谢凯桓，张云露，张龙林，李思明，贺 喜，范志勇*

（1.湖南农业大学动物科学技术学院，湖南长沙 410128；2.饲料安全与高效利用教育部工程研究中心，湖南畜禽安全生产协同创新中心，湖南长沙 410128；3.江西省农业科学院畜牧兽医研究所，江西南昌 330200）

仔猪健康是养猪生产中的重要问题，消化道、免疫、环境、日粮和病原体等诸多内外因素均可对仔猪的健康和生长发育产生不利影响[1]。仔猪腹泻主要是由于消化道和免疫功能发育不完善，外来不可抗力对仔猪内环境进行侵袭，多发于仔猪幼龄阶段。为治疗仔猪腹泻，抗生素在养猪业中曾被大量使用，但抗生素残留、耐药性的产生以及环境污染对养殖生产和人类健康带来威胁，因此新型替抗产品的研究成为热点。

绿原酸（Chlorogenic Acid，CGA）又被称为5-O-咖啡酰奎宁酸（5-CQA）或3-CQA[2]，是羟基肉桂酸家族的酚类化合物，其化学结构由咖啡酸部分和奎宁酸部分组成。CGA 广泛存在于杜仲、菊花、金银花及苦丁茶等植物中，其具有抑菌和抗氧化等多种生物活性，对仔猪腹泻有一定治疗效果，已被广泛应用于畜禽生产中[3-7]。因此，本文就仔猪腹泻的可能诱因、CGA 在仔猪生产中的应用及其缓解仔猪腹泻的可能机制进行综述，为CGA 的进一步研究提供参考。

1 仔猪断奶应激导致的腹泻

仔猪腹泻多发生于断奶后，断奶过渡期是仔猪生长周期的关键。早期断奶策略缩短了猪的屠宰周期，提高了母猪的繁殖性能，已广泛应用于猪生产中[8]。但仔猪失去母乳哺乳后，日粮结构和环境的突然转变均可引起仔猪发生断奶应激，进而影响其生长性能及肠道健康，导致仔猪腹泻率，增加了仔猪死亡率，并降低生长性能[9-10]。此外，细菌、病毒和寄生虫等许多因素也会引发猪的肠道功能障碍问题[11-13]，其中，大肠杆菌是导致仔猪腹泻的一种常见细菌。Wu 等[14]研究发现，产肠毒素性大肠杆菌（ETEC）菌株可引起人和动物肠道功能障碍和损伤，并造成仔猪腹泻。Mohamed 等[15]研究发现，仔猪感染ETEC 后会发生腹泻，导致其脱水、发育迟缓甚至死亡，其病理性特征是产生肠毒素和黏附素。ETEC 攻毒后仔猪绒毛高度缩短，隐窝深度加深，空肠杯状细胞数量减少，回肠中紧密连接蛋白claudin-1 的mRNA 表达量下降，而淋巴细胞百分比、血浆白细胞介素-1β（IL-1β）、回肠黏膜中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）以及回肠组织中先天免疫相关基因的mRNA 表达量上升[16]。此外，ETEC 感染仔猪后会使其肠道微生物区系和肠道微生物失调[17]。López 等[18]用鼠伤寒沙门氏菌或ETEC 对仔猪进行攻毒后发现，仔猪出现轻度至重度腹泻，并且使得肠脂肪酸结合蛋白（I-FABP）、猪主要急性期蛋白（Pig-MAP）和TNF-α上升。研究表明，猪流行性腹泻病毒（PEDV）、传染性胃肠炎病毒（TGEV）、猪轮状病毒A（PRV-A）、猪曲布病毒（PKV）和猪三角冠状病毒（PDCoV）是导致仔猪腹泻的主要病毒，大多数属于RNA 病毒，其中轮状病毒是引起新生仔猪腹泻的主要病原体[19-21]。猪中常见的艾美耳球虫、等孢球虫和隐孢子虫等寄生虫是仔猪腹泻的诱因之一，该病常在哺乳期仔猪中出现且在其他阶段均有分布，可导致7～21日龄仔猪肠绒毛萎缩，轻度吸收不良以及腹泻[13,22]。

