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为什么说肠道健康很关键?

饲料转化为最佳营养吸收成份的效率对于肉鸡和肉种鸡生产和福利的改善是非常重要的。肠道健康是一门错综复杂的领域扮演着重要的角色,它结合营养学、微生物学、免疫学和生理学等学科。当肠道健康被损害后,消化和营养吸收受到影响,连带着对饲料转化率也产生不利的影响,从而产生经济损失和增加疾病的易感性。除此之外法律对抗菌药物使用的调整,鸡对饲料高效利用及差异化饲料的需要更加强调了理解肠道功能及肠道健康的需要。这篇文章的目的就是研究肠道健康领域,着重强调最佳肠道功能的发育和保健的关键因素。

一、鸡肠道概述及工作的原理
鸡的肠道是特殊的管路起始于喙结束于泄殖腔,它的主要功能就是转化和消化用于鸡自身消化吸收的必须成份,肠道被分为五个不同区域(表1),嗉囊、腺胃、肌胃、小肠(十二指肠、空肠、回肠)、大肠(盲肠、结肠、直肠),每个区域在营养消化吸收过程中具有不同角色。
表1: 鸡的胃肠道
表 2
电镜显示的小肠长绒毛(左)和微绒毛(右)
饲料进入嗉囊后会短暂停留,部份被嗉囊内细菌发酵,然后饲料进入腺胃被胃酸和蛋白酶混合后继续到达肌胃,肌胃像“粉碎机”把饲料分解为小颗粒,当颗粒达到足够小的时候会进入小肠,肌胃研磨的饲料是被腺胃分泌的酶和酸混合过的。 这个过程促使蛋白被降解为多肽在小肠被分解为用于消化吸收的氨基酸,在小肠内碳水化合物和脂肪也被分解可以被鸡消化吸收的物质,在正常的消化过程中,当消化到达回肠时,所有蛋白质、脂肪、碳水化合物都已经被吸收了,仅剩下鸡不能消化的饲料成份(纤维素、非淀粉多糖等),这些不可消化成份有两种途径:以粪便的形式排出体外或是进入盲肠被细菌发酵形成有机酸、短链脂肪酸、维生素为鸡提供额外的营养,在消化的最后阶段,鸡产生两种类型的粪一种是残渣式的,一种是浆糊样的(表3)。
表 3
残渣样粪便(左)以半固体团样出现,它是由废弃的物质结合尿酸盐盖形成的,这也可以做为检查粪便异常即是否有过量水、粘膜脱落、脂肪和饲料颗粒现象的标准 ,盲肠粪便颜色是黑的,像浆糊一样粘稠没有气泡夹杂现像出现。
二、肠道微生态系统
肠道中微生物群在很多渠道中涉及过:有益菌,肠道菌落,肠道微生物菌群和肠道微生物组等,主要由细菌、真菌、原生生物和病毒构成的多样化群体.而现代以DNA为基础的技术可以对肠道细菌图像给予更加准确的呈现,通过这项技术得到了更多关于肠道中大量的未知和未分类的细菌的证据, 近来的关于家禽研究提出肉鸡胃肠道大约有600-800种常在细菌 。
微生物群的丰富性和多样性沿着胃肠道是变化的, 可以预测到的是在具有很差的忍受条件和快速通过的肠道内容物区域细菌数量很少, 即使发育的胚胎肠道中可以发现很多细菌,总体认为成年肠道菌群的发育主要在孵化阶段开始,而这些细菌是从环境中摄取的,主要是饲料和出雏后人员的抓鸡过程,
嗉囊是雏鸡出壳后24小时以内细菌最快的定殖场所,一天以后,空肠和盲肠被细菌占据,3天以后小肠和大肠细菌的水平增加10倍左右。首先进入肠道的细菌被认为是主要细菌,因为它们快速繁殖和定殖在肠道环境中,主要细菌群的构成要经历一系列的改变,因为肠道的发育和氧气水平的下降,这要用时3-4周左右让鸡肠道形成成年鸡的微生物群,但在这期间如果提供优质的育雏条件和好的饲料,好的饮水肠道菌群稳定还是可以见到的。嗉囊定居大量乳酸菌,这些细菌发酵饲料中的碳水化合物变成乳酸,减少嗉囊环境的PH,在腺胃内的条件是高度酸化的,它创造了一个不适合大多数细菌存活的环境,肌胃也是酸化的环境,有大量来自嗉囊的乳酸菌,小肠细菌数量主要是由乳酸菌构成,虽然肠球菌、大肠杆菌、真菌、梭菌、丙酸杆菌、梭杆菌有时可以被发现。
