噬菌體在白羽肉雞綠色養殖中的應用

杜新永 吳贊峰

中圖分類號：S859.79? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1673-1085（2021）5-0032-05

隨著抗生素濫用及細菌耐藥性增強，噬菌體作為一種可以（部分）替代抗生素的生物殺菌劑受到越來越多的關注。在白羽肉雞養殖實踐中，大腸桿菌、沙門氏菌是檢出率較高的兩大類病原菌（2020年肉雞檢出率分別是93.1%和53.0%）。通過大群實踐證明，肉雞養殖實踐中，噬菌體比抗生素具有使用優勢的場景包括：①病原菌有較高的耐藥性，普通抗生素無法起效;②反復感染，抗生素耐藥性增強;③養殖動物肝腎受損，無法代謝抗生素的場景。2020年，青島潤達生物科技有限公司全部134組大群實驗結果中，客戶滿意度達到71.6%。總而言之，噬菌體在白羽肉雞養殖過程中，可以（部分）替代抗生素，實現肉雞綠色養殖。

1? 噬菌體的發現及其應用

噬菌體（bacteriophage， phage）是感染細菌、

真菌、藻類、放線菌或螺旋體等微生物的病毒的總稱，因部分能引起宿主菌的裂解，故稱為噬菌體。100年前（Frederick， 1915; Felix dHerelle， 1917）被發現時，就已經形成了共同的結論：噬菌體是地球上的古老生物之一，其存在之久、之廣泛，遠超人們的想象！

噬菌體發現之初，科學家們就注意到了其殺菌能力，以及用噬菌體預防或治療細菌性病毒的應用潛力。20世紀20～30年代，德赫雷爾在巴黎巴斯德研究所試圖用噬菌體進行細菌性感染的治療。因為當時分子生物學知識的欠缺，治療效果不確切。同時隨著抗生素的發明，噬菌體治療逐漸被邊緣化。但前蘇聯、格魯吉亞和美國等多地分別開始了噬菌體治療的實驗基礎。最初的噬菌體治療范圍包括：外傷（燒傷）皮膚的銅綠假單胞菌防治;腹瀉類的志賀菌感染等。

隨著抗生素濫用導致細菌耐藥性越來越嚴重，噬菌體治療因其作用機理與抗生素不同，成為了替代或部分替代抗生素預防或治療細菌性感染的首選目標。包括中國在內，科學家們在人類醫療、畜禽、水產養殖、經濟作用種植等方面，均有較大規模的應用案例。

2? 噬菌體與抗生素在細菌病治療方面的比較

噬菌體與抗生素殺菌機理不同，簡單來說，抗生素通過干擾細菌細胞壁、蛋白質、核酸等正常代謝，導致細菌在分裂過程中，因不能正常合成新的子代細胞而死亡;而噬菌體通過侵染細菌，將自身的遺傳物質注入到細菌體內，借助細胞的生命系統完成自己的生理過程，最終裂解細菌（親代）而殺死細菌。因此，噬菌體殺菌效果比抗生素快，表現在臨床應用中，起效更快，效果更確切。

細菌形成各種耐藥性機制，針對抗生素的治療，包括修飾抗生素、降解抗生素、將胞內抗生素泵出體外等方案;而噬菌體與抗生素作用機理不同，因此，對抗生素的耐受菌，對噬菌體敏感。與此同時，細菌對噬菌體也有類似于抗生素耐受的抗性，包括修飾細胞壁受體、形成莢膜或多糖基質阻礙噬菌體吸附、噬菌體核酸泵出系統、流產系統等。在細菌與噬菌體的共進化過程中，噬菌體也會通過自我的生物進化，對抗細菌的各種抗性系統，與抗生素的化學不變性有著明顯的區別。噬菌體與抗生素殺菌異同點見表1。

3? 噬菌體治療的特點

噬菌體作為生物制劑，與抗生素相比有著比較明顯的特點，其優點包括：①起效快：2～4 h有效殺滅病原菌，緩解/消除癥狀，

改善養殖動物的精神狀態;②環境友好：無殘留、無污染、不形成超級細菌，“雞尾酒”復合療法：針對多種病原菌;③可以進入血液循環，凈化體內病原菌;④作為活的生物，噬菌體對糞便中病原菌有一定的凈化作用。

