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广东海洋大学教授朱春华:水解单宁成新一代“替抗”之选

2020-06-05 10:37:00  bob最新客户端BOB体育下载网址网  出处:海洋与渔业杂志        浏览量: 14920 次 我要评论
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│朱春华│

广东海洋大学教授、广东省现代农业产业技术体系虾蟹创新团队绿色BOB体育下载网址技术与模式岗位专家。在国内外率先开展凡纳滨对虾淡化BOB体育下载网址技术和罗氏沼虾雄性化育苗技术研究和推广BOB体育下载网址示范,获得了显著的社会和经济效益。

随着科技进步,往水中盲目投入抗生素的做法已逐渐被摒弃。近日,一种比抗生素更有效、更省钱的环境友好型添加剂面世。广东海洋大学教授朱春华、是本次研究的主要负责人,他带领团队完成了植物提取物的筛选与BOB体育下载网址应用研究,为改善对虾BOB体育下载网址成功创制出一道“绿色”良方。

朱春华告诉记者,通过在对虾饲料中添加水解单宁,不仅可以提高对虾的生长性能和抗病力,还能改善BOB体育下载网址水环境,从而达到不使用抗生素的目的,构建“无抗”绿色BOB体育下载网址环境。目前,该研究成果已经进入市场验证阶段,下一步将开始产业化推广应用。

单宁分布广价值高

“随着科技进步,抗生素正逐步被取代。”朱春华指出,近年来,由于bob最新客户端BOB体育下载网址集约化程度不断增加,BOB体育下载网址环境和水环境受到污染,对虾的自身免疫力下降,导致虾病频发,成为制约凡纳滨对虾BOB体育下载网址发展的主要问题。目前,凡纳滨对虾的疾病防治还有BOB体育下载网址户使用抗生素,然而,长期使用抗生素类药物会导致细菌和病毒产生抗药性,绝不是长远之计。为了解决这一问题,朱春华尝试向植物“要药”。

据了解,朱春华主要围绕两个对象开展实验研究:一是凡纳滨对虾,二是水解单宁。水解单宁是什么?可以从哪里获得?“单宁,又称鞣酸,在植物的多个组织器官中都有分布,是一种水溶性酚类化合物,在微热条件下可被弱酸或者在高温下被无机酸分解。”朱春华向记者介绍道,单宁可分为两种,即缩合单宁和水解单宁。其中,缩合单宁被认为是饲料中的抗营养因子,会使动物产生很强的抗营养作用。而水解单宁是没食子酸和葡萄糖氧化反应的产物,生物活性强,有抗菌、抗寄生虫、抗氧化、抗炎等特性。有研究发现,在饲料中添加适量的水解单宁可以延长食物在小肠的滞留时间,促进饲料的消化吸收。

此外,水解单宁还具有“修复”的作用。朱春华补充道,水解单宁能与蛋白质结合生成鞣酸蛋白,该蛋白通过食道到达动物小肠后与碱性肠液相遇,被缓慢分解后释放出了鞣酸,使得动物肠道血管发生收缩。当动物体内有炎症时,服用水解单宁能减少炎性渗出物,使得炎症表面的蛋白质被凝固,形成了一层特殊的保护膜,从而降低肠道内容物对肠道炎症破口的刺激,起到止泻的作用。“水解单宁的好处还有很多,它有极高的研究价值。”

水解单宁可改善对虾体质

在探究水解单宁对凡纳滨对虾的体质是否有提升作用的过程中,朱春华对大量指标进行对比分析。若水解单宁能够让对虾“吃得好”、“病得少”,就证明其有改善体质的作用。

由凡纳滨对虾肝胰腺分泌形成的胰蛋白酶,是虾体内一种重要的消化酶,胰蛋白酶的活性强弱可以很好反映对虾的消化能力的强弱。实验表明,水解单宁对凡纳滨对虾的胰蛋白酶活性具有提升作用,胰蛋白酶的活性更高,虾不仅能“吃得好”,还能“吸收得好”。

碱性磷酸酶和酸性磷酸酶参与动物体的免疫活动,是动物体内两种重要的非特异性免疫酶,在bob最新客户端动物的体液免疫和抗病过程中起到重要的作用。其中,酸性磷酸酶的活性可以代表吞噬细胞的清除异物能力,该酶在虾的血液和血细胞中承担着机体防御的功用。实验表明,在凡纳滨对虾摄食添加水解单宁的饲料的前二十天内,对虾体内的酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性显著提高。免疫力得到增强,对虾自然能够“病得少”。

