饮食中添加苯甲酸与肉桂精油对患有坏死性肠炎的肉鸡生长性能、抗氧化能力、免疫功能及肠道健康的影响

《Poultry Science》:Effects of Dietary Benzoic Acid Combined with Cinnamon Essential Oil on Growth Performance, Antioxidant Capacity, Immune Function, and Gut Health in Broiler, Chickens with Necrotic Enteritis

【字体: 时间:2026年05月02日 来源:Poultry Science 4.2

编辑推荐:

  梅和龙|赵晓楠|胡子月|艾小迪|胡文吉|何倩泰|林金山|林旭辉|胡友军 Nuacid Nutrition有限公司,中国广东省清远市511545 **摘要** 本研究旨在探讨苯甲酸与肉桂精油复合物(SLLEO)在预防和控制由产气荚膜梭菌感染引起的肉鸡坏死性肠炎(NE)

  梅和龙|赵晓楠|胡子月|艾小迪|胡文吉|何倩泰|林金山|林旭辉|胡友军
Nuacid Nutrition有限公司,中国广东省清远市511545

**摘要**
本研究旨在探讨苯甲酸与肉桂精油复合物(SLLEO)在预防和控制由产气荚膜梭菌感染引起的肉鸡坏死性肠炎(NE)方面的疗效和作用机制。共选取300只1日龄的817肉鸡,随机分为5组,每组6个重复实验,每个重复实验10只鸡。对照组(CON)和挑战组(CP)喂食基础日粮;低剂量、中剂量和高剂量的苯甲酸与肉桂精油组(SLLEO-L、SLLEO-M、SLLEO-H)分别喂食添加了0.1%、0.2%和0.3%苯甲酸与肉桂精油的日粮。实验持续35天。

结果表明,添加苯甲酸与肉桂精油复合物(SLLEO)的日粮可以有效缓解NE感染对肉鸡的不良影响。与产气荚膜梭菌感染模型相比,SLLEO显著提高了感染鸡的平均日增重,并降低了异常升高的法布里修斯囊指数(P<0.05)。SLLEO提高了血浆、肝脏和空肠黏膜的总抗氧化能力(T-AOC)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,同时降低了丙二醛(MDA)含量(P<0.05)。此外,SLLEO显著增加了血浆中的免疫球蛋白A(IgA)水平,显著提高了绒毛高度与隐窝深度比值(VH/CD),并减少了肠道损伤评分(P<0.05)。SLLEO还下调了空肠中促炎因子TNF-α的mRNA表达,同时上调了抗炎因子IL-10以及紧密连接蛋白ZO-1、Occludin、Claudin-1和黏蛋白MUC-2的表达(P<0.05)。

**结论**
饮食中添加SLLEO可以有效缓解产气荚膜梭菌感染引起的肉鸡生长性能下降,改善抗氧化功能,减轻免疫器官肥大,调节血浆免疫球蛋白水平,恢复肠道形态,下调促炎因子,同时上调抗炎因子,并通过增加紧密连接蛋白和黏蛋白基因的表达来增强肠道屏障功能。

**引言**
坏死性肠炎(NE)是集约化养殖条件下最严重的肠道疾病之一(Latorre等人,2018年)。该病由产气荚膜梭菌A型及其分泌的α毒素和肠毒素引起,导致肠道绒毛上皮坏死、肠道通透性增加和肉鸡急性死亡(Rajput等人,2020年),给全球肉鸡产业造成巨大经济损失。统计数据显示,NE造成的经济损失高达60亿美元(Zahoor等人,2018年)。在禁止使用抗生素的情况下,预防和控制NE面临严峻挑战。因此,寻找一种新型、高效、可持续且安全的饲料添加剂以预防和控制NE至关重要。
有机酸和精油的组合显示出潜在的协同效应,但系统研究苯甲酸与肉桂精油复合物对抗产气荚膜梭菌诱导的NE的疗效和机制仍然有限。
肉桂精油(CEO)富含肉桂醛等活性成分,具有抗菌、抗炎和抗氧化 triple 功能,被视为抗生素的替代品(Cox等人,2021年;Jin等人,2025年)。苯甲酸(BA)作为一种短链有机酸,可以降低肠道pH值,抑制病原菌并改善微生态(Chen等人,2025年)。最近的研究表明,当CEO和BA联合使用时具有潜在的协同效应(Yang等人,2024年),但关于苯甲酸和肉桂精油联合应用控制NE的研究仍有限。因此,本研究旨在系统评估苯甲酸与肉桂精油在肉鸡(817品系)中对抗产气荚膜梭菌诱导的坏死性肠炎模型的预防和保护作用。通过全面评估其对肉鸡生长性能、免疫功能和肠道健康指标的影响,本研究为苯甲酸和肉桂精油在畜牧业中的可持续应用提供了理论支持。