噬菌體用于細菌性疾病治療的缺點包括：①僅限于細菌性疾病的防治;②噬菌體是生物活性制劑，在貯藏、運輸過程中，活性可能會有損失;③噬菌體與細菌之間的寄生關系特異強，缺乏廣譜性，需要生產廠家對客戶進行“定制服務”。

根據青島潤達生物有限公司在肉雞養殖場推廣噬菌體的實踐，與抗生素相比，噬菌體比較有優勢的應用場景包括：①病原菌有較高的耐藥性，普通抗生素無法起效的場景;②養殖動物反復感染，抗生素耐藥性增強的場景;③養殖動物肝腎受損，無法代謝抗生素的場景。上述場景中使用噬菌體產品，控制細菌性病害的效果要明顯優于抗生素治療。噬菌體電鏡圖見圖1。

4? 禽類病料檢測中細菌檢出情況

根據青島潤達生物工程有限公司提供的數據，2020年共處理肉雞（包括白羽肉雞、黃雞、817等品種）病料1308份，其中大腸桿菌檢出率為93.3%，沙門氏菌檢出率51.0%。青島潤達生物2020年對不同肉雞品種的病原細菌檢測情況見表1，不同季度大腸桿菌、沙門氏菌檢出結果見圖2 A和B。

圖2展示的是2020年4個季度的細菌檢出數目，不同時期送檢量不同，但是細菌病的檢出率均很高。因此，使用噬菌體保障肉雞綠色養殖非常有必要。

5? 噬菌體大群實驗結果

為了驗證噬菌體在白羽肉雞養殖過程中對死淘率的控制，青島潤達生物科技有限公司在煙臺某雞場進行了噬菌體與抗生素的對比實驗。其中，1號舍為對照組;2～4號舍為實驗組（其中，3號舍噬菌體用量為0.3 mL/只雞;2號舍、

4號舍均為0.5 mL/只雞），5號舍采用抗生素治療方案。

經過7 d的治療，分別統計使用前3 d與使用（含當天）后4d的平均死淘情況，結果見圖3。其中，4號雞舍死淘率較高，與2號雞舍平均之后，使用前的死淘統計數據為15.3只雞/d，使用后為19.4只雞/d，即沒有降低死淘效果;3號雞舍死淘下降最為明顯，從30只/d降到16只/d，優于抗生素的治療組（14只/d降至11.2只/d）。總體來說，噬菌體治療細菌性感染有一定的效果，但本組實驗說明噬菌體治療的量效關系不明顯。

使用噬菌體后，雞群狀態得到明顯改善，精神狀態，呼吸道癥狀，雞群糞便都明顯優于抗生素組。而且，對死淘肉雞進行解剖，觀察其中包心包肝的發生率，可以清楚地看出，使用噬菌體治療能夠有效地降低白羽肉雞的包心包肝發生率，見圖4。

綜合分析青島潤達生物科技有限公司在2020年得出的134組噬菌體大群實驗結果，根據養殖戶反饋的結果，成功案例達71.6%（見圖5）。其中，客戶主要關注點為降低死淘率、改善過料情況、出欄體重、料肉比等指標，客戶滿意是指效果明顯，客戶認可相關產品，并在后續主動購買相關產品。客戶不滿意是指不認同實驗效果，拒絕購買相關產品。其中，部分客戶提出產品定制要求，但表示結果不滿意，圖5未展示出相關數據。

6? 結語

噬菌體作為一種古老的生物，在億萬年的進化過程中，與細菌的共進化關系從未停止過。而動物作為進化層次較高的生物，早已注意到了這兩者的關系，并且選擇性地將噬菌體作為天然的細菌“克星”在體內存留。比如，有報道稱在人類的肺部發現了能夠裂解肺炎克雷伯菌的噬菌體。青島潤達生物科技有限公司通過近幾年的生產、產品推廣實踐，證明噬菌體是能夠替代（或部分替代）抗生素控制肉雞養殖過程中的生物制劑，能夠確保實現白羽肉雞的綠色養殖。