮会引起2种鱼后肠肠道微观结构的变化，包括粘膜下层淋巴细胞浸润和粘膜皱襞上皮细胞可吸收空泡排列紊乱及皱襞间质轻微变宽。可能是大豆中的某些致敏原和小肠壁上皮细胞表面特异受体结合，诱使肠粘膜发生炎症反应。（Refstie,2005;Heikkinen,2006）豆粕对大西洋鲑（上图）和虹鳟（下图）肠组织结构的影响1.白鱼粉组肠道褶壁结构完整,上皮细胞细胞核整齐排列在细胞基部,纹状缘完整;2.血粉组后肠皱襞微绒毛散乱,脱落,上皮细胞核排列紊乱,甚至溶解,固有层炎症细胞浸润;3.羽毛粉组后肠褶壁纹状缘变矮,上皮细胞核排列紊乱,杯状细胞数量显著增多,炎症细胞大量浸润;4.双低菜粕组后肠黏膜上皮出现大面积的破损和脱落现象,上皮细胞核排列紊乱,固有层变宽,毛细血管破裂出血,固有层炎症细胞浸润;5.高筋粉组肠道褶壁结构完整,上皮细胞细胞核整齐排列在细胞基部,纹状缘完整;6.米糠组肠道褶壁结构完整,上皮细胞细胞核整齐排列在细胞基部,纹状缘完整;7.虾糠粉组肠道褶壁结构完整,上皮细胞细胞核整齐排列在细胞基部,纹状缘完整。（韩庆炜等，2011）7种饲料原料对鲈鱼肠组织结构的影响（7:3消化率实验料投喂70天）2、病害‡病毒（
）肠细胞脱落（上图），肠细胞肿大变圆（下图）(R.J.Roberts)‡细菌‡寄生虫（肠道孢子虫）（江草周三）‡寄生虫（鞭毛虫）（浦和茂彦）3、毒素大豆皂甙对异育银鲫肠道形态结构的影响（大豆皂甙）（张伟，2010）豆粕组X1000.24%皂甙组X300①鱼粉组肠道皱襞表面光滑，皱襞排列整齐；肠道截面上绒毛较长且排列整齐。②豆粕组肠道皱襞表面附着物多，皱襞间隙宽，皱襞上肠道绒毛密度小，肠道截面上绒毛排列不整齐。③高剂量大豆皂甙添加组皱襞上附着物也较多，皱襞排列不紧密且间隙较鱼粉组要大。大豆皂甙添加组黏膜皱襞上的微绒毛短于鱼粉对照组。鱼粉组X1000.16%皂甙组X20000鱼粉组X200000.72%皂甙组X300大豆皂甙和大豆异黄酮对异育银鲫肠道形态结构的影响（大豆皂甙与大豆异黄酮之间存在协同作用）（张伟，2010）豆粕组X100鱼粉组X5000①鱼粉组肠道皱襞表面光滑，皱襞排列整齐；皱襞上肠道绒毛密度大，肠道截面上绒毛较长且排列整齐。②豆粕组肠道皱襞表面附着物多，皱襞上肠道绒毛密度小，肠道截面上绒毛排列不整齐。③大豆异黄酮与大豆皂甙混合添加组皱襞上附着物较多，黏膜皱襞受损，且有糜烂的现象。鱼粉组X1000.225%异黄酮+0.2%皂甙组X300鱼粉组X3000.36%异黄酮组X5000饲料中黄曲霉毒素B1和脱氧雪腐镰刀菌烯醇对鲤鱼的联合毒性与对照组相比，各试验组鲤鱼的肠道均出现不同程度的变化，且均表现为卡他性肠炎症状。显微镜下可见肠黏膜脱落、绒毛萎缩，黏膜上皮变性、脱落，杯状细胞显著增多，并有大量浆液渗出和嗜中性粒细胞、淋巴细胞浸润。