浅议“分子自组装植物提取物”对提高猪非特异性免疫和清除毒素的作用

郁春，杨德明，张世新，蓝洪

（1.乾元浩生物股份有限公司北京100070；2.云南瑞特农牧发展有限公司云南昆明650217；3.北京中农劲腾生物技术股份有限公司北京102206）

浅议“分子自组装植物提取物”对提高猪非特异性免疫和清除毒素的作用

郁春1，杨德明2，张世新3，蓝洪3

（1.乾元浩生物股份有限公司北京100070；2.云南瑞特农牧发展有限公司云南昆明650217；3.北京中农劲腾生物技术股份有限公司北京102206）

含多糖、黄酮、壳聚糖和糖肽类等有效成份的植物提取物成份,因其安全性好而成为提高动物非特异性免疫力和清除毒素的研究热点,但这类物质存在效果不太理想、解毒能力差和高额成本的缺陷。研究证明通过分子量降解、基团修饰和仿生化工等超分子自组装工艺处理后,并同时合成含有鼠李糖脂生物表面活性素的植物提取物,可以增强解毒与提高动物非特异性免疫力作用,为解除因中毒引起的猪群亚健康找到一条有效途径。

1 猪体内长期蓄积毒素危害健康

1.1 毒素在猪内长期蓄积存在凡是进入机体后与身体组织产生化学及物理作用,破坏正常生理机能,引起机体产生病理状态的物质称为毒素。

猪体内长期受到各种毒素蓄积,包括来自饲料中的霉菌毒素、劣质油脂、饱和脂肪酸、植物毒素、蛋白质过剩、重金属（铅、汞、砷、镍、高锌、高铜）等；来自动物新陈代谢过程中产生的自由基、应激毒素、肠毒素、尿酸、废气、多余脂肪、陈旧细胞等代谢废物之毒；滥用抗生素后,在体内之代谢毒素和对脏器的危害也是得到公认,其实滥用微生态同样存在其代谢毒素危害机体；还有病原微生物毒素产生的内毒素、外毒素、病毒毒素、寄生虫崩解物等毒素的侵害也严重危害动物健康,环境中被污染的饮水、氨气、雾霾、真菌气溶胶等毒素侵害也是日趋严重。

1.2 环境激素及其危害往往被养殖业忽视

而环境激素的毒害严重且最容易被忽视,环境激素亦称环境荷尔蒙,亦称环境内分泌干扰剂(Environmental Endocrine Disrupting Chemical,简称EDCs),是一类外源性化合物,它干扰生物为保持体内平衡和调节发育过程的正常激素的产生、释放、转移、代谢、结合、反应和消除,或在未受损伤的生物或其后代中引起不良的健康影响和内分泌功能的改变[1]。广义上的环境激素是存在于环境之中,以某种方式干扰正常内分泌功能的天然或合成的化合物[2,3]。

环境激素主要来源于：①农药；②含苯胺、酚、烷基类、硝基类化合物为基础的化工产品,包括消毒剂也是环境激素的重要来源；③垃圾焚烧，如二恶英污染；④工农业用原料、产品及排放的废弃物；⑤药物：如类固醇类、己烯雌酚、避孕药等；⑥植物激素：自然界中许多植物含有“植物雌激素”如豆科植物(大豆异黄酮)、白菜、卷心菜、芹菜等；⑦重金属类(Hg、Pb、Cd等)化合物。

环境激素广泛存在大气、水体和土壤等环境介质中,分布在地球圈,世界各地都能觅到其踪迹。有高亲脂性或脂溶性,通过食物链富集于动物和人的脂肪及乳汁中,并可传递到婴儿[4]。目前怀疑对人类健康有直接影响的环境激素有200多种,已被证实列入黑名单的有70种。

环境激素可改变体内糖类和脂肪的代谢,使酶活性改变,改变体内激素及其受体水平(特别是胰岛素),从而导致机体病变和生长抑制[5,6]。环境激素可导致人体内分泌系统失调,最明显的影响是使人的生殖系统能力下降,这也正是人们目前最为关注的[7,8],环境激素损害人和动物免疫系统已经得到证实[9,10],研究证明含氯联苯成份的环境激素可抑制动物胸腺发育而降低免疫力[11]。