2 CGA 对仔猪腹泻和生产性能的影响

饲粮中添加CGA 能改善肠道健康、缓解仔猪断奶后的应激反应并降低仔猪腹泻率、提高仔猪的生长性能和抗逆能力[23]。Chen 等[24]给断奶仔猪分别饲喂添加0、250、500、1 000 mg/kg CGA 的基础日粮，发现1 000 mg/kg CGA 组仔猪的平均日增重和饲料转化率显著高于对照组，有效降低了仔猪腹泻率，同时提高了仔猪粗蛋白质、粗脂肪和灰分的表观消化率，血清中超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）、过氧化氢酶（CAT）活性和碱性磷酸酶（AKP）活性均显著升高。Zhang 等[25]试验也证明，饲粮中添加CGA 后仔猪血清和十二指肠中GSH-Px 和CAT 活性均显著升高，回肠丙二醛（MDA）含量降低，还能显著降低了十二指肠隐窝深度，提高了绒毛高度和绒隐比。此外，Chen 等[26-28]给断奶仔猪饲喂含1 000 mg/kg CGA 的基础日粮，发现可提高仔猪空肠绒毛高度、绒隐比以及回肠绒隐比，能显著增加仔猪小肠长度，有效改善仔猪消化吸收能力，同时降低血清TNF-α、白细胞介素-6（IL-6）和IL-1β等抑炎因子含量，提高血清中免疫球蛋白G、空肠分泌型免疫球蛋白A 的含量和黏膜中二胺氧化酶（DAO）的活性。与此同时，CGA 还能调节肠道菌群。给断奶仔猪饲喂含1 000 mg/kg CGA 的基础日粮可显著提高回肠消化物中的乙酸盐浓度以及盲肠消化物中乙酸盐、丙酸和丁酸盐的浓度，从而提高了盲肠菌群α多样性，特别是拟杆菌的相对丰度，还使得结肠中乳酸菌数量增加，大肠杆菌数量减少[25,28]。综上所述，饲粮中添加CGA可以改善仔猪的生长性能，增强仔猪免疫力，促进肠道发育并能调节其肠道微生物区系平衡，具有作为仔猪饲粮添加剂的潜力，其最佳添加剂量为1 000 mg/kg。

3 CGA 改善仔猪腹泻的可能机制

3.1 CGA 的吸收和代谢 CGA 进入机体后，少部分被胃和小肠吸收，大部分被大肠吸收，但CGA 在不同的部位分解会产生不同的代谢产物，吸收机制方面也存在差异。Wang 等[29]和Li 等[30]对SD 大鼠体内CGA 代谢产物进行了表征，通过水解、还原、甲基化、甘氨酸结合及葡糖醛酸结合等推导出18 个原型化合物和50 个代谢产物，主要是咖啡基奎宁酸、二咖啡酰奎宁酸、对香豆酰奎宁酸和阿魏酸。有研究证明了CGA 可被胃、小肠、大肠吸收，并且CGA 是通过穿透胃酸屏障进入细胞，CGA 到小肠后，小肠中的葡糖醛酸基转移酶使CGA 在小肠中大多以葡糖苷酸化形式吸收，而糖苷酶和酯酶可使CGA 酯键断裂释放奎尼酸和咖啡酸，但小肠中酯酶活性低，因此CGA 分解代谢少[31-33]。还有研究证明CGA 仅约1/3 能被胃及小肠吸收，意味着一部分CGA 会进入血液循环，大部分会到达结肠，经肠道菌群作用下水解为咖啡酸和奎宁酸[34-35]，同时还能产生间香豆酸、苯丙酸、苯甲酸和马尿酸衍生物等多种代谢产物，这些微生物代谢产物占CGA 摄入量的57.4%，丰富的微生物代谢产物表明肠道菌群对CGA 的代谢水平一定程度上决定了CGA 的生物利用度[36-37]。

