潘淑勤　王麗萍

摘? 要：球蟲(chóng)病引起的腸道壞死性病變會(huì)損害雞的消化能力和腸道屏障功能，同時(shí)會(huì)增加繼發(fā)性細(xì)菌感染的風(fēng)險(xiǎn)。養(yǎng)雞業(yè)通過(guò)抗球蟲(chóng)藥和免疫接種已成功控制球蟲(chóng)病。然而，人們對(duì)艾美耳球蟲(chóng)屬的球蟲(chóng)對(duì)抗球蟲(chóng)藥的耐藥性、免疫空白期和限制使用抗生素的擔(dān)憂(yōu)，正在促進(jìn)科研人員研究和應(yīng)用替代性和/或補(bǔ)充策略來(lái)控制球蟲(chóng)病。本文的目的是評(píng)價(jià)有關(guān)介紹飼用酶和酵母衍生物在調(diào)控球蟲(chóng)病功效的文獻(xiàn)資料。在受球蟲(chóng)病影響的雞中，內(nèi)源性酶（蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶）的分泌量可能會(huì)變得不足，飼用酶可以彌補(bǔ)這些酶的缺乏。發(fā)生在小腸上端的球蟲(chóng)病為提高植酸酶的功效創(chuàng)造了條件，有報(bào)道指出補(bǔ)充植酸酶可以減輕球蟲(chóng)病對(duì)雞骨骼質(zhì)量的負(fù)面影響。補(bǔ)充纖維降解酶會(huì)增加腸道中短鏈脂肪酸的濃度，進(jìn)而降低艾美耳球蟲(chóng)的存活率。有證據(jù)表明整個(gè)酵母（活的或死的）及其衍生物可以調(diào)控球蟲(chóng)病。研究證明，酵母衍生物的免疫調(diào)節(jié)特性可增強(qiáng)艾美耳球蟲(chóng)挑戰(zhàn)模型中的細(xì)胞免疫和體液免疫，這對(duì)球蟲(chóng)疫苗的接種效果至關(guān)重要。此外，研究證明酵母核苷酸有利于促進(jìn)動(dòng)物腸道黏膜表面的愈合。其他新的研究表明，某些酵母細(xì)胞可以產(chǎn)生含有抗球蟲(chóng)化合物的衍生物，從而有效減少卵囊脫落。還有研究證明，酵母細(xì)胞表面是艾美耳球蟲(chóng)口服疫苗的一種高效載體?？傮w而言，雖然需要進(jìn)一步完善研究以解決反應(yīng)和商業(yè)性應(yīng)用中的不一致問(wèn)題，但有證據(jù)表明，飼用酶和酵母衍生物可以作為維持肉雞腸道功能的補(bǔ)充策略，以提高患球蟲(chóng)病的肉雞的生長(zhǎng)性能。然而，肉雞日糧含有多種不同作用模式的飼料添加劑，而且缺乏關(guān)于預(yù)期反應(yīng)的實(shí)證數(shù)據(jù)。未來(lái)的評(píng)估應(yīng)考慮添加劑的組合，以記錄動(dòng)物反應(yīng)和潛在的協(xié)同作用。

關(guān)鍵詞：飼用酶;酵母衍生物;球蟲(chóng)病;肉雞;腸道健康;腸道功能

中圖分類(lèi)號(hào)：S816 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C 文章編號(hào)：1001-0769（2022）04-0105-05

