家禽腸道菌群對機(jī)體免疫功能的影響

摘 要：家禽的腸道內(nèi)存在大量的微生物群，構(gòu)成了機(jī)體內(nèi)至關(guān)重要的生態(tài)系統(tǒng)，它們在保持腸道平衡和遏制有害細(xì)菌的繁殖方面起著關(guān)鍵作用。這一生態(tài)系統(tǒng)對家禽的發(fā)育、健康和免疫反應(yīng)具有顯著的影響，因此確保腸道微生物群落的穩(wěn)定是保障宿主健康的核心。隨著微生物組學(xué)領(lǐng)域的深入研究，人們對于腸道微生物與免疫系統(tǒng)功能的相互關(guān)系有了更為深刻的理解。本研究旨在深入分析家禽腸道微生物群對機(jī)體免疫功能的作用，為腸道菌群與抗病之間的研究提供新思路，為家禽養(yǎng)殖提供實(shí)用的指導(dǎo)與借鑒。

關(guān)鍵詞：腸道菌群；微生物；家禽；免疫功能；抗病

中圖分類號：S858.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C 文章編號：1673-1085（2025）03-0114-04

腸道不僅是消化系統(tǒng)的重要組成部分，同時也是家禽體內(nèi)最關(guān)鍵的免疫器官，對機(jī)體保持正常的營養(yǎng)轉(zhuǎn)換和維持免疫防護(hù)功能至關(guān)重要。微生物群體是腸道內(nèi)不可或缺的構(gòu)成要素，擁有龐大的數(shù)量和豐富的種類。腸道菌群不僅可以調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡，同時可以調(diào)節(jié)機(jī)體的生理活動，具有抗菌、消炎作用，進(jìn)而為整體健康帶來益處[1]。腸道微生物群主要包括細(xì)菌，同時也涵蓋真菌、酵母、病毒及古菌等，這些微生物與宿主共同進(jìn)化，形成互相依存的微觀生態(tài)系統(tǒng)。在飼用類抗生素被禁用的養(yǎng)殖環(huán)境下，家禽腸道內(nèi)由細(xì)菌引發(fā)的病癥變得更加普遍，其中有些疾病還能夠傳給人類，主要包括彎曲桿菌、沙門氏菌以及大腸桿菌等[2]。但是，家禽腸內(nèi)的微生物菌群不僅含有這些有害菌，更多含有益生菌等有益菌群，各個菌群之間存在錯綜復(fù)雜的相互作用。家禽在健康狀態(tài)下，腸道內(nèi)的有益菌群可以有效抑制有害菌群的定植和增長，對宿主的免疫機(jī)能和機(jī)體健康發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。本文主要概述家禽腸道微生物的構(gòu)成，并探討了這些微生物及其代謝產(chǎn)物如何調(diào)節(jié)腸道的免疫功能，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，為深入研究優(yōu)化家禽腸道健康及增強(qiáng)機(jī)體免疫能力提供理論依據(jù)。

1" 家禽腸道微生物組成

家禽消化系統(tǒng)內(nèi)的微生物群落主要由細(xì)菌、真菌、病毒及原生生物構(gòu)成。這些微生物共同構(gòu)建了腸內(nèi)一個復(fù)雜的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，其中細(xì)菌群落處于核心地位。家禽腸道菌群的豐富度受飼料類型、性別、年齡和個體差異等因素的影響，并且在不同腸道區(qū)域，微生物的分布存在差異。腸道內(nèi)的細(xì)菌類微生物主要有變形菌門、厚壁菌門、放線菌門和擬桿菌門等，其中擬桿菌門和厚壁菌門的豐度達(dá)到了80%以上，是最關(guān)鍵的細(xì)菌菌群，發(fā)揮著關(guān)鍵的生理作用[3]。腸道內(nèi)的真菌類微生物以酵母和霉菌為主，雖然其數(shù)量沒有細(xì)菌多，但也是維持腸道健康和機(jī)體正常代謝的重要角色。腸道病毒組的主要成分是噬菌體，噬菌體可以改變微生物的群落結(jié)構(gòu)，從而影響腸道健康和機(jī)體免疫。原生生物主要包括弓形蟲和隱孢子蟲，這些原生生物會引起腸道疾病，對家禽的免疫機(jī)能和健康造成不良影響。

