定點釋放丁酸鹽可以抑制豬沙門氏菌感染

黃選洋 蔡青和

當沙門氏菌出現在豬的胃腸道時，它可以在屠宰過程中污染胴體，進而成為人類食物性中毒和細菌性胃腸炎的源頭。

中圖分類號：S816 文獻標志碼：C 文章編號：1001-0769（2018）01-0011-03

雖然某些天然化合物可以限制沙門氏菌在體外的生長，但是飼料添加劑生產商面臨的挑戰是讓它們在動物體內也能發揮效力，同時最大程度地發揮它們的功效以改善動物的健康和生產性能。

據歐洲食品安全管理局（the European Food Safety Administration，EFSA）2015年的報告，作為人類細菌性腸胃炎的一個重要起因，沙門氏菌病是繼彎曲桿菌病后被報道的第二大動物傳染病。

據估計，非傷寒沙門氏菌每年會在全球范圍內造成9 380萬例腸胃炎和15.5萬例死亡，其中約85%的病例為食源性，可見沙門氏菌會對社會造成重大的公共衛生影響和經濟影響。

豬肉產品是全球最易受沙門氏菌污染的食品之一。由于受污染產品的召回會花費巨大成本，因而會對農產品和貿易行業帶來不良的影響。

1 對健康和抗生素耐藥性的負面影響

在養豬行業中，在豬的整個生產周期中，沙門氏菌都可能會出現，并可以通過糞便進行傳播，且傳播時間長達數周或數月。雖然腸炎沙門氏菌在豬中的定植通常不會引發嚴重的臨床疾病，但有文獻記載，某些特定的菌株會影響豬的健康和生產性能，尤其是當豬處于應激期時。

另一個令人擔憂的發展趨勢是，對抗生素有耐藥性的有害菌株在世界范圍內迅速出現。從豬身體中分離出的沙門氏菌菌株對卡霉素、鏈霉素、磺胺甲惡唑、四環素和阿莫西林等藥物以及其他人醫上重要的抗生素（如氟喹諾唑和頭孢菌素）具有較高的耐藥性。

2 飼料添加劑的潛在優勢

某些添加劑對抑制飲水和飼料中沙門氏菌的生長可能非常有效，不過一些活性成分也有能力抑制沙門氏菌在動物胃腸道中的定植。當這些活性成分被輸送到腸道合適的位置時，它們會給某些致病性菌種的繁殖創造一個不利的環境，并為有益細菌提供一個有利的生長環境。

理想情況下，這些功能性飼料添加劑會以一種能夠盡可能發揮其許多潛在作用機制的方式被開發出來。這些多樣的化合物不僅會對沙門氏菌的定植產生一定的影響，而且還會通過各種基本的機制來加快動物胃腸道的發育，增強它們的功能。通過這種方式，動物的健康和生產性能得到了盡可能大的支持，從而使養殖戶的收益最大化。

3 丁酸鹽的具體特性

丁酸鹽是一種短鏈脂肪酸的鹽，它是一類具有多種功能的添加劑，能夠下調沙門氏菌中特定毒力島1（Specific Pathogenicity Island 1，SPI1）基因的表達。這會顯著削弱它們入侵腸道上皮細胞和在豬胃腸道中定植的能力。此外，丁酸還被認為可以在動物腸道中激活抗菌素的宿主防御肽（Host Defence Peptides，HDPs）的表達，從而可以限制包括沙門氏菌在內的多種腸道細菌的生長。

此外，在消化道中，丁酸鹽可以在細胞水平或生理水平上引發多種效應。例如，它可以作為一種能量源被腸上皮細胞利用，并可以調節促炎細胞因子和腸內激素的生成來加強腸細胞間的連接。

然而，也許有人會說，口服的丁酸鹽需要被輸送到整個胃腸道，才能激發一系列最有效的作用機制，并能夠有效地抵御定植在后腸內的細菌，如沙門氏菌。

因此，對于要求產生如此精確的輸送特性，丁酸鹽不可避免地將采用良好的保護性包被。

4 用被沙門氏菌感染的豬來評估包被丁酸鹽

在最近發表的兩篇論文中，來自愛爾蘭泰特克食品研究中心的研究人員利用感染沙門氏菌的豬評估了一種高質量包被的丁酸鹽（Adimix Precisison，Nutriad）。

在這兩個試驗中，沙門氏菌在豬場自然傳播，用感染鼠傷寒沙門氏菌的帶菌豬來進行模擬，同時用其糞便以相對較少的沙門氏菌數污染圈舍。

在其中一項試驗中，將面臨沙門氏菌感染的7周齡生長豬分入不同的日糧處理，并飼喂對應的日糧28 d（對照日糧與添加包被丁酸鹽的日糧），而在另一項試驗中，育肥豬在屠宰前5周感染沙門氏菌，并在屠宰前4周飼喂不同的日糧。

5 減少腸道沙門氏菌的負荷

在兩個試驗中，包被丁酸鹽會明顯影響腸道沙門氏菌負荷的作用得到了證明：在生長豬試驗中，處理組生長豬糞便中的沙門氏菌數量在飼喂包被丁酸鹽后的2 d和7 d顯著減少（圖1）。

在育肥豬試驗中，相比于對照組的育肥豬，飼喂添加了此添加劑的日糧后，試驗組育肥豬糞便中檢測到沙門氏菌的概率大大降低，兩者的檢出率分別為60%和30%。這可導致屠宰時胴體受到沙門氏菌感染的概率顯著下降 （表1）。

6 提高動物生產性能

值得注意的是，在這兩個試驗中除了發現對沙門氏菌的影響外，日糧添加包被的丁酸鹽可以改善豬的平均日采食量（Average Daily Feed Intake，ADFI）、平均日增重（Average Daily Gain，ADG）和飼料轉化率（Feed Conversion Ratio，FCR）（圖2）。

值得注意的是，即使按3 kg/t的水平添加，僅僅考慮降低所消耗的飼料成本時，這也能引起正向的投資回報率（Return on Investment，ROI）。

7 全面控制沙門氏菌的部分計劃

值得注意的是，進行這一試驗的目的是從科學上評估在育肥階段補充高劑量丁酸鹽添加劑的效應。在過去的其他試驗中，無論是在科研領域還是在應用領域，所有試驗都強調了在其他生長階段使用此產品后產生的額外效應，比如斷奶仔豬階段。

應該強調的是，降低從生產階段到宰殺時豬身體中沙門氏菌的數量只能通過使用飼料添加劑、采取多種衛生措施和生物安全措施的綜合方法來實現。

在這樣一個完整的沙門氏菌控制方案中，高質量包被的丁酸鹽對減少動物腸道內沙門氏菌的數量具有極為重要的益處。

8 控制沙門氏菌，改善動物生產性能

總之，本研究結果與之前探究包被的丁酸鹽對沙門氏菌在動物腸道內和生產現場條件下生長抑制效果的結果相一致。因此，除了文獻中充分記載的可以改善動物腸道健康和生產性能外，包被的丁酸鹽還能確保動物產品在整個生產鏈中的食品安全。

原題名：Precision delivery coated butyrate： tackling salmonella in pigs（英文）

原作者：Tim Goossens和Daniel Ramirez（比利時Nutriad國際業務發展經理）