使用植物性提取物控制家禽球蟲感染的最新進(jìn)展

黎先偉 譯

By M. BOZKURT, I. GIANNENAS 1 , K. K–––KYILMAZ, E. CHRISTAKI 1 AND P. FLOROU-PANERI

球蟲病是一個(gè)世界性的難題，而且由于其較高的死亡率，輕微的亞臨床癥狀以及較差的增長率和飼料利用率，對肉雞生產(chǎn)者造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。廣泛使用的抗球蟲飼料添加劑可有效的控制球蟲的感染，尤其適用于大型養(yǎng)殖生產(chǎn)系統(tǒng)。雖然抗球蟲藥具有一定的功效，但是長期使用這類藥物已導(dǎo)致在美國和南美，亞洲和歐洲出現(xiàn)對所有抗球蟲藥均產(chǎn)生耐藥性的菌株。

因此，家禽生產(chǎn)者會在不同的時(shí)期選擇性地使用不同的抗球蟲藥，以避免耐藥性的產(chǎn)生。除了耐藥性問題以外，家禽產(chǎn)品中獸藥殘留問題也是食品安全和公眾健康所關(guān)注的重點(diǎn)，這也促使科研工作者積極尋找其他替代措施。植物產(chǎn)品，所謂的植物性藥物，可為球蟲的控制提供一種有效的替代手段，因?yàn)椴≡€未對這些藥物產(chǎn)生耐藥性。

在過去的十年中，一些特定芳香類植物的非水溶劑提取物（EX）和香精油（EO）被用作為傳統(tǒng)抗球蟲藥的替代品。這類提取物可從芳香類植物中獲得。這些EX中含有揮發(fā)性和非揮發(fā)性的植物成分。香精油（EO），是從植物材料（花、芽、種子、果實(shí)或樹根）中提取的芳香油狀液體。香精油含有多種由低沸點(diǎn)的苯丙烯類和萜烯類組成的植物次生代謝物。這些物質(zhì)可使用多種不同的蒸餾方法進(jìn)行提取，特別是蒸汽蒸餾法最為常用。它們主要包括環(huán)狀烴類（單萜烯）及其醇類、醛類或酯類衍生物。生物活性最高的香精油主要來自唇形科、菊科和傘形科的芳香類植物。初步研究結(jié)果表明，飼料中補(bǔ)充植物源性物質(zhì)可以有效減輕疾病的嚴(yán)重程度。

然而，除了抑制蟲卵的脫落以外，很少有研究調(diào)查來自藥用植物的香精油對腸道生態(tài)環(huán)境的影響。目前，人們并不了解這些香精油對宿主和寄生蟲的作用，因此需要進(jìn)一步的研究，以確定最有效的植物活性物質(zhì)及其最佳的使用劑量。本文的主要目的是，展示目前在家禽飼料中使用植物性香精油（EO）和非水溶劑提取物（EX），以預(yù)防和控制球蟲感染及其相關(guān)機(jī)能障礙的最新研究成果。

一、植物性藥物抗球蟲活性的作用機(jī)制

目前，有關(guān)植物源性化合物在腸腔內(nèi)的抗球蟲機(jī)制尚不十分清楚。艾美爾球蟲有著復(fù)雜的生命周期，包括胞內(nèi)和胞外階段，以及無性繁殖和有性繁殖階段。一個(gè)典型的生命周期包括3個(gè)階段：孢子生殖、裂殖生殖和配子生殖。雖然所有艾美爾球蟲的一般生命周期都是相同的，但不同種屬之間，其宿主特異性、侵害部位、潛伏期和顯露期以及致病性存在顯著差異。

最近的一些研究已專注于比較植物源性化合物和傳統(tǒng)抗球蟲藥的效果。而在這些研究中，大多數(shù)已調(diào)查了單獨(dú)或結(jié)合形式的植物性化合物的使用效果，以及它們對動物生長性能的影響，不過其對生理學(xué)方面的影響卻研究甚少。

據(jù)研究表明，許多植物源性化合物的抗菌活性有助于保護(hù)上皮細(xì)胞免受球蟲的侵害。盡管已有一些體內(nèi)研究證實(shí)，攝入植物源性化合物可抑制腸道內(nèi)病原菌的生長，但是人們對植物源性化合物在預(yù)防或控制球蟲蟲卵方面的認(rèn)識仍不十分全面。多酚類物質(zhì)，芳香類植物中一種最重要的成分，及其非水溶劑提取物（EX）對一些腸道寄生蟲表現(xiàn)出明顯的抗寄生蟲活性。