嗉囊是家禽腸道的第一器官，其中含有大量微生物，以乳酸桿菌為主，能夠產(chǎn)生豐富的乳酸及短鏈脂肪酸。這些微生物對食物具有初步發(fā)酵作用，相當(dāng)于食物的首次消化過程，并且生成的有機(jī)酸有助于抵御外界病原菌的侵襲。家禽肌胃對營養(yǎng)物質(zhì)的分解，特別是蛋白質(zhì)的分解至關(guān)重要，肌胃內(nèi)聚集了較高濃度的乳酸桿菌、腸球菌以及具有乳糖調(diào)控功能的腸桿菌。家禽小腸中微生物的數(shù)量最多，主要包括大腸桿菌、梭狀芽孢桿菌、腸球菌和乳酸菌，每類菌的密度波動也比較大，相較之下，密度較低的微生物菌群更有利于家禽對飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用，因?yàn)榈兔芏染簳p少宿主和微生物之間的競爭[4]。十二指腸是調(diào)控腸道內(nèi)微生物密度的重要部位，是因?yàn)槭改c內(nèi)含有膽汁和胰腺分泌物，環(huán)境內(nèi)pH值比較低。盲腸是腸道微生物定植的主要區(qū)域，微生物密度較高，屬于厭氧發(fā)酵較為活躍的場所，因此，該部位發(fā)酵消化家禽飼料的能力較強(qiáng)，發(fā)酵產(chǎn)生的短鏈脂肪酸也較多，主要包括乙酸、丙酸和丁酸。腸桿菌、梭菌科、鏈球菌科和乳桿菌科等微生物廣泛分布于家禽胃腸道的多個部位，它們的分布也遵循一定的規(guī)律，對于維持腸道微生物群、家禽免疫系統(tǒng)和代謝功能之間的穩(wěn)定“生態(tài)平衡”方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。以上這些微生物在腸道不同區(qū)域的有序分布，構(gòu)成了家禽的胃腸消化免疫系統(tǒng)，對維護(hù)其腸道健康和家禽機(jī)體免疫至關(guān)重要。

2" 家禽腸道菌群的生理功能

2.1" 對小腸發(fā)育的影響

家禽的營養(yǎng)吸收主要依賴于小腸的功能，其中腸絨毛的高度與隱窩深度是評估其消化吸收功能的關(guān)鍵因素，二者比值增大意味著吸收效率的提高。研究表明，小腸內(nèi)的益生菌發(fā)酵產(chǎn)生多糖，生成短鏈脂肪酸，可以促進(jìn)腸上皮細(xì)胞的增值與分化，從而提升絨毛高度，增強(qiáng)小腸的消化吸收功能。腸道菌群還有助于小腸黏膜的生長發(fā)育，刺激黏膜細(xì)胞增殖，增加黏膜厚度，優(yōu)化黏膜結(jié)構(gòu)，改善腸道健康。腸道微生物能夠分泌多種消化酶，主要包括脂肪酶和蛋白酶等，這些酶有助于小腸對飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。這些微生物能夠激活腸道免疫細(xì)胞，提升機(jī)體的免疫能力。研究發(fā)現(xiàn)，腸道菌群能夠激發(fā)IgA的分泌，而IgA是家禽腸道免疫系統(tǒng)的主要抗體之一，可有效抵御病原微生物對腸道的侵害，微生物代謝產(chǎn)生抗菌肽和短鏈脂肪酸也是抗菌物質(zhì)，與IgA共同對抗病原微生物[5]。腸道菌群與病原菌的競爭關(guān)系也可以有效抑制病原菌的生長繁殖，對小腸的正常發(fā)育起到至關(guān)重要的作用。

2.2" 對營養(yǎng)物質(zhì)代謝的影響

腸道微生物群在家禽的能量轉(zhuǎn)換、蛋白質(zhì)與脂肪的代謝過程中扮演重要角色。碳水化合物是能量的主要來源，可以直接被家禽消化利用，但是未消化吸收的部分，會在盲腸微生物的作用下發(fā)酵，生成短鏈脂肪酸，脂肪酸會通過過糖異生作用再次為腸道和機(jī)體提供能量。

同時，腸道微生物群通過優(yōu)化腸道結(jié)構(gòu)參與能量代謝，增強(qiáng)能量利用效率。腸道微生物的全基因組富含與氨基酸代謝有關(guān)的基因，可以通過調(diào)節(jié)基因表達(dá)來影響蛋白質(zhì)的代謝。一些微生物還能直接代謝氨基酸，并分泌蛋白酶、肽酶等消化酶。此外，微生物發(fā)酵產(chǎn)生的短鏈脂肪酸還會參與甘油三酯的合成和脂肪的沉積，或通過調(diào)控脂肪代謝相關(guān)基因和蛋白的表達(dá)，進(jìn)而影響脂肪合成和沉積[6]。

2.3" 對家禽生長性能的影響

腸道微生物群對家禽生長性能的影響表現(xiàn)在其促進(jìn)腸道成長、提升營養(yǎng)素的消化與吸收能力及強(qiáng)化免疫防御機(jī)制等方面。其中，乳酸菌屬能夠有效遏制脫硫弧菌的繁衍，有效預(yù)防腸道疾病，有助于幼雞的正常生長發(fā)育。此外，雙歧桿菌和乳球菌在腸道中的增加有助于提高家禽的體重。然而，一個失衡的微生物環(huán)境會導(dǎo)致有害微生物的增加，它們產(chǎn)生的代謝廢物和分解的膽汁酸將對家禽的成長及脂肪的代謝產(chǎn)生不利影響。同時，腸道微生物群與家禽的器官發(fā)育也存在一定聯(lián)系，如胸腺、卵巢、脾臟等關(guān)鍵器官的發(fā)育與腸道菌群密切相關(guān)[5]。