**材料与方法**
**伦理声明**
所有动物护理和实验程序均获得广东省动物健康研究所动物伦理委员会的批准(批准编号YC-PT2023032)。管理、饲养和屠宰均按照委员会指南进行。

**肉鸡、日粮和实验设计**
本研究选取了300只健康、1日龄的817肉鸡(雄雌各半),身体状况正常。它们被随机分为5组:对照组(CON)、挑战组(CP)、低剂量苯甲酸与肉桂精油组(SLLEO-L)、中剂量苯甲酸与肉桂精油组(SLLEO-M)和高剂量苯甲酸与肉桂精油组(SLLEO-H)。除CON组外,其他组均接种了产气荚膜梭菌。每组有6个重复实验,每个重复实验10只鸡。CON组和CP组喂食基础日粮;SLLEO-L、SLLEO-M和SLLEO-H组分别喂食添加了0.1%、0.2%和0.3%苯甲酸与肉桂精油的日粮。实验中使用的苯甲酸与肉桂精油复合物(SLLEO)由Nuacid Nutrition有限公司(中国广东省清远市)提供。SLLEO的主要成分是苯甲酸≥40%和肉桂精油≥0.5%。根据分配的处理方案,按照《中国肉鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)配制基础日粮(小麦-豆粕日粮,见表1)。实验在中国广东省清远市的Nuacid Nutrition有限公司基地的动物研究设施进行。整个实验持续35天,肉鸡饲养在双层笼中。实验期间,鸡可以自由获取饲料和水。

**表1. 基础日粮的组成和营养水平**
| 项目 | 0-21天(起始期) | 22-35天(生长期) |
| --- | --- | --- |
| 玉米 | 10.0 | 10.0 |
| 小麦 | 49.6 | 54.6 |
| 豆粕 | 31.5 | 21.5 |
| 玉米麸质粉 | 1.0 | 3.0 |
| 豆油 | 3.7 | 6.8 |
| 石灰石 | 0.75 | 0.88 |
| CaHPO4 | 1.74 | 1.60 |
| L-赖氨酸HCL | 0.4 | 0.40 |
| DL-蛋氨酸 | 0.28 | 0.21 |
| L-苏氨酸 | 0.13 | 0.15 |
| L-色氨酸 | 0.01 | 0.00 |
| 氯化胆碱 | 0.15 | 0.12 |
| NaCl | 0.30 | 0.30 |
| NaCHO3 | 0.10 | 0.10 |
| 预混料 | 0.33 | 0.31 |
| 总计 | 100 | 100 |

**营养水平(MJ/kg)**
1) ME/
2) CP | 12.27 | 13.36 |
| CON | 21.6 | 19.15 |
| Ca | 0.78 | 0.77 |
| TP | 0.69 | 0.64 |
| 赖氨酸 | 1.32 | 1.11 |
| 蛋氨酸 | 0.60 | 0.51 |
| 苏氨酸 | 0.91 | 0.81 |
| 色氨酸 | 0.27 | 0.22 |

**1) 维生素预混料每公斤日粮提供的成分:**
VA 9000 IU, VD3 1600 IU, VE 15 IU, VKa 2.0mg, VB1 1.5 mg, VB2 5.0mg, VB6 2.0mg, VB12 4mg, 烟酸 20 mg, 泛酸 5 mg, 生物素 0.15 mg, 叶酸 0.60 mg, 铁(硫酸亚铁)90mg, 铜(硫酸铜)8mg, 锰(硫酸锰)120mg, 锌(硫酸锌)100mg, 碘(碘化钾)0.50 mg, 硒(亚硒酸钠)0.30 mg。

**NE模型的建立**
本研究采用了先前描述并修改的NE模型(Goo等人,2023年)。在实验的第15-17天,CON组的肉鸡每天口服1毫升不含产气荚膜梭菌的肉汤培养基,而其他组的肉鸡每天口服1毫升产气荚膜梭菌A型-CVCC52悬浮液(1×10^9 CFU/mL)。该菌株由广东省农业科学院动物健康研究所(广州)提供。

**生长性能参数的测量**
在实验的第1天、第14天和第35天,经过8小时禁食后,称重并记录每笼子的总体重和剩余饲料量。根据这些数据计算以下参数:平均日饲料摄入量(ADFI)、平均日增重(ADG),并使用ADFI/ADG计算各阶段的饲料转化率(FCR)。对死亡的鸡进行称重并记录以校正FCR值和死亡率。

**样本收集**
在35日龄时收集样本。从每个重复实验中随机选取1只鸡,使用无菌注射器从翼静脉采集血液样本。样本静置30分钟后,在4°C下以3000 rpm离心10分钟。分离出的血清储存在-20°C的冷冻柜中。采血后,通过颈椎脱位对鸡进行安乐死以进行后续采样:测量免疫器官重量,并收集肝脏、脾脏、胸腺、法布里修斯囊和空肠等组织。这些组织迅速冷冻在液氮中,并储存在-80°C用于分子和免疫学分析。切除2厘米长的空肠段,用0.9%生理盐水冲洗后,用4%甲醛缓冲液固定用于形态学分析。