小肠细菌数量随着鸡日龄增长是变化的,但到达2周时基本稳定,盲肠环境更稳定,它允许缓慢增长的发酵菌定殖,在鸡生命的早期,盲肠细菌主要被乳酸杆菌、大肠杆菌类和肠球菌支配,但到2周时,随着成年菌群占据主要地位盲肠环境将要开始稳定,在这阶段主要菌种将要被拟杆菌、真菌、双歧杆菌和梭菌所取代。
三、肠道微生物菌群的角色
在胃肠道内宿主细胞、细菌细胞和饲料成分之间存在相互作用,虽然这些相互作用强调了微生物菌群对肠道健康和宿主细胞健康的极端重要角色,但是这种相互作用完成的准确方式还没有被完全理解。
肠道微生物菌群在肠道上形成保护屏障阻止有害细菌或致病性细菌的增长,例如沙门氏菌、弯曲杆菌、魏氏梭菌,其原理就是竞争性排斥,理论说法是肠道共生细菌或有益菌占据着肠道附属点细胞来减少致病菌附着的机会,另一种说法就是肠道微生物菌群能够分泌化合物包括不饱和脂肪酸、有机酸和天然抗微生物化合物,其机理是抑制了或是让肠道环境不适合有害细菌的增长, 使用无菌动物研究表明肠道微生物菌群对于免疫系统的刺激和发育是非常重要的,因此肠道共生微生物菌群使肠道,免疫系统处于一种战备状态,可以对致病菌做出快速反应,肠道微生物菌群在肠道免疫系统发育和成熟方面发挥重要作用,动物肠道缺少微生物菌群已经表明对疾病易感性增加,免疫组织发育不健全,除了保护动物抵制疾病和刺激免疫系统发育外,肠道微生物菌群也通过发酵鸡不能消化的植物纤维产生额外的营养来影响宿主细胞生长速率。
四、肠道健康的平衡
肠道健康依靠宿主细胞、肠道微生物菌群,肠道环境和日粮混合物间微妙平衡来维持,这种平衡可以被很多因素影响例如鸡的管理,饲料质量和鸡的环境,当肠道健康处于良好状态时 饲料营养物质的消化吸收将达到最高效率,如果肠道消化过程遭到破坏,饲料营养物质消化吸收不完全,从而产生消化吸收障碍和肠道菌群失调 ,如果有任何肠道环境不平衡出现,肠道将处于被破坏的危险状态,这样将会影响到鸡的健康和性能的发挥,当消化和吸收不是最佳状态时,将会出现营养吸收障碍,导致更多的营养被小肠细菌利用,出现细菌过度增长,营养吸收障碍的更严重结果就是蛋白质,糖,脂肪运输到盲肠引起盲肠细菌过度增长,更换有益的的发酵菌,肠道的微生物菌群平衡可以受很多因素影响,例如 :
· 差的肠道发育
· 换料
· 饲料 (质量和原材料)
· 霉菌
· 生物安全
· 环境 (温度和通风)
· 育雏条件
· 病毒,细菌或球虫的传播
· 水质
日粮已经被发现对肠道菌群的构成是最有影响力的因素,下面表4强调了日粮是怎样改变肠道菌群的。
表 4
肉鸡被饲喂高蛋白日粮(标准日粮蛋白的120%)和低蛋白日粮(标准日粮蛋白的80%)后对盲肠主要菌群成份数据分析 ,在上图的每个点代表一只鸡饲喂的一种饲料,图表中越接近斜线的散点越类似于盲肠细菌的数量及种类,我们从图中可以看到红点和蓝点分布在点虚线的两侧,这也就说明了鸡饲喂不同饲料后盲肠细菌数量是不同的。
