植物多酚作为天然活性成分，因具有多种生物活性而成为研究热点。近年研究发现，部分植物提取物可显著改善猪的肠道屏障功能，促进动物机体健康。绿原酸作为一种重要多酚，具有抗菌、抗炎、抗氧化、护肝及抗肿瘤等多种药理作用。研究表明，绿原酸能够增强肠道结构完整性、促进有益微生物增殖，从而改善猪的肠道屏障功能。本文综述绿原酸对猪肠道屏障功能的影响及机制，为其在畜牧生产和后续的研究提供理论依据。
1、绿原酸的组成和代谢特点
绿原酸，又称3-O-咖啡酰奎尼酸（3-O-caffeoylquinic acid），为淡黄色固体，相对分子量为354.31，熔点208℃，易溶于热水和乙醇。绿原酸是由咖啡酸和奎宁酸缩合成酯的天然产物，在植物中也广泛存在，比如金银花、杜仲叶等。研究发现绿原酸具有抗氧化、消炎、抗菌、抗病毒、抗肿瘤、降血脂、降血糖和免疫调节等多种生物学功能。随着对绿原酸研究的深入，不断揭示其重要的药理作用，绿原酸被机体摄入后，在胃和小肠中会有少部分直接被吸收，其进入血液循环，从而在血液循环中引起生物效应，其约有70%会直接进入大肠，在肠道微生物的作用下被水解为咖啡酸和奎宁酸。绿原酸和咖啡酸是体外抗氧化剂，吸收入血的绿原酸、咖啡酸及奎宁酸则进一步在肝脏中代谢，最终大部分以马尿酸的形式通过尿液排出体外。
2、绿原酸对肠道屏障功能的影响
肠道不仅是养分消化吸收的重要器官，同时也是机体重要的防御性屏障，完整的肠道屏障可以抵御肠腔中有害物质和病原微生物的进入，维持机体内环境稳态，对于动物机体健康和生产性能的发挥有着十分重要的作用。而猪的肠道健康问题一直是养猪业面临的重大考验，因此寻找能够有效解决猪肠道健康问题的添加剂也是目前的首要任务。绿原酸作为一种天然的且分布广泛的植物酚酸，已被证明可以改善猪的肠道屏障功能来维持肠道健康。
2.1绿原酸具有改善肠道屏障完整性的作用
肠上皮间的紧密连接是肠道物理屏障的结构基础。紧密连接是肠上皮细胞间连接的主要方式，主要由跨膜蛋白（Claudin家族、Occludin）和胞质蛋白（如ZOs）构成。ZO-1对紧密连接的组装和维持至关重要，它将Occludin和Claudins等跨膜蛋白连接成复合体。这些蛋白分子在相邻的两个上皮细胞之间的细胞旁空间形成一个复杂的结构，可通过直接或间接的方式锚定在细胞骨架上，形成选择性渗透屏障。绿原酸作为一种天然植物酚酸，对猪的肠道健康有着显著的改善作用。研究发现在断奶仔猪饲粮中添加绿原酸上调十二指肠、空肠和回肠中Occludin的基因表达，添加1 000 mg/kg的绿原酸后，小肠中Claudin-1的蛋白表达显著上调。氧化应激会破坏紧密连接损伤肠道屏障的完整性，断奶仔猪进行腹腔注射敌草快后，仔猪血清中DAO和D-乳酸的水平显著升高，小肠中Occludin、Claudin-1和ZO-1的基因表达显著下调，而添加绿原酸显著缓解了敌草快导致的以上不利影响，改善了仔猪受损的肠道屏障功能。
肠道绒毛高度、隐窝深度和绒毛高度/隐窝深度（VCR）是评价肠道健康的重要指标，其能够反映肠道屏障的完整性。肠道绒毛高度反映了肠道表面与营养物质接触面积的大小，绒毛越长则与营养物质接触面积越大，肠道吸收能力越强；隐窝深度则表明隐窝基部的细胞代谢速率，隐窝越浅，细胞代谢速率就越快；而两者的比值越高，则反映机体的营养吸收功能越强，反之则下降。在断奶仔猪饲粮中添加绿原酸（250 mg/kg、500 mg/kg、1 000 mg/kg）显著增加十二指肠和空肠的绒毛高度，降低十二指肠的隐窝深度，增加十二指肠和回肠的绒隐比（VCR）。其中添加1 000 mg/kg的绿原酸，空肠的绒毛高度和VCR以及回肠的VCR显著增加。
