小球藻在肉鸡饲料中的剂量效应研究：艾美耳球虫疫苗挑战下对肠道健康的影响

《Journal of Applied Poultry Research》：Chlorella vulgaris supplementation in broiler feed: relation between dosage and effect on intestinal health under an Eimeria vaccine challenge

本研究针对肉鸡产业因抗生素禁用后肠道健康问题加剧的现状，探讨了自养型小球藻(Chlorella vulgaris)作为可持续替代添加剂的潜力。研究人员通过剂量反应试验（0-2%梯度添加），在艾美耳球虫(Eimeria)疫苗挑战模型下系统评估了小球藻对肉鸡肠道形态、抗氧化能力、食糜粘度及肉质指标的影响。结果显示小球藻虽未显著改变肠道形态，但呈现出提升抗氧化能力、改善胸肉色泽（a和b值线性增加）的积极趋势，且微剂量添加不会对生长性能产生负面影响，为开发新型功能性饲料提供了剂量优化依据。

　　

随着全球人口持续增长，肉类需求不断攀升，其中鸡肉因其较高的生产效率和较低的温室气体排放，已成为最重要的动物蛋白来源之一。然而，集约化养殖模式在追求高产的同时，也带来了诸多挑战。肉鸡生长速度的显著提升伴随着极高的采食量，未被完全消化的过剩营养素给肠道消化生理带来巨大压力，容易导致微生物菌群失衡并引发肠道炎症。更严峻的是，自2003年欧盟禁止使用抗生素生长促进剂以来，肉鸡的肠道健康问题日益突出，寻找安全有效的抗生素替代品成为行业亟需解决的难题。

在这一背景下，微藻因其营养丰富、富含生物活性物质（如抗氧化剂和多不不饱和脂肪酸）的特性，展现出作为功能性饲料添加剂的巨大潜力。其中，小球藻(Chlorella vulgaris)作为一种混合营养型微藻，尤其引人关注。自养培养的小球藻在光生物反应器中利用光和二氧化碳生长，可能积累更高浓度的色素等具有抗氧化特性的生物活性成分。以往研究虽已尝试了0.05%至7.5%不同添加剂量的小球藻，但结果并不一致，且多数研究仅比较单一剂量，缺乏系统的剂量效应关系探索。此外，许多研究未在模拟实际养殖场应激条件下进行，其结果的现实指导意义有限。因此，有必要在可控的应激条件下，系统阐明小球藻的剂量与效应关系，为其在肉鸡生产中的科学应用提供依据。

为此，研究人员在《Journal of Applied Poultry Research》上发表了一项研究，旨在评估0%至2%范围内（以0.25%为梯度）自养小球藻添加对遭受轻度艾美耳球虫(Eimeria)挑战的肉鸡的健康促进作用。该研究创新性地采用了剂量反应试验设计，并引入了球虫疫苗挑战来模拟商业养殖场中常见的肠道应激，从而更真实地评估小球藻的应用效果。

本研究的关键技术方法主要包括：建立了肉鸡球虫病挑战模型，通过口服10倍剂量的艾美耳球虫疫苗(Evant 5?)诱导轻度感染；定期采集粪便，采用麦克马斯特法(McMaster technique)定量监测粪便中卵囊数量(OPG)，以验证感染模型；在特定日龄（第16、23、39天）屠宰采样，系统评估了肠道组织形态学（绒毛高度VH、隐窝深度CrD）、血液总抗氧化能力(FRAP法)、食糜和饲料粘度、胸肉色泽(CIE Lab*系统)以及体重和免疫器官（法氏囊、脾脏）的相对重量等指标；并采用回归分析来评估剂量效应关系。

艾美耳球虫挑战和球虫病评分

研究人员通过监测粪便卵囊计数验证了球虫挑战的成功实施。攻毒前所有处理组均未检测到卵囊。攻毒后第6天，所有挑战组肉鸡粪便中卵囊数均达到10³/克，第9天降至10²/克。未挑战对照组(UCON)中有一个重复检测到少量卵囊，表明存在轻微的交叉污染，但程度很轻，不影响结果分析。肠道病变评分显示，大多数鸡只未见明显球虫病变，仅零星发现轻度病变，且与处理无关，表明挑战模型成功诱导了轻度、可控的感染，符合实验设计。