3.2 调节肠道菌群 机体摄入的CGA 大部分被大肠吸收代谢，CGA 达到大肠后可对肠道菌群进行调控，进而增加其肠道微生物区系多样性。Charlotte 等[38]在体外试验中发现CGA 可显著增加人粪便微生物区系中双歧杆菌和梭状芽胞杆菌的含量。Zhang 等[39]在对小鼠粪便微生物群中细菌相对丰度的研究中发现，CGA 可逆转葡聚糖硫酸钠（DSS）引起的菌群多样性下降，提高了乳酸杆菌属的相对丰度，表明CGA 能通过恢复肠道微生物多样性来减轻DSS 诱导的结肠损伤并维持肠道健康。此外，ETEC 感染仔猪后会使其肠道微生物区系和肠道微生物失调[17]。Song 等[40]试验表明，CGA预处理能改善促肾上腺皮质激素（ACTH）所致的抑郁大鼠粪便微生物多样性下降，特别是脱硫弧菌、克雷伯氏菌、伯克氏杆菌和双歧杆菌等一些关键细菌的相对丰度变化均受CGA 调节。铅（Pb）被广泛认为是有毒的重金属。研究发现，CGA 对Pb 引起的肠道微生物组分变化同样具有显著的逆转作用，可使Pb 组螺杆菌属的比例从2.95% 提高到11.24%[41]。Akkermansia是肠道中降解黏蛋白的细菌。Zhang 等[42]研究发现，CGA 能显著增加结肠炎小鼠中Akkermansia的比例。

3.3 保护肠道形态及屏障 肠道缩短使机体不能充分吸收其中的水分、电解质及营养物质等，进而发生腹泻及消化吸收功能障碍等问题[43]。张柏林等[44-46]研究发现，DSS 可诱导小鼠结肠炎，引起小鼠体重下降、结肠缩短造成腹泻；肉鸡被脂多糖（LPS）刺激后其肠道也会缩短。而Zheng 等[47]研究发现，使用CGA 可明显缓解DSS 所致的临床症状和结肠缩短等问题，还可降低LPS所致的断奶大鼠的肠道通透性并增加肠道紧密连接蛋白的表达，与LPS 组相比，添加CGA 可使大鼠空肠和回肠绒毛高度和绒毛高度与隐窝深度之比增加，空肠和结肠中紧密连接蛋白ZO-1 和occludin 的表达量明显增加。Xue 等[48]研究表明，CGA 能改善镉（Cd）所致的大鼠绒毛损伤，逆转对紧密连接蛋白的破坏，起到保护肠道屏障的作用。Peng 等[49]也有相似的发现，GCA 通过下调高脂日粮（HFD）诱导的小鼠非酒精性脂肪性肝炎（NASH）中RhoA/Rho 激酶（Rock）信号通路恢复结肠紧密连接蛋白的表达，到达保护肠道屏障的目的。综上所述，CGA 可促进肠道形态恢复，保护肠道屏障，是减少仔猪腹泻及提高生长性能的有效措施。

3.4 提高肠道抗氧化力 新生仔猪发育尚不成熟及断奶应激等因素可导致仔猪体内产生过量自由基，而自由基过量会损伤仔猪肠道，进而诱发仔猪腹泻[50]。CGA 具有改善肠道氧化应激的作用。Orsolya 等[51]、Xu 等[52]证明CGA 对LPS 和脱氧雪腐烯酚（DON）诱导的肠上皮细胞（IPEC-J2）炎症和氧化应激有保护作用，能够显著下调炎症细胞因子IL-6 和IL-8 的基因表达和浓度，降低了IPEC-J2 细胞中活性氧水平。Liang 等[53]研究也发现，CGA 能清除肠细胞内活性氧，增加还原性及氧化性谷胱甘肽的表达，激活核因子E2 相关因子2（Nrf2）信号转导，Nrf2 信号的增加导致其靶基因在CaCO-2 细胞中的表达上调，进而激活了Nrf2-Keap1-ARE 信号通路。Xue 等[48]试验表明，经Cd 处理的大鼠血清中CAT 和GSH-Px 活性明显降低，MDA 水平升高，而使用CGA 和向日葵种子提取物共同处理可让CAT 活性和MDA 水平恢复到对照组的水平，并且CGA 组大鼠GSH-Px 活性的增加明显高于Cd 处理组。Zhou 等[54]还证明了CGA 能有效改善内毒素所致肠损伤，增加小肠重量，降低回肠和回肠线粒体MDA 含量，提高回肠AKP、SOD、回肠线粒体β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）还原性脱氢酶和琥珀酸脱氢酶活性；另一方面，肠通透性与肠道线粒体损伤呈正相关，可以通过回肠线粒体MDA 水平反应出，并且又与NADH脱氢酶活性呈负相关，由此发现，CGA 保护肠道损伤可能与线粒体脂质过氧化水平降低和NADH 脱氢酶活性升高有关。该学者还通过研究CGA 对线粒体的保护作用，发现CGA 预处理可减轻H2O2引起的肠道线粒体损伤，增加线粒体膜电位，降低线粒体肿胀，降低ROS 及8-羟基-2-脱氧鸟苷含量，减少细胞色素c 释放，可知CGA 对线粒体的促进作用伴随着抗氧化能力和呼吸链复合物I、IV 和V 活性的增加[55]。CGA 作为一种线粒体靶向抗氧化剂，在对抗肠道氧化损伤方面有很好的潜力，它能通过提高仔猪的抗氧化能力促进仔猪生长，降低腹泻。

