使用植物性提取物控制家禽球虫感染的最新进展

黎先伟 译

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

球虫病是一个世界性的难题，而且由于其较高的死亡率，轻微的亚临床症状以及较差的增长率和饲料利用率，对肉鸡生产者造成严重的经济损失。广泛使用的抗球虫饲料添加剂可有效的控制球虫的感染，尤其适用于大型养殖生产系统。虽然抗球虫药具有一定的功效，但是长期使用这类药物已导致在美国和南美，亚洲和欧洲出现对所有抗球虫药均产生耐药性的菌株。

因此，家禽生产者会在不同的时期选择性地使用不同的抗球虫药，以避免耐药性的产生。除了耐药性问题以外，家禽产品中兽药残留问题也是食品安全和公众健康所关注的重点，这也促使科研工作者积极寻找其他替代措施。植物产品，所谓的植物性药物，可为球虫的控制提供一种有效的替代手段，因为病原菌还未对这些药物产生耐药性。

在过去的十年中，一些特定芳香类植物的非水溶剂提取物（EX）和香精油（EO）被用作为传统抗球虫药的替代品。这类提取物可从芳香类植物中获得。这些EX中含有挥发性和非挥发性的植物成分。香精油（EO），是从植物材料（花、芽、种子、果实或树根）中提取的芳香油状液体。香精油含有多种由低沸点的苯丙烯类和萜烯类组成的植物次生代谢物。这些物质可使用多种不同的蒸馏方法进行提取，特别是蒸汽蒸馏法最为常用。它们主要包括环状烃类（单萜烯）及其醇类、醛类或酯类衍生物。生物活性最高的香精油主要来自唇形科、菊科和伞形科的芳香类植物。初步研究结果表明，饲料中补充植物源性物质可以有效减轻疾病的严重程度。

然而，除了抑制虫卵的脱落以外，很少有研究调查来自药用植物的香精油对肠道生态环境的影响。目前，人们并不了解这些香精油对宿主和寄生虫的作用，因此需要进一步的研究，以确定最有效的植物活性物质及其最佳的使用剂量。本文的主要目的是，展示目前在家禽饲料中使用植物性香精油（EO）和非水溶剂提取物（EX），以预防和控制球虫感染及其相关机能障碍的最新研究成果。

一、植物性药物抗球虫活性的作用机制

目前，有关植物源性化合物在肠腔内的抗球虫机制尚不十分清楚。艾美尔球虫有着复杂的生命周期，包括胞内和胞外阶段，以及无性繁殖和有性繁殖阶段。一个典型的生命周期包括3个阶段：孢子生殖、裂殖生殖和配子生殖。虽然所有艾美尔球虫的一般生命周期都是相同的，但不同种属之间，其宿主特异性、侵害部位、潜伏期和显露期以及致病性存在显著差异。

最近的一些研究已专注于比较植物源性化合物和传统抗球虫药的效果。而在这些研究中，大多数已调查了单独或结合形式的植物性化合物的使用效果，以及它们对动物生长性能的影响，不过其对生理学方面的影响却研究甚少。

据研究表明，许多植物源性化合物的抗菌活性有助于保护上皮细胞免受球虫的侵害。尽管已有一些体内研究证实，摄入植物源性化合物可抑制肠道内病原菌的生长，但是人们对植物源性化合物在预防或控制球虫虫卵方面的认识仍不十分全面。多酚类物质，芳香类植物中一种最重要的成分，及其非水溶剂提取物（EX）对一些肠道寄生虫表现出明显的抗寄生虫活性。

虽然植物活性化合物在反刍动物中的抗寄生虫活性机制已有充足的证据，但对于在家禽中的抗球虫作用却并非如此。一些唇形科的芳香植物（尤其是牛至），可提供丰富的酚类化合物。据Williams（1997）报道，酚类化合物作为消毒剂，可在体内外对柔嫩艾美尔球虫表现出抗球虫活性。香芹酚和百里香酚（牛至叶子和花的主要酚类成分）约占香精油成分的78%～82%，被认为是表现抗球虫活性的主要成分。牛至香精油含有多种具有不同生物活性的物质，而其功效主要取决于所有这些成分的均衡协作效果。除了挥发性化合物以外，牛至中含有多种不易挥发的糖苷类化合物，经酶或酸水解后也能表现出一定生物活性。因此这些化合物被认为是潜在的前体物质。

最近的一项体外研究结果表明，多种香精油具有破坏艾美尔球虫卵囊的能力。黄花蒿、百里香、丁香和茶树的香精油（因具有抗氧化活性而著称）应该特别引起人们的关注，因为它们对球虫卵囊具有破坏作用。除了用牛至香精油替代肉鸡饲料中的传统抗球虫药以外，人们已开始研究香精油混合物（通常含有牛至香精油），并表现出良好的前景。使用低剂量（501.25 g/kg）的香精油混合物有希望作为传统抗球虫药的替代物，这可能主要因为有效香精油化合物之间的协同作用。在所有这些试验中，香精油混合物已证实对不同种属的艾美尔球虫具有一定的功效，而大多数是早期诱导的感染。

二、饲用型植物性提取物治疗球虫感染

1.粪便卵囊的排泄和肠道上皮细胞的炎症。球虫感染对机体的主要影响之一是，粪便中含有球虫卵囊，这取决于感染的剂量。而确保机体从感染中恢复的一个重要因素是，抗球虫药可对肠腔内的卵囊增殖起作用。最近的一些研究已证明，使用具有活性成分的药用植物可产生相似的保护机制，即对寄生虫本身表现出直接效果，改变其在宿主体内的生命周期。