肠道形态

分析结果显示，在三个采样时间点，小球藻的添加水平与十二指肠的绒毛高度(VH)、隐窝深度(CrD)及绒隐比之间均未发现显著的线性关系。各日龄的平均VH、CrD和绒隐比均处于正常范围内。这表明，在0-2%的添加范围内，自养小球藻并未对肉鸡的肠道形态结构产生显著影响，此结果与作者团队前期的研究以及部分文献报道一致。尽管小球藻含有的多酚、类胡萝卜素等抗氧化物质和β-葡聚糖等多糖理论上可能通过减轻氧化应激或发挥益生元作用促进上皮细胞更新，但在本研究的剂量和条件下，这种潜力未能转化为可观测到的形态学改善。

血液血浆抗氧化能力

对血浆总抗氧化能力(FRAP)的分析发现，在第16、23、39天，随着小球藻添加水平的增加，血浆抗氧化能力呈现出线性增加的趋势（P值分别为0.104, 0.094, 0.124），但未达到统计学上的显著性水平。观察到血浆颜色随藻粉添加量增加而加深（更偏黄/橙色），提示可能有更多的色素（如β-胡萝卜素、叶黄素等）被吸收进入血液循环，这些色素本身可能具有抗氧化活性。虽然趋势积极，但本研究未能确证其显著的抗氧化效果，可能与样本量、个体差异或色素生物利用度等因素有关。

饲料和粪便粘度

饲料粘度分析表明，在开食料阶段，饲料粘度随小球藻添加水平的增加而显著线性上升。但在生长料和育肥料中，这种关系不显著或不存在。对于肠道食糜粘度，仅在攻毒后第23天检测到显著的线性正相关关系，即添加量越高，食糜粘度越大。而在第16天和第39天未观察到显著关系，可能与样本间变异较大有关。粘度过高可能影响营养物质的消化吸收，但本研究中最高2%的添加量所引起的粘度变化幅度较小，预计不会对消化性能产生实质性负面影响。

胸肉颜色

胸肉色泽是影响消费者偏好的重要指标。研究发现，胸肉的亮度(L)不受小球藻添加的影响。而红度(a)和黄度(b)则表现出明显的剂量效应。在第23天，a值和b值均与添加量呈极显著的线性正相关。在第16天，b值显著线性增加，a*值也呈现增加趋势。然而，到第39天，颜色参数与添加量之间不再有显著关联。这种颜色增强效应类似于玉米饲喂肉鸡的效果，源于小球藻中积累的色素（如类胡萝卜素）在肌肉组织中的沉积。消费者对肉色的偏好存在地域和文化差异，此效应需结合目标市场进行评估。

体重、法氏囊和脾脏重量

试验期间，各处理组肉鸡的体重增长无显著差异，表明0-2%的小球藻添加不会影响肉鸡的生长性能。对免疫器官的相对重量进行异速生长分析发现，未挑战对照组(UCON)法氏囊的异速生长系数(b值)低于挑战组，证实球虫挑战激活了免疫系统。对于脾脏，数据分析显示随着小球藻添加量的增加，异速生长方程中的a值有下降趋势、b值有上升趋势（P值接近0.1），提示小球藻可能对免疫系统有轻微的刺激作用。这种作用可能归因于小球藻中的β-葡聚糖等多糖成分的免疫调节功能。

综上所述，这项研究系统地评估了在轻度球虫挑战条件下，梯度添加（0-2%）自养小球藻对肉鸡多种健康和生产指标的影响。其主要结论在于：在此添加范围内，小球藻虽未显著改变肠道组织形态和动物生长，但显示出提升机体抗氧化能力和改善胸肉色泽的积极潜力，且不会引起严重的消化粘度问题。研究首次在模拟实际养殖应激的模型下，提供了小球藻在低剂量添加时的详细剂量反应数据，填补了该领域的知识空白。研究结果暗示，小球藻的价值可能更多体现在其生物活性成分（如抗氧化色素）的功能性作用上，而非直接促进生长或改善肠道结构。这为将小球藻作为一种可持续的、具有健康促进潜力的功能性饲料添加剂应用于肉鸡生产提供了科学依据，并指明了未来研究应更侧重于揭示其活性成分的吸收、代谢机制及在特定应激条件下的最佳应用策略。