肠溶微囊化肉桂精油提升对人工感染大肠杆菌鸡群的治疗效果及机制研究

为解决禽致病性大肠杆菌(APEC)感染导致的鸡群高死亡率及抗生素耐药性问题，研究人员开发了pH响应型肠溶肉桂精油(CEO)微胶囊(APEC+MCL)。该制剂通过改善肠道菌群平衡、增加丁酸含量、降低炎症因子(TNF-α/IL-1β/IL-6)和LPS水平，使CEO用量降低75%仍显著提升治疗效果，为开发高效天然抗菌剂提供新策略。

　　

禽致病性大肠杆菌(APEC)感染是威胁家禽养殖的重要细菌性疾病，可导致雏鸡腹泻、肠炎甚至死亡。随着集约化养殖发展，抗生素滥用引发的耐药性问题日益严峻，亟需开发天然替代疗法。肉桂精油(CEO)虽具有抗菌、抗炎和肠道调节特性，但存在生物利用度低、刺激性气味强等问题。针对这些瓶颈，广东省农业科学院动物卫生研究所的研究人员创新性地开发了pH响应型肠溶CEO微胶囊系统，通过多组学技术揭示了其增效机制，相关成果发表于《Poultry Science》。

研究采用FDA批准的药用级肠溶聚合物Eudragit? L100，结合海藻酸钠和羟丙基-β-环糊精制备微胶囊。通过人工感染APEC的雏鸡模型，比较不同浓度CEO微胶囊与游离CEO的疗效差异，采用16S rRNA测序分析肠道菌群，GC-FID检测丁酸含量，ELISA和qRT-PCR测定炎症因子，结合UHPLC-Q Exactive HF-X代谢组学技术系统评估作用机制。

研究结果显示：在治疗效果方面，低剂量CEO微胶囊组(APEC+MCL，C_CEO 200 mg/kg)死亡率(13.33%)仅为游离CEO组(APEC+CEOM，800 mg/kg)的一半，日均增重(ADG)达5.66±0.19 g/d，显著改善饲料转化率(FCR)。器官保护实验中，APEC+MCL能维持心脏、肝脏、脾脏和法氏囊指数与正常组无差异，优于游离CEO组。

在炎症调控方面，APEC+MCL组血清TNF-α、IL-1β、IL-6和LPS水平在感染后3天即显著降低，十二指肠和空肠段炎症因子基因表达恢复最快。病理切片显示其能有效修复肝细胞空泡变性(红色箭头)和十二指肠绒毛结构，绒毛高度/隐窝深度(VH/CD)比值达10.32±0.98，显著高于其他组。

肠道菌群分析表明，APEC+MCL可提升有益菌乳酸杆菌(Lactobacillus)相对丰度至12.99%，增加产丁酸菌群(Subdoligranulum和Ruminococcus_gauvreauii_group)，使丁酸含量显著高于APEC组。代谢通路富集显示，其通过上调类黄酮生物合成、D-氨基酸代谢等途径，下调NF-κB信号通路发挥抗炎作用。

体外溶出实验证实，微胶囊在模拟肠道pH 6.8环境下140分钟释放率达100%，而在胃液pH 3.8条件下释放受限，实现精准肠道靶向。该研究创新性地通过微囊化技术解决了CEO临床应用的关键瓶颈，其通过"菌群-代谢-免疫"多维调控机制，为开发高效、低成本的天然抗菌制剂提供了重要理论依据和技术支撑。研究不仅为禽类大肠杆菌病的防治提供了新方案，其pH响应型递药系统的设计思路也可拓展至其他植物精油的开发利用，对推动畜牧业减抗养殖具有重要意义。