4? 飼用酶和酵母衍生物可減輕球蟲(chóng)病的 危害

在家禽行業(yè)，因腸道疾病造成的生產(chǎn)損失、死亡率增加、動(dòng)物福利降低以及家禽產(chǎn)品污染風(fēng)險(xiǎn)增加倍受人們關(guān)注。許多試驗(yàn)研究使用腸道病原體感染模型來(lái)檢驗(yàn)一種飼料添加劑或飼喂方案的有效性。這種體內(nèi)感染模型是將病原體作為家禽胃腸道生態(tài)系統(tǒng)一部分的情況下對(duì)給定的飼料添加劑進(jìn)行評(píng)估。然而，要確定最具影響的易感因素，構(gòu)建一個(gè)真實(shí)可信且可再現(xiàn)的感染模型至關(guān)重要。球蟲(chóng)感染試驗(yàn)?zāi)Ｐ统２捎玫姆椒ㄊ峭ㄟ^(guò)攝入秸稈或墊料感染活孢子化卵囊球蟲(chóng)，總體來(lái)看這種感染模型合理可信。然而，對(duì)于疫苗接種過(guò)量和與產(chǎn)氣莢膜梭菌合并感染等，試驗(yàn)方法會(huì)在劑量、物種、時(shí)間和成分（野生型或弱毒型）上各不相同。對(duì)于營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究，球蟲(chóng)感染模型不僅要有再現(xiàn)性，而且要靶向于對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收有重大影響的 腸道。

我們實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)構(gòu)建了一個(gè)模型，用于探究球蟲(chóng)病對(duì)消化吸收能力以及對(duì)胃腸道生態(tài)學(xué)的后續(xù)影響。其原理是利用這個(gè)模型來(lái)檢驗(yàn)在感染的急性期和恢復(fù)期的日糧策略。常規(guī)的做法是，對(duì)高劑量組（使用100 000個(gè)堆型艾美爾球蟲(chóng)和60 000個(gè)巨型艾美爾球蟲(chóng)孢子化卵囊感染肉雞，形成肉眼可見(jiàn)的病變）和低劑量組（使用25 000個(gè)堆型艾美爾球蟲(chóng)和5 000個(gè)巨型艾美爾球蟲(chóng)孢子化卵囊感染肉雞）的肉雞進(jìn)行挑戰(zhàn)，以探究改變營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化和吸收的后果。簡(jiǎn)而言之，艾美爾球蟲(chóng)是由Shirley進(jìn)行增殖純化而來(lái)，感染劑量是根據(jù)加拿大奎爾夫大學(xué)John Barta博士的寄生蟲(chóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的滴定試驗(yàn)確定的。如圖1所示，我們已經(jīng)能夠再現(xiàn)與感染動(dòng)物的生物學(xué)一致的病變?cè)u(píng)分，這表示該感染模型具有高度再現(xiàn)性。艾美爾球蟲(chóng)對(duì)腸壁的破壞會(huì)造成肉雞生長(zhǎng)性能下降，糞便稀，甚至死亡。被寄生的動(dòng)物生長(zhǎng)阻滯的部分原因在于其食欲不振和營(yíng)養(yǎng)吸收不良。在該感染模型中，通過(guò)對(duì)組織形態(tài)、消化酶、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)載體和養(yǎng)分沉積進(jìn)行分析，研究發(fā)現(xiàn)小腸的結(jié)構(gòu)和功能受損。此外，堆型艾美爾球蟲(chóng)和巨型艾美爾球蟲(chóng)感染會(huì)下調(diào)消化酶和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)。

5? 飼用酶在調(diào)控肉雞球蟲(chóng)病上的應(yīng)用

球蟲(chóng)病會(huì)導(dǎo)致家禽明顯降低營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收，這與厭食癥相關(guān)，同時(shí)伴有腸道形態(tài)和功能的損傷（圖2）。腸道黏液生成和腸細(xì)胞更新速度增加，腸道吸收后的代謝變化，免疫系統(tǒng)激活，都可能會(huì)影響肉雞的營(yíng)養(yǎng)需求。如，艾美爾球蟲(chóng)感染會(huì)使空腸黏膜細(xì)胞增殖增加40%，同時(shí)隱窩深度也會(huì)增加，這說(shuō)明肉雞在腸道損傷后優(yōu)先考慮腸道發(fā)育。研究也發(fā)現(xiàn)，在感染艾美爾球蟲(chóng)的肉雞的腸道隱窩基底中細(xì)胞增殖增加。通常情況下，隨著肉雞的成熟，其維持能量的需求會(huì)與代謝體型成比例增加。然而，有研究指出，球蟲(chóng)感染會(huì)顯著增加維持能量需求。如，Leung等（2019）發(fā)現(xiàn)，用巨型艾美爾球蟲(chóng)感染10日齡肉雞和用堆型艾美爾球蟲(chóng)感染35日齡肉雞后，用于增重的能量（以熱量效率衡量）減少了16%。健康的肉雞用于免疫系統(tǒng)發(fā)育的能量需求是5%，而感染球蟲(chóng)的肉雞能量需求是28%，而且隨著日齡的增加，能量需求還會(huì)不成比例地增加。

