通过控制肠道微生物菌群组成来改善鸡的健康和生产

张玲清

摘  要：饲喂和管理策略有助于减少动物肠道中有害微生物群落的数量保持微生物菌群的正确平衡以及维持有益微生物占据压倒性的优势。本文将概述改善动物健康和生产性能的策略。

关键词：肠道微生物;鸡;动物健康

中图分类号：S815 文献标志码：C 文章编号：1001-0769（2018）12-0050-03

乳酸菌（Lactic Acid Bacteria，LAB），如乳杆菌属和链球菌属中的细菌，被报道为动物肠道中的正常菌群，它们可以发酵碳水化合物或淀粉，产生能降低肠道内环境pH的乳酸，从而抑制其他细菌（包括肠道致病菌）的生长。乳酸菌也有助于促进肠黏液层的有益发育，分解多糖，以及提供能量和短链脂肪酸（Short-chain Fatty Acid，SCFA）。对宿主来说，SCFA是重要的营养素，已知它可以刺激增加肠道可吸收表面。SCFA还能降低结肠内环境的pH，进而抑制胆汁的分解代谢，随后将其转化为次级胆汁酸。

胃肠道中的正常菌群也可作为一种互补的外生源。它们可以合成维生素K以及大部分水溶性B族维生素，如生物素、叶酸、烟酸、泛酸、吡哆醇、核黄素和硫胺素等，这些物质对提高鸡的健康和生产性能有重要的作用。

鸡的消化道也定植着包括革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌在内的多种致病性菌种。革兰氏阳性菌（如产气荚膜梭状芽孢杆菌）可产生能够杀死肠道细胞或扰乱细胞功能的毒素。革兰氏阴性菌，如沙门氏菌和部分大肠杆菌，可以产生内毒素，进而引起宿主发热以及释放出可作用于下丘脑体温调节中心的内源性制热物。它们还能产生影响肠道蠕动的其他毒素，从而导致宿主腹泻。发酵，尤其是消化菌群对氨基酸进行发酵，可产生刺激性成分，如可引起结膜炎并进而导致鸡发生呼吸问题的氨。这两种致病菌可通过引发炎症反应致病。当某些微生物或它们的代谢物（肠毒素）在附着或跨越菌群/宿主屏障时就会发生炎症反应。

这些问题很大部分可以通过饲喂和管理策略来避免或至少减轻，这些策略有助于减少肠道中有害微生物群的数量，保持微生物菌群的正确平衡以及维持有益微生物在肠道中占据着压倒性优势。以下就是对试图通过控制鸡肠道内微生物生态学改善其健康和生产性能策略的综述。

1  日粮中的谷物类型

与玉米型日粮相比，含高水平小麦或大麦的日粮可能会提高肉鸡的坏死性肠炎发病率。这些谷物含有高水平的不可消化的水溶性非淀粉多糖（Non-starch Polysaccaride，NSP）。肉鸡摄入高水平的可溶性NSP，可导致其肠道内食糜黏度增加，降低食糜在肠道中的通过速度和营养的消化率，从而增加致病菌快速定植的机会。高黏度的肠道环境会加快革兰氏阳性球菌和肠杆菌等兼性厌氧菌的增殖，这些细菌反过来又会产生一个支持专性厌氧微生物（如产气荚膜梭状芽孢杆菌）生存的环境。

2  蛋白来源

日粮中的动物性蛋白成分，如鱼粉或肉和骨粉等，往往会增加动物发生坏死性肠炎的风险，尤其是在饲喂过量时。这可能是因为相对于大多数植物性蛋白源而言，鱼粉含有较高比例的蛋氨酸和甘氨酸。长期以来，人们一直认为蛋氨酸和甘氨酸可以刺激肠道中致病微生物菌群，如产气荚膜梭状芽孢杆菌和其他病原菌的生长和定植。需要注意的是，单独增加日粮中的鱼粉水平并不能保证肠道中产气荚膜梭状芽孢杆菌的增殖。也就是说，与小麦或大麦型日粮相比，玉米型日粮中的蛋白来源对肠道中致病微生物增殖的影响并不明显。因此，我们不可能将日粮中单一的化合物与肠道微生物群落的整体变化联系起来。

3  日粮纤维

纤维通过产生SCFA而影响肠道微生物的组成。在对含有玉米、小麦和豆粕（含3.1%粗纤维）的日粮进行的研究中，每克盲肠样本仅含22 mg SCFA，当向日粮中添加大豆壳而使纤维水平达到5.7%时，每克盲肠样本的SCFA含量达到51 mg。这种由于向日粮添加纤维源而使SCFA产量增加的情况与某些肠道细菌（如产气荚膜梭状芽孢杆菌）受到的抑制作用有关，这反过来又会改善鸡的健康和生产性能。

4  饲料添加剂

已有研究表明，向小麦或大麦型日粮中添加木聚糖酶可显著减少肉鸡小肠中的细菌数量，尤其是产气荚膜梭状芽孢杆菌的数量。添加酶可降低小肠中食糜的黏度，增加营养物质的消化以及加快食糜的排空速度，所有这些都可有效地减少肠道中微生物菌群可利用营养物的数量。随后，回肠的细菌总数减少了60%。人们还发现，添加木聚糖酶可显著增加盲肠中总挥发性脂肪酸（Volatile Fatty Acid，VFA）的含量，尤其是丙酸的浓度。因此，梭菌、大肠杆菌和沙门氏菌等潜在致病菌的数量减少了。尽管肠道微生物菌群组成发生了显著的变化并且产气荚膜梭状芽孢杆菌的数量明显减少，但单独添加饲用酶并不能对坏死性肠炎提供彻底的保护。酶只能改变肠道内的微环境，但不会直接影响产气荚膜梭状芽孢杆菌的生长。

5  维生素

维生素也会影响肠道的完整性及其相关的免疫系统。例如，对维生素A进行的研究表明，維生素A缺乏的日粮与添加8 000 IU维生素A的日粮相比，前者能提高鸡感染堆型艾美尔球虫和柔嫩艾美尔球虫后的死亡率。这一结果归因于饲喂维生素A缺乏的日粮时，鸡肠上皮细胞中T辅助细胞的数量减少，而T辅助细胞负责通过分泌细胞因子和与其他免疫细胞相互作用来协调其他众多免疫反应。该结果可为鸡死亡率提高提供线索，因为随着维生素A的缺乏，T辅助细胞的数量也随之减少。

6  益生素

益生素是一类短链碳水化合物，它们既不能被宿主水解也不能被宿主吸收，因此可供肠道中微生物菌群利用。益生素能够刺激肠道中有益微生物的增殖和生长，这不仅可以减少供大肠杆菌或产气荚膜梭状芽孢杆菌等潜在病原菌利用的底物量，而且因为发酵程度的提高和VFA产量的增加可降低肠道内环境的pH。益生素还能影响肠道黏膜的渗透性，通过阻断结合位点、调节免疫系统以及生成细菌素防止条件性病原体与肠黏膜的结合。