探討育肥豬病原菌組的組成

唐彩琰 譯自 International Pig Topics，Vol.34（2022），№4：23，25

范美紅 校 李 紅 審

摘? 要：本研究介紹了一種草藥飼料添加劑的體外開發過程，該添加劑能夠選擇性抑制病原菌組（如產氣莢膜梭菌或螺旋體）的增殖，從而使育肥豬在無抗生素的情況下健康無腹瀉，且生產性能更好。體外研究表明，日糧中添加1 kg/t的草藥飼料添加劑可抑制76％的豬場特異短螺旋體和73％產氣莢膜梭菌分離株的生長，日糧中添加2 kg/t的草藥飼料添加劑可成功抑制胞內勞森菌分離株（PHE/MN1-00株和963/93株）的生長。

關鍵詞：病原菌組；草藥飼料添加劑；育肥豬；抑制

中圖分類號：S858.2 文獻標志碼：A 文章編號：1001-0769（2023）05-0017-04

本研究介紹了一種草藥飼料添加劑的體外開發過程，該添加劑可調節致豬腹瀉的腸內病原菌組的增殖，如產氣莢膜梭菌或螺旋體（如短螺旋體和胞內勞森菌），從而獲得健康、無腹瀉的育肥期。在該添加劑的開發過程中，我們使用了從世界各地多家豬場分離的毒株，這也從側面表明這些病原體在世界范圍內流行。

草藥飼料添加劑的功效已在4項不同的體內試驗中得到證實。

腹瀉是育肥豬腸道疾病的一種常見癥狀，由多種微生物引起，可用多種廣譜抗生素治療。在禁止使用抗生素作為預防腸道疾病的生長促進劑后，一些新的替代品正在市場推出。

最常見的腸道疾病——盡管通常被認為與產氣莢膜梭菌（Clostridium perfringens）有關——實際上是由不同種類的短螺旋體（Brachyspira sp.）或胞內勞森菌（Lawsonia intracellularis）引起的豬增生性腸病、豬痢疾和豬腸道螺旋體病。即使是在技術嫻熟的專業研究機構（如中國佛山大學），上述兩種革蘭陰性菌均很難在體外被檢測、分離或生長。

上述微生物要么是兼性病原菌，要么是專性病原菌，也可能與其他可能會導致腸道疾病的病原菌一起，成為“病原菌組”的一部分。該疾病的出現需要不止一種厭氧病原菌。

病原菌組會影響正常微生物組改變，從而導致豬痢疾或豬增生性腸病等疾病。

豬痢疾是一種由特征明確的β-溶血性豬痢疾短螺旋體（Brachyspira hyodysenteriae），或漢普森細螺旋體（Brachyspira hampsonii）和“新”發的Brachyspira suanatina引起的疾病，而豬增生性腸病的病原菌是一種專性細胞內寄生的病菌，即胞內勞森菌。

二代測序技術幫助我們深入了解豬糞便或腸腔中的微生物種群，這是指示腸道疾病狀態的重要信息。

腸道微生物組中的大多數（＞90％）細菌來自厚壁菌門和擬桿菌門，而回腸中為變形菌門的細菌。

應激（溫度變化、運輸、豬混群等）、抗生素治療或飼料成分改變等都可能造成腸道微生物組的變化。

本研究的目的是開發草藥飼料添加劑，通過抑制育肥豬的致病菌組，而又通過多種作用模式支持正常微生物組生長，從而預防腹瀉：要么影響致病菌組的生長，要么提供只能由有益腸道細菌利用的營養物質。

本研究重點關注影響以下致病菌組的生長：

短螺旋體屬，包括豬痢疾短螺旋體、漢普森細螺旋體、默多克氏螺旋體和Brachyspira suanatina；

產氣莢膜梭菌；

胞內勞森菌。

研究人員首先在體外條件下對所開發的草藥飼料添加劑進行了評估。評估使用了多個短螺旋體和產氣莢膜梭菌分離株，以及兩個胞內勞森菌分離株等育肥豬腹瀉常見的病原體。

試驗所用分離株來自世界各地的豬場，從側面表明這些病原菌在世界各地流行。

在確定了控制特定病原菌組成分的適當劑量并建立體外結果與田間劑量之間的相關性后，研究人員在不同豬場的不同位點進行了體內試驗，以評估新型腹瀉預防策略和病原菌組控制策略的普遍適用性。

1? 材料與方法

1.1 體外試驗

在開發飼料添加劑時，研究人員用Soxlet提取法提取幾種草藥成分：在室溫下，用90 mL乙醇萃取10 g原料3 h，并在48孔微量滴定板中進行連續兩倍稀釋，對病原菌進行檢測（數據未顯示）。

采用統計試驗設計，確定提取物的最佳組合，并在載體上烘干草藥，開發不同的飼料添加劑初始組合。飼料添加劑在室溫下用水萃取4 h，并以0.5～2.5 kg/t的飼料濃度劑量對不同靶病原體進行試驗。

