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【管理】兽医+动物营养双博士:营养如何影响动物免疫 & 聊聊大豆异黄酮的“抗病”作用

发布时间:2021-06-20 18:34:02作者:生猪批发阅读:28

大家好~

今天的嘉宾是一位年轻博士,Brooke Smith,她目前是美国伊利诺伊大学的「兽医 + 动物营养博士」双学位项目的学生,去年已经拿到博士学位啦,还在继续攻读兽医学位中~ 作为得的兽医+营养交叉科班人士,今天她来跟大家聊聊关于营养与免疫的话题~

  

您是怎么进入行业的?

How you got involved in livestock production

Brooke来自密歇根州,本科毕业于密歇根州立大学,专业是奶牛管理(dairy management),之后于2014年来到伊利诺伊大学兽医学院开始继续深造,参加兽医+博士的双学位项目 (dual DVM/PhD. student,这个项目是由兽医院提供资金,支持兽医学生在动物健康领域选择自己感兴趣的方向攻读博士学位)

于是Brooke选择了动物营养学,师从Ryan Dilger副教授,方向为探究营养干预如何影响猪对疾病的响应(抗病营养嘛!),她的主要研究课题是大豆活性物质(比如大豆异黄酮)与PRRSV免疫应答的关系。

  

您认为营养对于动物健康的主要影响是?

What 's the strongest driving force of nutrition in health? 

Smith: 首先,营养是健康的基础。假如我们要修房子,能修多大、多高都基于根基有多稳,同理,如果使用高质量的原料,提供动物高效生产所需的营养水平,那么就能打造好大房子;如果营养不达标,那么动物就会出现问题,虽然有时候很难看出这是营养的问题...总之,“吃什么”对猪的健康的巨大影响毋庸置疑。

尤其现在是禁抗时代,营养学处于一个很特殊的时期,我们都在寻找各种各样新的抗生素替代品,研发新的技术、新的添加剂……很多时候,其实这些新的添加剂的互作效应我们还并不清楚。最终,我认为本质还是要多关注主要的饲料原料,尤其是植物性原料 --- 回归最基础的营养学更加重要。

  

对于免疫最大的误解是什么?

Biggest misconception on the immune system

Brooke:免疫系统有时可预测、有时又不可预测 (the immune system does and does not act predictablly)

么讲呢?从病原体识别 ➡️  到先天免疫反应 (innate immunity)   ➡️  到后天免疫反应(adaptive immunity)➡️  清除病原体,免疫反应的这一套大体流程我们已经了解了。但是现在我们还并不清楚的是,影响免疫系统的这些因素到底会如何影响免疫反应进程中的具体表现(how these factors can influence immune system from point A to point B),而这个表现会受其它因素的影响,比如不同病原体、动物个体差异、二次感染、环境等等等等。

所以,如果一篇文章说,嘿,我们有这个东西能调控动物对某个病毒的抗体应答,这类结果的可重复性完全依赖于具体情况……所以,那些控制变量很好的攻毒试验结果往往不一定能在实际生产上重复出来。


  

在实际生产中,如果猪生病了,你会在营养上做什么?

In pratical production, if a flock gets sick, what would you do on nutrition?

Brooke:我认为将营养用作(生病后)的免疫调控工具是有难度的 (using nutrition as a health tool is a little tricky) --- 首先,营养工具需要饲料作为载体,但生病的猪都往往吃不下东西,工具很难发挥作用...我觉得不要指望在生病的猪的饲粮里添加某个非药物类的添加剂,然后指望它们长好(说到底,营养不能治病...只能为动物机体尽量做好抗病的准备...)。

如果真要将营养做为调控手段之一,我们得保证其他条件做到了极致 --- 猪只来源、环境清洁、病原体控制等。

至于到底该怎么喂?我对实际生产中的营养还不太在行,只提一点我的思考:是否还是应该回归最基础的营养学,多关注主要的饲料原料,将这些天然的原料用好呢? 


聊聊你的博士研究吧

About your research

* 研究的灵感来源是?

Brooke: 我们灵感来自于Dean Boyd博士 (美国Hanor养殖企业的技术总监),他曾经做了很多豆粕的研究,他主要关注的是大豆来源的赖氨酸 vs. 晶体赖氨酸对猪的需求的影响。而其中有一个很有意思的发现 --- 当猪面临PRRSV感染时,增加豆粕水平能够提高猪的日增重和胴体指标。 

这让我们很感兴趣:这究竟是因为豆粕含有更多的氨基酸、还是因为其中的活性物质?于是,我们选择研究大豆活性物质之一 --- 大豆异黄酮。

* 什么是大豆异黄酮?