感染球蟲(chóng)的肉雞消化能力減弱，能量利用率降低，在這種情況下，補(bǔ)充內(nèi)源性酶可能會(huì)對(duì)機(jī)體有利。然而，通過(guò)添加飼用酶來(lái)補(bǔ)充內(nèi)源性酶（如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶）研究對(duì)感染球蟲(chóng)的肉雞影響的文獻(xiàn)很少。日糧中添加蛋白酶可削弱球蟲(chóng)感染（堆型艾美爾球蟲(chóng)、巨型艾美爾球蟲(chóng)、柔嫩艾美爾球蟲(chóng)）對(duì)肉雞增重的不利影響，但是對(duì)病變和卵囊脫落無(wú)顯著影響。相反，Parker等（2007）發(fā)現(xiàn)，給感染球蟲(chóng)的肉雞飼喂含有復(fù)合酶（淀粉酶、蛋白酶和木聚糖酶）的日糧，肉雞回腸養(yǎng)分消化率和生長(zhǎng)性能無(wú)顯著變化，但病變?cè)u(píng)分顯著降低。有研究證實(shí)，堆型艾美爾球蟲(chóng)和巨型艾美爾球蟲(chóng)誘導(dǎo)的家禽腸道損傷，與其對(duì)骨骼健康的不利影響有關(guān)，主要因?yàn)樗鼈兏腥玖耸改c和空腸前段，這些部位是礦物質(zhì)吸收的主要場(chǎng)所。在這種情況下，補(bǔ)充植酸酶對(duì)礦物質(zhì)利用率的影響在球蟲(chóng)感染模型中也得到了證實(shí)。健康的肉雞十二指腸pH是6.0或更高，但感染球蟲(chóng)的肉雞十二指腸pH降至5.0以下。十二指腸pH降低會(huì)提高植酸酶的功效，因?yàn)橹菜崦缸钸m合在pH為2.5～5.0的環(huán)境中降解植酸。事實(shí)上，不管肉雞是否感染堆型艾美爾球蟲(chóng)，日糧中添加植酸酶都會(huì)提高其生長(zhǎng)性能和脛骨灰分濃度。球蟲(chóng)病會(huì)降低肉雞的生產(chǎn)性能，影響鈣磷吸收，導(dǎo)致骨骼強(qiáng)度降低。然而，添加植酸酶并不能明顯減輕肉雞感染球蟲(chóng)后對(duì)磷利用率的下降。單獨(dú)添加植酸酶、蛋白酶、木聚糖酶或者復(fù)合酶均不能減輕混合球蟲(chóng)感染對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的下降。