3.5 改善肠道炎症反应 肠道炎症反应是腹泻发生发展的病理生理基础，CGA 可通过减少促炎性细胞因子的产生减轻肠道损伤，特别是在结肠部位[56]。Peng 等[49]研究发现，栀子苷与CGA 组合可抑制肠源性脂多糖（LPS）的信号转导，包括肝LPS 结合蛋白、Toll 样受体4、IL-1β、TNF-α和枯否细胞浸润。在DSS 诱导的小鼠结肠炎模型中，CGA 预处理2 周后可显著降低小鼠结肠组织学评分和TNF-α水平[39]。Zhang 等[42]研究发现，CGA 可减轻2.5% DSS 引起的结肠炎，改善黏膜损伤，通过抑制活化的核因子-κB（NF-κB）信号通路，显著抑制干扰素γ（IFN-γ）、TNF-α和IL-6 的分泌，抑制F4/80+巨噬细胞、CD3+T 细胞和CD177+中性粒细胞的结肠浸润。Iva 等[45]用2.5% DSS 对小鼠灌胃7 d，CGA 可抑制磷酸化的细胞外信号调节激酶1 和2（ERK 1/2）、c-Jun 氨基末端激酶1 和2（JNK 1/2）、蛋白激酶B（Akt）和信号转导子及转录激活因子3（STAT3），同时促进磷酸酶和张力素同源酶（PTEN）的表达，抑制促炎细胞因子TNF-α、B 淋巴细胞瘤-相关X 蛋白2（Bax）、半胱氨酸蛋白酶-8（caspase-8）、半胱氨酸蛋白酶-9（caspase-9）和血红素加氧酶-1（HO-1）蛋白的表达，因此CGA 能通过抑制促炎和凋亡信号通路的激活治疗或减轻小鼠结肠炎。Gao 等[57]同样发现，CGA 可通过降低ERK 1/2、磷酸化细胞外信号调节激酶（p-ERK）、p38、磷酸化P38（p-p38）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）和磷酸化c-Jun 氨基末端激酶（p-JNK）蛋白的表达，进而减轻DSS 引起的小鼠结肠黏膜损伤。Hee 等[46]在体外试验中发现，CGA 可抑制经TNF-α和H2O2刺激后Caco-2 细胞中中白细胞介素-8（IL-8）的产生；在体内DSS 诱导的小鼠结肠炎模型中，CGA 可显著抑制小鼠TNF-a 的mRNA 表达，其可能机制为直接抑制NF-κB 的激活，或通过抑制上游信号通路间接影响NF-κB 信号传递。另外，CGA 还可缓解三硝基苯磺酸诱导的小鼠结肠炎，CGA 通过减少中性粒细胞浸润和抑制NF-κB 依赖性途径而具有抗炎作用[58]。因此，CGA 作为一种抗炎物质，能通过多种途径降低仔猪肠道炎症，特别是抑制NF-κB 信号通路，进而缓解仔猪腹泻。

4 小 结

改善肠道健康是解决仔猪腹泻的关键，随着研究的不断深入，仔猪腹泻的发生和发展机制逐渐清晰，从而能够对仔猪肠道进行更加精准化、动态化和靶向性的营养调控，以维持仔猪肠道内稳态平衡，预防或减少腹泻等肠道疾病的发生。CGA 可以通过提高菌群丰度，降低肠道氧化损伤及炎症等方式保护肠道形态、促进营养物质的吸收，调节仔猪肠道健康，从而提高仔猪生长性能，有作为仔猪饲料添加剂的潜力，但CGA 在仔猪阶段的报道较少，在仔猪肠道中的作用机制仍需进一步研究。