通过抗生素的使用与严格的生物安全防护措施相结合，降低了许多家禽疾病对养殖经济效益所造成的负面影响，促进了家禽业的发展[1]。但因抗生素长期滥用产生耐药性，导致病原微生物感染而引发疾病，治疗周期延长或治疗失败[2]，严重威胁人类健康、动物福利、食品安全与生态环境。因此，抗生素耐药性成为“典型的同一健康问题”[3]。我国农业农村部2020年7月1日发布了饲料端“禁抗”的公告[4]，亟须开发绿色生态的抗生素替代品，以期实现养殖产业的健康发展[5-6]。文章综述天然植物活性成分对肉鸡肠道微生物的免疫调控机理，以及对肉鸡肠道消化酶、肠道屏障功能、肠道组织形态及肠道微生物菌群的影响，为促进肉鸡肠道健康的饲料添加剂的研发与应用提供参考。1天然植物活性成分概述天然植物活性成分（natural plant active compositions，NPBCs）是提取自天然植物、具有一种或多种生物学功能的物质，具有残留少、耐药性和毒副作用小、安全性高等优点，在预防畜禽疾病、提高畜禽生产性能、改善畜产品品质、增强免疫力、保证肠道健康等方面发挥重要作用[7-8]。NPBCs主要包括黄酮类、植物精油、生物碱、多糖类、多酚类、皂苷类、有机酸等物质。NPBCs对肠道健康方面的作用主要表现在以下3个方面：改善畜禽肠道组织结构和消化吸收功能；增强肠道黏膜屏障和抗氧化功能；调节肠道免疫力，优化肠道微生物群落的组成，维持肠道健康[9]。1.1黄酮类黄酮类天然植物活性成分是有效的抗病毒药物[10]，可分为黄酮类、黄酮醇类、异黄酮类和花色素类等[11]。黄酮类物质的活性成分可在病毒感染的不同阶段发挥作用，特别是在分子水平上抑制病毒生长[12]；还具有抗氧化、抗炎、抗癌、抗菌和免疫调节等功能[13]。含有黄酮类活性成分的植物有穗花杉、酸枣叶、柑橘、艾灸、芹菜、黄芩、白杨、木樨草、槲皮、金莲花等[14]。1.2植物精油植物精油是从植物中提取分离得到的碳氢化合物及其含氧衍生物的复杂混合物，具有芳香味，主要由单萜和倍半萜组成[15]。在调控肠道健康方面，植物精油通过直接抗菌、抗病毒和抗真菌活性抑制微生物病原体的生长，并通过排斥病毒载体对抗微生物病原体，增强肠道屏障，调节免疫力[16]。含有精油类的植物主要包括大蒜、百里香、姜黄、香芹、辣椒、茶树、肉桂、橄榄等[17]。1.3生物碱类生物碱是一种结构多样的次级代谢产物，存在于300余种植物以及细菌、真菌和动物中，具有抗癌、抗菌和抗病毒等功能[18]。生物碱可分为3大类：真生物碱、原生物碱和伪生物碱[19]。含有生物碱类的植物包括血根、苦参、益母草等[20]。1.4多糖类多糖属于结构多样的高分子碳水化合物，具有广泛的生物学活性，如抗氧化、抗菌和免疫调节等[21]。含有多糖类的植物包括蛹虫草、刺梨、竹荪、枸杞、黄芪、香菇、苜蓿、艾蒿、红豆杉枝叶和黑沙蒿等[22]。1.5多酚类多酚是一类具有多元酚结构单元的植物体次生代谢产物，主要包括黄酮类化合物、酚酸类化合物、单宁等，具有促生长、促免疫、抗氧化等功能[23-24]。含有多酚类的植物包括白藜芦醇、香芹、百里香、葡萄、海藻、丹参、茶树等[25]。1.6皂苷类皂苷是广泛存在于植物体内的具有多种结构和功能的天然植物化学物质，由三萜或甾体苷元与寡糖部分连接而成[26]。皂苷类可直接调控肠道菌群，提高有益菌的丰度，抵御病原体，改善肠道健康[27]。含有皂苷类的植物包括白头翁、苜蓿、黄芪、丝兰、人参等。1.7有机酸类有机酸主要包括柠檬酸、甲酸、丙酸、丁酸等[28]。有机酸可改善肠道形态，并对肠道屏障产生保护作用，减少肠道炎症，降低腹泻率，促进动物生长。含有有机酸生物活性成分的植物包括乌梅、五味子、覆盆子等[29]。2天然植物活性成分对肉鸡肠道微生物的免疫调控机理肠道微生物是定植在宿主肠道内的微生物菌群的总称。鸡肠道微生物群由多种细菌、古生菌、真菌和原生动物组成[30]，与宿主形成了相对稳定的共生体，研究肠道微生物群与NPBCs的互作机制对调节肠道免疫具有重要的意义。鸡肠道免疫系统由肠黏膜、共生微生物、上皮细胞及免疫细胞组成，其中肠道微生物是启动免疫的重要因子[31]。NPBCs对肠道微生物菌群的免疫调控作用已得到重视，其作用机制主要包括3点：维持肠道黏膜完整性，增加肠道黏膜蛋白分泌，激活肠上皮细胞物理屏障相关信号通路，阻止病原菌入侵肠道；提高肠道特异性免疫，通过识别免疫细胞特异性膜受体，激活免疫应答，消除炎症，保护肠上皮细胞；调控肠道菌群，促进免疫球蛋白A的分泌，清除病原菌[32-34]。黄芩中的活性成分黄芩苷具有抑菌作用，通过增加抗炎菌的表达使细菌内环境稳定性遭到破坏，进而发挥抗菌作用[35-36]。