**肠道损伤评分**
在实验第35天,进行肠道损伤评分,观察并拍摄肠道照片。肠道损伤评分标准遵循Keyburn(Keyburn等人,2006年),评分范围为0到6分。评分标准见表2。

**表2. 肠道损伤评分**
| 评分 | 损伤指数 |
| --- | --- |
| 0 | 无明显损伤 |
| 1 | 绒毛壁薄或脆弱 |
| 2 | 局灶性坏死或溃疡(1-5个病灶) |
| 3 | 局灶性坏死或溃疡(6-15个病灶) |
| 4 | 局灶性坏死或溃疡(16个或更多病灶) |
| 5 | 长度2-3厘米的坏死斑块 |
| 6 | 弥漫性坏死 |

**空肠形态学检测**
固定的空肠段脱水后包埋在石蜡中并切片。切片然后用二甲苯脱蜡,通过分级酒精系列重新水化,然后装片。随后用苏木精和伊红(H&E)染色进行形态学观察。使用白色光源扫描仪扫描切片。

**统计分析**
使用NDP.view2软件对扫描的切片进行观察和统计分析。对于每个切片,选择8-10个方向不同且结构相对完整的绒毛。测量绒毛高度(VH)和隐窝深度(CD),取平均值作为最终测量值。然后计算绒毛高度与隐窝深度的比值(VH/CD)。

**免疫器官指数**
每只计划屠宰的实验鸡在屠宰前称重以记录活体重。采样后,取出肝脏、脾脏、胸腺和法布里修斯囊周围的脂肪,称重并记录。器官指数使用以下公式计算:
**器官指数 = 器官重量(克)/ 活体重(千克)**

**抗氧化能力和免疫学指标**
测量血浆、肝脏和空肠黏膜中的丙二醛(MDA)、总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-px)活性。这些试剂盒购自南京健成生物技术有限公司,并按照制造商说明进行测试。使用Solarbio(上海)的酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒测量血浆中的免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)水平,以评估肉鸡的免疫功能。所有测试程序严格遵循制造商的协议。

**空肠的基因表达**
使用Trizol方法从肠道样本中提取总RNA,并通过1.0%琼脂糖凝胶电泳进行分析。使用核酸定量仪(Eppendorf,德国)测量总RNA样本浓度,并计算A260nm/A280nm比值。经DNase I消化(TaKaRa)纯化后,使用M-MLV逆转录酶(TaKaRa)将RNA逆转录为cDNA。使用SYBR Green作为荧光染料(Thermo Fisher Scientific),在定量PCR仪器(Bio-Rad)中设置20μL反应体系:每个正向和反向引物0.4 μL,荧光染料10 μL,ddH?O 7.2 μL,cDNA 2 μL。反应条件为:95°C预变性30秒;95°C变性5秒;60°C退火30秒,重复40个循环。循环后,通过熔解曲线分析验证PCR产物的特异性。GAPDH作为内参基因,使用2^(-ΔΔCt)方法计算目标基因的相对mRNA表达水平。本研究使用的目标基因引物序列见表3。

**表3. 目标基因的引物序列**
| 项目 | 引物序列(5′→3′) | GeneBank ID |
| --- | --- |
| IL-1βF | CCTCCAGCCAGAAAGTGAGG | XM_01529746 | 9.3 |
| R | TTGTAGCCCTTGATGCCCAG | IL-6F | AACAACCTCAACCTGCCCA | ANM_2046 | 28.2 |
| R | AGGTCTGAAAGGCGAACAGG | IL-10F | CTGCACTTCTCTGAGCTGCT | NM_0010 | 44.1 |
| R | AGCAGTTCAGAGCTGAGCAG | TNF-αF | CACAGAAAGCATGATCCGCG | XM_0720 | 2384 | 4.1 |
| R | ACTGATGAGAGGGAGGCCAT | Claudin-1F | TCCAGTGCAAGGTGTACGAC | XM_010 | 1465 | 4.4 |
| R | ACTGATGAGAGGGAGGCCAT | Claudin-1R | TGAACGTCCCTGACCTTTCG | XM_015 | 2789 | 8.1 |
| R | GCTCTGAACGTTGGTCAGGA | OccludinF | CGCAGTAAGATCTGGCGCT | NM_205 | 128.1 |
| R | CGTTCTTCACCCACTCCTCC | Mucin-2F | CTCCTGAGAGCACAACGTX | NM_040 | 7016 | 67.1 |
| R | AGAGGTGGTAGTGGGGCTAGG | GAPDHF | ACTGTCAAGGCTGAGAACGG | NM_204 | 305.1 |