2.2绿原酸对肠道微生物菌群及其代谢产物的影响
肠道微生物在维持肠道健康方面起着重要作用，包括提供营养和优化肠道免疫系统等。随着“后肠营养”概念的提出，近年来，一直被研究者忽略的后肠微生物成为研究热点。有报道指出多酚类物质对肠道微生物组成的种间差异有很大影响，而绿原酸作为常见的植物多酚，因其在机体摄入后有近70%会到达后肠被微生物菌群利用，因此也被称为“非多糖”的益生元，且已被证明可以影响肠道的微生物组成。在生长猪饲粮中添加500 mg/kg的绿原酸后发现，与对照组相比，结肠微生物菌群多样性显著增加，致病菌如肠球菌等显著减少，有益微生物如乳酸菌显著增加，肠球菌在肠腔中处于低密度时。在断奶仔猪饲粮中添加绿原酸后发现，16S rRNA测序测定盲肠中的菌群多样性显著增加，其中厚壁菌门和拟杆菌门的相对丰度增加，并且乳杆菌属、普雷沃氏菌属、厌氧弧菌属和异体孢杆菌属的相对丰度显著增加，而变形菌门的相对丰度显著减少。因此，绿原酸具有调节猪肠道菌群结构和数量的作用，能够促进有益菌的生长和抑制有害菌的定植，从而维护肠道健康。
肠道微生物发酵产生的短链脂肪酸（SCFAs）对宿主有着重要的生理意义，比如丁酸能够作为结肠上皮细胞的能量来源，参与对炎性肠病的修复，乙酸和丙酸则参与肝脏的能量代谢，通过补偿效应激活肠细胞发生糖异生途径参与糖代谢。报道指出SCFAs能够参与肠道菌群的调节，通过降低肠道pH来促进益生菌的生长和抑制有害菌的定植，并且SCFAs能够通过抑制LPS导致的肠上皮细胞炎症反应来维持肠道屏障功能。断奶仔猪摄入绿原酸后，盲肠和结肠中丁酸的含量显著增加，采集肠道食靡后进行SCFAs含量测定，发现饲粮中添加绿原酸显著提高回肠中的乙酸含量以及盲肠中的乙酸、丙酸和丁酸含量，显著降低盲肠食靡的pH。以上表明绿原酸可能通过刺激某些细菌，如拟杆菌门等产生SCFAs进而改善肠道屏障功能。
2.3绿原酸对猪肠道免疫功能的影响
肠道不仅是机体内最大的消化吸收部位，还是机体内最大的免疫器官。肠道屏障功能受损，将会引起肠道黏膜和全身炎症反应，这是各种胃肠道疾病的主要发病机制。细胞因子（IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10）在炎症反应中发挥着重要作用。其中IL-1β、IL-6和TNF-α是典型的促炎因子，肠炎患者的血清和粪便中TNF-α含量显著增加，IL-1β和TNF-α增加还会增加肠上皮的通透性，直接破坏肠道屏障功能的完整性。IL-10是最重要的抗炎细胞因子，IL-10基因敲除小鼠的肠道通透性显著增加。细菌感染的肉鸡饲料中添加绿原酸，显著降低血清中IL-6的含量，显著增加IL-10的含量。断奶仔猪添加1 000 mg/kg的绿原酸可以显著降低断奶仔猪空肠中IL-1β和TNF-α以及回肠中IL-6和TNF-α的mRNA表达水平。肠道浆细胞分泌的免疫球蛋白A（SIgA）是免疫屏障的重要组分。在断奶仔猪饲粮添加绿原酸使仔猪血清免疫球蛋白G（IgG）浓度显著升高，IL-1β、IL-6和TNF-α浓度显著降低，并且空肠中的SIgA浓度显著升高。说明绿原酸可以通过降低促炎细胞因子表达、增加抗炎细胞因子表达以及免疫球蛋白含量来增强断奶仔猪肠道免疫功能进而维持肠道屏障功能。
3、总结
