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营养师、饲料生产商和养殖生产者正在寻找饲用抗生素的替代品，到目前为止还没有发现有“灵丹妙药”功效的饲料添加剂。然而，植物性添加剂由于其具有全身和广谱的功效正成为人们关注的焦点。
中图分类号：S816 文献标识码：C 文章编号：1001-0769（2016）12-0054-02
在食品生产用动物上，抗生素通常用作预防和治疗由致病菌引发的相关疾病。在家禽上，由于普通细菌在小肠中过度生长引起的菌群失调和由产气荚膜梭菌引发的坏死性肠炎是最常见的细菌性疾病。家禽中由致病菌引起的其他典型疾病包括感染，如大肠杆菌病。因此，由于动物肠道腔中细菌活性较高和宿主炎症反应的控制不当，后抗生素时代是一个与生产力存在潜在损失和肠道及全身性细菌感染增加有关的时期。
抗生素生长促进剂（Antibiotic Growth Promoters，AGPs）的禁止使用已经促使研究人员寻找其替代物质，如益生菌、益生元、有机酸、短链和中链脂肪酸、抗菌肽、外源酶、粘土矿物质和植物源（植物性）制剂（特别是那些含有精油和草药提取物的物质）。植物性物质因其具有广泛杀菌的活性且可替代动物营养中的AGPs而正备受人们的关注。这些活性包括但并不限于刺激感官、改善适口性、增强肠道酶活性、提高养分利用率、增强抗氧化保护作用、更新肠细胞和提高屏障功能，并作为群体感应（Quorum Sensing，QS）的抑制剂。本文重点介绍植物性物质对细菌QS的潜在抑制作用，并将植物性物质和短/中链脂肪酸结合使用，以此来改善家禽肠道的健康。
1 群体感应抑制
关于植物性物质和短/中链脂肪酸如何有效地保护农场动物免于由病原性细菌引发的疾病，人们通常假定植物性物质特别是精油和其化合物或它们的混合物具有杀菌作用。但是，精油在饲料中要能发挥杀菌的作用，所需的最低浓度相当高，因此其投资回报可能不值得。直接杀死细菌的另一种方法是干扰细菌之间的交流，这一方法被称为QS抑制。细菌之间的交流是通过化学信号分子（称为自体诱导物）的产生、扩散和检测以及对其的应答来实现的。这些自体诱导物从细菌细胞中不断产生并自由扩散出来。当细菌环境中自体诱导物分子的浓度达到某一阈值浓度时，细菌会对该信号做出调整全群基因表达的反应，例如，通过激活在细菌毒力方面具有重要功能的许多基因来做出应答。QS两种最常见的机制见图1和图2。
近年来，研究人员从植物和植物提取物中分离的QS拮抗剂抑制剂大大增加。研究表明，QS抑制所需的这些植物性物质的浓度远远低于其各自最低抑制浓度（Minimum Inhibitory Concentration，MIC）值。例如：丁香油对青紫色杆菌的MIC值平均为0.2%（体积/体积），青紫色杆菌素的产生受到QS的控制，要抑制其50%的产量可能只需用0.04%（体积/体积）的丁香油就可以实现。同时，在低剂量的丁香油水平上，青紫色杆菌的存活率不会受到影响（Khan等，2008）。
不管是一般的QS机制还是充分了解的青紫色杆菌QS，必须强调的是，对靶细菌来说，QS抑制需要进行单独分析。然而，有关植物性添加剂的干扰特别是针对抑制病原菌QS的研究很少。例如，对禽致病性大肠杆菌来说，关于其QS机制包括其毒力因子读出参数的研究到目前为止还未见有报道。同样，尽管产气荚膜梭菌的QS系统会引发毒素产生和坏死性肠炎的事实已得到充分的描述和了解（Chen等，2014；Vidal等，2015），但关于植物性物质对这种微生物干扰作用目前尚未研究。这方面知识的缺乏表明，为了改善家禽的肠道健康，目前植物性物质作为QS抑制剂的实际应用还存在局限性。
2 植物性物质和脂肪酸组合使用