从肠道病理切片来看，两种毒素同时存在时对肠道绒毛的影响更大1:对照组;2:0.05mg/kgAFB1;3:0.1mg/kgAFB1;4:1mg/kgDON;5:5mg/kgDON;6:0.05mg/kgAFB1+1mg/kgDON;7:0.05mg/kgAFB1+5mg/kgDON;8:0.1mg/kgAFB1+1mg/kgDON;9:0.1mg/kgAFB1+5mg/kgDON（何成华等，2010）六、如何改善水产动物肠道健康抗生素微生态制剂酶制剂酸化剂中草药1、抗生素‡直接调控作用：„降低肠道微生物的总菌数；„对肠道病原微生物进行竞争性排斥，减少有害微生物在肠道的增殖和粪便中的排泄‡间接调控作用：„减少肠道维持需要；„降低免疫应答和亚临床疾病的发生；„减少抑制生长的病原微生物的代谢产物产生黄霉素对草鱼中肠形态结构的影响（邱燕，2010）右：黄霉素组中肠粘膜皱褶X300左：基础料中肠粘膜皱褶X3000.36%异黄酮组X5000左：基础料中肠粘膜微绒毛X20000右：黄霉素组中肠粘膜微绒毛X20000右：黄霉素组中肠粘膜微绒毛X30000左：基础料中肠粘膜微绒毛X30000‡抗生素的副作用：„产生耐药菌株„产生药物残留„杀死肠道中有益微生物菌群„降低动物免疫机能，导致免疫抑制疾病„抗生素间的相互颉颃„抗生素剂量超标后的中毒„抗生素和其他添加剂间的不良互作„环境污染在微生态学理论指导下，调整微生态失调，保持微生态平衡，提高宿主健康水平的正常菌群及其代谢产物和选择性促进宿主正常菌群生长的物质制剂总称。2、微生态制剂益生元益生菌合生元肠道益生菌作用机理：分泌抑菌物质抑制病原菌增长：乳酸菌与病原菌争夺营养或附着位点，抑制其他微生物的生长：溶藻胶弧菌、乳酸菌防止有毒物质胺和氨的积累：乳酸杆菌、链球菌、芽孢杆菌刺激免疫系统，提高免疫力：芽孢杆菌、光合细菌、重组酵母菌、乳酸菌2.1益生菌枯草芽孢杆菌对草鱼中肠形态结构的影响（邱燕，2010）左：基础料中肠粘膜皱褶X300左：1000mg/kg组中肠粘膜皱褶X300右：1500mg/kg组中肠粘膜皱褶X300左：2000mg/kg组中肠粘膜皱褶X300右：2500mg/kg组中肠粘膜皱褶X300各试验组皱襞高度均高于基础组，其中1500mg/kg、2500mg/kg组显著高于基础组。各试验组皱襞宽度基本高于基础组。枯草芽孢杆菌对草鱼中肠形态结构的影响（邱燕，2010）左：1000mg/kg组中肠粘膜微绒毛X20000右：1500mg/kg组中肠粘膜微绒毛X20000左：2000mg/kg组中肠粘膜微绒毛X20000右：2500mg/kg组中肠粘膜微绒毛X20000左：基础料中肠粘膜微绒毛X20000z各试验组微绒毛高度均高于基础组，其中1000mg/kg、2500mg/kg组显著高于基础组z各试验组微绒毛宽度均显著高于基础组z各试验组微绒毛密度均高于基础组z枯草芽孢杆菌能够促进草鱼肠道微绒毛的生长发育，通过显著增加微绒毛高度、宽度，并增加其密度来增加肠道的吸收面积，增强肠道的吸收能力，提高饲料利用率，从而促进草鱼的生长。益生元又称化学益生素,是指能选择刺激肠内一种或几种有益菌生长繁殖,而且不被宿主消化的物质。