黎先偉 譯

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防控家禽2種主要疾病的另一種思路

黎先偉 譯

壞死性腸炎和雞球蟲病是影響全球養(yǎng)禽業(yè)的重要疾病。隨著養(yǎng)殖業(yè)的日益發(fā)展，無抗養(yǎng)殖的觀念以及抗生素濫用的問題越來越受到人們的關(guān)注。雖然一些高效的抗生素（抗球蟲藥）都能很好的防控這兩種疾病，但是一種目前較為常見的飼料添加劑——丁酸鹽也可作為解決這些疾病問題的一個(gè)方案。在本文中，我們來介紹一些有關(guān)這方面的最新觀點(diǎn)和研究進(jìn)展。

在家禽業(yè)中，盈利和虧損之間往往取決于傳染病的發(fā)病率。雞球蟲病和壞死性腸炎對(duì)于全球養(yǎng)禽業(yè)來說都是一個(gè)重要的問題，這主要是由于其會(huì)造成一系列不良的影響，包括生產(chǎn)性能損失、死亡率增加、用藥成本倍增、動(dòng)物福利降低和家禽產(chǎn)品受污染的機(jī)會(huì)增高。雖然這兩種疾病有著不同的發(fā)病機(jī)理，但是它們之間可互相協(xié)同作用，因?yàn)閴乃佬阅c炎的發(fā)展高度依賴于雞球蟲病所造成的腸道損傷。雖然抗球蟲藥物和常規(guī)的抗生素可在一定程度上控制家禽的感染壓力，但是耐藥菌的產(chǎn)生，特別是長(zhǎng)期用藥后，這才是我們真正擔(dān)心的一個(gè)問題。因此，養(yǎng)禽業(yè)需要尋找一種可替代抗生素的膳食管理措施，來控制雞球蟲病和壞死性腸炎的發(fā)生。經(jīng)過長(zhǎng)期的研究和臨床應(yīng)用其中一種有效的膳食管理方法是，在飼料中添加丁酸鹽，這可作為上皮細(xì)胞的能量源，增強(qiáng)腸道的屏障作用。

一、雞球蟲病

從目前來看，雞球蟲病所主要關(guān)注的并不是一種艾美耳球蟲所造成的影響，而是多種不同的艾美耳球蟲同時(shí)感染動(dòng)物腸道的不同部位所造成的嚴(yán)重?fù)p傷，如圖1所示。細(xì)胞內(nèi)寄生蟲可侵入和破壞宿主的上皮細(xì)胞，引起腸壁的嚴(yán)重?fù)p傷。在家禽已知的9種艾美耳球蟲中，只有5～7種與商品雞的疾病相關(guān)。其中，早期艾美耳球蟲的感染通常被認(rèn)為僅產(chǎn)生極小的病理變化，而堆形艾美耳球蟲和和緩艾美耳球蟲會(huì)造成輕微的小腸炎，從而導(dǎo)致機(jī)體脫水和營(yíng)養(yǎng)吸收不良。在嚴(yán)重的情況下，受感染的雞群會(huì)造成腸壁炎和局部出血、上皮細(xì)胞脫落（布氏艾美耳球蟲和巨型艾美耳球蟲）或腸壁的完整性受到破壞，導(dǎo)致腸道廣泛性出血，甚至死亡（毒害艾美耳球蟲和柔嫩艾美耳球蟲）。大多數(shù)高致病性的艾美耳球蟲主要侵害消化道的下半部分。艾美耳球蟲的生命周期相對(duì)較短，一般4～6 d，包括2個(gè)發(fā)育階段：外生階段（在糞便內(nèi)）和內(nèi)生階段（在宿主消化道內(nèi)）。外生階段起始于釋放于糞便中的（非感染性）卵囊。內(nèi)生階段起始于雞攝入感染性卵囊。在砂囊的微環(huán)境中，孢子體從卵囊內(nèi)釋放。隨后進(jìn)入消化道，子孢子侵入并破壞上皮細(xì)胞，并開啟高效的繁殖周期。這涉及幾輪的無性繁殖、性分化、受精和未孢子化卵囊的脫落。