将植物性饲料添加剂的有益作用与酯化短链和中链脂肪酸的抗菌作用结合起来，可能会成为维持农场动物肠道健康一种新的方法。在美国进行的一项试验表明，这种组合可以提高家禽的生产性能，即使在会诱发坏死性肠炎的挑战性条件下也能表现出这种有益作用。多个研究结果（图3）显示，通过延长这种组合的应用时间（随后单独饲喂植物性饲料添加剂），家禽在第49天的饲料转化率（Feed Conversion Ratio，FCR）和体重（Body Weight，BW）得到了改善。在生产性能方面，植物性饲料添加剂与酯化短链和中链脂肪酸结合饲喂28 d，与在阳性对照组中使用20 mg/kg的维吉尼亚霉素具有同样的效果。这些结果表明，组合应用植物性物质与酯化短链和中链脂肪酸是无抗肉鸡生产中一种有效的饲料添加剂。与阴性对照组相比，这种组合还能使坏死性肠炎的发病率减少40%，取得与阳性对照组相似的效果。这些结果显示，植物性物质与短链和中链脂肪酸的组合应用会对肠道健康产生积极的影响，而且能够改善挑战性条件下动物的生产性能。
3 结论和未来前景
显然，用安全的动物生产食品以及因此来保护人类健康需要在世界范围内采用无抗生素饲养方案。当日粮组成和管理条件得到调整时，对动物生产力的这种不良影响和农场动物中细菌性感染的潜在提高变得可控。因为现今没有涵盖抗生素全部功效的“灵丹妙药式”的饲料添加剂，植物性饲料添加剂由于其具有全身性和广谱的功效而可以发挥至关重要的作用。通过正确选择饲料添加剂，家禽的肠道健康可以得到维护，由亚临床坏死性肠炎引起的生产损失可以成功地得到缓解，同时最佳生产性能得以实现。
此外，众所周知特定的植物次生物质会干扰细菌的群体感应。然而，抗生素治疗会杀死细菌，并引发细菌对抗生素产生多重耐药性，通过干扰细菌的群体感应交流来降低细菌的毒力并不会带来这种风险。在导致农场动物严重感染最重要的致病菌中，了解细菌的交流机制和掌握能够中断引发农场动物严重感染的最重要致病菌的这些机制的方法，将有助于开发出可以减少农场动物细菌感染的新方法。
原题名：Phytogenics for better gut health in poultry（英文）
原作者：Andreas Mueller博士、Tobias Aumiller博士和Jan Dirk van der Klis博士
中图分类号：S816 文献标识码：C 文章编号：1001-0769（2016）12-0054-02
在食品生产用动物上，抗生素通常用作预防和治疗由致病菌引发的相关疾病。在家禽上，由于普通细菌在小肠中过度生长引起的菌群失调和由产气荚膜梭菌引发的坏死性肠炎是最常见的细菌性疾病。家禽中由致病菌引起的其他典型疾病包括感染，如大肠杆菌病。因此，由于动物肠道腔中细菌活性较高和宿主炎症反应的控制不当，后抗生素时代是一个与生产力存在潜在损失和肠道及全身性细菌感染增加有关的时期。
抗生素生长促进剂（Antibiotic Growth Promoters，AGPs）的禁止使用已经促使研究人员寻找其替代物质，如益生菌、益生元、有机酸、短链和中链脂肪酸、抗菌肽、外源酶、粘土矿物质和植物源（植物性）制剂（特别是那些含有精油和草药提取物的物质）。植物性物质因其具有广泛杀菌的活性且可替代动物营养中的AGPs而正备受人们的关注。这些活性包括但并不限于刺激感官、改善适口性、增强肠道酶活性、提高养分利用率、增强抗氧化保护作用、更新肠细胞和提高屏障功能，并作为群体感应（Quorum Sensing，QS）的抑制剂。本文重点介绍植物性物质对细菌QS的潜在抑制作用，并将植物性物质和短/中链脂肪酸结合使用，以此来改善家禽肠道的健康。
1 群体感应抑制
关于植物性物质和短/中链脂肪酸如何有效地保护农场动物免于由病原性细菌引发的疾病，人们通常假定植物性物质特别是精油和其化合物或它们的混合物具有杀菌作用。但是，精油在饲料中要能发挥杀菌的作用，所需的最低浓度相当高，因此其投资回报可能不值得。直接杀死细菌的另一种方法是干扰细菌之间的交流，这一方法被称为QS抑制。细菌之间的交流是通过化学信号分子（称为自体诱导物）的产生、扩散和检测以及对其的应答来实现的。这些自体诱导物从细菌细胞中不断产生并自由扩散出来。当细菌环境中自体诱导物分子的浓度达到某一阈值浓度时，细菌会对该信号做出调整全群基因表达的反应，例如，通过激活在细菌毒力方面具有重要功能的许多基因来做出应答。QS两种最常见的机制见图1和图2。