**数据分析**
在Microsoft Excel 2021中进行初步整理后,使用SPSS 25.0软件(IBM Corp., Armonk, NY, USA)进行单因素方差分析(ANOVA)。使用Duncan多重范围检验进一步比较显著差异。结果以平均值±标准误差表示,P < 0.05表示统计学上显著差异。苯甲酸与肉桂精油结合对感染坏死性肠炎的肉鸡生长性能的影响

项目 组别 1SEM 2P值 3
CONCPSLLEO-L SLLEO-M SLLEO-HD
1-14 最终体重(克) 4,279.33 280.00 282.33 284.17 286.33 1.69 0.69
ADFI(每公斤日增重) 25.88 25.78 25.82 25.89 25.84 0.29 80.98
ADG(每公斤日增重) 17.03 17.04 17.04 17.16 17.20 0.10 70.62
FCR(饲料转化率) 71.51 1.51 1.51 1.50 1.47 0.01 30.83

D 15-35 最终体重(克) 1055.00 1020.27 1053.75 1056.75 1060.43 6.09 30.38
ADFI(每公斤日增重) 67.46 67.07 67.18 67.43 67.48 0.66 70.98
ADG(每公斤日增重) 36.93a 34.28b 36.48a 37.04a 37.27a 0.34 60.01
FCR(饲料转化率) 1.82 1.94 1.84 1.82 1.81 0.02 70.28

D 1-35 最终体重(克) 1055.00 1020.27 1053.75 1056.75 1060.43 6.09 30.38
ADFI(每公斤日增重) 51.30 51.03 51.28 51.33 51.35 0.53 50.95
ADG(每公斤日增重) 28.97a 27.40b 28.97a 29.03a 29.38a 0.22 10.01
FCR(饲料转化率) 1.77 1.86 1.77 1.76 1.74 0.02 20.58

在同一行中,没有共同上标的平均值具有显著差异(P<0.05)。

1. CON:未感染且未经处理的对照组;
CP:感染且未经处理的对照组;
SLLEO-L:基础日粮中添加1000毫克/公斤苯甲酸与肉桂精油;
SLLEO-M:基础日粮中添加2000毫克/公斤苯甲酸与肉桂精油;
SLLEO-H:基础日粮中添加3000毫克/公斤苯甲酸与肉桂精油。

2. SEM:平均值的标准误差。
3. 所有组之间的P值。
4. 最终体重:平均体重。
5. ADFI:平均饲料摄入量。
6. ADG:平均日增重。
7. FCR:饲料转化率。

**空肠形态和肠道损伤评分**
如图1所示,对照组的空肠切片显示绒毛完整且数量丰富(红色箭头),绒毛和隐窝(黑色箭头)排列有序,肠黏膜层细胞形态正常。与对照组相比,CP组出现绒毛损伤和脱落(红色箭头),以及固有层中的炎症细胞浸润,隐窝排列松散(黑色箭头)。与CP组相比,SLLEO-L、SLLEO-M和SLLEO-H组的炎症细胞浸润减少,绒毛相对完整(红色箭头),隐窝排列紧密(黑色箭头)。

**表5**
与CON组相比,CP组的空肠绒毛高度(VH)显著降低,而隐窝深度(CD)显著增加(P<0.05),空肠绒毛高度与隐窝深度的比率也显著降低(P<0.05)。与CP组相比,SLLEO-L、SLLEO-M和SLLEO-H组的空肠绒毛高度和绒毛高度与隐窝深度的比率显著升高(P<0.05)。此外,与CON组相比,CP组的肠道损伤评分显著更高(P<0.05)。与CP组相比,SLLEO组的肠道损伤评分显著降低(P<0.05),并且随着SLLEO剂量的增加,肠道损伤评分呈下降趋势。

**抗氧化状态**
如表6所示,与CON组相比,CP组的血浆、肝脏和空肠黏膜中的T-AOC和SOD活性显著降低,MDA水平显著升高(P<0.05)。与CP组相比,SLLEO组的血浆、肝脏和空肠黏膜中的T-AOC和SOD活性显著升高,而MDA水平显著降低(P<0.05)。

**免疫器官指数和免疫球蛋白水平**
表7显示,CP组的肝脏指数和法布里修斯囊指数显著高于CON组和SLLEO组(P<0.05)。随着SLLEO剂量的增加,肉鸡的免疫器官指数恢复正常值。各组之间的脾脏指数和胸腺指数没有显著差异(P>0.05)。与CON组相比,CP组和SLLEO组的血浆IgA水平显著降低(P<0.05),而IgG水平显著升高(P<0.05)。IgM水平有所增加,但差异不显著。与CP组相比,随着SLLEO剂量的增加,血浆IgA水平显著升高(P<0.05),而IgM和IgG水平随着SLLEO剂量的增加而降低。