Brooke: 我们知道,饲料中常用的豆粕是大豆榨油脱脂后的产品,它除了能够提供氨基酸和能量之外,其中还包含着一些生物活性成分,它们能够在动物体内与细胞通路相互作用。其中最主要的是两种物质:异黄酮 (soy isoflavones) 和皂甙 (saponin)

我们的研究关注主要在大豆异黄酮 --- 在以前的体内和体外的研究中,大豆异黄酮都被发现有抗炎症和抗病毒的作用,所以我们觉得,也许它有潜力可以用来缓解动物的疾病,看看在饲粮中添加大豆异黄酮到底能不能使动物不得病、或是就算得病也能更快扛过去。

*其中最大的发现是啥?

Brooke: 我们做了一个为期两周的短期实验,看添加大豆异黄酮对于感染蓝耳病毒(PRRSV)的断奶仔猪的影响。结果发现啊,大豆异黄酮虽然对仔猪的生长性能没啥帮助,但是可以降低感染严重程度,增强猪儿们对疾病的免疫 --- 这也许与T细胞数量增加、机体能够更好地清除病原体有关。

接着,我们再做了一个同样的攻毒实验,这一次,时间线拉长到了整个育肥期。这个实验给我们了很多数据,而我认为最大的发现是一个我们之前没有太注意到的指标 --- 死淘率。

我们使用的蓝耳病毒叫做nAb-C20,是毒性非常强的菌株,同时在实验期间,猪儿们还遭遇了链球菌的二次感染,导致意料外的高死淘数。当我们仔细去看死淘率数据时,发现添加大豆异黄酮的猪儿的死淘率在全期下降了50%(生长性能在数值有一点降低,但屠宰数据与对照组无差异)!

能将死率率降低那么多是很出乎我们意料的,很可惜的是,因为样本量的限制,我们无法对死淘率做统计分析。

*理想豆粕添加量?

Brooke在我的实验配方中,豆粕添加量都是20%,实际生产中的添加量可能会不太一样。

理想添加量不太好说 --- 对于仔猪来说,豆粕中的抗营养因子会引起肠道应激,对猪儿造成负面影响;但同时,豆粕中的某些成分对动物好像又有益处。之前就有研究发现,仔猪饲粮完全不加豆粕、用晶体氨基酸来取代的效果其实不如用豆粕,所以豆粕不仅仅是提供氨基酸而已,该如何更好地利用它还需要进一步深入研究。


关于死淘率的看法

What do you think about mortality

Brooke我每次参加行业学术会议,不管是兽医方向的还是营养方向的,发现大家都爱看生长性能,虽然实验都有记录死淘率,但往往很少人会报道死淘率。

但其实视死淘率数据是很有必要忽略它往往会限制我们发现很多问题。如果一个圈的死淘率较高,我们也许可以从猪的来源、早期营养等因素中发现问题。上面提到的我自己的研究也是这样的例子,光看生长性能其实会觉得处理组没啥作用,但是死淘率却大大下降。

对于新生仔猪来说,生长性能其实没有存活率重要。

当然,如果要明确回答「这个因素能否降低死淘率」这样的问题,需要很多的样本量才能具有统计学意义,这是针对死淘率的研究的一大难点。

您认为我们行业应该如何吸引人才?
Brooke: 我自己其实并不是成长于农业背景中的,但在求学过程中遇到的前辈们让我对这个领域产生了兴趣。
我们应该思考如何能让行业变得吸引人 (inviting)、如何展示行业的魅力?尤其对于年轻一代 --- 大环境在变,消费者在变,我们的行业也应随之改变,不断拓展行业的界限才能吸引新的人才,尤其是那些没有农业背景的人、那些拥有超越传统视角的综合性人才。


的书?
专业书籍:《Swine Disease Manual》(Edited by E.J. Neumann, A. Ramirez, and K.J. Schwartz)

非专业书籍《Black Beauty》《黑骏马》(作者:Anna Sewell )

是什么使成功的行业精英与众不同?
Brooke: 

1)同理心 (Empathy) --- 无论是对人还是对动物;

2)适应能力 (Ability to adapt) ---面对改变的适应力。