固态发酵艾渣提升肉鸡免疫应答和肠道完整性：对抗产气荚膜梭菌感染的新策略

本研究针对抗生素禁用后肉鸡坏死性肠炎（NE）发病率上升的问题，通过固态发酵艾叶残渣（AARF）开展替代抗生素的研究。结果表明，30 g/L AARF饮水补充可显著改善感染产气荚膜梭菌（C. perfringens）肉鸡的生长性能、免疫指标和肠道健康，降低炎症因子表达，提升抗氧化能力，为畜禽养殖中抗生素替代提供了安全有效的解决方案。

　　

随着全球范围内抗生素在畜禽养殖中的限制使用，产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）引发的坏死性肠炎（Necrotic Enteritis, NE）在肉鸡中的发病率显著上升，严重威胁禽类健康和生产效益。坏死性肠炎典型表现为食欲下降、羽毛蓬乱、深色腹泻，甚至死亡，亚临床感染则导致生长迟缓、饲料转化率降低，对养殖业造成巨大经济损失。长期以来，抗生素作为预防和控制坏死性肠炎的主要手段，但其滥用导致细菌耐药性日益严重，欧盟和中国均已出台法规禁止抗生素作为生长促进剂使用。因此，开发安全、高效、可持续的抗生素替代品成为当前畜牧业研究的重点。

在此背景下，传统中草药艾叶（Artemisia argyi）因其丰富的生物活性成分（如多酚、黄酮、萜类等）引起研究者关注。艾叶残渣是艾叶加工成艾绒后的副产物，以往常被废弃，但研究发现其通过固态发酵可显著提高活性物质含量和功能特性。然而，利用黑曲霉（Aspergillus niger）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）共同发酵艾叶残渣（AARF）及其在防控坏死性肠炎中的应用尚未深入探索。本研究旨在验证AARF能否改善感染产气荚膜梭菌肉鸡的免疫反应和肠道完整性，以期为禽类健康养殖提供新的解决方案。相关成果发表在《Poultry Science》上。

为开展本研究，作者团队主要采用了以下关键技术方法：首先对艾叶残渣进行基质预处理和固态发酵条件优化（包括菌种配比、接种量、发酵时间等），并以纤维素酶、蛋白酶和淀粉酶活性为指标确定最佳工艺；通过体外抑菌实验分析发酵产物对常见病原菌（包括产气荚膜梭菌、金黄色葡萄球菌等）的抑制效果；建立肉鸡坏死性肠炎模型（使用 Arbor Acres 白羽肉鸡，于14–21日龄口服产气荚膜梭菌菌液），并设置未感染对照组、感染不用药组及3个AARF饮水补充组（15、30、45 g/L）；在实验终点（21日龄）采集血清、肝脏、空肠组织和内容物，运用酶联免疫吸附测定（ELISA）、实时定量PCR（qPCR）、组织形态学分析、微生物培养计数等技术系统评估生长性能、肠道损伤、免疫指标、炎症因子、抗氧化酶及紧密连接蛋白表达的变化。

生长性能

感染产气荚膜梭菌显著降低了肉鸡体重（BW）和平均日增重（ADG），并提高了料重比（FCR）。补充30 g/L AARF（AARF-30组）使21日龄体重和15–21日龄日增重显著高于感染对照组（CP组），同时该组FCR最低，表明AARF有效缓解了感染导致的生长抑制。

空肠病变评分

感染组空肠出现肠壁变薄、出血点等典型病变，而AARF各组病变评分均低于CP组，其中AARF-15组评分最低，说明AARF减轻了产气荚膜梭菌引起的肠道损伤。

空肠形态

AARF-30组空肠绒毛高度（VH）和绒隐比（VH/CD）均高于CP组，组织切片显示该组绒毛排列紧密、上皮细胞脱落较少，而CP组绒毛断裂、腺体排列松散，表明AARF有助于维持肠道结构完整性。

产气荚膜梭菌定殖数量

感染组空肠内容物中产气荚膜梭菌数量显著高于未感染组，而AARF-15组菌数最低，提示AARF具有一定的抑菌效果，可能通过改变肠道环境抑制病原菌增殖。

血清抗体水平

AARF-15和AARF-30组抗α毒素（α-toxin）抗体水平显著高于CP组，抗穿孔素O（PFO）抗体亦有升高趋势，说明AARF增强了肉鸡对产气荚膜梭菌主要毒力因子的体液免疫应答。

空肠炎症因子与抗氧化因子

感染显著上调了空肠IL-1β、TNF-α等促炎细胞因子表达，而AARF各组这些因子表达均下调；同时，AARF-30组超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性显著提高，表明AARF兼具抗炎和抗氧化作用。

肝脏免疫指标

AARF-30和AARF-45组肝脏IL-2和IgA水平高于CP组，IgA作为黏膜免疫关键抗体，其升高与肠道损伤减轻一致，反映AARF对全身和局部免疫的正向调节。

消化酶活性

AARF-30组空肠蔗糖酶活性较高，AARF-45组乳糖酶活性上升，说明AARF改善了肠道消化功能，这可能与其促进养分吸收、增强生长性能有关。

综上所述，本研究通过多角度证据表明，饮用水中添加30 g/L固态发酵艾叶残渣（AARF）能有效缓解产气荚膜梭菌感染导致的生长抑制、肠道损伤和免疫紊乱，其机制涉及抑制病原菌定殖、增强抗体产生、下调炎症反应、提升抗氧化能力及改善肠道形态与功能。AARF的积极作用主要归因于艾叶中的黄酮、多糖等活性物质以及发酵过程中益生菌（枯草芽孢杆菌和黑曲霉）产生的代谢产物（如酶、有机酸等），这些成分共同调节肠道微生态、强化黏膜屏障、激活免疫信号通路（如NF-κB和Nrf2/ARE）。该研究不仅为艾叶残渣的高值化利用提供了新途径，也为畜禽养殖中抗生素替代策略开发提供了重要理论依据和实践参考，对推动绿色健康养殖发展具有重要意义。