**空肠炎症基因表达**
与CON组相比,产气荚膜梭菌感染显著上调了空肠中的TNF-α mRNA表达,并下调了IL-10表达(P<0.05)。尽管统计上不显著,IL-6和IL-1β的表达也呈上升趋势(图2)。所有SLLEO处理组均显著下调了TNF-α表达(P<0.05),其中SLLEO-H组的效应最明显。该组还显著增加了IL-10水平(P<0.05),而IL-6和IL-1β的表达呈下降趋势。

**空肠屏障相关基因表达**
与CON组相比,产气荚膜梭菌感染显著下调了空肠中Claudin-1、Occludin和MUC-2的mRNA表达。SLLEO的膳食补充显著上调了这些基因的表达(P<0.05),且这种上调效应具有剂量依赖性,SLLEO-H组的恢复效果最为明显,几乎达到了CON组的水平。

**讨论**
苯甲酸与肉桂精油结合对感染坏死性肠炎的肉鸡生长性能的影响
生长性能是评估家禽养殖经济效益和营养干预效果的核心指标(Zavelinski等人,2024年)。大量研究表明,产气荚膜梭菌感染显著降低了肉鸡的体重、ADG和ADFI,同时提高了FCR比率(Yang等人,2022年;Zavelinski等人,2024年)。我们的实验结果表明,产气荚膜梭菌引起的坏死性肠炎显著降低了35日龄肉鸡的体重和ADG,同时提高了1至35日龄肉鸡的FCR比率。Yuan等人(Yuan Minggui等人,2025年)观察到产气荚膜梭菌引起的坏死性肠炎在14天和21天时显著降低了ADG,并提高了FCR。LI等人(Song等人,2022年)同样发现13-25日龄肉鸡的体重降低,FCR比率提高。尽管先前的研究使用了不同的产气荚膜梭菌菌株和感染模型,但结果一致表明产气荚膜梭菌会损害肉鸡的生长性能。

先前研究表明,单独使用苯甲酸(Fan Zheng等人,2023年)或肉桂精油(Zheng等人,2023年)可以缓解坏死性肠炎肉鸡的生长性能下降。此外,多项研究表明有机酸和植物精油的组合具有协同效应。Yan Lei等人(Yan Lei等人,2022年)发现苯甲酸和植物精油的组合提高了1至37日龄Ross 308商业肉鸡的ADG和ADFI。Li Dong等人(Li Dong和Xue Ruiting,2021年)观察到苯甲酸和精油的混合使用在肉鸡的所有生长阶段均提高了ADG和ADFI,同时降低了FCR比率。Joycy(Khukhodziinai等人,2024年)和Rosa等人(Aristimunha等人,2016年)也得到了类似的结果。在本试验中,向感染产气荚膜梭菌的817只肉鸡的日粮中添加苯甲酸与肉桂精油显著提高了它们的生长性能,几乎恢复到了CON组的水平。这表明,在产气荚膜梭菌感染条件下,向日粮中添加适量的苯甲酸与肉桂精油可以部分恢复由感染引起的生长性能下降。其机制可能是苯甲酸降低了肠道pH值,抑制了病原体的定植,而肉桂精油直接破坏了细菌细胞膜,抑制了能量代谢和群体感应。它们的协同作用改善了肉鸡的肠道健康,减轻了病原体和宿主之间的营养竞争,增强了营养吸收,最终提高了生长性能。

**苯甲酸与肉桂精油对感染坏死性肠炎的肉鸡肠道组织形态和病理损伤评分的影响**
研究表明,产气荚膜梭菌感染会破坏肠道黏膜结构的完整性,导致绒毛萎缩和隐窝增生(Golder等人,2011年)。Maha等人(Mohamed等人,2020年)报告称,产气荚膜梭菌感染降低了Cobb肉鸡的绒毛高度并增加了隐窝深度。研究显示,膳食中添加苯甲酸显著提高了28日龄感染产气荚膜梭菌的肉鸡空肠和回肠的VH/CD比率(Fan Zheng等人,2023年)。Umar等人(Umar等人,2016年)发现肉桂精油通过调节肠道形态缓解了坏死性肠炎引起的绒毛高度降低。在本试验中,感染产气荚膜梭菌的肉鸡的空肠VH/CD比率显著降低,CD比率显著升高,这与先前的研究一致。这表明产气荚膜梭菌感染会破坏肠道绒毛结构并抑制小肠中的营养吸收。向日粮中添加苯甲酸与肉桂精油显著提高了肉鸡空肠的VH/CD比率,表明苯甲酸与肉桂精油的组合可以缓解坏死性肠炎引起的肠道损伤。Dahiya等人(Dahiya等人,2005年)和Dorthe(Sandvang等人,2021年)的研究表明,产气荚膜梭菌感染显著增加了肉鸡的肠道损伤评分。Xu等人(Xu等人,2021年)和Shamshir等人(Shamshir Garan等人,2022年)的研究表明,产气荚膜梭菌感染会导致肉鸡绒毛脱落、炎症细胞浸润和肠道黏膜完整性破坏。向日粮中添加苯甲酸与肉桂精油显著改善了这些情况。Van等人(Van Damme等人,2021年)的研究表明,在坏死性肠炎模型中添加苯甲酸可以缓解产气荚膜梭菌感染引起的绒毛损伤。研究表明,肉桂精油通过增加杯状细胞数量和减少巨噬细胞浸润来保护肠道绒毛免受炎症损伤(Elshershaby等人,2024年)。从上述内容可以推断,苯甲酸和肉桂精油的协同作用通过抑制病原体增殖和减少黏膜炎症反应,保护并修复肠道的物理屏障结构,最终改善营养物质的消化和吸收。

