一、水產(chǎn)動物腸道結(jié)構(gòu)特點
與陸生動物相比,水產(chǎn)動物具有消化器官短、簡單,消化酶活性差,食物在腸道停留時間比畜禽短等特點。消化道與體長之比為,豬為14、雞10、牛25、羊27、鰱魚6、草魚3、鯉魚2.5和蝦0.85。除了少數(shù)肉食性魚類有胃,鯉科魚類都無胃。因此,相對于陸生動物而言,許多水產(chǎn)動物的腸道承擔(dān)著既消化又吸收的雙重功能。
二、水產(chǎn)動物腸道功能概述
水產(chǎn)動物腸道是一種管狀的消化器官,其功能可以概括成如下幾個方面:
容納和運輸。魚類腸道接受由胃或食道來的食物,故有容納功能。這在無胃魚更顯得重要,這類魚的腸道前段常見有膨大部分。腸道還將食靡逐漸向后推送,逐漸完成消化作用,執(zhí)行著運輸功能。另一方面,營養(yǎng)物質(zhì)必須經(jīng)過腸壁吸收進入血管和淋巴管后才能送到全身各處。
消化食物。動物營養(yǎng)的首要過程是消化,魚類不如高等的哺乳類,本身沒有腸腺,只有腸上皮杯狀細(xì)胞分泌一些酶類,所以,消化酶遍布于腸道。一般認(rèn)為魚類腸粘膜分泌以下酶類:分解肽類的酶、分解核苷的酸性和堿性核苷酶以及多核苷酶、脂肪酶和糖類消化酶。魚類腸道同樣存在著蠕動、分節(jié)運動、擺動等運動,這些都有重要的消化意義,腸外器官如肝胰腺等通過分泌大量的消化液幫助腸道完成消化作用。
吸收營養(yǎng)。腸道是吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要器官。經(jīng)各種消化作用后形成的小分子物質(zhì),如氨基酸、小肽、葡萄糖、甘油和脂肪酸等進入血液和淋巴的過程,由腸道和幽門盲囊中的柱狀上皮細(xì)胞完成。
屏障功能。腸道的屏障功能是指腸道上皮具有分隔腸腔內(nèi)物質(zhì),防止致病抗原侵入的功能。水產(chǎn)動物腸道屏障分為機械屏障、化學(xué)屏障、生物屏障和免疫屏障四大屏障。
機械屏障:腸道黏膜上皮細(xì)胞及其上皮細(xì)胞之間的緊密連接共同構(gòu)成了一道完整的物理性的、結(jié)構(gòu)性的機械屏障結(jié)構(gòu),同時,與黏液層組成了連續(xù)且完整的腸道屏障結(jié)構(gòu)。
化學(xué)屏障:腸道的化學(xué)屏障由胃腸道分泌的胃酸、膽汁酸、各種消化酶、溶菌酶、黏多糖、糖蛋白和糖脂等化學(xué)物質(zhì)組成。
生物屏障:腸道的生物屏障是指腸道中的常駐菌群所組成的一個微生態(tài)系統(tǒng)。腸道的腸壁可分為,黏膜層、黏膜下層、肌層和漿膜層。黏膜層及黏液多為腸道菌群的吸附位點。腸道菌主要是由厭氧菌、兼性厭氧菌和好氧菌三大類組成。和腸壁貼著的是厭氧菌,因為它接觸不到空氣,在腸道里面,所以它是專性厭氧的,是腸道的優(yōu)勢菌,它和動物是一個共生的關(guān)系。例如乳酸菌和雙歧桿菌,他們和腸壁緊貼,具有營養(yǎng)和免疫調(diào)節(jié)的作用。由厭氧菌和腸壁黏膜層組成的生物膜形成了一個生物屏障,是抑制病原菌在腸道定植*道屏障,維護腸道正常的微生物平衡。中間的這一層是兼性厭氧菌,多為條件致病菌,與宿主共棲,為腸道非優(yōu)勢菌群,如:大腸桿菌和腸球菌等,一般情況下,這些細(xì)菌在宿主腸道微生態(tài)平衡時是無害的,但如果因為應(yīng)激或者水環(huán)境不好、溫度變化時它可能就會變成一種致病菌,危害宿主健康,導(dǎo)致發(fā)病。*外層的就是好氧菌,一般都是過路菌,一般是流動于腸腔中。
免疫屏障:腸道作為動物體內(nèi)*的免疫器官承擔(dān)著耐受飼料抗原和免疫防御的雙重任務(wù)。腸道的免疫防御系統(tǒng)主要有腸道相關(guān)淋巴組織構(gòu)成,是機體*的淋巴器官和重要的黏膜相關(guān)淋巴組織,是防御病原體浸入機體的*道防線。
三、水產(chǎn)動物腸道功能與膽汁酸的關(guān)系
1、膽汁酸增強水產(chǎn)動物腸道的屏障功能