肠道屏障功能是动物健康的基石，如何改善动物的肠道屏障功能进而提高生产性能是当前养殖业的热点问题之一。绿原酸是一种天然植物多酚类物质，其具有改善肠道屏障完整性、调节肠道微生物菌群、增强肠道免疫功能等作用，为其作为饲料添加剂的应用提供坚实理论基础。
1、绿原酸的组成和代谢特点
绿原酸，又称3-O-咖啡酰奎尼酸（3-O-caffeoylquinic acid），为淡黄色固体，相对分子量为354.31，熔点208℃，易溶于热水和乙醇。绿原酸是由咖啡酸和奎宁酸缩合成酯的天然产物，在植物中也广泛存在，比如金银花、杜仲叶等。研究发现绿原酸具有抗氧化、消炎、抗菌、抗病毒、抗肿瘤、降血脂、降血糖和免疫调节等多种生物学功能。随着对绿原酸研究的深入，不断揭示其重要的药理作用，绿原酸被机体摄入后，在胃和小肠中会有少部分直接被吸收，其进入血液循环，从而在血液循环中引起生物效应，其约有70%会直接进入大肠，在肠道微生物的作用下被水解为咖啡酸和奎宁酸。绿原酸和咖啡酸是体外抗氧化剂，吸收入血的绿原酸、咖啡酸及奎宁酸则进一步在肝脏中代谢，最终大部分以马尿酸的形式通过尿液排出体外。
2、绿原酸对肠道屏障功能的影响
肠道不仅是养分消化吸收的重要器官，同时也是机体重要的防御性屏障，完整的肠道屏障可以抵御肠腔中有害物质和病原微生物的进入，维持机体内环境稳态，对于动物机体健康和生产性能的发挥有着十分重要的作用。而猪的肠道健康问题一直是养猪业面临的重大考验，因此寻找能够有效解决猪肠道健康问题的添加剂也是目前的首要任务。绿原酸作为一种天然的且分布广泛的植物酚酸，已被证明可以改善猪的肠道屏障功能来维持肠道健康。
2.1绿原酸具有改善肠道屏障完整性的作用
肠上皮间的紧密连接是肠道物理屏障的结构基础。紧密连接是肠上皮细胞间连接的主要方式，主要由跨膜蛋白（Claudin家族、Occludin）和胞质蛋白（如ZOs）构成。ZO-1对紧密连接的组装和维持至关重要，它将Occludin和Claudins等跨膜蛋白连接成复合体。这些蛋白分子在相邻的两个上皮细胞之间的细胞旁空间形成一个复杂的结构，可通过直接或间接的方式锚定在细胞骨架上，形成选择性渗透屏障。绿原酸作为一种天然植物酚酸，对猪的肠道健康有着显著的改善作用。研究发现在断奶仔猪饲粮中添加绿原酸上调十二指肠、空肠和回肠中Occludin的基因表达，添加1 000 mg/kg的绿原酸后，小肠中Claudin-1的蛋白表达显著上调。氧化应激会破坏紧密连接损伤肠道屏障的完整性，断奶仔猪进行腹腔注射敌草快后，仔猪血清中DAO和D-乳酸的水平显著升高，小肠中Occludin、Claudin-1和ZO-1的基因表达显著下调，而添加绿原酸显著缓解了敌草快导致的以上不利影响，改善了仔猪受损的肠道屏障功能。
肠道绒毛高度、隐窝深度和绒毛高度/隐窝深度（VCR）是评价肠道健康的重要指标，其能够反映肠道屏障的完整性。肠道绒毛高度反映了肠道表面与营养物质接触面积的大小，绒毛越长则与营养物质接触面积越大，肠道吸收能力越强；隐窝深度则表明隐窝基部的细胞代谢速率，隐窝越浅，细胞代谢速率就越快；而两者的比值越高，则反映机体的营养吸收功能越强，反之则下降。在断奶仔猪饲粮中添加绿原酸（250 mg/kg、500 mg/kg、1 000 mg/kg）显著增加十二指肠和空肠的绒毛高度，降低十二指肠的隐窝深度，增加十二指肠和回肠的绒隐比（VCR）。其中添加1 000 mg/kg的绿原酸，空肠的绒毛高度和VCR以及回肠的VCR显著增加。
2.2绿原酸对肠道微生物菌群及其代谢产物的影响