**苯甲酸与肉桂精油对感染坏死性肠炎的肉鸡抗氧化功能的影响**
Yu等人(Yu et al., 2022)报告称,坏死性肠炎(NE)显著降低了肉鸡血清中的T-SOD和T-AOC水平,以及空肠和回肠中的GSH-PX活性。Zhang等人(Zhang et al., 2024)报告指出,感染产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)的Arbor Acres肉鸡血浆中的GSH-Px和T-SOD活性显著下降。本研究与这些发现具有相似性:817只感染产气荚膜梭菌的肉鸡表现出血浆、肝脏和空肠黏膜中的T-AOC和SOD显著下降,同时MDA水平显著升高;肝脏中的GSH-PX活性也显著降低。研究表明,苯甲酸能够增强抗氧化酶的活性;其羧基具有还原性质,能与自由基结合以清除它们并减轻氧化损伤(Jia et al., 2022)。研究还表明,肉桂精油中的活性成分如肉桂醛(cinnamaldehyde)和丁香酚(eugenol)可以通过提供氢原子直接参与氧化还原反应,从而中和和消除自由基(Karimirad et al., 2025)。此外,研究显示,苯甲酸与精油的联合使用显著增强了GSH-Px和GST的活性,并显著降低了MDA水平,显示出在抗氧化活性上的协同增强效应(Li Dong and Xue Ruiting, 2021)。与先前的研究一致,本实验表明,在饲料中添加适量的苯甲酸与肉桂精油可显著提高肉鸡血浆、肝脏和空肠黏膜中的T-AOC、SOD和GSH-PX活性,同时显著降低MDA含量,其中高剂量组的效果最为明显。Joycy等人(Khukhodziinai et al., 2024)指出,苯甲酸与精油的联合使用通过调节肠道健康间接增强了肉鸡的抗氧化能力。研究表明,精油的抗氧化活性可与抗坏血酸相媲美,与苯甲酸共同使用可进一步抑制自由基损伤(Chroho et al., 2024)。综合这些发现,补充含有适量苯甲酸与肉桂精油的饲料可以缓解由产气荚膜梭菌感染引起的抗氧化能力下降。

**苯甲酸与肉桂精油对感染坏死性肠炎的肉鸡免疫功能的影响**
脾脏、法氏囊(bursa of Fabricius)和胸腺是家禽中枢和周围免疫系统的核心器官,其发育指标直接反映了免疫状态。胸腺是细胞免疫的中心器官,法氏囊是家禽特有的体液免疫器官,而脾脏是鸟类最大的周围免疫器官。三者共同参与全身性的细胞免疫和体液免疫(Zheng et al., 2023)。免疫器官重量的变化可以间接反映身体的免疫状态,细菌或毒素感染可能导致器官肿大和功能失衡(Song et al., 2021)。研究表明,在球虫病和产气荚膜梭菌联合感染模型中,21日龄肉鸡的肝脏和法氏囊指标显著增加。这一发现表明,在感染早期,机体经历了严重的产气荚膜梭菌感染,导致相关免疫器官代偿性肿大(Fan Zheng et al., 2023)。与这些发现一致,本研究中,产气荚膜梭菌引起的坏死性肠炎显著增加了肉鸡的肝脏和法氏囊指标,导致代偿性肿大。在饲料中添加苯甲酸与肉桂精油后,肝脏和法氏囊指标恢复到正常水平,其中高剂量组的改善最为显著,几乎恢复到基线值。Cheng Qiang(Cheng Qiang, 2018)指出,在饲料中添加包覆肉桂油对肉鸡的胸腺指数、脾脏指数或法氏囊指数没有显著影响。研究表明,向饲料中添加苯甲酸可以改善坏死性肠炎引起的肝肿大和法氏囊炎,显著降低免疫器官指标(Fan Zheng et al., 2023)。Xiong Juan(Xiong Juan et al., 2019)证明,将酸化剂与植物精油结合使用可以增强肉鸡的免疫力。综合这些先前的研究,可以推测苯甲酸与肉桂精油通过保护免疫器官并增强其功能来缓解产气荚膜梭菌感染造成的损伤。