圖1　九種不同艾美耳球蟲感染家禽消化道的不同部位，引起不同嚴(yán)重程度的球蟲病。顏色的不同代表著不同的致病性：①極輕微；②輕微；③中等；④嚴(yán)重。

二、疫苗接種和飲食處理

良好的管理有助于降低運(yùn)輸過程中由于雞球蟲所帶來的風(fēng)險(xiǎn)。此外，額外的處理也是必不可少的，尤其是球蟲仔宿主消化道內(nèi)具有較高侵害性的內(nèi)生階段。目前應(yīng)用最多的主要有2類抗球蟲藥物，即離子載體化合物（載體類）和人工合成藥物（化學(xué)性）。一般來說，離子載體抗球蟲藥通過干擾離子跨過細(xì)胞膜從而導(dǎo)致寄生蟲（雞球蟲）死亡；而化學(xué)性藥物則通過抑制寄生蟲的不同生化途徑從而阻止其復(fù)制和生長(zhǎng)。為了減少耐藥菌株的出現(xiàn)，交叉和循環(huán)的用藥方案已獲得廣泛的使用。然而，我們對(duì)于一些替代的，如接種疫苗和飲食處理等方法的需求在不斷增加，這主要是由于政府和消費(fèi)者對(duì)于食用動(dòng)物抗生素濫用的問題日益關(guān)注和重視，強(qiáng)烈要求禁止抗生素在這些動(dòng)物上的不合理使用。這對(duì)我們的養(yǎng)殖生產(chǎn)水平提出更高的要求，而無抗養(yǎng)殖的觀念也越來越多的受到重視。

三、疫苗的使用

除了攝入卵囊的數(shù)量以外，雞球蟲病的嚴(yán)重程度還取決于機(jī)體對(duì)病原菌的免疫記憶程度。早在1923年，約翰遜發(fā)表的第一篇文章已表明抵抗卵囊的劑量并不決定于日齡，而是更多的依賴于早期接觸寄生蟲。從今天來看，我們?nèi)匀焕眠@方面的知識(shí)，即通過接種活（減毒）疫苗來預(yù)防疾病。而從飲食的角度來說，可使用不同的策略來對(duì)抗雞球蟲病。目前，一些商品化的產(chǎn)品，如香精油和草本提取物對(duì)特定的艾美耳球蟲具有很好的抵抗作用；另一些產(chǎn)品則有益于改善雞群的免疫狀態(tài)，而益生素和益生菌可改善腸道菌群，從而減少繼發(fā)感染的機(jī)會(huì)（如產(chǎn)氣莢膜梭菌）。額外的抗氧化劑有利于保護(hù)受損的腸道組織，以減少由于細(xì)胞受損所造成的氧化反應(yīng)的惡性循環(huán)。還有一些產(chǎn)品則可提高腸道的保護(hù)和黏膜的愈合作用，如甜菜堿、丁酸鹽或蘇氨酸。

四、壞死性腸炎的損害

雞球蟲病往往會(huì)預(yù)先或同時(shí)出現(xiàn)在暴發(fā)壞死性腸炎的家禽中。壞死性腸炎的病原是產(chǎn)氣莢膜梭菌。長(zhǎng)久以來，壞死性腸炎一直通過在飼料中添加抗菌促生長(zhǎng)劑（AGPs）來控制。傳統(tǒng)的治療性藥物和抗球蟲藥，不僅能對(duì)抗艾美耳球蟲，而且對(duì)產(chǎn)氣莢膜梭菌也具有很好的作用，這是目前最常用于控制壞死性腸炎的方法。但是，這種方法與現(xiàn)今減少動(dòng)物生產(chǎn)中抗生素使用的觀念相矛盾。了解壞死性腸炎的病理和易感因素，有助于找到替代的預(yù)防措施。壞死性腸炎常發(fā)生于孵化后3～4周。壞死性腸炎的病理變化主要局限于小腸，可導(dǎo)致急性臨床或亞臨床癥狀。在一些臨床病例中，往往會(huì)在最后一周的飼養(yǎng)期間突然死亡率增加，而且經(jīng)常沒有任何預(yù)兆。這種病例發(fā)病很急，從發(fā)病到死亡僅1～2 h，死亡率可上升到50％。亞臨床壞死性腸炎感染的肉雞一般不會(huì)表現(xiàn)明顯的臨床癥狀，無死亡高峰。消化道黏膜的慢性損傷會(huì)導(dǎo)致機(jī)體消化不良和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收障礙，從而降低增重和增加料肉比。在亞臨床病例的情況下，家禽受感染期間，其采食量會(huì)降低35％。在某些情況下，腸道受損可使產(chǎn)氣莢膜梭菌到達(dá)膽管和門靜脈。產(chǎn)氣莢膜梭菌可在肝臟中定殖造成膽管肝炎，這種肝臟的病變?cè)谧詈笸涝讜r(shí)才能被發(fā)現(xiàn)。雖然臨床暴發(fā)的壞死性腸炎可導(dǎo)致高水平的死亡率，但是亞臨床形式的病例會(huì)導(dǎo)致更為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，因?yàn)檫@在肉雞群中往往不容易被發(fā)現(xiàn)。壞死性腸炎的真正經(jīng)濟(jì)影響并不是由于感染而死亡多少，而是那些遭受亞臨床感染的家禽。

