提高家禽肠道健康的整体方法

王晶晶译

摘  要：可以提高家禽肠道健康的整体方法应着眼于全局，不仅要关注家禽的肠道疾病，而且还要关注所有会影响肠道健康的诱发因素，并且考虑不同部分如饲料、微生物群和宿主免疫之间的复杂的相互作用。

关键词：细菌性肠炎;家禽;抗生素生长促进剂

中图分类号：S815 文献标志码：C 文章编号：1001-0769（2019）07-0008-05

遗传育种使得肉鸡的生长速度获得突飞猛进的提高，这已经能够让家禽业可以满足全球消费者对禽肉日益增长的需求。与20世纪50年代和60年代的肉鸡生产性能相比，当今肉鸡的生长速度已经是原来的两倍。生长速度以及对应的饲料转化率的改善给肉鸡的消化系统带来了巨大的压力。因此，重要的是养殖场必须在肉鸡生命的一开始就为其创建一个健康的肠道，并在肉鸡的整个生长期内让肠道功能保持在最佳的状态上，以避免发生肠道疾病，如坏死性肠炎和细菌性肠炎或肠道菌群失调。任何会损害肠道黏膜完整性及其菌群组成的因素都会导致肉鸡营养吸收量减少（图1）。另外，免疫系统的激活和修复过程都会消耗家禽宝贵的营养和能量。考虑到上述所有因素，家禽业高效的经济收益直接取决于动物的肠道健康。

抗生素耐药性的风险使消费者担忧动物福利和食品安全方面的问题，有关抗菌药物使用的新压力促使相关人员进行深入的研究，以期找到能够在无须大量使用抗生素的情况下为动物创造健康的消化系统的替代解决方案。他们研究了调整管理措施和各种抗生素替代品的效果，以便改善动物的肠道健康和总体生产性能，这些替代品包括益生菌、益生元、植物产品、有机酸和酶等。

1  微生物相互作用

过去，研究人员利用体外培养技术研究了动物肠道菌群的组成。这些技术仅能评估那些在实验室条件下可以在不同培养基中生长的细菌物种。最近，使用分子技术的现代方法证明，动物肠道微生物菌群的很大一部分从未被人类培养过。到目前为止，实际上肠道菌群中仅有一小部分被人类研究过。因此，有关肠道菌群组成及其功能的任何结论都必须非常谨慎。利用现代分子技术已经使人们能够更好地了解微生物群在口服耐受性和健康肠道的生理功能上的作用，并在很大程度上否定了一些过于简单的观点，如乳杆菌为有益菌，梭菌为有害菌。

现在，微生物群被认为是一种基因工具箱，可以补充宿主的基因库。该研究重点揭示基因库与良好的肠道健康之间的复杂的相互作用，并了解如何利用不同类型的日粮打开和关闭来自肠道及其微生物群的基因，以让动物获得最佳的生产性能、最低水平的炎症以及最佳的消化和吸收特性。到目前为止，我们所知道的是每个动物的肠道微生物群组成在其整个生命周期中都在发生着变化，并且随着年龄的增长，该组成在数量和质量上变得更加复杂。环境因素，如饲养密度、日粮组成和饲喂方式、管理、饲养条件、环境中病原体负荷、抗生素的使用情况等，都会改变动物肠道微生物群的组成。禁食，特别是长时间的禁食，会导致检测到的肠道细菌种类数量减少。同样，从胃肠道的一个区段到另一个区段，肠道的细菌群组成会发生显著的变化。在健康鸡的小肠中，乳酸菌居主导地位，然而，在盲肠中，梭菌为优势菌种，这与这些肠段具有不同的腔内pH和生理功能有关。

在黏膜相关微生物群中，一些微生物被认为对动物拥有一个健康的肠道尤其重要。当日粮碳水化合物在肠道中进行发酵时，这些细菌会产生短链脂肪酸，如乙酸、丙酸和丁酸。在肠上皮细胞附近产生与入侵性和组织毒性病原体密切相关的丁酸盐可以促进肠绒毛的发育和恢复，刺激紧密连接蛋白的表达，限制病原体如大肠杆菌和沙门氏菌的入侵，并且会进一步提升有益微生物的生态系统，最终提高组织的整体健康水平。相反，黏蛋白-脱硫细菌和硫酸盐还原剂会产生硫化氢，这会增强一些病原体的毒性，导致组织受损（图2）。