饲料原料类型、营养浓度、构成的变化已经表明会影响微生物菌群,在鸡的饲养周期中有几次换料过程,这期间对日粮的配方会有相应的调整,这样会导致肠道微生物菌群对可利用的微营养发生变化,变化的结果就是肠道细菌微平衡发生变化,因为微生物菌群要适应新的饲料,这种微平衡发生变化通常不会影响太大,除非在换料过程中有其它因素影响肠道健康。
饲料的构成对肌胃的功能是非常重要的,过度精粉料或差的颗粒可能导致肌胃传递饲料到小肠过快,如果这个发生,那就意味着胃酸和蛋白酶没有足够的时间分解饲料蛋白导致大蛋白进入小肠,这样对小肠是有害的,因为小肠不能正确的消化大蛋白,当这个现象发生后将会有蛋白吸收障碍从而增加肠道内容物的粘度,以上两种情况发生后会增加菌群失调的危险,严重情况下导致坏死性肠炎。破碎玉米的使用,整粒小麦或不溶性纤维可以帮助肌胃刺激确保在肌胃内最佳的饲料混合。小肠和盲肠菌群数量改变像在菌群失调中涉及的那样,如果时间持续过长将对宿主细胞产生不利影响。
盲肠细菌活力的改变导致不同细菌代谢物的产生(细菌分解营养物质产生的化合物).这些代谢产物如胺类是细菌分解氨基酸的代谢产物,可以引起肠道刺激使肠道失调更加严重。在菌群失调期间某种细菌的出现正在增加,这些细菌的活动进一步影响营养物质的吸收,例如一些细菌通过激活胆汁酸减少肠道对脂肪的吸收而自身绑定日粮脂肪为自身提供能量,而其它细菌通过破坏肠绒毛的表面积减少可利用营养物质的吸收,当营养物质吸收减少后,鸡要试图通过增加饲料的摄入满足它们的营养需求,这会导致快速的饲料肠道通过时间,由于增加水的摄入量,过料和湿垫料将会发生。
如果肠道正确的发育和免疫系统没有被破坏,肠功能失调对肉鸡增长(料肉比)的影响将会降低.鸡出壳后接触饲料和水,肠道进行到最后发展成熟阶段,生物安全,禽舍卫生,育雏管理对鸡雏健康和肠道健康的建立是非常关键的,在鸡雏生命的第一周肠道经历长绒毛快速增长和快速成熟阶段,在这生长阶段长绒毛长度是非常关键的,因为它决定了成年鸡长绒毛长度,如果育雏期绒毛生长被损害将会出现成年鸡短绒毛将会影响鸡的生长及生产性能,最佳的绒毛增长依靠正确的育雏管理和优质饲料及水质,实践中已经发现鸡得到好的育雏管理往往发育成好的肠道,从而有更大能力应对鸡舍的挑战。水质和水线的管理对长期肠道健康是非常关键的,不能监测和促进农场水质的提升对肠道健康和鸡的性能是有害的,水的管理战略需要水源(例如:自来水或是开放水源),水的硬度,水的PH和矿物质水平。下面是对鸡供应清洁水源的详尽步骤。
五、什么是菌群失调?
菌群失调不是特殊的疾病而是继发综合症,它是肠道菌群不平衡如肠功能紊乱,结果就是肠道营养物质吸收差导致差的料肉比和出栏体重,如果肠功能紊乱严重会产生湿垫料。菌群失调变化的出现看严重程度,但总体上是以盲肠产生湿的粪便和泡沫盲肠便为特征,尸检检查发现鸡的肠壁变薄伴有气泡和水样内容物,环境应激、病毒和细菌的挑战,球虫或换料都可以导致菌群失调。如果肠道菌群不平衡疑似出现,菌群失调可以用抗菌药物治疗,但更倾向于用抗菌药物的替代品如有机酸或益生菌,如果菌群失调的主要原因未找到,它可能再次发生,因此有必要去找到和修正肠道紊乱的原因。
六、水的管理方案
1. 确保鸡群充足清洁的水源:
a. 去掉生物摸 (例如.25-50ppm的过氧化氢在水线中存留24-72小时然后冲洗).
b. 去掉水垢 (使用PH为5的弱酸,例如柠檬酸存在水线24小时然后冲洗).
