酸能NIC首席科学家胡友军研究员：酸制剂抗病毒效应的分子基础和应用探讨

5月30-31日，第二届微巍论坛在星城长沙隆重举办，本届论坛院士领衔、大咖云集，来自于中国农业大学、南京农业大学、华南农业大学、广东农科院、江西农业大学专家学者以及嘉吉、温氏、立华、PIC、扬翔等国内外著名企业的技术总监汇聚一堂，聚焦畜牧与饲料行业营养与管理等相关关键技术问题，致力于打造企业技术难题与解决方案、企业需求与目标产品精准对接的实战型技术论坛。

作为酸制剂全球服务商，广东酸能生物科技有限公司受到微巍论坛发起人岳隆耀博士的特别邀请协办本次论坛。会上酸能NIC首席科学家胡友军研究员以《酸制剂抗病毒效应的分子基础和应用探讨》为主题，分享了最近3年来（2021-2023年）酸制剂在动物健康养殖上尤其是母猪、教保阶段营养抗病毒上的良好效果及应用。胡友军老师认为，在新形势下健康养殖基本面临5大挑战：饲用抗生素禁用影响健康养殖、消化道尤其是胃肠道发育推迟、非常规饲料消化和抗营养因子、过低蛋白质配方加剧动物应激、行业低迷影响生物安全投入。上述这些养殖挑战加剧了动物体内氧化应激和抗病毒的难度。营养上助攻健康养殖，尤其是抗病毒有作用吗？

抗病毒仍是营养抗病毒天空中的一片乌云

众所周知，理想的营养需要研究参数可以说日趋完美，然而现实的生产成绩与理想模拟存在较大差距。其原因在于养殖中的细菌与病毒的肆虐以及环境条件的约束受到很大挑战。胡友军研究员打了一个风趣的比喻，他认为，“经典动物营养的天空经过老一辈科学家的辛勤耕耘已日臻完美，美轮美奂，晴空万里，但科学与实际仍有较大差距，健康养殖中尚存在数片乌云，其中一片是营养与抑病菌，一片是营养与抗病毒，这两大盲区需要打破坚冰。”走老路是很难解决的，唯有在认知上、技术上、产品上不断创新，才能迎来新的突破。酸能创新团队集合相关高等院校的科研力量，整合生物技术与化学、药物学等学科资源，聚焦于酸制剂与生物健康，致力于通过新技术在酸制剂上的创新应用，并通过调控教保饲料营养来突破解决降低幼龄动物抗病毒效应问题--这个健康养殖中最大的一片乌云。

会上，胡友军研究员报告指出，要解决仔猪教槽保育阶段营养抗病毒问题，尤其是教槽保育的腹泻问题，不仅仅是病原菌的问题，对于病毒如蓝耳、流行性腹泻病毒引起的腹泻问题，除了疫苗外，还需要通过内源和外源性炎症激发调节机制，并启动组织修复，恢复生理功能和内稳态作用，进而提高抗病能力，显著减少病毒性腹泻。因此，基于路易斯酸碱电子理论开展酸制剂研发是饲料“抗病毒”的新蓝海。

酸碱电子理论是驱除乌云的钥匙

那么什么是路易斯酸碱电子理论呢？我们都知道分子结构决定其功能特性，目前结构化学已经能够通过物质的分子结构预测其潜在的“功能”，那么有机酸分子的结构是什么呢？实际上酸分子的特性依赖于其周围原子成群地链接在一起形成分子，而酸分子跟微生物靶点发生反应的时候，酸分子原子核内的质子和中子不会反应，结构和数目也不会发生变化，只是原子核外电子的重新排列或电子云密度发生变化，而这就是著名而伟大的路易斯酸碱电子理论。酸碱电子理论是酸碱理论发展的一个质的飞跃，极大扩大了酸的范围，它包括电离理论、溶剂理论和质子理论下的酸，例如羧酸类、酚类、酮类、醌类等物质都属于路易斯酸。因此，酸碱电子理论的应用突破了三个边界，即适用范围的突破、有机反应的突破和生物应用突破。

路易斯酸碱电子理论如何应用在酸制剂抗病毒的创新研究上呢？胡友军研究员在会上进行了详细汇报：NIC首先从PDB数据库里面找到细菌、病毒等的蛋白结构，找到其关键靶标，然后再筛选特定的路易斯酸，使用计算机分子模拟其结构化学反应，最后通过微生物试验、细胞学试验、动物学试验等，验证其在实际应用中的效果。抗病毒酸研发过程中，NIC基于路易斯酸碱电子理论和通过分子对接技术，分别建立了包括月桂酸及其单甘酯在内的中链脂肪酸和单甘脂（MCT）、活性黄酮（新型路易斯酸）与PEDV、PRRSV等病毒结构蛋白靶点反应的动力学模型，通过计算机分子模拟初步筛选出最佳的抗病毒效应组合，再通过细胞安全试验及细胞效应试验、动物攻毒效应的验证获得抗病毒的全过程验证。

拨云见日，泰酸显著抑制畜禽病毒

因此，在实际生产中，酸能NIC构建了路易斯酸抑菌抗病毒筛选研发思路，并筛选路易斯酸（中链脂肪酸、黄酮类等）研发出首款饲用抑制病毒酸制剂产品“泰酸”。通过与四川农业大学徐志文教授团队合作和客户规模场试验发现，泰酸对蓝耳、流行性腹泻、伪狂犬病毒等具有显著抑制作用，具体表现为：泰酸在体内和体外对PEDV、PRRSV等常见病毒均有很高的抑制率；泰酸能够促进机体细胞因子表达，在野毒感染后能够抑制炎性细胞因子表达，促进抗炎细胞因子分泌；能够提高教槽保育阶段机体的黏膜屏障、微生物屏障，提高动物的非特定免疫能力，进而提高抗病毒能力；饲料中添加泰酸能够有效减轻PEDV、PRRSV等感染引起的病理损伤；泰酸能降低仔猪病毒性腹泻率，减轻病毒对肺、脾、肾、脑等实质性器官的损伤，减少死亡率。而关于泰酸抗病毒效应系列研究文章也发表于Frontiers In Veterinary Science、Molecule等权威期刊上。

总结

利用酸碱电子理论为动物营养与抗病毒的应用与研究提供了一种新的思路，即运用分子对接等创新工具，在更基础的水平上研究路易斯酸的筛选和对动物健康的调控，通过技术创新，抢占酸制剂在动物抗病毒上的“新蓝海”。研究和大数据证实，抗病毒酸“泰酸”显著降低动物体内以及饲料病毒载量，逆转生长抑制；提高免疫能力，降低炎症泰酸保护器官免受病毒损伤； 此外抗病毒酸“泰酸”降低哺乳和保育仔猪病毒性腹泻和死亡率。NIC研究和实践证明，通过饲料营养强化途径，减少PEDV、PRRSV、PRV等病毒对健康的抑制效用，减少病毒性腹泻、生长受阻等负面影响，实现养殖效益的最大化。