評(píng)價(jià)飼用酶對(duì)調(diào)控球蟲(chóng)病的作用，重要的是要考慮艾美爾球蟲(chóng)與產(chǎn)氣莢膜梭菌之間的關(guān)系。艾美爾球蟲(chóng)感染會(huì)增加血漿蛋白和黏蛋白的內(nèi)源性損失，這會(huì)滋養(yǎng)產(chǎn)氣莢膜梭菌。盲腸中大量氮源的持續(xù)供應(yīng)會(huì)促進(jìn)有毒代謝產(chǎn)物如硫醇、胺、氨和吲哚的產(chǎn)生，但更重要的是，盲腸食糜的pH升高會(huì)促進(jìn)產(chǎn)氣莢膜梭菌等病原菌的增殖。飼用酶可以調(diào)節(jié)胃腸道生態(tài)學(xué)，減少未消化的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生具有潛在益生元效應(yīng)的低聚糖（圖2）。如，日糧中添加復(fù)合酶（淀粉酶、蛋白酶和木聚糖酶）可以改變感染球蟲(chóng)的肉雞的腸道微生態(tài)結(jié)構(gòu)，降低腸道尤其是盲腸的病變?cè)u(píng)分，從而維持腸道生態(tài)。研究人員認(rèn)為，雖然該復(fù)合酶對(duì)肉雞回腸養(yǎng)分消化率無(wú)顯著影響，但其改變了食糜的性狀，從而使盲腸微生物菌群發(fā)生改變。不管肉雞是否接種了球蟲(chóng)疫苗，在受到艾美爾球蟲(chóng)感染時(shí)，日糧中添加植酸酶對(duì)卵囊脫落均無(wú)顯著影響，但可降低其腸道病變?cè)u(píng)分。研究已經(jīng)證實(shí)，這個(gè)影響歸因于揮發(fā)性脂肪酸的產(chǎn)生。Ruff等（1974）研究發(fā)現(xiàn)，球蟲(chóng)病會(huì)降低肉雞小腸腔的pH，提高盲腸的pH。研究證明，添加飼用酶可以增加盲腸中揮發(fā)性脂肪酸（如乙酸和丁酸）的濃度，降低盲腸食糜的pH。研究發(fā)現(xiàn)，乙酸在抑制球蟲(chóng)病對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的不利影響方面，與抗球蟲(chóng)藥物氨丙嗪的作用相當(dāng)。綜上所述，飼料中添加飼用酶在一定程度上可影響肉雞存活率或腸道損傷程度。

6? 酵母益生菌在調(diào)控肉雞球蟲(chóng)病上的應(yīng)用

在肉雞上，關(guān)于酵母益生菌（如布拉迪變種釀酒酵母）在調(diào)控球蟲(chóng)病的作用方面的研究很少。常見(jiàn)的研究方法是將酵母益生菌和細(xì)菌培養(yǎng)物混合在一起，但前提是益生菌的有益效果具有屬、種和菌株特異性，使用來(lái)源于多菌株、多物種的益生菌可能比使用單菌株更有效。事實(shí)上，一些研究已經(jīng)證實(shí)，同時(shí)添加酵母來(lái)源和細(xì)菌來(lái)源的益生菌可以提高肉雞存活率和生長(zhǎng)速度。而且，乳酸桿菌和酵母菌的聚集物可以增加胃液或腸液的耐受性。如，添加富含嗜酸乳桿菌、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母和米曲菌的復(fù)合物可以提高養(yǎng)分利用率，調(diào)節(jié)腸道微生物，進(jìn)而提高肉雞的增重。酵母和嗜酸乳桿菌、屎腸球菌組合使用，可以通過(guò)提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收改善肉雞的生長(zhǎng)性能。研究表明，發(fā)酵乳桿菌和釀酒酵母可以調(diào)節(jié)肉雞腸道免疫系統(tǒng)，對(duì)其生長(zhǎng)性能無(wú)負(fù)面影響。相反，復(fù)合益生菌（植物乳桿菌、保加利亞乳酸桿菌、嗜酸乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、雙歧桿菌、嗜熱鏈球菌、屎腸球菌、米曲菌和假絲酵母）并不能減輕延遲飼喂對(duì)雛雞生長(zhǎng)性能和胃腸道生理機(jī)能的負(fù)面影響。這些關(guān)于復(fù)合益生菌的評(píng)估研究存在一個(gè)挑戰(zhàn)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)并未使用單菌株來(lái)描述每個(gè)菌株與菌株組合的反應(yīng)。