2. 在鸡雏到达前水线消毒
a. 在静止水线中注入漂白消毒液。
b. 在鸡雏到达前冲洗水线.
3. 鸡群整个生命周期水线消毒处理
a. 消毒 (例如.,氯 [2-4 ppm] 或二氧化氯 [0.8 ppm]).
b. 酸化水 (pH 5.5-7).
c. 鸡的整个生命周期定期清除水线生物膜 (生物膜形成需要6周).
d. 日常在距离水罐的最近端检查氧化还原电位的消毒效果,应该是大于650mv 。
肠管表面颜色,肠壁的张力以及肠道内容物的粘度都是肠道健康的标志,它可以帮助找到问题的原因,在左端的图像显示了健康的十二指肠,空肠,回肠,肠表面是粉色的,肠壁自身折叠标志着好的肌肉张力,肠内容物颜色和粘度的转变是好的标志着消化吸收好。右边的图像显示了来自不同鸡差的肠道,肠道表面看起来发炎了,肠壁张力很差,肠内容物由黏膜和过量的液体组合而成,这些都是差的肠道健康和损害的标志。
七、肠道健康添加剂
有很多可利用的产品保护肠道健康,这些产品可以加到水中、在饲料粉碎过程中添加或是在农场饲料中添加, 肠道添加剂在发挥它们的作用模式上是变化的,因此作出正确的选择有些困难,一些肠道添加剂提供或刺激有益菌生长,一些促进肠道组织的发育,一些酸化消化日粮,还有一些抑制病原性微生物生长. 因此当决定使用哪种产品时,最关键的是调查什么是导致肠道健康问题的原因,从而确保任何潜在的产品有能力去解决面临的问题。
这些产品通常被叫做抗生素的替代品,它们成功的在对应症状的使用减少了抗生素的使用,然而重要的是要承认它们的使用更有预防性,因此它们的使用应该可以做为替代的战略,作为战略方法的一部分,使用一种产品的目的是在鸡生命周期的关键点提供肠道需要的解决方法。
肠道有三个主要阶段:发育阶断,过渡阶段,保健阶段(看表5), 发育阶断目的是促进有益菌定殖,刺激组织和免疫系统的发育,过渡阶段涉及肠道环境的波动和相应的影响因素如换料,免疫,抓鸡操作 ,这些因素能引起肠道内环境的改变增加营养吸收障碍和细菌过度增长的危险,保健阶段涉及的是肠道停止发育达到平衡状态,然而也有肠功能紊乱的危险如管理或病原性微生物的挑战,因此它对肠组织功能的保养仍然非常重要在这一阶段 .
表5
理解在鸡的生命周期中肠道在不同点的需要和肠道健康在这些时期的主要目标.
八、肠道健康研究
肠道健康提供了在人类和动物科学方面活跃的领域研究,安伟杰公司承诺通过承担内部研究项目和同大学合作去获得肠道菌群、肠道功能、肠道免疫更好的理解 ,从而确保最新的技术和知识被开发去改善鸡的肠道健康
九、结论
维持好的肠道菌群平衡是对于用作食品生产的动物得到最好的生长率和饲料转化率非常关键的环节,很多研究已经试图理解肠道菌群,肠道功能和肠道免疫,大量证据说明肠道依然是高度复杂的区域,家禽生产方面肠道区域的变化,管理方式,气候,疾病的挑战和原材料对维持好的肠道到健康进一步增加了复杂性,但是通过好的鸡群管理方法是维持鸡群肠道健康、福利和性能最大化的关键指标。