太空育種,聚焦基礎(chǔ)免疫保健助力健康生態(tài)養(yǎng)殖

王仲孚，嚴(yán)元寵，王曉藝

（1.西北大學(xué)糖生物學(xué)與糖工程研究中心陜西西安710069；2.陜西安邦德生物科技有限公司陜西西安710075；3.山東煙臺(tái)市牟平區(qū)姜格莊街道畜牧獸醫(yī)工作站山東煙臺(tái)264100）

太空育種,聚焦基礎(chǔ)免疫保健助力健康生態(tài)養(yǎng)殖

王仲孚1，嚴(yán)元寵2，王曉藝3

（1.西北大學(xué)糖生物學(xué)與糖工程研究中心陜西西安710069；2.陜西安邦德生物科技有限公司陜西西安710075；3.山東煙臺(tái)市牟平區(qū)姜格莊街道畜牧獸醫(yī)工作站山東煙臺(tái)264100）

1 項(xiàng)目技術(shù)背景與成果轉(zhuǎn)化

1.1 項(xiàng)目技術(shù)背景

太空育種技術(shù):我國(guó)航天技術(shù)突飛猛進(jìn)，已成為全球航天科技在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用的典范。現(xiàn)代生活中，天氣預(yù)報(bào)要靠氣象衛(wèi)星，行車找路、精確定位需要導(dǎo)航衛(wèi)星，電視節(jié)目也大都依靠通信衛(wèi)星傳輸……這些航天科技帶來(lái)的便利，大家都不陌生。專家表示，利用太空特殊的環(huán)境進(jìn)行育種可以培養(yǎng)出產(chǎn)量更高、質(zhì)量更好、抗逆性更強(qiáng)的農(nóng)作物品種或微生物菌種，對(duì)于農(nóng)業(yè)人口多、人均耕地少的我國(guó)來(lái)說(shuō)，有著重要意義。西安泰樂(lè)星生物科技有限公司，利用國(guó)家863項(xiàng)目平臺(tái)優(yōu)勢(shì)和稀缺資源，通過(guò)神舟系列飛船8年9次搭載我國(guó)生命科學(xué)家方亮早期發(fā)現(xiàn)并從健康人口腔中分離的無(wú)毒-溶血性鏈球菌D33#菌株（以下簡(jiǎn)稱D33#菌株），成功誘變和選育出了生物活性更好、發(fā)酵產(chǎn)量更高和生產(chǎn)周期更短的無(wú)毒-溶血性鏈球菌T33#菌株（以下簡(jiǎn)稱T33#菌株）。

T33#菌株深層厭氧發(fā)酵的主要代謝產(chǎn)物之一為-甘露聚糖肽，具有多種生理活性，2003年和2005年項(xiàng)目攻關(guān)專家組專題論證結(jié)論為：①T33#菌株代謝產(chǎn)物-甘露聚糖肽具有抗菌、抗病毒、抗炎、抗輻射及抗腫瘤作用；②T33#菌株代謝產(chǎn)物-甘露聚糖肽還能通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)體免疫具有修復(fù)機(jī)體自愈能力的作用；③T33#菌株代謝產(chǎn)物-甘露聚糖肽中糖肽含量是普通D33#菌種發(fā)酵產(chǎn)物的3～5倍，且含有19種氨基酸、10種維生素和5種微量元素；④T33#菌珠代謝產(chǎn)物α-甘露聚糖肽中含有“自愈原生因子”，具有超抗原（SAg）作用，而D33#菌種發(fā)酵產(chǎn)物不能檢測(cè)到此核心有效成分。

1.2 T33#菌株代謝產(chǎn)物α-甘露聚糖肽生物活性研究概況

1）經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，α-甘露聚糖肽是一種超抗原物質(zhì)（與一般抗原物質(zhì)不同），在極低濃度下（1～10 ng/mL）即可激活機(jī)體細(xì)胞免疫功能和體液免疫功能，具有極強(qiáng)的免疫調(diào)節(jié)功能?？纱龠M(jìn)淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)吞噬功能及細(xì)胞的免疫吸附功能，裂解病菌細(xì)胞，清除體內(nèi)異物、病毒、細(xì)菌等而不損害正常細(xì)胞。

