滸苔是一種有著極強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)能力與繁殖能力的石莼科、滸苔屬的大型海藻，在各沿海國(guó)家近海廣泛分布。它雖無毒，但大規(guī)模暴發(fā)會(huì)影響海底藻類和養(yǎng)殖水產(chǎn)品的生長(zhǎng)，甚至對(duì)其他海洋生物造成不利影響。
自2007年以來，滸苔綠潮已連續(xù)15年侵襲我國(guó)黃渤海海域，呈現(xiàn)連年增加的趨勢(shì)?！吨袊?guó)海洋災(zāi)害公報(bào)》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2008年暴發(fā)的滸苔綠潮，在山東省、江蘇省沿岸和近海海域最為嚴(yán)重，造成直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)13.22億元。
在此背景下，如何有效“打滸”、更好地挖掘其生物資源價(jià)值，成為熱點(diǎn)話題。
中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所和青島海大生物集團(tuán)股份有限公司聯(lián)合共建的海藻源無抗飼料研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，先后聯(lián)合中外研究機(jī)構(gòu)開展系列研究，攻克了海藻酶解多糖與金屬離子螯合技術(shù)，開發(fā)出具有生物活性、高效穩(wěn)定的滸苔多糖飼料添加劑，為滸苔新用開辟了道路。
猜想：滸苔能否改善動(dòng)物腸道健康？
大規(guī)模暴發(fā)的滸苔雖招人厭，但它并非一無是處。一些研究發(fā)現(xiàn)，滸苔中某些成分可以有效治療皮膚癌，有著良好的藥理作用。在能源利用方面，它也可以制成生物質(zhì)油，成為一種制造新能源的原材料。
“我國(guó)醫(yī)籍和民間經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，大型綠藻不僅有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且具備清熱解毒、抗菌消炎、降膽固醇、消腫利尿化疾等功效?！敝锌圃簛啛釒мr(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員吳信表示。
滸苔多糖是滸苔的主要活性物質(zhì)，可通過生物酶解后提取得到。大量研究表明，滸苔多糖擁有獨(dú)特的海洋硫酸基團(tuán)，具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗突變、抗輻射、抗凝血及抗病毒等多種功效。
中國(guó)工程院院士管華詩(shī)曾開發(fā)第一個(gè)海洋藥物藻酸雙酯鈉，用于心腦血管疾病治療。在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域，已有酵母細(xì)胞壁多糖、香菇多糖、黃芪多糖、殼寡糖等作為飼料添加劑被使用。這給研究團(tuán)隊(duì)一個(gè)啟示：滸苔多糖是否也能在動(dòng)物腸道健康等方面發(fā)揮作用，進(jìn)而應(yīng)用于動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域？
其實(shí)，國(guó)際上以海藻粉作為水產(chǎn)及畜牧飼料已有幾十年的歷史。海藻粉含有極為豐富而獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，很多試驗(yàn)和研究證明海藻對(duì)動(dòng)物無毒副作用，用作飼料添加劑能改進(jìn)飼料的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)并提高飼料利用率，對(duì)多數(shù)鰻魚、蝦、蟹有較好的促生長(zhǎng)作用。
吳信介紹，我國(guó)近10年來對(duì)海藻飼料粉進(jìn)行了一些研究，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，生產(chǎn)和應(yīng)用水平還相去甚遠(yuǎn)。
“滸苔的環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，在低光照和低溫等不利條件下都可以繁殖。綜合上述相關(guān)因素，我們團(tuán)隊(duì)考慮將滸苔和動(dòng)物腸道健康聯(lián)系起來，并最終研制出了海藻多糖飼料添加劑。”吳信說。
難點(diǎn)：發(fā)現(xiàn)滸苔多糖最出色的片段
通過開展系列研究，他們攻克了海藻酶解多糖與金屬離子螯合技術(shù)，開發(fā)出具有生物活性、高效穩(wěn)定的海藻多糖系列飼料添加劑，并在企業(yè)中開展了一系列動(dòng)物“替抗”試驗(yàn)。