五、可用的營(yíng)養(yǎng)成分促使病原菌的增殖

產(chǎn)氣莢膜梭菌通?？稍谡＝】导仪莸哪c道菌群中發(fā)現(xiàn)。菌株的毒力取決于其本身的特性。根據(jù)產(chǎn)生的4種主要毒素，產(chǎn)氣莢膜梭菌的菌株可分為5種不同的類型（A到E）。A型產(chǎn)氣莢膜梭菌與肉雞的壞死性腸炎有關(guān)，而這種類型的菌株也存在于健康家禽的消化道中。由于壞死性腸炎是一種多因素的疾病，因此需要多種不同的誘發(fā)因素來促使疾病的發(fā)展。高水平的（動(dòng)物）蛋白或難以消化的蛋白源物質(zhì)會(huì)增加壞死性腸炎暴發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)槲聪牡鞍踪|(zhì)是一些致病菌，如產(chǎn)氣莢膜梭菌的生長(zhǎng)基質(zhì)。小麥、黑麥、燕麥和大麥則更常與壞死性腸炎相關(guān)聯(lián)，這主要是由于其含有更高含量的未消化、水溶性、非淀粉多糖；而玉米并沒有。顆粒大小不均勻的飼料要比顆粒均勻的飼料更容易使家禽暴發(fā)壞死性腸炎。飼養(yǎng)方式的改變、其他疾病和放養(yǎng)密度增加都會(huì)增加雞群的應(yīng)激和抑制機(jī)體的免疫狀態(tài)，使其對(duì)壞死性腸炎的感染更為敏感。此外，雞球蟲病是一種重要的誘發(fā)因素，如由艾美耳球蟲感染所造成的黏膜損傷可為產(chǎn)氣莢膜梭菌的增殖提供有利的環(huán)境。由艾美耳球蟲引起的球蟲病和產(chǎn)氣莢膜梭菌引起的壞死性腸炎之間具有很強(qiáng)的協(xié)同作用。很有意思的是我們注意到，產(chǎn)氣莢膜梭菌需要優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)，因?yàn)槠渖L(zhǎng)需要13種必須氨基酸。通過破壞上皮細(xì)胞，艾美耳球蟲血漿蛋白滲漏，同時(shí)球蟲的感染增加粘液的產(chǎn)生。兩者的作用為產(chǎn)氣莢膜梭菌的生長(zhǎng)提供更為有效的營(yíng)養(yǎng)成分。產(chǎn)氣莢膜梭菌菌株的毒力主要取決于4大因素：產(chǎn)生細(xì)菌毒素的能力、細(xì)菌膠原溶酶、毒素以及粘附腸壁的能力。

六、NetB：一種新的毒素

長(zhǎng)久以來，α毒素被認(rèn)為是產(chǎn)氣莢膜梭菌引起壞死性腸炎的主要毒力因子。最近，科研人員發(fā)現(xiàn)一種新的毒素——NetB毒素。這種毒素似乎與產(chǎn)氣莢膜梭菌在上皮細(xì)胞中形成微孔，誘導(dǎo)產(chǎn)生壞死性病變，從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡有關(guān)。高致病性的產(chǎn)氣莢膜梭菌能結(jié)合細(xì)胞外基質(zhì)分子，這是多種腸道致病菌的生存策略。健康完整的小腸上皮不會(huì)暴露這些細(xì)胞外基質(zhì)分子。由于艾美耳球蟲、NetB毒素和膠原溶酶引起的腸道損傷，產(chǎn)氣莢膜梭菌能更好地結(jié)合并定殖于消化道內(nèi)，從而造成更為嚴(yán)重的病變。不使用抗菌促生長(zhǎng)劑（AGPs）以及一些預(yù)防或治療的處理措施對(duì)于壞死性腸炎的控制具有難度。到目前為止，并沒有任何一種單一的措施可以很好的對(duì)抗產(chǎn)氣莢膜梭菌引起的壞死性腸炎。完善的衛(wèi)生管理措施，與疫苗使用和飲食干預(yù)相結(jié)合的措施，在一定程度上可替代抗生素來維持家禽的生產(chǎn)性能，和控制壞死性腸炎的發(fā)病率。低蛋白飼料，或在飼料中使用高度易消化的蛋白源物質(zhì)結(jié)合可降低未消化成分的酶，將可減少產(chǎn)氣莢膜梭菌在腸道內(nèi)增殖的機(jī)會(huì)。另外，在飼料中添加可控制雞球蟲病的添加劑（如上文提高的丁酸鹽），也是一種降低壞死性腸炎發(fā)病率的有效工具。