2）α-甘露聚糖肽能增加脾臟抗原結(jié)合細(xì)胞，對(duì)T、B淋巴細(xì)胞有激活刺激作用，間接影響激活樹(shù)突狀細(xì)胞從而產(chǎn)生增大免疫效應(yīng)，促進(jìn)淋巴細(xì)胞DNA及RNA的合成，提高淋巴細(xì)胞數(shù)量并增強(qiáng)其作用，快速激活免疫應(yīng)答，提高自然殺傷細(xì)胞（NK）、殺傷細(xì)胞（K）、淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞（LAK）等殺傷細(xì)胞的功能，能增強(qiáng)并激活巨噬細(xì)胞分泌和代謝功能，提高巨噬細(xì)胞的吞噬能力。

3）α-甘露聚糖肽能直接作用于中樞和外周免疫器官，經(jīng)腹腔注射α-甘露聚糖肽后，小鼠胸腺及脾臟的淋巴細(xì)胞數(shù)量增多、體積增大，顯示出增生活躍和功能增強(qiáng)。

4）經(jīng)鈷60照射后小鼠給予α-甘露聚糖肽11 d后白細(xì)胞總數(shù)比對(duì)照組高達(dá)1.5倍，紅細(xì)胞百分率高達(dá)10倍。

5）研究表明，給家兔注射α-甘露聚糖肽后，外周血白細(xì)胞隨即上升，在4 h后升高最為顯著，然后緩慢下降，白細(xì)胞升高持續(xù)時(shí)間延續(xù)至少24 h，表明具有提升白細(xì)胞的作用。

6）α甘露聚糖肽進(jìn)入腸道后可以改善細(xì)胞內(nèi)外的生物活性，對(duì)跨膜信號(hào)系統(tǒng)產(chǎn)生特定的影響，對(duì)于T、B淋巴細(xì)胞的增殖分化具有促進(jìn)作用，同時(shí)大量分泌各類細(xì)胞生長(zhǎng)刺激因子及免疫球蛋白，從而促進(jìn)黏膜組織損傷的主動(dòng)修復(fù)，起到增強(qiáng)腸道免疫功能，又促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)的作用。

7）α-甘露聚糖肽能增強(qiáng)黏膜創(chuàng)傷修復(fù)與防御能力，可用于治療各類黏膜損傷和難治性潰瘍、胃腸道感染和呼吸系統(tǒng)反復(fù)感染。其臨床表現(xiàn)也充分驗(yàn)證了對(duì)動(dòng)物呼吸道、消化道和泌尿生殖道和皮膚都有很好的保護(hù)作用。

8）α-甘露聚糖肽腹腔注射后能顯著延長(zhǎng)小白鼠在高溫（50℃）下的存活時(shí)間，顯著增加在高溫和寒冷刺激下小白鼠腎上腺中VC含量，激活小鼠單核-巨噬細(xì)胞系統(tǒng)的吞噬功能，明顯提高S180荷瘤小鼠對(duì)RES的吞噬功能，顯示出改善和增強(qiáng)機(jī)體應(yīng)激反應(yīng)的能力，提高機(jī)體非特異性抵抗力。

9）α-甘露聚糖肽在體內(nèi)或體外可促進(jìn)巨噬細(xì)胞的吞噬活性，增加分泌淋巴因子的量，發(fā)揮調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能的作用。給鯽魚(yú)投喂拌有α-甘露聚糖的餌料21 d即可達(dá)到使非特異性免疫功能增強(qiáng)持續(xù)30 d以上的效果。

10）α-甘露聚糖肽能作用于G+菌細(xì)胞壁的成分-肽聚糖，切斷N-乙酰葡胺和N-乙酰胞壁酸的聚糖鏈，使其喪失韌性進(jìn)而使細(xì)菌發(fā)生低滲透型裂解，從而殺傷細(xì)菌。提升白細(xì)胞包括單核細(xì)胞和粒性細(xì)胞的數(shù)量，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞的吞噬作用。