“滸苔多糖的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，如何在高效利用主要活性成分且不干擾其他成分發(fā)揮功效的同時(shí)結(jié)合金屬離子發(fā)揮雙重作用，是該研究最大的難點(diǎn)?！眳切沤榻B，從產(chǎn)生滸苔多糖降解酶微生物的篩選，到酶的高通量制備，再到滸苔多糖的分子量精準(zhǔn)制備，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了無數(shù)次試驗(yàn)，最終得到了最出色的高活性多糖片段。
研究結(jié)果表明，滸苔多糖可改善動(dòng)物機(jī)體生長(zhǎng)性能，促進(jìn)腸道發(fā)育，提高腸道免疫應(yīng)答，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)。滸苔多糖及其金屬絡(luò)合物在肉雞、仔豬飼養(yǎng)以及母仔豬一體化方面都有生產(chǎn)效率上的提升。
“研究發(fā)現(xiàn)，滸苔多糖可以代替抗生素預(yù)防仔豬腹瀉，提高仔豬天然免疫能力、降低腸道炎癥因子的表達(dá)。肉雞試驗(yàn)表明，滸苔多糖組的飼糧體重和平均日增重均顯著高于基礎(chǔ)飼糧。我們?cè)陲暭Z中添加滸苔多糖鋅絡(luò)合物后發(fā)現(xiàn)，滸苔多糖鋅可調(diào)節(jié)肉雞回腸氨基酸表觀消化率，從而改善生長(zhǎng)性能?！眳切耪f。
同時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)，飼喂?jié)G苔多糖的雞空腸和回腸組織的絨毛高度明顯增長(zhǎng)，隱窩深度較短，絨毛高度與隱窩深度比值較高。在蛋雞日糧中分別添加滸苔多糖1%、2%和3%，3種添加比例的滸苔多糖均可顯著提高蛋雞的產(chǎn)蛋率和日產(chǎn)蛋量；滸苔多糖鐵可改善缺鐵性貧血，提高仔豬對(duì)鐵的吸收，還可提高母豬繁殖性能，提高仔豬初生重、生長(zhǎng)速度和免疫力。
展望：將數(shù)十萬噸滸苔變廢為寶
數(shù)據(jù)顯示，僅青島海域2021年滸苔的最大覆蓋面積就達(dá)1746平方千米，那么，這項(xiàng)研究成果能為治理滸苔貢獻(xiàn)多少力量？
“2021年全國(guó)飼料總產(chǎn)量為2.9億噸，其中豬飼料產(chǎn)量1.3億噸，按照每噸飼料添加500克滸苔多糖飼料添加劑計(jì)算，如果這一技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用，每年可將數(shù)十萬噸新鮮滸苔變廢為寶，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?！眳切耪f。
目前，青島海大生物集團(tuán)股份有限公司已完全具備將滸苔規(guī)?；瘧?yīng)用的實(shí)力，生產(chǎn)的一級(jí)滸苔粉的純度達(dá)99%，一級(jí)粉的產(chǎn)率達(dá)到90%，可直接用于生物降解。該公司還能生產(chǎn)多種分子量的功能性滸苔寡糖及相關(guān)修飾產(chǎn)物。
除了用作飼料添加劑，滸苔還有其他價(jià)值?！拔覀儓F(tuán)隊(duì)目前還可將剔除的、含沙量大的滸苔粉制備的土壤調(diào)理劑系列產(chǎn)品用于改良酸性土壤，并開發(fā)了滸苔葉面肥、有機(jī)肥、沖施肥以及土壤調(diào)理劑等滸苔肥料產(chǎn)品?！眳切耪f。
2020年開始，我國(guó)正式邁入養(yǎng)殖飼料禁用抗生素時(shí)代。“‘禁抗’后，市場(chǎng)上涌現(xiàn)了中草藥提取物、精油、抗菌肽等一大批‘替抗’產(chǎn)品，但經(jīng)過一年多的發(fā)展，飼料企業(yè)配方師開始有選擇性地‘做減法’，真正有價(jià)值、有效果的產(chǎn)品開始脫穎而出，而滸苔鋅化多糖在推廣過程中獲得了越來越多企業(yè)的認(rèn)可，讓飼料企業(yè)多了一種來自海洋的‘替抗’新選擇?！眳切耪f，相信在當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)下，滸苔將會(huì)有廣闊的發(fā)展空間。
該研究系列成果先后發(fā)表于《食品與功能》《動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)》《動(dòng)物科學(xué)與生物技術(shù)》《營(yíng)養(yǎng)前沿》等期刊。
相關(guān)論文信息：http://dx.doi.org/10.1186/s40104-021-00648-1
http://dx.doi.org/10.3389/fnut.2021.783819
http://dx.doi.org/10.1039/D1FO02171K
http://dx.doi.org/10.3389/fnut.2021.747928
http://dx.doi.org/10.1016/j.aninu.2021.01.008
http://dx.doi.org/10.1080/10408398.2022.2043823