1.3 猪场饮水管道的二次污染也容易被忽视

猪场饮水管道中广泛存在的饮水二次污染也容易被忽视,当源头水未被染污或者仅轻微污染时,但未端水却的致病菌却严重超标,这是因为水管中广泛存在生物膜导致以大肠杆菌为首的病原菌大量繁殖[12-14]。而且加氯消毒剂不会减少有生物膜污染管道中的细菌数[15],还会导致更严重的肠道健康问题。

1.4 毒素是导致猪亚健康的根本原因

肠道内细菌或内毒素突破肠黏膜屏障,进入肠系膜淋巴结或门静脉系统,并到达远离肠道的其他器官。肠道细菌易位(Bacterial translocation,BT)[16],细菌和毒素易位原因是肠黏膜通透性增加、肠上皮细胞屏障破坏[17]。

毒素引起免疫抑制和生殖障碍等危害,是导致猪亚健康的根本原因,要消除猪亚健康,则必须清除毒素和提高机体非特异性免疫力。

2 含多糖类等植物提取物的价值及其缺陷

清除毒素是近年来养猪业面临的迫切问题,针对目前养猪业严重的毒素困扰,实践证明,用霉菌毒素吸附剂等途径,尚无达到理想效果。

黄芪、人参、辣木、葛花等植物的提取中,一般含有多糖、黄酮、壳聚糖、糖肽、生物碱等有效成份,经研究证明这些成份有提高免疫力与抗病毒作用,而且安全无毒,是目前作为清除毒素与提高动物非特异性免疫手段的研究热点与方向。

2.1 含多糖类等植物提取物具有提高免疫力的功能

植物提取物中以含有多糖、黄酮和糖肽等主要成份,这些成份可提高免疫器官重量和指数[18,19]；激活巨噬细胞、T、B淋巴细胞和NK细胞[20，21]；激活白细胞介素、干扰素等细胞因子[22]；激活网状内皮系统和补体[23],促进红细胞免疫功能[24],促进抗体产生[25]。

2.2 含多糖类等植物提取物具有抗病毒的功能

试验证明,糖、黄酮和糖肽等植物提取成份可通过免疫机制实现抗病毒和抗肿瘤功能[26],可通过抑制病毒膜来直接抑制病毒[27],还能作用于病毒受体,阻止病毒进入其它细胞；抗自由基氧化作用,减少病毒危害。

2.3 含多糖类等植物提取物面临提高免疫力效果与解毒能力差的缺陷和高额成本难题

植物多糖的生理活性与其分子量和分子量分布及化学结构有密切关系。一般植物提取普通工艺的产品,活力往往很低,比如从茯苓直接提取出的碱性多糖含量虽高,但活性低几乎没有抗肿瘤活性[28]。多数的多糖需要分子量降解工艺处理,活性才理想[29],经化学修饰的植物提取物行能增加免疫力与抗病毒效果[30]；而且某些中药提取物重金属不同程度的超标也存在毒副作用（安全性差）[31]；

普通工在艺的植物提取物,其高额提取成本也是严重制约在养殖场广泛发挥最大效果的原因,很难在养殖场有高性价比。

3 “分子自组装植物提取物”是清除毒素与提高免疫力的有效途径

3.1 含仿生工业技术的“分子自组装植物提取物”增强免疫和抗病毒的效果

通过烷基化、磷酸酯化、二乙基氨基乙基化、碘化基团修饰工艺,可得到高活性的多糖片段或寡糖,通过硫酸酯化具有明显的抗病毒作用、抗肿瘤和抗凝血等活性[32],经过乙酰化基团修饰,提高免疫活性和抗病毒[33－35],化学基团修饰植物多糖类,是超分子自组装的其中一道工序（如图1）。