1.1.1 抗短螺旋體和產氣莢膜梭菌的草藥飼料添加劑體外劑量依賴性研究

研究篩選了約50株不同的短螺旋體（包括豬痢疾短螺旋體、默多克氏螺旋體、漢普森細螺旋體、腸道螺旋體和其他未鑒定的豬痢疾分離株），并以豬痢疾短螺旋體ATCC 27164為參考菌株。

這些分離株來自世界各地有痢疾困擾的豬場，表明該病原體在世界范圍內發生。以產氣莢膜梭菌為例，本研究從不同豬場篩選出35種分離株，同樣以產氣莢膜梭菌ATCC 13124為參考菌株。

1.1.2 抗胞內勞森菌的飼料添加劑的體外劑量依賴性研究

胞內勞森菌的培養和傳代極其復雜，目前只有少數實驗室和研究機構能夠處理該病原菌。本研究檢測了胞內勞森菌PHE/MN1-00株和963/93株。

微孔板接種McCoy細胞，孵育24 h，然后將1×10⁷個胞內勞森菌懸浮在含有不同濃度草藥飼料添加劑提取物的溶液中。

將懸浮液接種于McCoy宿主細胞，孵育24 h，使用倒置顯微鏡觀察每孔嚴重感染細胞（HIC）的百分比，進而評估胞內勞森菌的活力和生長情況。

1.2 體內試驗

體內試驗的目的是在體內條件下，測試開發的草藥飼料添加劑預防腹瀉的效果。本文共介紹了4家歐洲試驗的結果。

所有試驗均在正常衛生條件下，在飼養不同數量育肥豬的豬場進行。試驗組豬日糧中不添加抗生素，僅添加開發的草藥飼料添加劑? （1 kg/t）。表1詳細說明了試驗條件。

2? 體外試驗結果

圖1和圖2詳細列出了所開發的草藥飼料添加劑對多種病原菌組（如短螺旋體、產氣莢膜梭菌和胞內勞森菌）抑制的情況。

結果表明，雖然所開發的草藥飼料添加劑在抑制病原微生物的生長上存在個別差異，但在1 kg/t或小于1 kg/t的添加劑量下，76％的被測試短螺旋體和73％的被測試產氣莢膜梭菌均被成功抑制，而胞內勞森菌的最佳使用濃度為2 kg/t。

3? 體內試驗結果

表2匯總了4家歐洲豬場試驗的結果。使用該草藥飼料添加劑后，試驗豬生產性能明顯改善。試驗結束時，試驗豬的終末體重、增重和平均日增重均顯著提高。試驗組育肥豬的飼料轉化率也顯著提高。

其中，1號、3號和4號豬場試驗豬的終末體重分別提高了1.6％、3.9％和1.7％，1號、2號、3號和4號豬場試驗豬的增重或平均日增重分別提高了2.5％、1.6％、6.1％和3.4％（表3）。

1號、2號、3號和4號豬場的飼料轉化率分別提高了9.2％、6.3％、6.3％和4.6％。

收益計算表明，4家豬場中，與對照組相比，添加草藥飼料添加劑組實現8.2～5.7歐元/頭的利潤增長（1號、2號、3號和4號豬場的運營成本利潤分別為8.2歐元/頭、5.7歐元/頭、7.9歐元/頭和6.4歐元/頭，對照組的運營成本利潤分別為7.3歐元/頭、5.3歐元/頭、7.2歐元/頭和6.1歐元/頭），試驗組比對照組提高了12.3％、7.6％、9.7％和4.9％。

4? 結論

本研究通過選擇性抑制病原菌組的增殖，研究一種草藥飼料添加劑預防育肥豬腹瀉的效果，及其對育肥豬生產性能的影響。體外研究表明，日糧中添加1 kg/t的草藥飼料添加劑可抑制76％的豬場特異短螺旋體和73％產氣莢膜梭菌分離株的生長，日糧中添加2 kg/t的草藥飼料添加劑可成功抑制2株胞內勞森菌分離株的生長。

進行體內試驗時，在沒有添加任何抗生素的情況下，實現了育肥期無腹瀉，同時，育肥豬的生產性能明顯更好，這很可能是由于豬腸道的亞臨床病原菌組增殖受到抑制。

研究表明，當前開發的草藥飼料添加劑是一種可以有效預防育肥豬腹瀉的天然解決方案，可以維持育肥豬腸道正常微生物組的正常組成，并消除腸道中的致病菌組。

因此，連續飼喂開發的草藥飼料添加劑有助于預防豬育肥期的腹瀉，維持腸道系統的微生物平衡，并實現常規無抗生素的健康動物生產。隨著草藥飼料添加劑的使用，抗生素可以保留使用于疾病治療。

原題名：Research into the pathobiome composition of fattening pigs（英文）

原作者：Viviana Molnár-Nagy