**免疫球蛋白是体液免疫反应中的关键效应蛋白**。它们由免疫系统产生,能够特异性识别并结合诱导其形成的抗原,从而靶向并消除病原体(Matsumoto, 2022)。在动物体内,免疫球蛋白通过其多样的分子结构(包括抗原结合域、结合域和效应域)发挥多种功能(Bodo et al., 2023)。在本研究中,35日龄肉鸡感染产气荚膜梭菌后血浆中的IgA水平显著下降。然而,在饲料中添加苯甲酸与肉桂精油后,血浆中的IgA水平显著升高。Cheng Qiang等人(Cheng Qiang, 2018)报告称,在饲料中添加50 mg/kg的包覆肉桂油可提高21日龄肉鸡的血清IgA和IgG水平,增强其免疫功能。研究表明,肉桂精油可以提高血清中的IgA、IgM和IgG水平(Su et al., 2018)。研究还表明,在球虫病和产气荚膜梭菌联合感染的情况下,补充苯甲酸可以提升肉鸡的血清IgG和IgM水平(Fan Zheng et al., 2023)。此外,研究表明,有机酸与植物精油的联合使用可以显著提高肉鸡的血清IgG和IgM水平(Chen et al., 2024)。综合这些发现,补充含有适量苯甲酸与肉桂精油的饲料可以部分缓解产气荚膜梭菌感染引起的免疫抑制。

**苯甲酸与肉桂精油对感染坏死性肠炎的肉鸡肠道炎症和屏障相关基因表达的影响**
肠道黏膜在抵御产气荚膜梭菌感染中起着关键作用,通过激活免疫反应和释放细胞因子来发挥作用。病原体入侵时,机体释放促炎细胞因子以启动防御机制。这些细胞因子在宿主免疫反应中起核心作用,而抗炎细胞因子则负责抑制和调节免疫反应(Schnurr et al., 2023)。IL-1β和IL-6参与并促进炎症反应;TNF-α作为炎症的核心调节因子,控制免疫反应、炎症过程和细胞凋亡。在这种情况下,抗炎因子IL-10通过拮抗促炎因子来缓解炎症反应,在维持肠道免疫稳态中发挥重要作用。研究表明,产气荚膜梭菌感染显著增加了肉鸡肠道中编码IL-1β、TNF-α等基因的相对表达水平(Chen Suo, 2021)。Chen Jing等人(Chen Jing, 2024)证明,产气荚膜梭菌和球虫病的联合感染导致肉鸡空肠中IL-1和TNF-α基因水平显著升高。Li等人(Wu et al., 2021)观察到,坏死性肠炎显著上调了促炎细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的mRNA表达水平。Tang等人(Tang et al., 2022)同样发现,产气荚膜梭菌感染显著增加了空肠黏膜中促炎细胞因子TNF-α和IL-1β以及炎症通路相关基因TLR-4和NF-κB的表达。这些研究共同表明,坏死性肠炎会诱导肠道黏膜的先天免疫相关基因表达。与这些发现一致,本研究表明,产气荚膜梭菌感染在肉鸡中上调了空肠中的促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-α的表达,而抗炎因子IL-10则显著下调。先前的研究表明,在感染模型中补充肉桂精油可以降低促炎细胞因子TNF-α和IL-6的mRNA表达,从而减轻肠道炎症(Park et al., 2025)。Xiao等人(Xiao et al., 2024)和Wang等人(Wang et al., 2022)观察到,苯甲酸显著下调了炎症相关基因IL-1β和TNF-α的表达,从而减轻肠道炎症反应。Ting等人(Huang et al., 2019)发现,苯甲酸增加了抗炎因子IL-10的表达,进一步减轻了炎症。Wang等人(Wang et al., 2025)指出,苯甲酸-肉桂醛复合物通过抑制TLR2/4信号通路来减轻肠道炎症,从而减少肠道中促炎细胞因子IL-6和TNF-α的释放。与先前的研究一致,补充含有苯甲酸与肉桂精油的饲料显著降低了肉鸡空肠中TNF-α的相对表达水平,而IL-6和IL-1β的表达呈上升趋势但未达到显著水平。同时,抗炎因子IL-10的表达显著增加,高剂量组几乎恢复到对照组水平。这表明,补充含有苯甲酸与肉桂精油的饲料可以缓解产气荚膜梭菌感染引起的炎症反应,并减轻坏死性肠炎造成的损伤。苯甲酸与肉桂精油的作用机制可能涉及抑制炎症通路的激活,下调促炎细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的过度表达,同时显著提高抗炎因子IL-10的水平。这种复合作用共同减轻了产气荚膜梭菌感染引发的过度炎症反应。