七、丁酸鹽的多種效果

由于艾美耳球蟲和產(chǎn)氣莢膜梭菌同時(shí)存在時(shí)會(huì)對(duì)機(jī)體造成持續(xù)的免疫應(yīng)激，因此上皮層的屏障防御功能顯得尤為重要。丁酸鹽是一種短鏈脂肪酸，可通過纖維發(fā)酵在消化道中自然產(chǎn)生。脂肪酸被認(rèn)為是腸道細(xì)胞中最為重要的能量源，對(duì)腸細(xì)胞的功能具有積極的作用。實(shí)驗(yàn)室和臨床研究結(jié)果均證實(shí)，單獨(dú)使用丁酸鹽或與其他飲食策略相結(jié)合均可降低壞死性腸炎的發(fā)生率。丁酸鹽對(duì)產(chǎn)氣莢膜梭菌表現(xiàn)出直接的抗菌效果，但這似乎并不是主要的因素。丁酸鹽在消化道內(nèi)的濃度，主要來自發(fā)酵或飼料中添加的物質(zhì)，這都達(dá)不到直接抑制產(chǎn)氣莢膜梭菌增殖所需要的水平。丁酸鹽的積極作用可能更多的與家禽腸道功能的改善有關(guān)。在小腸中，丁酸鹽促進(jìn)腸絨毛的發(fā)育、改善腸道的形態(tài)和功能。而且在消化道中，丁酸鹽是結(jié)腸細(xì)胞的首選能量來源，是一種重要的脂質(zhì)合成的前提物質(zhì)，用于嵌入細(xì)胞膜內(nèi)。通過支持細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，丁酸鹽有助于維護(hù)腸道的屏障作用和轉(zhuǎn)運(yùn)功能。馬丁等人研究發(fā)現(xiàn)，丁酸鹽在腸道的創(chuàng)傷愈合中發(fā)揮著重要的作用，這主要?dú)w因于其對(duì)緊密連接和腸道完整性具有積極的作用。在低濃度時(shí)，丁酸鹽可通過增加黏膜層保護(hù)性粘液的釋放和抗菌肽的釋放，從而增強(qiáng)腸道的防御屏障作用。這些肽類物質(zhì)，也稱為宿主防御肽（HDPs），具有廣泛的抗菌、抗原生動(dòng)物、抗包膜病毒和抗真菌作用。宿主防御肽（HDPs）可結(jié)合微生物膜，引起膜破裂，從而導(dǎo)致病原微生物的死亡。范伊·梅希爾團(tuán)隊(duì)的研究證實(shí)了丁酸鹽的另一種抗菌效果，即借以脂肪酸減少病原菌粘附腸道細(xì)胞壁的能力。最后，丁酸鹽還可作為一種抗炎劑。緩和家禽的炎癥狀態(tài)是一種有效的手段，以克服采食量的下降，從而減少壞死性腸炎（產(chǎn)氣莢膜梭菌）感染期間肌肉組織的損傷。無包被的丁酸鹽可直接在小腸的前半部分吸收，并不會(huì)到達(dá)消化道的下半部分。適當(dāng)包被的丁酸鹽對(duì)于脂肪酸在整個(gè)消化道中有針對(duì)性的釋放是必不可少的。通過在體內(nèi)和體外試驗(yàn)中檢測(cè)一款丁酸鹽的微膠囊產(chǎn)品-Excential Butycoat，結(jié)果表明所有的丁酸鹽都能通過胃，并在腸道內(nèi)逐漸釋放。

八、結(jié)論

由于在全球范圍內(nèi)禁用飼用抗生素的趨勢(shì)日益明顯，從而導(dǎo)致產(chǎn)氣莢膜梭菌引起的壞死性腸炎出現(xiàn)復(fù)蘇的跡象，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)影響。另外，耐藥菌株的出現(xiàn)對(duì)公眾健康和壞死性腸炎的長(zhǎng)期防控策略來說也是一個(gè)重大的問題，因此對(duì)于壞死性腸炎的防控必須找到一些可替代傳統(tǒng)藥物的措施。眾多研究已證實(shí)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)極大的影響著壞死性腸炎和其他病原（雞球蟲?。└腥镜臋C(jī)率?？偟膩碚f，在飼料中適當(dāng)?shù)奶砑游⒛叶∷猁}可確保丁酸鹽在整個(gè)消化道中靶向性釋放，從而支持腸道細(xì)胞，增強(qiáng)腸粘膜的屏障功能。