内毒素对养殖动物都有哪些危害？严重时诱发脂肪肝和肝癌等疾病

内毒素蓄积是引起养殖动物亚健康的主要原因之一，长期的内毒素蓄积会导致动物发生炎症反应、发热、肠道和肝脏等组织器官损伤、厌食、繁殖性能和生长性能下降等。

一 内毒素LPS的介绍

内毒素（LPS）又称脂多糖，是革兰氏阴性菌细胞壁的组成成分，由类脂A、核心多糖和O-抗原组成，其中真正决定内毒素毒性的部分是类脂A。当大量滥用抗生素、环境变化、动物应激、动物发生腹泻或便秘等肠道疾病时，动物体内革兰氏阴性菌大量增殖，待革兰氏阴性菌死亡时，LPS会被释放出来，对动物产生毒性作用。LPS十分耐热，100℃加热1小时仍不被破坏，并且LPS无法转化为类毒素，故可对机体造成持续性伤害。牛、猪、肉鸡分别给予2.5、25、2500µg/kg BW 剂量 LPS 就会引起剧烈的炎症反应。

图片引自Monteiro and Faciola, 2020

二 内毒素对肠道和肝脏的损伤

肠道是LPS在体内积聚的主要场所，肠道内源性LPS水平很低时通常不会导致疾病。然而，当肠道LPS产生增加时，肠道炎症因子的水平显著升高，破坏肠道紧密连接蛋白的表达，增加肠道的通透性，导致肠道屏障功能受损。肠道过多的LPS进入血液循环系统，首先与脂多糖结合蛋白结合，然后与巨噬细胞表面的受体相结合，激活NF-κB信号通路，产生大量的促炎细胞因子，诱导肝脏发生炎症，造成肝脏组织结构和功能的损伤，严重时诱发脂肪肝和肝癌等疾病的发生。

三 内毒素对动物生产性能的影响

LPS进入动物体内后会产生一系列的免疫应答反应：一是促炎性细胞因子增多，引起动物机体发热，导致动物采食量减少；二是改变了动物体内的代谢过程，导致用于动物生长部分的能量和营养物质重新分配用于免疫系统，从而降低动物的生长速度和饲料转化效率；最终影响动物的生产性能。

研究表明，LPS引起体温每升高1℃，母羊的基础代谢率上升24%（Baracos et al 1987）。LPS引起体温升高1.2°C，仔猪的维持能量需要增加23.6%（Huntley et al 2018）（如下图）。LPS引起体温从38.7℃升高到40℃，生长猪的基础代谢率增加10%（6th EAAP International Symposium on Energy and Protein Metabolism and Nutrition, 2019）。

Lipopolysaccharide immune stimulation but not β-mannanase supplementation affects maintenance energy requirements in young weaned pigs

母猪在妊娠和泌乳阶段易发生肠道菌群紊乱，引起肠道渗透性和血浆内毒素LPS水平的增加，导致母猪出现围产期代谢综合征，如氧化应激、炎症反应和胰岛素抵抗等（Cheng et al 2018）。高水平LPS与母猪的产活仔数和断奶后7d配种率均呈负相关，并且母猪体内的LPS可以通过胎盘屏障和乳汁传递给仔猪，进而影响仔猪的健康（安利彦 2022）。断奶仔猪注射200 μg/kg LPS后，采食量、日增重、饲料转化效率分别降低28%、43%、21%（Chen et al 2008）。LPS导致奶牛发情异常，影响配种成功率和延长非生产天数，诱发奶牛子宫内膜炎、流产、乳房炎等疾病。

图片来自曦曦博士