3" 腸道微生物菌群與致病菌的作用關(guān)系

3.1" 直接殺死病原菌

益生菌在腸道內(nèi)能夠直接殺死某些病原菌，阻止其在腸道中的定植和繁衍。主要是因?yàn)橐嫔梢苑置诩?xì)菌素，它是一種具有廣譜抗菌特性的堿性多肽物質(zhì)，對真菌類和革蘭氏陽性菌具有一定的殺滅效果。其主要作用機(jī)理是破壞目標(biāo)細(xì)菌的細(xì)胞膜，導(dǎo)致內(nèi)部物質(zhì)泄漏，進(jìn)而引發(fā)細(xì)胞死亡，直接抑制目標(biāo)病原菌的生長繁殖[7]。

3.2" 與病原菌競爭營養(yǎng)和生態(tài)位

家禽腸道中寄居著眾多微生物，形成腸道微生物群的過程被認(rèn)為主要受腸道營養(yǎng)生態(tài)位的影響。其中，營養(yǎng)底物的限制是影響細(xì)菌間競爭的關(guān)鍵因素。部分微生物能夠高效地利用特定的營養(yǎng)源，使它們在腸道內(nèi)成功定植。只有當(dāng)外來的病原微生物能夠占據(jù)可以利用的營養(yǎng)生態(tài)位時，它們才能在腸道中定居。家禽腸道的穩(wěn)定微生物群落如果已經(jīng)占據(jù)了腸道內(nèi)所有的營養(yǎng)生態(tài)位，那么病原微生物在沒有生態(tài)位的環(huán)境條件下無法存活[8]。

3.3" 產(chǎn)生抑菌代謝物

腸道微生物生成的某些代謝產(chǎn)物能夠?qū)δc道內(nèi)的病原微生物起到抑制作用。在這些代謝產(chǎn)物中，短鏈脂肪酸被視作是抑制病原體的關(guān)鍵成分，短鏈脂肪酸中的乙酸、丙酸以及丁酸等具備抑制多種細(xì)菌的能力，能夠?qū)谷鐝澢鷹U菌、沙門氏菌及大腸桿菌等有害細(xì)菌。這些短鏈脂肪酸主要是通過腸道微生物的發(fā)酵過程自然合成，尤其是厚壁菌門的菌株在產(chǎn)生短鏈脂肪酸方面展現(xiàn)出較高的物種多樣性，而放線菌門、擬桿菌門和變形菌門等也能產(chǎn)生一定量的短鏈脂肪酸[9]。

4" 腸道菌群對宿主免疫的影響

初生家禽的免疫系統(tǒng)尚處于發(fā)展階段，在其成長過程中，受日齡、飼料、養(yǎng)殖環(huán)境等多條件的作用，外部微生物進(jìn)入腸道并逐步建立起一個繁雜而穩(wěn)定的微生物環(huán)境。當(dāng)腸內(nèi)微生態(tài)達(dá)到成熟狀態(tài)后，它能夠有效地防御外界病原體的侵襲，并將之排出。家禽的腸道菌群有助于宿主全身免疫系統(tǒng)的構(gòu)建，其調(diào)節(jié)免疫功能主要依賴以下途徑。首先，微生物可以改變腸道內(nèi)淋巴細(xì)胞中的免疫細(xì)胞布局。其次，微生物通過調(diào)整其菌落構(gòu)成及腸道黏膜相關(guān)的基因活性，對宿主的免疫應(yīng)答產(chǎn)生影響。微生物作為抗原物質(zhì)，能夠激發(fā)家禽局部或全身的機(jī)體特異性免疫應(yīng)答。腸道菌群還能促進(jìn)免疫器官的生長，增加家禽脾臟、胸腺和法氏囊指數(shù)，增強(qiáng)機(jī)體抵抗力[10-11]。除了腸道菌群的直接作用外，微生物代謝產(chǎn)生的小分子代謝產(chǎn)物可以被免疫系統(tǒng)識別，也會影響機(jī)體的免疫能力，比如正丁酸，作為腸道微生物的代謝產(chǎn)物，可以有效抑制腸道的炎癥反應(yīng)，具有消炎抗菌作用，并且可以調(diào)節(jié)T細(xì)胞功能，影響機(jī)體免疫[5]。

5" 小結(jié)

綜合以上分析表明，宿主的抵抗力與腸道微生物功能緊密相連。腸道菌群對于調(diào)控家禽的免疫系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用，尤其是腸道菌群與腸道免疫系統(tǒng)間的相互影響。為了更高效地發(fā)揮腸道菌群在免疫功能上的潛力，研究人員還需深入研究特定腸道菌群如何促進(jìn)機(jī)體免疫反應(yīng)的強(qiáng)化，進(jìn)而有效激發(fā)腸道非特異性免疫的活力。確保家禽的健康成長和生產(chǎn)效率，進(jìn)而提升養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益。

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通信作者：陳小琴（1990—），女，主要從事畜牧技術(shù)推廣工作，E-mail：1150669379@qq.com