综述:大蒜(Allium Sativum)对牛驱蝇效力的营养基因组学研究洞察

《Tropical Animal Health and Production》:Insights into garlic (Allium Sativum)’s nutrigenomics-associated fly-repellent potency in cattle

【字体: 时间:2025年04月04日 来源:Tropical Animal Health and Production 1.7

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  本文聚焦牛蝇侵扰问题,探讨大蒜(Allium Sativum)在牛养殖中的应用。研究发现大蒜及其生物活性化合物具驱蝇特性,通过营养基因组学机制影响牛的基因表达、免疫反应和代谢通路,或可成为控制牛蝇的可持续策略,值得关注。

  ### 牛蝇侵扰现状及传统防治问题
在畜牧养殖中,牛蝇侵扰问题愈发严重。全球已知蝇类约 160,000 种,其中部分 “污蝇” 与动物密切相关,如厩蝇(Stomoxys calcitrans)、角蝇(Haematobia irritans irritans)等。这些蝇类不仅骚扰牛只,降低其生产力,还传播疾病,给养牛业带来巨大经济损失,在美国每年损失超 20 亿美元。
传统化学杀虫剂曾有效控制蝇害,但长期使用导致昆虫产生抗药性,且化学残留污染环境。昆虫抗药性源于多种机制,包括行为改变、降低杀虫剂穿透性、靶标位点修饰及代谢解毒等。因此,探寻替代策略迫在眉睫。

大蒜在畜牧生产中的应用潜力


近年来,利用植物源化合物防治害虫成为研究热点。大蒜因具有杀虫、抗菌及免疫调节等特性备受关注。大蒜含多种生物活性化合物,如蒜素(allicin)、二烯丙基硫醚(DAS)等,这些化合物赋予大蒜驱蝇及促进动物健康的功效。

在畜牧生产中,大蒜被广泛用作饲料添加剂。研究表明,大蒜能改善反刍动物瘤胃发酵、提高营养利用率和增强免疫功能。不同形式的大蒜,如干粉、精油等,对动物生长性能、肉质和免疫反应均有积极影响。然而,其作为饲料添加剂的最佳添加水平、递送方式及长期效益仍需深入研究。

大蒜的化学特性及对牛的作用机制


大蒜中的蒜素不稳定,会迅速转化为更稳定的含硫代谢物,如 DAS、二烯丙基二硫醚(DADS)等,这些代谢物共同发挥大蒜的生物活性。蒜素经胃肠道代谢后,转化为烯丙基硫醇和 S - 烯丙基巯基半胱氨酸(SAMC),影响免疫和代谢功能,可能有助于牛抵抗蝇害。

大蒜还具有免疫调节作用,可增强牛的免疫反应。它能激活巨噬细胞、淋巴细胞等免疫细胞,促进免疫球蛋白生成,提高抗氧化酶活性,减轻炎症反应,从而增强牛对蝇叮咬的抵抗力,减少疾病传播。

牛对蝇抗性的遗传基础


牛对蝇的抗性受遗传因素影响,不同品种的牛对蝇的抗性存在差异。例如,瘤牛(Bos indicus)品种比欧洲牛(Bos taurus)和部分非洲本土牛品种更能适应环境,对寄生虫和疾病的抗性更强。研究表明,牛蝇抗性性状的遗传力估计在 10 - 80% 之间,这为通过选择性育种提高牛的蝇抗性提供了理论依据。

基因表达在牛的蝇抗性中也起着关键作用。营养和生物活性化合物等因素可影响基因表达,进而影响牛对蝇的抗性。植物性饮食能刺激与蝇抗性相关基因的表达,而大蒜中的生物活性化合物可能通过调节基因表达增强牛的蝇抗性。

大蒜对牛驱蝇效力的营养基因组学研究


营养基因组学研究动物对饮食的遗传反应及饮食反应的个体差异。大蒜中的生物活性化合物可影响基因表达,调节免疫功能和代谢通路。尽管目前对大蒜在牛中的营养基因组学评估较少,但在非反刍动物研究中发现,大蒜能上调与免疫、细胞凋亡和异生物质代谢相关的基因。

在牛的研究中,大蒜补充剂可影响肠道微生物群组成和代谢通路,可能间接影响免疫调节和蝇抗性。未来研究应利用 RNA 测序技术鉴定与免疫反应、氧化应激和皮肤屏障功能相关的差异表达基因,探索大蒜对牛蝇抗性的营养基因组学机制,为开发可持续的害虫防治策略提供依据。

结论


综上所述,大蒜作为一种天然饲料添加剂,在牛养殖中具有显著的应用潜力。它不仅能有效驱赶牛蝇,减少化学杀虫剂的使用,降低环境污染,还能增强牛的健康状况,提高肉品质量。将选择抗蝇牛品种与大蒜基植物性饮食相结合,是一种可持续且环保的策略,有望降低养牛业对合成农药的依赖,提高牛的生产力和福利。

然而,目前关于大蒜影响牛蝇抗性的精确营养基因组学机制尚不完全清楚。未来需要进一步研究,确定大蒜在不同生产系统中的最佳使用方案,包括剂量、配方和递送方式等。通过深入了解大蒜与牛基因之间的相互作用,有望培育出更具抗蝇能力的牛品种,为全球养牛业的可持续发展做出贡献。

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