肠道的机械屏障功能依赖于紧密连接蛋白和黏蛋白的协同作用(Li et al., 2021)。Claudin-1调节细胞间离子选择性通透性(Qayyum et al., 2024);Occludin维持细胞间黏附和屏障稳定性(Kim and Kim, 2017);ZO-1将跨膜蛋白连接到细胞骨架,确保结构完整性(Han et al., 2016);而杯状细胞分泌的MUC-2形成黏液层,捕获并消除病原微生物(Fu et al., 2022)。这些分子共同维持肠道稳态。Xu Xiao等人(Xu Xiao, 2022)报告称,坏死性肠炎肉鸡中与屏障相关的基因Claudin-1、Claudin-3、Occludin和ZO-1的表达下调,表明肠道屏障功能受损。Guo等人(Guo et al., 2023)发现,产气荚膜梭菌感染显著降低了肉鸡空肠中Occludin和Claudin-1的mRNA表达水平。研究表明,产气荚膜梭菌感染通过降低MUC-2的表达破坏了肠道屏障的完整性(Xia Yi et al., 2019)。本研究显示,产气荚膜梭菌感染后肉鸡空肠中Claudin-1、Occludin-1、ZO-1和Mucin-2的相对mRNA表达显著下调。相关研究表明,苯甲酸通过上调黏蛋白和紧密连接蛋白基因的表达来增强肠道屏障完整性(Fan Zheng et al., 2023)。Wang等人(Wang et al., 2021)和Cao等人(Cao et al., 2025)的研究表明,在坏死性肠炎模型中,苯甲酸通过上调紧密连接蛋白Claudin-1、Claudin-3、Occludin和ZO-1的表达来改善肠道屏障功能。Qi等人(Qi et al., 2021)观察到,肉桂精油上调了肠道上皮细胞的紧密连接蛋白Occludin和Claudin-1的表达,增强了屏障功能并减少了病原体和毒素的渗透。Liu等人(Liu et al., 2018)发现,在肉鸡饲料中添加肉桂精油后,Occludin基因的表达显著增加。本研究与前述研究结果一致。在感染产气荚膜梭菌的肉鸡饲料中添加苯甲酸与肉桂精油后,空肠中Claudin-1、Occludin-1、ZO-1和Mucin-2的mRNA表达显著升高,其中高剂量组的效应最为明显,表达水平几乎恢复到对照组水平。作为有机酸,苯甲酸使肠道环境酸化,与肉桂精油的抗菌活性协同作用。肉桂精油还通过抑制NF-κB通路来减少炎症因子的释放,从而保护肠道上皮细胞中的细胞间连接结构。推测这种组合可能通过抑制病原体和缓解炎症反应来间接上调紧密连接蛋白和黏蛋白相关基因的表达,从而改善肠道屏障功能。具体机制需要进一步的实验验证。

**结论**
在实验条件下,补充含有苯甲酸与肉桂精油的饲料有效缓解了产气荚膜梭菌感染引起的肉鸡生长性能下降。这项干预措施改善了抗氧化功能,减轻了免疫器官的肥大,调节了血浆中的免疫球蛋白水平,恢复了肠道形态,下调了促炎因子的表达同时上调了抗炎因子,并通过增加紧密连接蛋白和黏蛋白基因的表达增强了肠道屏障功能。结果表明,苯甲酸和肉桂精油在预防肉鸡坏死性肠炎方面具有协同作用,并通过上调紧密连接蛋白和黏蛋白基因的表达增强了肠道屏障功能。这些发现表明,苯甲酸和肉桂精油复合物在预防坏死性肠炎方面具有协同潜力,可以作为无抗生素的替代方案,用于可持续的肉鸡生产。

**作者贡献**
LMH、EXD 和 ZXN 进行了实验。LMH、HYJ 和 QNS 对分析和手稿撰写做出了重要贡献。LMH 负责数据分析。LMH、HYJ 和 QNS 撰写了初稿并修订了手稿。所有作者都提出了研究概念,指导了研究活动,参与了文章的撰写,并批准了最终版本。

**资助**
广东省“十四五”农业科技创新十大重点领域公开竞争项目(2023SDZG02)
广东省第四轮现代农业产业技术创新团队建设项目(2024CXTD15)

**CRediT 作者贡献声明**
Mei-he Long:撰写——初稿
Xiaonan Zhao:项目管理
Ziyue Hu:数据分析
Xiaodi E:正式分析
Wenji Hu:资金筹集
Qiantai He:实验设计
Jinshan Lin:结果验证
Xuhui Lin:资源协调
Youjun Hu:撰写——审阅与编辑
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号