肠道微生物在维持肠道健康方面起着重要作用，包括提供营养和优化肠道免疫系统等。随着“后肠营养”概念的提出，近年来，一直被研究者忽略的后肠微生物成为研究热点。有报道指出多酚类物质对肠道微生物组成的种间差异有很大影响，而绿原酸作为常见的植物多酚，因其在机体摄入后有近70%会到达后肠被微生物菌群利用，因此也被称为“非多糖”的益生元，且已被证明可以影响肠道的微生物组成。在生长猪饲粮中添加500 mg/kg的绿原酸后发现，与对照组相比，结肠微生物菌群多样性显著增加，致病菌如肠球菌等显著减少，有益微生物如乳酸菌显著增加，肠球菌在肠腔中处于低密度时。在断奶仔猪饲粮中添加绿原酸后发现，16S rRNA测序测定盲肠中的菌群多样性显著增加，其中厚壁菌门和拟杆菌门的相对丰度增加，并且乳杆菌属、普雷沃氏菌属、厌氧弧菌属和异体孢杆菌属的相对丰度显著增加，而变形菌门的相对丰度显著减少。因此，绿原酸具有调节猪肠道菌群结构和数量的作用，能够促进有益菌的生长和抑制有害菌的定植，从而维护肠道健康。
肠道微生物发酵产生的短链脂肪酸（SCFAs）对宿主有着重要的生理意义，比如丁酸能够作为结肠上皮细胞的能量来源，参与对炎性肠病的修复，乙酸和丙酸则参与肝脏的能量代谢，通过补偿效应激活肠细胞发生糖异生途径参与糖代谢。报道指出SCFAs能够参与肠道菌群的调节，通过降低肠道pH来促进益生菌的生长和抑制有害菌的定植，并且SCFAs能够通过抑制LPS导致的肠上皮细胞炎症反应来维持肠道屏障功能。断奶仔猪摄入绿原酸后，盲肠和结肠中丁酸的含量显著增加，采集肠道食靡后进行SCFAs含量测定，发现饲粮中添加绿原酸显著提高回肠中的乙酸含量以及盲肠中的乙酸、丙酸和丁酸含量，显著降低盲肠食靡的pH。以上表明绿原酸可能通过刺激某些细菌，如拟杆菌门等产生SCFAs进而改善肠道屏障功能。
2.3绿原酸对猪肠道免疫功能的影响
肠道不仅是机体内最大的消化吸收部位，还是机体内最大的免疫器官。肠道屏障功能受损，将会引起肠道黏膜和全身炎症反应，这是各种胃肠道疾病的主要发病机制。细胞因子（IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10）在炎症反应中发挥着重要作用。其中IL-1β、IL-6和TNF-α是典型的促炎因子，肠炎患者的血清和粪便中TNF-α含量显著增加，IL-1β和TNF-α增加还会增加肠上皮的通透性，直接破坏肠道屏障功能的完整性。IL-10是最重要的抗炎细胞因子，IL-10基因敲除小鼠的肠道通透性显著增加。细菌感染的肉鸡饲料中添加绿原酸，显著降低血清中IL-6的含量，显著增加IL-10的含量。断奶仔猪添加1 000 mg/kg的绿原酸可以显著降低断奶仔猪空肠中IL-1β和TNF-α以及回肠中IL-6和TNF-α的mRNA表达水平。肠道浆细胞分泌的免疫球蛋白A（SIgA）是免疫屏障的重要组分。在断奶仔猪饲粮添加绿原酸使仔猪血清免疫球蛋白G（IgG）浓度显著升高，IL-1β、IL-6和TNF-α浓度显著降低，并且空肠中的SIgA浓度显著升高。说明绿原酸可以通过降低促炎细胞因子表达、增加抗炎细胞因子表达以及免疫球蛋白含量来增强断奶仔猪肠道免疫功能进而维持肠道屏障功能。
3、总结
肠道屏障功能是动物健康的基石，如何改善动物的肠道屏障功能进而提高生产性能是当前养殖业的热点问题之一。绿原酸是一种天然植物多酚类物质，其具有改善肠道屏障完整性、调节肠道微生物菌群、增强肠道免疫功能等作用，为其作为饲料添加剂的应用提供坚实理论基础。