當(dāng)水產(chǎn)動物發(fā)生細(xì)菌性疾病時,會使用抗生素防治疾病,細(xì)菌被抗生素殺滅后會產(chǎn)生大量的內(nèi)毒素。腸道是機體*的內(nèi)毒素池,內(nèi)毒素可引起腸道粘膜水腫,腸絨毛頂部細(xì)胞壞死,腸通透性增加,從而破壞腸粘膜屏障功能,在腸粘膜屏障遭到破壞時,內(nèi)毒素可通過腸粘膜屏障經(jīng)門靜脈進入肝臟,危害魚體健康。
飼料中油脂的氧化酸敗也會對水產(chǎn)動物腸道粘膜有很強的損傷作用,而且損傷程度是嚴(yán)重的。這主要表現(xiàn)在腸粘膜上皮細(xì)胞的緊密連接結(jié)構(gòu)受到破壞,從而破壞了腸道粘膜的機械屏障功能,造成腸道的通透性增加,致使內(nèi)毒素移位。
飼料中添加膽汁酸可以修復(fù)由氧化油脂造成的腸道粘膜損傷,恢復(fù)腸粘膜上皮細(xì)胞的緊密連接結(jié)構(gòu),增強腸道粘膜的機械屏障功能。
膽汁酸對內(nèi)毒素也是一個重要的化學(xué)屏障:①腸道內(nèi)的膽汁酸可通過與內(nèi)毒素的結(jié)合而阻止其從腸道吸收入門靜脈,②膽汁酸為去污劑,已證明兩者在體外對內(nèi)毒素脂多糖具有直接作用,而且膽汁酸可在試管內(nèi)改變大腸桿菌內(nèi)毒素,使其不再引起裂物凝聚,其機制可能為將內(nèi)毒素分解成無毒性的亞單位或形成微聚物。因此膽汁酸可以減少內(nèi)毒素對腸道、肝臟乃至整個魚體的危害。
2、膽汁酸增強腸道消化酶活性
膽汁酸能提高脂肪顆粒的比表面積,有利于脂肪顆粒與酶結(jié)合,而且膽汁酸具有特殊的生物活性,可以被腸上皮細(xì)胞識別,反饋性調(diào)節(jié)膽汁的分泌,并且能與脂肪酸形成脂肪酸—膽汁酸復(fù)合物,改變脂肪酶的性質(zhì),提高脂肪酶活性(Baue,2005)。膽汁酸也可提高腸道內(nèi)容物胰蛋白酶和糜蛋白酶活性,這可能是由于添加的膽汁酸經(jīng)肝腸循環(huán)吸收人肝后,促進了膽汁的分泌,從而增加了腸道消化酶的含量,膽汁中的HCO3—可以調(diào)節(jié)腸道內(nèi)的酸堿度,提供各種消化酶作用的適宜pH值,使消化酶活性增強(趙曉芳,2007)。胡田恩等(2015)研究了膽汁酸對牛蛙相關(guān)酶指標(biāo)的影響,結(jié)果表明,與對照組相比,添加100 mg/kg和200 mg/kg 膽汁酸均能顯著提高牛蛙腸道蛋白酶和脂肪酶活力,與對照組相比,腸道脂肪酶活力提高了32.6%。孫建珍等(2014)研究了不同脂肪水平下添加膽汁酸對大菱鲆幼魚脂肪代謝的影響,結(jié)果表明,飼料中添加膽汁酸能顯著提高大菱鲆腸道脂肪酶活性,試驗組比對照組提高了50.5%。黃炳山等(2015)研究了不同水平膽汁酸對大菱鲆幼魚脂肪代謝酶的影響,結(jié)果表明,隨著飼料中膽汁酸添加水平的提高,腸道脂肪酶呈現(xiàn)先上升后平穩(wěn)的趨勢,添加900和1200mg/kg膽汁酸組腸道脂肪酶活性顯著高于對照組。
3、膽汁酸抑制腸道細(xì)菌的過度增殖,維護腸道微生態(tài)環(huán)境
膽汁酸的缺失將會引發(fā)細(xì)菌在動物小腸內(nèi)過度生長,從而與宿主競爭營養(yǎng),導(dǎo)致宿主對營養(yǎng)的吸收障礙。由于膽汁酸的表面活性劑活性,脫氧膽酸可以破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜,使細(xì)胞完整性受損,進而抑制菌的生長,甚至造成細(xì)菌細(xì)胞死亡。外源補充膽汁酸增加了膽汁分泌,使腸肝循環(huán)中膽汁池容量增加,肝臟膽汁酸分泌速度恢復(fù)至正常水平,使腸腔內(nèi)結(jié)合膽汁酸的濃度提高,腸腔內(nèi)結(jié)合膽汁酸對小腸內(nèi)細(xì)菌的抑制作用增強,從而抑制腸道細(xì)菌過度生長,降低細(xì)菌移位和內(nèi)毒素血癥的發(fā)生率。