近年来，研究人员从植物和植物提取物中分离的QS拮抗剂抑制剂大大增加。研究表明，QS抑制所需的这些植物性物质的浓度远远低于其各自最低抑制浓度（Minimum Inhibitory Concentration，MIC）值。例如：丁香油对青紫色杆菌的MIC值平均为0.2%（体积/体积），青紫色杆菌素的产生受到QS的控制，要抑制其50%的产量可能只需用0.04%（体积/体积）的丁香油就可以实现。同时，在低剂量的丁香油水平上，青紫色杆菌的存活率不会受到影响（Khan等，2008）。
不管是一般的QS机制还是充分了解的青紫色杆菌QS，必须强调的是，对靶细菌来说，QS抑制需要进行单独分析。然而，有关植物性添加剂的干扰特别是针对抑制病原菌QS的研究很少。例如，对禽致病性大肠杆菌来说，关于其QS机制包括其毒力因子读出参数的研究到目前为止还未见有报道。同样，尽管产气荚膜梭菌的QS系统会引发毒素产生和坏死性肠炎的事实已得到充分的描述和了解（Chen等，2014；Vidal等，2015），但关于植物性物质对这种微生物干扰作用目前尚未研究。这方面知识的缺乏表明，为了改善家禽的肠道健康，目前植物性物质作为QS抑制剂的实际应用还存在局限性。
2 植物性物质和脂肪酸组合使用
将植物性饲料添加剂的有益作用与酯化短链和中链脂肪酸的抗菌作用结合起来，可能会成为维持农场动物肠道健康一种新的方法。在美国进行的一项试验表明，这种组合可以提高家禽的生产性能，即使在会诱发坏死性肠炎的挑战性条件下也能表现出这种有益作用。多个研究结果（图3）显示，通过延长这种组合的应用时间（随后单独饲喂植物性饲料添加剂），家禽在第49天的饲料转化率（Feed Conversion Ratio，FCR）和体重（Body Weight，BW）得到了改善。在生产性能方面，植物性饲料添加剂与酯化短链和中链脂肪酸结合饲喂28 d，与在阳性对照组中使用20 mg/kg的维吉尼亚霉素具有同样的效果。这些结果表明，组合应用植物性物质与酯化短链和中链脂肪酸是无抗肉鸡生产中一种有效的饲料添加剂。与阴性对照组相比，这种组合还能使坏死性肠炎的发病率减少40%，取得与阳性对照组相似的效果。这些结果显示，植物性物质与短链和中链脂肪酸的组合应用会对肠道健康产生积极的影响，而且能够改善挑战性条件下动物的生产性能。
3 结论和未来前景
显然，用安全的动物生产食品以及因此来保护人类健康需要在世界范围内采用无抗生素饲养方案。当日粮组成和管理条件得到调整时，对动物生产力的这种不良影响和农场动物中细菌性感染的潜在提高变得可控。因为现今没有涵盖抗生素全部功效的“灵丹妙药式”的饲料添加剂，植物性饲料添加剂由于其具有全身性和广谱的功效而可以发挥至关重要的作用。通过正确选择饲料添加剂，家禽的肠道健康可以得到维护，由亚临床坏死性肠炎引起的生产损失可以成功地得到缓解，同时最佳生产性能得以实现。
此外，众所周知特定的植物次生物质会干扰细菌的群体感应。然而，抗生素治疗会杀死细菌，并引发细菌对抗生素产生多重耐药性，通过干扰细菌的群体感应交流来降低细菌的毒力并不会带来这种风险。在导致农场动物严重感染最重要的致病菌中，了解细菌的交流机制和掌握能够中断引发农场动物严重感染的最重要致病菌的这些机制的方法，将有助于开发出可以减少农场动物细菌感染的新方法。
原题名：Phytogenics for better gut health in poultry（英文）
原作者：Andreas Mueller博士、Tobias Aumiller博士和Jan Dirk van der Klis博士