2  细菌性肠炎的恶性循环

自欧盟2006年禁止在畜牧生产中使用抗生素生长促进剂以来，动物消化系统疾病如细菌性肠炎或菌群失调甚至坏死性肠炎的发病率都有所提高。细菌性肠炎的病因是多种多样的，现代肉鸡是通过对生长速度快和采食量高的选择培育而成的，其肠腔含有大量未能被机体吸收的营养物质，因此如果不使用具有抗菌特性的生长促进剂，会出现一系列促进某些细菌群增殖进而引发肠壁炎症反应的问题。动物肠壁的这种反应反过来又会导致肠道发生微观和宏观的变化，正如处于恶性循环中一样，这将会恶化肠道的生理状况，降低其消化和吸收营养物质的功能，从而在肠腔内形成更多的营养物质，为细菌的生长提供更多的底物。细菌性肠炎的发病机制可以描述为一个包括四个步骤的恶性循环（图3）。在恶性循环的第1步，健康肠道向细菌性肠炎的转变始于肠腔中营养物质过量供应。现代肉鸡种拥有非常大的采食量，这会加速饲料在其肠道中的通过率。因此，即使肠道的消化和吸收功能受到轻微的影响也会增加肠腔中营养物质的数量，特别是后肠中未消化的蛋白质和高能营养性颗粒的数量。在可损伤肠道的传染性病因中，球虫病被认为是影响最大的一个，但病毒感染也可以破坏肠上皮细胞，缩短肠绒毛高度，导致肠道吸收不良。非传染性病因的应激源有日粮组成改变、营养不平衡、可溶性非淀粉多糖、酶功能障礙、霉菌毒素和管理问题。

由于肠腔中营养物质含量过多，在恶性循环的第2步，小肠中的一些细菌群在增殖上会发生变化。肠道中营养物质数量过多主要是有利于产气荚膜梭菌和乳酸杆菌的增殖，但不利于某些梭菌的增殖。在恶性循环的第3步，这种良好的肠道微生物群平衡被打破可能会使肠道的免疫耐受朝着肠道壁出现病理性炎症反应和氧化应激的方向发展，因此肠道的形态和功能发生改变。在产坏死性肠炎β样毒素的产气荚膜梭菌过度生长的背景下，这些改变甚至会引发坏死性肠炎，因为产坏死性肠炎β样毒素会直接破坏肠道内壁。细菌性肠炎恶性循环的第4步具有饲料消化不良和营养物吸收差的特征，因为受损的肠道不能充分发挥其功能。上述介绍的恶性循环的4个步骤会降低家禽的肠道功能，反过来会导致肠腔内营养物质的数量额外增多，进一步加重细菌性肠炎的恶性循环。

3  策略性使用饲料添加剂和药物

选择的最佳（所谓传统的替代性）解决方案应该针对每个养殖场量身定制，研究恶性循环的4个步骤，了解会影响肠道健康的诱发因素。解决方案应在恶性循环的不同阶段起作用。有些产品具有拮抗作用，有些饲料添加剂具有协同作用;有些产品可以通过饮水添加，有些产品可以通过饲料添加或对雏鸡群甚至环境进行喷洒。传统添加剂的实例包括抗生素生长促进剂、抗球虫药、饲用酶、抗生素、球虫病疫苗、用作饲料防腐剂的酸以及霉菌毒素结合剂等。替代品的实例有用于控制家禽肠道微生物群的酸、益生菌、精油、噬菌體和β-葡聚糖等。实际上，此差别是人为的，因为有些产品可能属于任何一类，而现在替代性产品将在几年内成为标准。因此，我选择不歧视，仅把它们都归类为肠道健康维持工具。

我们的目标是依据养殖场的疗效和运营成本确定哪些工具是有意义的。这一切都始于要了解细菌性肠炎循环的起源。通常情况下，这将是各种挑战的一个复杂的组合，但是通过一开始对鸡群进行良好的诊断，您将会知道可以轻易实现的目标在哪里。例如，球虫病经常是细菌性肠炎恶性循环的主要发起因素。您自己场的鸡群感染水平可能与邻近养殖场有很大的差异，了解这一点可以帮助您确定是否需要在球虫病控制方面投入更多的资金，或者您能省下一部分资金用于对抗其他疾病的挑战，如霉菌毒素、肠道微生物群变化、肠道水平上的炎症或处理垫料质量问题。另一方面，如果您鸡场中鸡群的球虫病发病水平高于平均值，那么在饮水中添加益生菌不太可能获得最佳的投资回报。改变抗球虫方案肯定会给您带来最好的结果，因为球虫病会直接影响鸡的生产性能，但是降低养殖场的球虫病发病水平也会给鸡群的细菌性肠炎恶性循环带来更少的刺激因素。

4  肠道健康工具对家禽生产性能的影响

因此，这一切都始于通过使用评分法来确定鸡肠道健康受到挑战的程度，从而对正在发生的情况做出正确的诊断。接下来的工作是列出所有眼下正在采取的措施以维持鸡肠道的健康，估算每生产1 kg鸡所需的成本。然后，我们对这些数据进行分析，以了解哪个环节能够最成功地打断细菌性肠炎循环，哪个环节不太可能打断细菌性肠炎循环，更重要的是成本是多少。选择肠道健康维持工具变得更容易，这通常会对生长鸡的生产性能和舒适度产生巨大影响，而且非常重要的是，可以降低肠道健康维持工具的成本，同时能使鸡群的饲料转化率更低，日平均增重更高。在家禽生产中，肠道健康是鸡生产性能的首要影响因素（图4）。自10年前欧盟禁止在动物生产中使用抗生素生长促进剂以来，研究人员已经证明了鸡的总体健康对其肠道微生物群的重要性以及与宿主之间复杂的相互作用。鸡的肠道健康可以通过日粮组成、药物治疗和添加剂来改善，以维持肠道拥有丰富多样的微生物群，并通过日粮的免疫调节作用来控制宿主反应。