11）α-甘露聚糖或者不完全水解產(chǎn)物可以很好的結(jié)合霉菌毒素，降低霉菌毒素的免疫抑制作用。

12）α-甘露聚糖肽水解產(chǎn)物α-甘露聚糖可以促進(jìn)腸道內(nèi)有益菌（雙歧桿菌和乳酸菌）的生長(zhǎng)繁殖。α-甘露聚糖的結(jié)構(gòu)中含有特有的糖苷鍵（α-1,4糖甘鍵)不能被動(dòng)物消化酶消化利用，而腸道內(nèi)的有益菌（雙歧桿菌和乳酸菌)卻能很好利用低聚甘露糖而能大量繁殖；相反，大腸桿菌、沙門(mén)氏菌等有害菌則不能利用甘露聚糖，最終會(huì)導(dǎo)致這些有害菌因缺乏營(yíng)養(yǎng)而死亡。通過(guò)這不同的兩方面的變化，有益菌的比例大大增加，可以產(chǎn)生更多的短鏈脂肪酸（SCFA）加速礦物元素的溶解和吸收，從而產(chǎn)生促生長(zhǎng)效應(yīng)。

13）上世紀(jì)80年代末所做的α-甘露聚糖抑制肉雞病原菌感染能力的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)大腸桿菌或沙門(mén)氏菌與低聚甘露糖一起培養(yǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn)凝集現(xiàn)象：α-甘露聚糖會(huì)競(jìng)爭(zhēng)性地與病原菌產(chǎn)生的外源凝集素結(jié)合，從而抑制病原菌與腸黏膜表面結(jié)合,它可以結(jié)合病原菌，干擾了腸道病原菌的定植，并攜帶病原菌排出體外。甚至使已結(jié)合到上皮細(xì)胞的大腸桿菌脫落下來(lái)，一起隨糞便排出體外。

14）α-甘露聚糖肽水解產(chǎn)生的堿性多肽能作用于G+菌細(xì)胞成分-肽聚糖，切斷邊接N-乙肽葡胺和N-乙肽胞壁酸的聚糖鏈，喪失其堅(jiān)韌性，細(xì)菌發(fā)生低滲透型的裂解，從而殺傷細(xì)菌。肽還有促進(jìn)巨嗜細(xì)胞的吞噬作用，促進(jìn)淋巴細(xì)胞和脾細(xì)胞的增殖作用，從而增強(qiáng)機(jī)體免疫力。

1.2 項(xiàng)目成果轉(zhuǎn)化

西安泰樂(lè)星生物科技有限公司，專注于T33#菌種的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；a(chǎn)，進(jìn)行了大量原創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)研發(fā)，在菌種優(yōu)化與復(fù)壯、提升發(fā)酵單位，深度挖掘工藝水平方面取得了新突破，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和完整的產(chǎn)業(yè)鏈。發(fā)酵提純的核心成分α-甘露聚糖肽其濃度和生物活性均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。為了實(shí)現(xiàn)太空誘變菌種代謝產(chǎn)物在畜牧生產(chǎn)過(guò)程的有效利用，西安泰樂(lè)星生物科技有限公司通過(guò)特殊工藝獲得α-甘露聚糖和堿性多肽兩種高活性成分，動(dòng)物口服或飲水即可直接發(fā)揮生物效力。并陸續(xù)開(kāi)發(fā)出豬專用型、禽專用型、水產(chǎn)專用型、反芻專用型、皮毛動(dòng)物專用型、畜禽通用型等多種劑型。西安泰樂(lè)星生物科技有限公司獨(dú)家研發(fā)生產(chǎn)的α-甘露聚糖兩次入選國(guó)家863項(xiàng)目，并榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)，在畜禽上應(yīng)用獲得六項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利。

近年來(lái)，養(yǎng)殖業(yè)機(jī)構(gòu)調(diào)整加速，導(dǎo)向明確，力度強(qiáng)，速度快，積聚多年的難之又難的焦點(diǎn)問(wèn)題正在一個(gè)接著一個(gè)被破解。其主要表現(xiàn)在：

1）集約化加快，產(chǎn)業(yè)聚集度增強(qiáng)：育種、營(yíng)養(yǎng)、疫病防控的資金和科技投入加大，生產(chǎn)條件和小環(huán)境顯著改善，生產(chǎn)力大幅度提高。畜牧行業(yè)內(nèi)部調(diào)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)方式、去產(chǎn)能，與國(guó)家整個(gè)實(shí)體經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略部署同步進(jìn)行，產(chǎn)業(yè)布局和競(jìng)爭(zhēng)變化加快。