降低卵囊产量和病变记分可引发机体补偿性的增长，并可从感染中得到恢复。植物源性化合物或许也可根据降低粪便卵囊的产量，减轻血性腹泻的严重程度。许多养殖场已开始试验，在饲养肉鸡过程中不使用传统的抗球虫药，而是在饲料中补充牛至香精油的有效性。da Silva等人（2009）通过人工感染柔嫩艾美尔球虫后，采用肠道形态计量学和卵囊的排泄，研究牛至香精油的抗寄生虫效果。他们的结果发现，饲料中补充剂量为0.5和1.0 g/kg牛至香精油，可与离子载体抗生素-盐霉素表现出相似的抗球虫效果。据Hume等人（2006）报道，香精油混合物可调节肠道微生物菌群，避免在混合艾美尔球虫感染后发生急剧的变化。

植物源性饲料添加剂抗球虫作用的另一个影响是，减轻由球虫感染所造成的肠道上皮的损伤。初步研究结果显示，在饲料中补充抗球虫药或植物源性添加剂，可使家禽感染球虫后肠道损伤的严重程度有所减缓。值得一提的是，在降低病变记分方面，使用植物源性物质要比常规抗球虫药的效果更好。

2.胃肠道的形态。艾美尔球虫感染期间肠道上皮细胞所造成的严重炎症，主要是由原虫伤害，并发细菌感染或绒毛高度下降，杯状细胞数量增加以及肠道微生物菌群失衡所引起的。在球虫感染的急性期也会出现一些生理变化，如（食物）通过的时间延长，消化物的粘度降低，胃肠动力下降，吸收不良，胃酸增多以及消化酶活性降低。这些导致吸收障碍的生理变化，在一定程度上可通过使用常规的抗球虫药得以改善）；但是，人们对于植物源性化合物是如何影响这些过程知之甚少。

已有的一些研究报道表明，在饲料中补充植物性药物可增加肠道吸收的表面积。据Reisinger等人报道，轻度球虫感染期间，在饲料中补充从牛至、八角和柑橘皮中提取的香精油，可在鸡群接种球虫疫苗后提高绒毛高度和杯状细胞密度。他们得出的结论是，增加回肠中段杯状细胞的数量可有助于建立一个比较强的抗病屏障。而在另一项研究中，da Silva等人（2009）的结果表明，饲料中补充0.5或1.0 g/kg香精油并不会影响绒毛高度，但可降低雏鸡感染柔嫩艾美尔球虫的隐窝深度。据Bozkurt等人（2012）报道，人工感染多种艾美尔球虫后，用莫能菌素钠或香精油混合物均可降低肉鸡的小肠长度（4%）和盲肠重量（8%）。而Küçüky lmaz等人（2012）的研究（感染剂量降低至50%的孢子化卵囊）也证实了这一结果。

三、植物药物之间有力的相互作用对有效控制雏鸡球虫病的影响

由于从芳香族植物中提取的非水溶剂提取物（EX）和香精油（EO）含有大量不同的植物活性物质，因此最有可能的是抗球虫活性并不取决于某一种特定的机制，而是与多方面的相互作用有关。不同抗生素的相互作用可有三种不同的结果：叠加、协同或拮抗作用。

某种特定香精油的抗菌活性可能仅取决于其中一种或两种的主要成分。然而，越来越多的证据表明，香精油的内在活性不仅完全依赖于主要活性成分的比例，而且取决于香精油中微量成分与它们的相互作用。据相关研究报道，双重或多重组合的香精油成分或馏分具有多种协同的抗菌活性。

不过问题是，与使用高剂量的香精油相比，在饲料中补充低剂量的香精油混合物是否具有抗球虫活性。药用植物的非水溶剂提取物（EX）和香精油（EO）的有益效果表明，这可能还有其他一些具有抗球虫活性的化合物仍未被确认。也许，这其中的一些物质可产生协同作用，从而进一步提高它们的生物活性。

四、使用植物性药物作为抗球虫剂的限制条件

在家禽营养中使用植物提取物最常见的问题之一是，缺乏这些材料或提取物以及它们标准化的特征性描述。由于它们的复杂性和这些化合物的不同变化，因此，非水溶剂提取物（EX）和香精油（EO）的潜在生物活性可能会有所不同。因为它们都是天然合成的，所有环境和遗传因素都将会影响非水溶剂提取物（EX）和香精油（EO）的化学成分。一些因素，如植物的品种、亚种、地理位置、收割时间和部位（如种子、叶子、树根或树皮）的化学成分都各不相同。此外，加工工艺（如挤压法、蒸汽或酒精蒸馏技术、非水溶剂萃取法等）将会改变最终产品中的活性物质及其相关化合物。因此，这很有可能批次产品的变化将会导致其生物活性产生变化。

预期草本提取物将会在食品行业中被广泛使用，因此用于跟踪活性物质的分析方法是非常有必要的。然而，这些提取物具有复杂的化学成分，要想鉴定所有的活性成分往往是不可能的，而且已鉴定的化合物成分与其他未知成分之间可能存在的相互作用也不能考虑进去。根据生物活性成分的数量和变化的复杂性，它们之间的相互作用将会成为这一研究领域进展的主要限制。

五、结论

如今，消费者要求“天然”环保型的产品以作为传统药物的替代手段。与传统的抗球虫药相比，来自非水溶剂提取物（EX）和香精油（EO）的植物性化合物可在肉鸡营养中作为天然的非抗生素类抗球虫饲料添加剂。现有的文献也证实了，这些生物活性物质可在艾美尔球虫感染后的恢复阶段，作为一种生长性能增强剂。不过，在球虫感染后，有关营养作用，组织形态学变化、胃肠道的菌群组成以及对免疫力的影响等方面的证据仍十分有限。此外，与预防和/或防止卵囊脱落的具体机制尚不完全清楚，仍需要进一步的调查研究。