3.2 用“分子自组装植物提取物”工艺,可低成本合成含鼠李糖脂的生物活性素来解毒

分子自组装是分子与分子在一定条件下,依赖非共价键分子间作用力自发连接成结构稳定的分子聚集体的过程,将体系中的组分按恰当比例混合后所发生的自聚集或有序排列[36]。

将辣木、黄芪等植物提取其黄酮、多糖、糖肽等有效成份后,经侧芽孢杆菌和云芝菌等生物酶催化,然后再进行烷基化和磷酸酯化基团修饰,并将核心成份用仿生工业进行半人工合成,完成超分子自组装工艺,可合成含有鼠李糖脂生物表面活性剂的植物提取物[37]。

通过仿生化学半人工合成而降低了植物提取物成本,当含有鼠李糖脂生物表面活性素的植物提取时,具有了解毒功能[38],弥补了植物提取物解毒能力弱的缺陷。

3.3 “分子自组装植物提取物”,含鼠李糖脂的植物提取物特殊解毒机理

分子自组装植物提取物,通过接触靶器官后解毒,相当于起到类似启动机体自愈开关的功效。具体解毒原理如下：

3.3.1 去基团解毒去霉菌毒素基团解毒/脑肠肽摄取基团被“激活”自组装系统（如图2）。

将生物酶装载到羧基化鼠李糖脂生物表面活性素上后,在常温常压下将霉菌毒素的羟基和酰基活性基团去除,使霉菌毒素失去活性而解毒；同时,脑肠肽激素摄取被霉菌毒素去除的酰基后被激活而迅速恢复采食量与促进胃肠组织修复,因为脑肠肽是一种由胃分泌的生长调节激素,具有调节垂体激素分泌、引起食欲、调节摄食和饮水、调节胃肠收缩活动、修复胃黏膜组织和提高免疫力作用,还有调节生殖系统中性腺的发育及激素的分泌[39]。

3.3.2 抗氧化解毒黄酮提高肝组织内抗氧化物酶、过氧化氢酶等活性,有明显的抗氧化作用。

3.3.3 中和解毒黄酮吸附络合多余金属离子和保护酶分子中-SH基,起到中和解毒作用。

3.3.4 诱导病毒与肿瘤细胞凋亡

羟基化黄酮可抗淋巴白血球活性、增强抗炎和诱导肺肿瘤细胞凋亡而解毒。

3.3.5 相催化解毒鼠李糖脂生物表面活剂的成胶束能力,在其cmc值达到10-3时,可将胃肠道内和肝脏中沉积的不饱和脂肪催化成匀相,使其被打散成为小分子状态而被吸收或排出体外。

3.3.6 钝化与多层封闭重金属解

毒鼠李糖脂生物活性剂中的亲水基团可以螯合重金属离子,封闭其电性而其失去活性,然后经疏水基团中的胶原纤维不吸收原理将其迁移到体外。

4 可立健是“分子自组装植物提取物”产品,可用于猪场消除亚健康

图1 化学基团修饰工艺

图2 自组装系统

可立健是含有羧基化鼠李糖脂生物表面活性素的植物提取物,因为进行了基团修饰和生物催化,从而提高了清除猪体内毒素与增免效果而消除亚健康,因为仿生工业的半人工合成催化技术而将高额的鼠李糖脂和植物提取物成本降低到可供猪场使用。

猪场仅需使用两周,即可看见明显的眼屎泪斑减少消失、皮毛光亮、关节肿大症状缓解、采食量恢复正常、眼神清亮、尿液正常、抗病力强、生长和繁殖功能正常、抗生素临床效果大幅度提升等亚健康和中毒症消失表现,实验室可检测出谷草转氨酶、血红蛋白、红细胞等生化指标恢复正常。

使用可立健后,可不再需要使用解毒剂、抗应激、肠道保健等动保产品,抗生素使用大幅度降低,既减少抗生素在养殖环节中的大量使用，又可提高畜产品的生产率及安全性。■

（编辑：赵晓松）

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10.3969/j.issn.1008-4754.2016.12.017