2）畜禽免疫失調(diào)嚴(yán)重，疫病壓力加大：雖生物安全措施逐步加強(qiáng)，但是密度增加，規(guī)模批量流動(dòng)加速，工業(yè)化、商業(yè)化養(yǎng)殖導(dǎo)致應(yīng)激和生理功能紊亂加劇，急功近利下的品種改良等，不規(guī)范使用藥物，最終導(dǎo)致機(jī)體免疫失調(diào)嚴(yán)重，疾病壓力仍未減輕，表現(xiàn)在：老病未除，新的疫病不斷出現(xiàn)，非典型性（條件性疾病）和變異毒株危害加劇，繼發(fā)或混合感染頻發(fā)。諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者、美國(guó)哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院包格爾教授的研究更是一矢中的：機(jī)體80%的疾病都和免疫系統(tǒng)的退化、低下有關(guān)。

3）生態(tài)安全勢(shì)在必行：養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展，弊端逐步顯現(xiàn)，畜禽等耗糧型畜牧養(yǎng)殖的碳排放問(wèn)題，養(yǎng)殖糞污、廢棄物等排放，與美麗鄉(xiāng)村美麗城市進(jìn)程，綠色發(fā)展，環(huán)境友好型發(fā)展形成的反差正在消除，去年以來(lái)政策調(diào)控導(dǎo)向力度空前。全國(guó)一盤(pán)棋持續(xù)加強(qiáng)節(jié)能環(huán)保和生態(tài)建設(shè)，推動(dòng)綠色低碳發(fā)展，劃定了養(yǎng)殖區(qū)、限養(yǎng)區(qū)和禁養(yǎng)區(qū)，各地環(huán)保督導(dǎo)和監(jiān)察力度加大，調(diào)整養(yǎng)殖密度和方向，畜牧業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)調(diào)整加速，環(huán)境友好型生態(tài)養(yǎng)殖步入高速發(fā)展的快車道。

4）食品安全高度重視：高質(zhì)量畜產(chǎn)品是現(xiàn)階段消費(fèi)的顯著特征。2017年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議指出：嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)保、能耗、質(zhì)量、安全等相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)；深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革；要把增加綠色優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品供給放在突出位置；狠抓農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、品牌創(chuàng)建、質(zhì)量安全監(jiān)管；提高供給質(zhì)量，就是要減少無(wú)效供給、擴(kuò)大有效供給，著力提升整個(gè)供給體系質(zhì)量，提高供給結(jié)構(gòu)對(duì)需求結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性。粗放養(yǎng)殖帶來(lái)的食品安全問(wèn)題已經(jīng)上升到國(guó)家層面要加以解決。濫用藥物和抗生素帶來(lái)的食品安全和公共健康衛(wèi)生問(wèn)題，如藥物殘留和耐藥菌的問(wèn)題給消費(fèi)者帶來(lái)潛在危害，禁抗、限抗，規(guī)范用藥的導(dǎo)向十分明確，實(shí)施步驟加快。國(guó)家已經(jīng)開(kāi)展對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)糞污中殘留抗生素的檢測(cè)，精準(zhǔn)發(fā)力，著力解決長(zhǎng)期以來(lái)積累下來(lái)的這個(gè)硬短板，倒逼生產(chǎn)者規(guī)范用藥，遵規(guī)守法養(yǎng)殖。

2 如何在新一輪的養(yǎng)殖業(yè)根本性調(diào)整中適應(yīng)和生存？

新的挑戰(zhàn)帶來(lái)了新的機(jī)遇。西安泰樂(lè)星生物科技有限公司獨(dú)家研發(fā)生產(chǎn)的綠色安全、無(wú)殘留、無(wú)配伍禁忌、無(wú)耐藥性、耐酸堿和高溫的“益新愛(ài)可（增益素）”牌系列產(chǎn)品蓄勢(shì)而發(fā)，深受廣大養(yǎng)殖朋友的青睞和好評(píng)。泰樂(lè)星生物與全國(guó)戰(zhàn)略合作伙伴及新老客戶正在以實(shí)際行動(dòng)引領(lǐng)和踐行著綠色發(fā)展、環(huán)境友好、健康養(yǎng)殖，為消費(fèi)者提供優(yōu)質(zhì)安全食品，為畜牧業(yè)持續(xù)健康發(fā)展而奮力。

3 益新愛(ài)可（增益素）的主要功能

1）調(diào)節(jié)免疫：保持機(jī)體免疫平衡，全面提升畜禽抗病力。

2）修復(fù)黏膜：提高畜禽第一道屏障機(jī)能，加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收（促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)，提高生長(zhǎng)率和飼料轉(zhuǎn)化率），減少胃腸道、呼吸道、泌尿生殖道、皮膚病等的發(fā)生。

