呕吐毒素——肉鸡坏死性肠炎的一个诱发因素

 　　坏死性肠炎可导致全球巨大生产损失、饲料转化率和死亡率上升和肉鸡福利下降。坏死性肠炎是由产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)引起的，这种细菌普遍存在于环境、饲料以及动物和人的胃肠道中。坏死性肠炎可表现为急性临床疾病或亚临床症状。该疾病的急性临床症状的特征是在无任何征兆下鸡群死亡率突然增加。如今，该病的亚临床表现越来越普遍，其主要特征是无临床症状或死亡，但肠道黏膜损伤。这会导致营养物质的消化和吸收率降低，增重减少和饲料转化率受损。不管产气荚膜梭菌在家禽生产损失上的作用，仅仅存在于肉鸡肠道中的强毒株并不总是会引发坏死性肠炎。引起本病的发病诱因包括日粮、饲养管理和免疫因素。

　　呕吐毒素对肉鸡的影响

　　呕吐毒素(DON)是世界各地家禽饲料中最常见的污染物之一。呕吐毒素由镰刀菌尤其是真菌禾谷镰刀菌和黄色镰刀菌产生。有关全球霉菌毒素发生事件的最新数据显示，在5819个被测饲料样本中，59%的样本呈呕吐毒素呈阳性。欧洲家禽饲料的最大限制水平为每千克饲料5000 μg。有人指出，呕吐毒素在饲料中的浓度高于5000 μg/kg，必定会对肉鸡的生长产生负面影响。呕吐毒素对肠道不良影响的结果是饲喂受呕吐毒素污染的饲料会导致肉鸡肠道对感染更加敏感。迄今尚未知道由低于5000 μg/kg的呕吐毒素污染水平引起的肉鸡肠上皮损伤，是否可作为肉鸡坏死性肠炎的新的发病诱因。

　　为了实验性诱导产生坏死性肠炎，试验肉鸡在3周龄时接种产气荚膜梭菌。为研究受到呕吐毒素污染的饲料对肉鸡坏死性肠炎易感性的影响效果，特进行了这种实验性产气荚膜梭菌感染试验。试验雏鸡被分入4个试验组，第一组肉鸡实验性接种产气荚膜梭菌并且供给对照日粮。第二组肉鸡实验性接种产气荚膜梭菌并饲喂被呕吐毒素污染的饲料，而第三组肉鸡喂给被呕吐毒素污染的饲料但没有接种产气荚膜梭菌。

　　第四组为阴性对照，肉鸡不接种产气荚膜梭菌但饲喂对照饲料。不同批次受污染的饲料中呕吐毒素污染水平从(2884±800)μg/kg到(4384±1300)μg/kg不等。结果表明，饲喂受到呕吐毒素污染的饲料会导致更多的肉鸡患坏死性肠炎，即在实验性接种产气荚膜梭菌和喂给对照日粮的试验组中，(20±2.6)%的肉鸡存在坏死性肠炎的病变;而在实验性接种产气荚膜梭菌并饲喂被呕吐毒素污染的饲料的试验组中，(47±3.0)%的肉鸡患有坏死性肠炎(P<0.001)(图1)。在不进行实验性接种产气荚膜梭菌的试验组中，试验肉鸡没出现病变。

 

 

　　绒毛长度缩短

　　小肠是消化和吸收营养物质的主要场所。小肠上皮覆盖在肠道内腔上，它由小肠上皮细胞的组织化结构组成。在摄入被呕吐毒素污染的饲料后，这些小肠上皮细胞会暴露于高浓度霉菌毒素中。呕吐毒素会对肠道近端部分的形态学产生不良影响，在我们的研究中这一影响被十二指肠绒毛高度显著降低所证明。雏鸡饲喂对照日粮或受呕吐毒素污染的日粮后，十二指肠绒毛高度平均分别为(2175±26.8)μm和(2010±52.9)μm。绒毛高度缩短后，由于肠道吸收表面积的减少，将会影响营养物质的吸收效率。呕吐毒素还会调节分子跨越肠上皮细胞层的转运。肠屏障功能由细胞间结构如紧密连接维持。反式上皮电阻(Trans-Epithelial Electrical Resistance，TEER)被认为是上皮完整性的一个指标，因此是紧密连接组织的一个指标。我们证明，肉鸡十二指肠上皮的跨膜电阻会在肠道暴露于呕吐毒素下后减小，肉鸡饲喂受呕吐毒素污染的日粮后，其肠道为TEER为(369.8±5.47)Ω.cm?，相比之下对照组肉鸡的肠道TEER为(392.2±4.72)Ω.cm?。

　　细菌过度生长的环境

　　由于血浆氨基酸或蛋白质泄漏进肠道，对上皮细胞的这些毒性作用会导致肠腔内蛋白质供应量的提高。为了增殖并引起坏死性肠炎，产气荚膜梭菌需要蛋白质。肉鸡在饲喂受呕吐毒素污染的日粮后，十二指肠内容物中总蛋白质浓度显著提高(P = 0.023)(图2)。这可能是由吸收不良——一种因肠屏障完整性改变而对营养物质消化或血浆氨基酸或蛋白质在肠道中泄漏产生的负面影响。因此，这会产生一种有利于产气荚膜梭菌大规模繁殖并随后可引发坏死性肠炎的环境。

 

 

　　小结

　　总之，我们的研究结果表明，因呕吐毒素会对肠上皮细胞产生负面影响，并会提高利于细菌增殖的营养物质供应量，摄入受低于欧盟最大限定污染水平的呕吐毒素污染的日粮是肉鸡坏死性肠炎发病的一个诱发因素。我们发现，呕吐毒素对小肠上皮细胞有细胞毒性作用，可削弱肠屏障功能，从而导致肠壁的通透性增加。另外，较短的绒毛高度可能会导致日粮营养物质的吸收减少，从而导致肠腔内蛋白质浓度上升。这些机制会增加肠腔内的蛋白质含量，从而被产气荚膜梭菌增殖利用，结果引发坏死性肠炎。