布拉迪變種釀酒酵母是目前研究最多的非細(xì)菌酵母之一，而且研究證明其在各種人胃腸道疾病模型中具有益處。這種酵母最初是由Henri Boulard于1920年從印度的荔枝果實(shí)中分離得到，自20世紀(jì)50年代以來(lái)，該酵母一直被用于治療兒童和成人的腸道疾病。關(guān)于食用酵母益生菌對(duì)人類(lèi)健康的廣泛促進(jìn)作用，研究已經(jīng)提出了幾種作用機(jī)制，從局部的一般營(yíng)養(yǎng)作用到對(duì)先天性和獲得性免疫的作用。臨床試驗(yàn)包括減輕抗生素相關(guān)的腹瀉、艱難梭菌引起的腹瀉、腸易激綜合征和炎癥性腸病。Folignè等（2010）測(cè)試了6種酵母菌株的抗炎潛力，發(fā)現(xiàn)酵母介導(dǎo)的保護(hù)作用似乎主要發(fā)生在腸黏膜水平。該作者指出，通過(guò)改變管腔環(huán)境，對(duì)腸道屏障功能的預(yù)防性強(qiáng)化和治療性修復(fù)刺激了黏膜屏障。該項(xiàng)研究擴(kuò)展了之前的研究結(jié)果，即在各種敗血癥模型中，酵母益生菌可以增加腸上皮的完整性，減少細(xì)菌移位。酵母菌調(diào)控腸道疾病的作用方式尚未闡明，但已證實(shí)與抗菌肽的釋放、周?chē)h(huán)境酸化、炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng)的改變或毒性因子的破壞? ?有關(guān)。

目前，利用酵母益生菌來(lái)調(diào)控人類(lèi)腸道疾病已得到了廣泛研究，但是對(duì)農(nóng)場(chǎng)動(dòng)物的腸道疾病卻很少關(guān)注。在一項(xiàng)研究中，給感染鼠傷寒沙門(mén)菌的肉雞飼喂添加1 g/kg或100 g/kg布拉酵母菌的日糧，研究人員發(fā)現(xiàn)對(duì)照組肉雞盲腸的細(xì)菌定植率是70%，而1 g/kg和100 g/kg酵母菌組肉雞盲腸的細(xì)菌定植率分別是20%和5%。一項(xiàng)創(chuàng)新性研究證實(shí)，從季也蒙畢赤酵母培養(yǎng)物中分離出的復(fù)合物具有抗球蟲(chóng)活性。體外模擬試驗(yàn)顯示，這些復(fù)合物可降低卵囊存活率，具有抗柔嫩艾美爾球蟲(chóng)的活性。在其他研究中，研究人員將釀酒酵母作為口服艾美爾球蟲(chóng)疫苗的運(yùn)送載體，與之前成功運(yùn)送口服病毒疫苗相當(dāng)。在這種情況下，在活的釀酒酵母細(xì)胞表面表達(dá)了一種與宿主細(xì)胞侵入密切相關(guān)的微線蛋白EtMic2。將表面有或沒(méi)有EtMic2的整個(gè)酵母細(xì)胞用作口服活疫苗，以幫助小母雞抵抗柔嫩艾美爾球蟲(chóng)感染。相比對(duì)照組或表面不含EtMic2的酵母組，飼喂含有EtMic2酵母的肉雞球蟲(chóng)卵囊脫落顯著減少，病理評(píng)分也更低，增重顯著提高。通常，球蟲(chóng)病疫苗在行業(yè)中的應(yīng)用主要依賴(lài)細(xì)胞免疫來(lái)抵抗艾美爾球蟲(chóng)的感染。然而，研究證明，在堆型艾美爾球蟲(chóng)和巨型艾美爾球蟲(chóng)中發(fā)現(xiàn)的免疫顯性表面抗原除了可刺激細(xì)胞免疫外，還可誘發(fā)顯著的抗原反應(yīng)，尤其是IgA的產(chǎn)生。因此，通過(guò)活體免疫接種或針對(duì)特定階段艾美爾球蟲(chóng)抗原產(chǎn)生的抗體有可能抑制寄生蟲(chóng)的生長(zhǎng)。酵母分泌的抗球蟲(chóng)復(fù)合物的田間應(yīng)用和酵母作為疫苗運(yùn)送載體的應(yīng)用都需要進(jìn)行商業(yè)應(yīng)用研究，才可以用作抗球蟲(chóng)藥物的補(bǔ)充劑或者球蟲(chóng)疫苗的佐劑。

（未完待續(xù)）

原題名：Utility of feed enzymes and yeast derivatives in ameliorating deleteriou seffects of coccidiosis on intestinal health and function in broiler chickens（英文）

原作者：Elijah G Kiarie、Haley Leung、Reza Akbari Moghaddam Kakhki、Rob Patterson 和John R Barta