雖然植物活性化合物在反芻動物中的抗寄生蟲活性機(jī)制已有充足的證據(jù)，但對于在家禽中的抗球蟲作用卻并非如此。一些唇形科的芳香植物（尤其是牛至），可提供豐富的酚類化合物。據(jù)Williams（1997）報(bào)道，酚類化合物作為消毒劑，可在體內(nèi)外對柔嫩艾美爾球蟲表現(xiàn)出抗球蟲活性。香芹酚和百里香酚（牛至葉子和花的主要酚類成分）約占香精油成分的78%～82%，被認(rèn)為是表現(xiàn)抗球蟲活性的主要成分。牛至香精油含有多種具有不同生物活性的物質(zhì)，而其功效主要取決于所有這些成分的均衡協(xié)作效果。除了揮發(fā)性化合物以外，牛至中含有多種不易揮發(fā)的糖苷類化合物，經(jīng)酶或酸水解后也能表現(xiàn)出一定生物活性。因此這些化合物被認(rèn)為是潛在的前體物質(zhì)。

最近的一項(xiàng)體外研究結(jié)果表明，多種香精油具有破壞艾美爾球蟲卵囊的能力。黃花蒿、百里香、丁香和茶樹的香精油（因具有抗氧化活性而著稱）應(yīng)該特別引起人們的關(guān)注，因?yàn)樗鼈儗η蛳x卵囊具有破壞作用。除了用牛至香精油替代肉雞飼料中的傳統(tǒng)抗球蟲藥以外，人們已開始研究香精油混合物（通常含有牛至香精油），并表現(xiàn)出良好的前景。使用低劑量（501.25 g/kg）的香精油混合物有希望作為傳統(tǒng)抗球蟲藥的替代物，這可能主要因?yàn)橛行憔突衔镏g的協(xié)同作用。在所有這些試驗(yàn)中，香精油混合物已證實(shí)對不同種屬的艾美爾球蟲具有一定的功效，而大多數(shù)是早期誘導(dǎo)的感染。

二、飼用型植物性提取物治療球蟲感染

1.糞便卵囊的排泄和腸道上皮細(xì)胞的炎癥。球蟲感染對機(jī)體的主要影響之一是，糞便中含有球蟲卵囊，這取決于感染的劑量。而確保機(jī)體從感染中恢復(fù)的一個(gè)重要因素是，抗球蟲藥可對腸腔內(nèi)的卵囊增殖起作用。最近的一些研究已證明，使用具有活性成分的藥用植物可產(chǎn)生相似的保護(hù)機(jī)制，即對寄生蟲本身表現(xiàn)出直接效果，改變其在宿主體內(nèi)的生命周期。

降低卵囊產(chǎn)量和病變記分可引發(fā)機(jī)體補(bǔ)償性的增長，并可從感染中得到恢復(fù)。植物源性化合物或許也可根據(jù)降低糞便卵囊的產(chǎn)量，減輕血性腹瀉的嚴(yán)重程度。許多養(yǎng)殖場已開始試驗(yàn)，在飼養(yǎng)肉雞過程中不使用傳統(tǒng)的抗球蟲藥，而是在飼料中補(bǔ)充牛至香精油的有效性。da Silva等人（2009）通過人工感染柔嫩艾美爾球蟲后，采用腸道形態(tài)計(jì)量學(xué)和卵囊的排泄，研究牛至香精油的抗寄生蟲效果。他們的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，飼料中補(bǔ)充劑量為0.5和1.0 g/kg牛至香精油，可與離子載體抗生素-鹽霉素表現(xiàn)出相似的抗球蟲效果。據(jù)Hume等人（2006）報(bào)道，香精油混合物可調(diào)節(jié)腸道微生物菌群，避免在混合艾美爾球蟲感染后發(fā)生急劇的變化。

植物源性飼料添加劑抗球蟲作用的另一個(gè)影響是，減輕由球蟲感染所造成的腸道上皮的損傷。初步研究結(jié)果顯示，在飼料中補(bǔ)充抗球蟲藥或植物源性添加劑，可使家禽感染球蟲后腸道損傷的嚴(yán)重程度有所減緩。值得一提的是，在降低病變記分方面，使用植物源性物質(zhì)要比常規(guī)抗球蟲藥的效果更好。

2.胃腸道的形態(tài)。艾美爾球蟲感染期間腸道上皮細(xì)胞所造成的嚴(yán)重炎癥，主要是由原蟲傷害，并發(fā)細(xì)菌感染或絨毛高度下降，杯狀細(xì)胞數(shù)量增加以及腸道微生物菌群失衡所引起的。在球蟲感染的急性期也會出現(xiàn)一些生理變化，如（食物）通過的時(shí)間延長，消化物的粘度降低，胃腸動力下降，吸收不良，胃酸增多以及消化酶活性降低。這些導(dǎo)致吸收障礙的生理變化，在一定程度上可通過使用常規(guī)的抗球蟲藥得以改善）；但是，人們對于植物源性化合物是如何影響這些過程知之甚少。

