《Poultry Science》:Comparative evaluation of a novel phytochemical mixture and monensin on host- and pathogen-targeted strategies in broiler chickens challenged with
Eimeria maxima
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本研究针对家禽球虫病防治中药物耐药性及宿主肠道健康问题,比较了植物源复合物CPG(肉桂、石榴、绿茶提取物)与离子载体类抗球虫药莫能菌素在鸡感染Eimeria maxima后的作用机制。结果显示,CPG通过调节紧密连接蛋白(TJPs)、营养转运体、抗氧化酶及肠道菌群,增强宿主肠道屏障功能与免疫调节,而莫能菌素直接抑制球虫增殖。CPG为替代抗生素的宿主靶向策略提供了新思路,对绿色养殖具有重要意义。
论文解读
球虫病是困扰全球家禽养殖业的重大寄生虫病,由艾美耳球虫(Eimeria)引起,每年造成超过140亿美元的经济损失。鸡群感染后出现生长迟缓、肠道损伤和免疫功能障碍,传统依赖化学药物(如莫能菌素)的防治策略面临耐药性加剧和药物残留的挑战。因此,开发基于宿主免疫调节的绿色替代方案成为研究热点。美国农业部农业研究局的Park Inkyung团队在《Poultry Science》发表研究,比较了植物源复合物CPG与莫能菌素在宿主靶向和病原靶向策略中的差异化机制。
研究通过给1日龄罗斯708肉鸡口服接种E. maxima卵囊(1×10^4个/只),设置非感染对照组(NC)、感染对照组(PC)、莫能菌素组(MO,90 mg/kg)和CPG组(50 mg/kg),在感染后第6天(dpi)和第8天(dpi)采集空肠黏膜样本,分析生长性能、肠道病变、卵囊排出、细胞因子、紧密连接蛋白(TJPs)、营养转运体、抗氧化酶及肠道菌群组成。
关键技术方法
研究采用随机区组设计,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测空肠黏膜中细胞因子(如IL-1β、IFN-γ)、TJPs(如Claudin-1、ZO-1)、营养转运体(如GLUT1、SGLT)和抗氧化酶(如SOD-1)的基因表达;通过16S rRNA测序分析肠道菌群结构,并利用PICRUSt预测微生物功能;通过病变评分和卵囊计数评估感染严重程度。
研究结果
生长性能与感染指标
E. maxima感染显著降低体重(BW)和平均日增重(ADG),提高料重比(FCR)。MO和CPG均缓解了感染导致的生长抑制,但MO在降低卵囊排出量和肠道病变评分方面效果更优(P < 0.05)。CPG则通过维持营养吸收功能部分改善生长效率。
肠道屏障与营养转运
感染导致空肠黏膜中Claudin-1、ZO-1等TJPs表达下调,GLUT2、SGLT等营养转运体表达受损。CPG显著上调了ZO-1、GLUT2和GLUT5的表达(P < 0.05),而MO主要影响EAAT等氨基酸转运体。表明CPG更侧重于修复肠道物理屏障和糖吸收功能。
免疫与抗氧化反应
感染引发促炎因子IL-1β、IL-6和IFN-γ的剧烈升高,CPG显著抑制IL-1β和IL-6的过度表达(P < 0.05),并增强抗氧化酶CAT和SOD-1的活性。MO则通过直接抑制球虫增殖间接降低炎症反应。
肠道菌群调控
感染导致菌群多样性下降,有益菌(如乳酸杆菌)减少,致病菌(如变形菌门)增加。CPG维持了菌群中厚壁菌门的主导地位(95.76%),并促进乳酸杆菌等益生菌恢复;MO则引发菌群结构重塑,增加微生物多样性但偏离正常组成。
研究结论与意义
本研究揭示CPG通过多靶点调控宿主肠道屏障、免疫平衡和微生物稳态,而非直接杀灭病原,是一种区别于莫能菌素的“宿主靶向”策略。其优势在于不易诱发耐药性,且符合无抗养殖需求。尽管莫能菌素在直接控制球虫复制上效果更强,但CPG在长期维持肠道健康方面展现出独特潜力。未来可探索CPG与低剂量药物联用,实现抗病与生长的协同优化。