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目前，人们使用抗生素预防并治疗细菌感染和疾病，确保家禽健康。抗生素可通过杀灭或抑制细菌生长来达到降低炎症的目的。
在过去10年里，家禽生产中的抗生素使用已经发生了重大变化，主要是因为抗生素对人类健康会造成潜在危害。由于巨大的公共压力和行业关注，家禽养殖业者被迫减少了抗生素的使用。例如，欧洲在2009年设立了兽药抗生素使用监控(ESVAC)项目，以收集在欧盟国家的兽药抗生素销售数据。丹麦、荷兰和瑞典是这一项目的领导者。它们对抗生素使用监控数据的收集已经持续了数年到十年不等。在全球范围内，有几家一体化家禽养殖企业已经在重新思考抗生素的使用，或严令禁止在生产过程中使用任何类型的抗生素。但是，停止使用抗生素要求家禽强壮健康，且免疫系统良好，才能确保高效生产或生长。
肠屏障和皮肤需要锌
在吸收营养的同时，肠道还需要防止病原体和毒素通过肠腔进入身体内部，否则可能会产生损伤、炎症反应或触发免疫反应(见图1)。
提供保护功能的关键组织是肠道内薄薄的单层上皮细胞。更明确地说，是那些被称为“紧密连接”的蛋白质结构封堵了相邻细胞之间的间隙，从而防止病原体和毒素的侵入。
高温和菌群失调等应激源会损害紧密连接和肠道完整性(即“肠漏”)。缺锌时，紧密连接会打开(Finamore等，2009)。因此，肠道通透性增加，从而导致发炎。Pearce等研究人员(2015)使用氨基酸络合锌(一种高利用率锌源)替代了60ppm硫酸锌中的锌，结果，热应激猪的回肠“肠漏”降低了35%(6.8:10.5个渗透单位;见图2)。
对于自然感染球虫的肉鸡，采用氨基酸络合锌替代40ppm硫酸锌，停喂抗球虫药后的肠道健康状况得到提升，表现为肠道病变评分从5.4降低到1.6(Rapp等，2001)。日粮锌水平和锌源两者对于皮肤的愈合过程都非常重要(Lansdown等，2007))。
在攻毒模型试验中，当日粮添加40 ppm的氨基酸络合锌时，发生蜂窝织炎的肉鸡百分比有所降低(40%:53%;见图3);而另一项研究表明，脚垫健康也有所改进(脚垫正常肉鸡比例50%:30%;Downs等，2000; Saenmahayak等，2010)。
总之，表层屏障是第一道防线，而锌对于构筑这些屏障不可或缺。
免疫细胞功能依赖于络合微量元素
如果病原体和毒素成功穿越表层屏障并进入更深层的组织内，白细胞等免疫细胞即会被激活。这一过程通常被称为免疫激活或炎症反应。其中，巨噬细胞(白细胞的一种)会吞噬并消灭细菌(如大肠杆菌)和细胞残渣等外来物质，因此它在炎症反应过程中发挥着关键作用。
络合微量元素通过多种作用途径对于激活相应的免疫反应发挥不可或缺的作用。锌为免疫细胞增殖和功能正常所必需(Rink and Gabriel, 2000)。当饲料中添加40ppm的络合锌时，三周龄火鸡血液中大肠杆菌的清除速度更快(Kidd等，1994)。
但是，络合微量元素的功能不仅仅是激活免疫细胞——它们还能够保护宿主不受巨噬细胞产生的有毒物质的损害。巨噬细胞使用过氧化物来破坏病原体和其他外来物质。但过氧化物对宿主细胞同样有毒，因此需要转化为毒性较低的化合物。在清除过氧化物过程中的一个关键步骤需要过氧化物歧化酶(SOD)，而锌、锰和铜是构成该酶的必需辅助因子。
坚固的蛋壳可保护胚胎
牢固的蛋壳可有效阻挡病原体、毒素和细菌进入蛋内部，因此对于胚胎的良好发育很重要。随着孵化场使用抗生素的公众压力持续增加，生产完整无裂纹种蛋变得愈发重要。锌和锰对蛋壳形成非常关键。
蛋壳的主要组成成分碳酸钙的形成需要碳酸酐酶，而锌是碳酸酐酶的辅助因子。锰参与了蛋壳方解石晶体定位和走向，方解石晶体使蛋壳更牢固(Nys,2001)。使用含锌、锰和铜的氨基酸络合物替代无机矿物质饲喂肉种鸡后，蛋壳厚度增加(Favero等，2013)。
此外，Hudson等研究人员(2004)发现，和饲喂硫酸锌肉种鸡所产的蛋相比，饲喂锌氨基酸络合物肉种鸡所产的鸡蛋破壳率更低。
保护家禽的抗体
抗体对于保护家禽不受病原体伤害至关重要。在无抗生产系统中疫苗接种是一个重要手段，因为适当的疫苗接种能提升对病毒和其他病原体的抗体滴度。采用含锌和锰的氨基酸络合物(40ppm锌;40ppm锰)饲喂肉种鸡后，其针对鸡传染性支气管炎(IB)和甘布罗病(传染性法氏囊病)的抗体滴度增强(Khajarern等，2002)。
通过种母鸡营养来强化苗鸡免疫力
种母鸡以抗体的形式通过鸡蛋将免疫力传递给苗鸡。如母鸡能自然地将更多的抗体传递给苗鸡，则苗鸡的存活率和早期生长将得到改善，并最终降低肉鸡养殖过程中使用抗生素治疗的必要性。和饲喂同等含量微量元素硫酸盐的种母鸡相比，饲喂氨基酸络合锌(含锌量80ppm;Hudson等，2004)或氨基酸络合锌、锰和铜(含锌、锰、铜量分别为40ppm、40 ppm和7ppm;Favero等，2013)的种母鸡每只入舍母鸡多出产2.1或2.8只苗鸡。
Virden等研究人员(2002)在含足量锌和锰的种母鸡日粮中额外添加氨基酸锌、锰络合物(锌75ppm，锰80ppm)后，与添加等量硫酸盐锌、锰组相比，种母鸡的后代存活率提升了1.7%(98.3%:100%)。
孵化过程中，胚蛋注射蛋氨酸络合锌可提高出雏日苗鸡的肠道表面积47%(Tako等，2005)。这表明锌对于胚胎发育和苗鸡早期发育的重要性。肠道表面积的提高是Virden等研究人员(2002)所发现的苗鸡存活率提高的原因之一。
结论
禽肉和禽蛋的无抗生产需要强健和完整的肠道和皮肤等表层屏障作为第一道防线。病原体或毒素穿过表层屏障后，可能导致发炎并激活免疫细胞。锌、锰和铜对于上述功能不可或缺。因此，提供充足的高利用率的络合微量元素是无抗家禽生产成功所必需的。
作者：金宝公司欧洲区研究和营养服务经理Christof Rapp博士以及欧洲家禽研究营养师Annsofie Wahlstrom博士
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