应具备的条件:在胃肠道内部既不能水解,也不能被吸收;能选择性刺激肠内有益菌(双歧杆菌和乳酸菌等)生长繁殖并激活其代谢功能;有益于肠内健康优势菌群的构成和数量;能起到增强宿主机体健康的作用2.2益生元益生元种类：功能性寡糖：不能被动物体消化吸收，但却为双歧杆菌等肠道有益菌增殖所需的由2－10个单糖通过糖苷键连接形成直链或支链的一类糖甘露寡糖、果寡糖、α－寡葡萄糖、寡乳糖、寡木糖、β-寡聚葡萄糖、低聚焦糖、反式半乳寡糖，大豆寡糖……微藻螺旋藻、节旋藻天然中草药或其提取物：黄芪多糖等„在体内能直接抑制或杀灭病原菌而间接地扶植正常菌群生长，充分发挥生物拮抗作用，将病原菌排除体外避免应用抗生素而产生的药物残留和耐药性A-B:海鲷前肠透射电镜对比照片投喂甘露寡糖（B）的鱼体肠道微绒毛明显比对照组（A）的长E：上皮细胞；MV：微绒毛Dimitroglouetal.Aquaculture2010;300:182-188C-D:海鲷后肠扫描电镜对比照片投喂甘露寡糖（D）的鱼体其肠上皮细胞表面的微绒毛明显比对照组（C）的致密第4周时各组鱼肠道石蜡切片1．G0组;2．G200组;3．G400组;4．G800组;5．G800组;6．G1000组;M.肌层;MF.黏膜皱襞;SM.黏膜下层。（张荣斌等，2012）低聚木糖对奥尼罗非鱼肠道形态的影响第4周G400组和G1000组皱襞面积显著高于对照组，G800组和G1000组肌层厚度显著高于对照组第8周时各组鱼肠道石蜡切片(×10)1.G0组;2.G200组;3.G400组;4.G800组;5.G800组;6.G1000组;M.肌层;MF.黏膜皱襞;SM.黏膜下层。第8周时各添加组皱襞面积均显著高于对照组，各添加组肌层厚度均显著高于对照组，G800组显著高于其他各组（张荣斌等，2012）合生元作用机制通过直接增加肠道有益菌来改善宿主肠道微生态的平衡，从而达到宿主机体保健和疾病防治的目的通过益生元的作用特点来强化益生菌的作用效果2.3合生元益生元益生菌合生元3、酶制剂作用途径降低食物粘度，提高养分消化率破碎细胞壁消除可溶性非淀粉多糖酶对内源性消化酶的抑制作用减少肠道有害微生物的数量分解产生的寡糖可增强机体免疫力消除饲料原料的抗营养因子补充内源性消化酶的不足小麦基础饲料添加木聚糖酶对尼罗罗非鱼肠道的影响1~4.前肠皱壁SEM图,依次为对照组、0.05%木聚糖酶组、0.10%木聚糖酶组%和0.15%木聚糖酶组,1,2,3中箭头示食糜颗粒;（聂国兴等，2007）5~8.中肠皱壁SEM图,依次为对照组、0.05%木聚糖酶组、0.10%木聚糖酶组%和0.15%木聚糖酶组9~12.后肠皱壁SEM图,依次为对照组、0.05%木聚糖酶组、0.10%木聚糖酶组%和0.15%木聚糖酶组酶制剂在水产上使用中存在的问题pH值加工温度解决方案开展基因重组，开发耐高温和不同昀适pH值的酶制剂添加保护剂，提高酶耐热能力葡聚糖和海藻糖镁和锌无机盐开发多种添加工艺和添加方法耐高温的微包工艺后喷涂工艺：后喷涂设备、投喂前喷涂、真空喷涂预处理原料，不参与加工过程用产酶益生菌替代4、酸化剂作用机理刺激鱼类的味觉，有诱食作用降低胃肠道pH值，提高消化酶活性调控胃肠道微生物菌群平衡；使内环境适宜乳酸杆菌等有益菌的生长繁殖，同时改变有害菌群的生存环境，抑制或直接杀灭有害菌群参与体内代谢，促进微量元素的吸收柠檬酸能促进鱼体对钙、磷、镁、铁、锰等的吸收4、酸化剂种类：以有机酸为主一类通过降低胃肠道环境的pH值来达到间接降低有害病菌数量的作用：富马酸、柠檬酸、苹果酸和乳酸等一类除上述作用外还通过破坏病原菌