已有的一些研究報(bào)道表明，在飼料中補(bǔ)充植物性藥物可增加腸道吸收的表面積。據(jù)Reisinger等人報(bào)道，輕度球蟲感染期間，在飼料中補(bǔ)充從牛至、八角和柑橘皮中提取的香精油，可在雞群接種球蟲疫苗后提高絨毛高度和杯狀細(xì)胞密度。他們得出的結(jié)論是，增加回腸中段杯狀細(xì)胞的數(shù)量可有助于建立一個(gè)比較強(qiáng)的抗病屏障。而在另一項(xiàng)研究中，da Silva等人（2009）的結(jié)果表明，飼料中補(bǔ)充0.5或1.0 g/kg香精油并不會影響絨毛高度，但可降低雛雞感染柔嫩艾美爾球蟲的隱窩深度。據(jù)Bozkurt等人（2012）報(bào)道，人工感染多種艾美爾球蟲后，用莫能菌素鈉或香精油混合物均可降低肉雞的小腸長度（4%）和盲腸重量（8%）。而Kü?üky lmaz等人（2012）的研究（感染劑量降低至50%的孢子化卵囊）也證實(shí)了這一結(jié)果。

三、植物藥物之間有力的相互作用對有效控制雛雞球蟲病的影響

由于從芳香族植物中提取的非水溶劑提取物（EX）和香精油（EO）含有大量不同的植物活性物質(zhì)，因此最有可能的是抗球蟲活性并不取決于某一種特定的機(jī)制，而是與多方面的相互作用有關(guān)。不同抗生素的相互作用可有三種不同的結(jié)果：疊加、協(xié)同或拮抗作用。

某種特定香精油的抗菌活性可能僅取決于其中一種或兩種的主要成分。然而，越來越多的證據(jù)表明，香精油的內(nèi)在活性不僅完全依賴于主要活性成分的比例，而且取決于香精油中微量成分與它們的相互作用。據(jù)相關(guān)研究報(bào)道，雙重或多重組合的香精油成分或餾分具有多種協(xié)同的抗菌活性。

不過問題是，與使用高劑量的香精油相比，在飼料中補(bǔ)充低劑量的香精油混合物是否具有抗球蟲活性。藥用植物的非水溶劑提取物（EX）和香精油（EO）的有益效果表明，這可能還有其他一些具有抗球蟲活性的化合物仍未被確認(rèn)。也許，這其中的一些物質(zhì)可產(chǎn)生協(xié)同作用，從而進(jìn)一步提高它們的生物活性。

四、使用植物性藥物作為抗球蟲劑的限制條件

在家禽營養(yǎng)中使用植物提取物最常見的問題之一是，缺乏這些材料或提取物以及它們標(biāo)準(zhǔn)化的特征性描述。由于它們的復(fù)雜性和這些化合物的不同變化，因此，非水溶劑提取物（EX）和香精油（EO）的潛在生物活性可能會有所不同。因?yàn)樗鼈兌际翘烊缓铣傻模协h(huán)境和遺傳因素都將會影響非水溶劑提取物（EX）和香精油（EO）的化學(xué)成分。一些因素，如植物的品種、亞種、地理位置、收割時(shí)間和部位（如種子、葉子、樹根或樹皮）的化學(xué)成分都各不相同。此外，加工工藝（如擠壓法、蒸汽或酒精蒸餾技術(shù)、非水溶劑萃取法等）將會改變最終產(chǎn)品中的活性物質(zhì)及其相關(guān)化合物。因此，這很有可能批次產(chǎn)品的變化將會導(dǎo)致其生物活性產(chǎn)生變化。

預(yù)期草本提取物將會在食品行業(yè)中被廣泛使用，因此用于跟蹤活性物質(zhì)的分析方法是非常有必要的。然而，這些提取物具有復(fù)雜的化學(xué)成分，要想鑒定所有的活性成分往往是不可能的，而且已鑒定的化合物成分與其他未知成分之間可能存在的相互作用也不能考慮進(jìn)去。根據(jù)生物活性成分的數(shù)量和變化的復(fù)雜性，它們之間的相互作用將會成為這一研究領(lǐng)域進(jìn)展的主要限制。

五、結(jié)論

如今，消費(fèi)者要求“天然”環(huán)保型的產(chǎn)品以作為傳統(tǒng)藥物的替代手段。與傳統(tǒng)的抗球蟲藥相比，來自非水溶劑提取物（EX）和香精油（EO）的植物性化合物可在肉雞營養(yǎng)中作為天然的非抗生素類抗球蟲飼料添加劑。現(xiàn)有的文獻(xiàn)也證實(shí)了，這些生物活性物質(zhì)可在艾美爾球蟲感染后的恢復(fù)階段，作為一種生長性能增強(qiáng)劑。不過，在球蟲感染后，有關(guān)營養(yǎng)作用，組織形態(tài)學(xué)變化、胃腸道的菌群組成以及對免疫力的影響等方面的證據(jù)仍十分有限。此外，與預(yù)防和/或防止卵囊脫落的具體機(jī)制尚不完全清楚，仍需要進(jìn)一步的調(diào)查研究。