朱春华总结道,水解单宁具有收敛性,抗氧化性,抑菌性等,能改善动物肠道微生态环境,促进动物生长,提高营养物质的利用率。通过分析讨论,在饲料中添加水解单宁能够提高凡纳滨对虾的增重率,特定生长率,肥满度,且降低肝体比。换言之,水解单宁能够改善对虾体质。

水解单宁优化对虾肠道菌群结构

根据现有研究报道,在bob最新客户端动物肠道中,弧菌是其中一种具有危害性的菌属,常被认为是导致bob最新客户端BOB体育下载网址动物患病的主要病菌之一。“但并不是所有弧菌都对bob最新客户端动物都有害。”朱春华解释道,如发光杆菌属一类的有益菌能对bob最新客户端动物的健康起到积极的作用,因为发光杆菌属大多为异养菌,其参与多种有机物的分解,代谢产物还具有一定的抗菌活性。为了更深入了解水解单宁的抗病机制原理,朱春华对凡纳滨对虾的肠道菌群进行详细分析。

根据记载,单宁具有与动物的肠道微生物及微生物分泌物酶和肠道内源蛋白等相结合的特点,有抗氧化和抗菌的独特功能,同时,也会由于摄入量和生物利用能力不同而同时具有抗营养或毒性作用。

在凡纳滨对虾饲料中添加水解单宁能否改善肠道菌群结构?朱春华通过实验得出了肯定的答案。“具核酸杆菌被认定为具有毒性的条件致病菌,水解单宁能有效抑制包括放线菌、具核酸杆菌、拟杆菌在内的多个菌属。”朱春华补充说道,总体而言,水解单宁有降低菌群多样性,提高丰度的作用。由于蓝细菌在低丰度环境中更容易生长,提高丰度便可抑制蓝细菌生长。在BOB体育下载网址过程中,对虾时常会误食蓝细菌属中的微囊藻,当含有肝毒性的微囊藻毒素进入对虾体内时,即造成大量死亡,水解单宁能缓解这一情况。“优化对虾肠道菌群结构对BOB体育下载网址生产具有重要意义,在这里面,水解单宁是个好帮手。”朱春华如是说道。

自主研发添加剂配方

朱春华选中水解单宁作为替代抗生素的植物添加剂,除了看中它的积极作用,还因为它已有市场应用基础。朱春华表示,在60多年前,欧洲的一些国家和地区就已经有应用水解单宁的实例了。2006年,欧盟开始全面禁止动物饲料生产厂商在动物饲料中添加抗生素,取而代之的是单宁。

近十多年来,我国也不断加大推广力度,开展单宁的商业化生产。但国内外对单宁的应用仅局限于禽畜等陆生动物身上。朱春华猜想,单宁是否也能应用在虾蟹等bob最新客户端BOB体育下载网址中呢?“我们关心的是它的添加能否对对虾BOB体育下载网址环境起到改善和促进的作用,以及能否抗御某些病原。”为了解答上述疑问并进一步摸清规律,朱春华申报了多个与单宁BOB体育下载网址试验相关的课题研究,包括水解单宁对凡纳滨对虾肠道微生物的影响、水解单宁对凡纳滨对虾的生长性能和免疫系统及消化酶活性的影响等。

“广东省现代农业产业技术体系虾蟹创新团队的建立对我的研究起到很大的推动作用。”朱春华介绍,2018年他和团队成员已经着手相关研究,一方面探究水解单宁对凡纳滨对虾生长的影响,另一方面截取了一定区间的单宁添加浓度进行BOB体育下载网址试验,以期寻找经济且实用的浓度应用于生产。他们发现水解单宁在畜禽饲料的添加量最大可达3‰,“参考这个标准,我们选取了1‰ ~3‰的区间范围的添加量进行BOB体育下载网址试验。”创新团队成立为他们的试验创造了更多条件。于是,朱春华便在原试验结果的基础上,再扩宽浓度范围,希望找到最佳添加量。这次,朱春华在0.5‰ ~2‰之间进行BOB体育下载网址试验,在饲料中分别加入0.5‰、1‰、1.5‰、2‰的水解单宁,发现最适宜添加量为1‰。

朱春华指出,比起抗生素,水解单宁在功效和环保方面有显著优势,此外,从成本角度考虑,水解单宁也更胜一筹。“通威等一些大型的企业已经在做验证。”朱春华介绍,水解单宁的开发目前已经进入市场验证阶段,接下来即将进入产业化推广应用。



来源:海洋与渔业杂志
记者:李易珊
美术编辑:周帆
审核:高晓霞

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