3）改善腸道：修復(fù)腸道，保持腸道菌群平衡（促進(jìn)有益菌的生長(zhǎng)，抑制有害菌的繁殖）降低便秘和腹瀉的發(fā)生，減少細(xì)菌病的危害。

4）解毒排毒：保肝護(hù)腎，增強(qiáng)吞噬細(xì)胞清除毒素和體內(nèi)垃圾的能力。

5）強(qiáng)抗應(yīng)激：提高非特異免疫能力，減輕斷奶、轉(zhuǎn)群、合群、免疫、環(huán)境變化等因素誘發(fā)的各種應(yīng)激反應(yīng)（采食量下降、發(fā)病、死亡等）。

4 益新愛(ài)可，基礎(chǔ)保健效果在規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)的應(yīng)用表現(xiàn)

4.1 養(yǎng)豬場(chǎng)

豬群整體拉稀、咳嗽喘氣以及發(fā)燒均減少，仔豬均勻度好；初生重提高90 g以上，僵殘次豬減少（減少40%～80%）；斷奶重提高900 g以上；死亡率降低8%～10%；采食量增加，日增重多；嚴(yán)重疾病減輕趨勢(shì)明顯，雜癥減少，抗生素用量減少30%以上；母豬子宮內(nèi)膜炎和便秘很少發(fā)生，泌乳和哺乳質(zhì)量高；種公豬繁殖力強(qiáng)、精液品質(zhì)好；冷、熱，運(yùn)輸接種等應(yīng)激反應(yīng)小。

母豬的應(yīng)用效果和觀察：1周左右：采食量增加（奶水好）；2周左右：便秘、尿黃減少（氨味降低）；1月左右：淚斑、老皮死皮開(kāi)褪；2月左右：淚斑、老皮死皮基本褪凈；3-6月養(yǎng)殖能效明顯提升；產(chǎn)程縮短，產(chǎn)前不食、孕高熱減少；返情、流產(chǎn)、死木乃伊胎減少（均空懷時(shí)間縮短3.8 d）；母豬產(chǎn)后問(wèn)題（MMA）少、產(chǎn)后恢復(fù)快；PSY增加（+1～3頭）。

4.2 養(yǎng)禽場(chǎng)

雞群發(fā)生糊肛少；育雛健壯、均勻度高；育成雞生長(zhǎng)快發(fā)育好；全期成活率高；產(chǎn)蛋平穩(wěn)，高峰期長(zhǎng)；呼吸、消化道病和肝腎病變大幅度減少；飼料轉(zhuǎn)化率高；疫苗接種抗體滴度高；運(yùn)輸、轉(zhuǎn)群及接種應(yīng)激反應(yīng)??；嚴(yán)重疾病癥狀有減輕趨勢(shì)，雜癥減少，抗生素用量減少30%以上；蛋殼厚度增加、毛色、肉色鮮亮、有潤(rùn)澤；種蛋出殼率和健雛率高。

結(jié)語(yǔ)：在這場(chǎng)綠色健康高效養(yǎng)殖的推進(jìn)變革中，標(biāo)準(zhǔn)是基礎(chǔ)，生物安全是保障，做好基礎(chǔ)保健和防疫是根本。α-甘露聚糖及其活性產(chǎn)物堿性多肽取自天然，安全綠色，零排放、無(wú)污染、無(wú)殘留、無(wú)耐藥。其活性高，配伍性強(qiáng)，一品多效（科學(xué)系統(tǒng)使用可發(fā)揮累積效應(yīng)、杠桿效益），可定性和定量檢測(cè)，開(kāi)創(chuàng)免疫類產(chǎn)品評(píng)價(jià)金標(biāo)準(zhǔn)，憑借其改善畜禽健康狀況、降低養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)和提高生產(chǎn)能效的可靠效果，分外出眾，備受青睞，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)眾多大型龍頭畜牧集團(tuán)和標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖示范小區(qū)得到了廣泛和普遍使用，取得了可觀的生態(tài)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益。相信在全球綠色健康養(yǎng)殖推進(jìn)的大潮中會(huì)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用?！?/p>

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10.3969/j.issn.1008-4754.2017.03.010

嚴(yán)元寵，男，高級(jí)獸醫(yī)師，現(xiàn)任中國(guó)動(dòng)物保健品協(xié)會(huì)理事。