王筱霏[37]研究发现，黄芪多糖能够缓解脂多糖引发的肠道炎症损伤，其调控作用是通过抑制血浆中一氧化碳（NO）的生成和T淋巴、B淋巴细胞上清液NO的积累，提高上皮内淋巴细胞数目和紧密连接蛋白的表达，降低肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）、白细胞介素-8（IL-8）等炎症因子的表达实现。黄酮类可通过修补损伤的肠黏膜，提高蛋白质分泌，促进有益菌的生长，保证菌群平衡[38]。益母草碱通过提高超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化酶、闭合蛋白-1（ZO-1）以及咬合蛋白（Occludin）基因的表达量，降低炎性通路诱导型一氧化碳合酶、诱导型环氧化酶二、TNF-α以及IL-1β的表达，并抑制丝裂原活化蛋白激酶和核转录因子κB信号通路的激活，缓解肠上皮细胞的损伤，保护细胞功能的完整性[39]。在日粮中添加百里香精油能够促进鸡的特异性免疫和非特异性免疫反应，增强机体对疾病的抵抗力[40]。肉鸡日粮中添加百里香酚和香芹酚抑制了Toll样受体2介导的炎症反应，减轻肠道损伤[41]。在42日龄白羽肉鸡的日粮中添加苜蓿多糖，提高了白羽肉鸡肠道二胺氧化酶的活性，增加了紧密连接蛋白的表达量，降低了沙门氏菌数量，提高了乳酸杆菌的数量[42]。3天然植物活性成分对肉鸡肠道健康的影响3.1天然植物活性成分对肉鸡肠道消化酶的影响天然植物活性成分通过刺激肠道消化酶的分泌，增强消化酶的活性，使消化酶充分地接触食糜，促进肠道对营养物质的吸收[43]。研究表明，日粮添加100 mg/kg植物精油可提高肉鸡回肠蔗糖酶活力，促进机体对养分的消化[16]。日粮中添加200 mg/kg的丝兰提取物，可显著提高AA肉仔鸡回肠食糜胰蛋白酶、脂肪酶及十二指肠脂肪酶的活力[44]。日粮中添加20 mg/kg的山楂提取物可提高肉仔鸡十二指肠、胰蛋白酶、胰腺脂肪酶及淀粉酶的活性，原因与山楂中的有机酸有关[45]。在肉仔鸡日粮中添加黄花蒿水提取物可提高肉鸡对营养物质的利用率，且试验后期1 500~2 000 mg/kg黄花蒿水提取物添加组效果优于50 mg/kg金霉素添加组，原因是黄花蒿水提取物含有黄酮类、倍半萜类、香豆素类等活性成分，具有健胃、清热等作用[46-47]。3.2天然植物活性成分对肉鸡肠道屏障功能的影响家禽的肠道免疫屏障由特异性免疫和肠道黏膜屏障构成，其表面积最大，是最大的免疫器官。肠道黏膜屏障分为机械、化学、微生物和免疫等4种屏障。各屏障并非相互独立，而是通过各自的信号通路相互作用，共同对抗病原物质侵袭，维护肠道健康[48-49]。肠道黏膜是营养物质吸收的主要部位，也是组成机体的第一道免疫屏障的关键部位。提高肠黏膜的免疫功能，保护肠黏膜形态结构的完整性，在维持家禽肠道健康并提高生长、生产性能方面具有重要作用[50]。研究表明，黄芪多糖可减轻大肠杆菌引起的鸡肠道组织损伤和炎症反应，改善肠道免疫力，降低感染[51]。Chen等[52]研究发现，黄芩苷可激活肠黏膜屏障的相关信号通路，阻止病原体入侵机体，维持肠道黏膜完整。蒋婵等[53]研究表明，添加200~600 mg/kg天然产物麻疯树叶提取物多酚，可促进肉鸡肠道发育，增加小肠的吸收面积，维持小肠黏膜形态的完整性，其效果优于抗生素。日粮中添加包被肉桂油上调了肉鸡空肠、回肠黏膜中咬合蛋白的mRNA表达量及肉鸡回肠密封蛋白-1的表达水平，增强了肠道黏膜的功能[54]。白藜芦醇通过降低热休克蛋白的表达，抑制核转录因子κB信号通路并减少炎性细胞因子IL-1β、白细胞介素-4（IL-4）、白细胞介素-6（IL-6）和TNF-α的水平，促进紧密连接相关蛋白密封蛋白-1和闭合小环蛋白mRNA的表达，缓解热应激对肠道损害，保护肠道屏障[55]。3.3天然植物活性成分对肉鸡肠道组织形态的影响小肠结构与功能的完整性显著影响机体消化系统的功能，关系到机体对营养物质的消化、吸收与转运，其中与肠道生理相关的小肠绒毛高度和隐窝深度是衡量肠道功能的重要指标[56]。小肠吸收营养物质能力与肠绒毛长度有关，肠道绒毛长可促进养分吸收，增强小肠吸收能力，反之则吸收能力减弱。隐窝深度是反映肠道上皮细胞生成率的主要标志，肠道绒毛高度和隐窝深度的比值（V/C）能够反映小肠综合功能[57]。研究表明，穗花杉双黄酮能够降低小肠炎性TNF-α的表达，缓解坏死性肠炎导致的肠道损伤[58]。日粮中添加连翘提取物连翘酯苷能够提高肉鸡十二指肠、空肠和回肠的绒毛高度，改善肠道形态，提高肉鸡对饲料的利用率，提高肉鸡的生产性能[59]。Ding等[60]研究发现，日粮中添加0.100~0.125 g/kg菊粉可提高鸡的十二指肠、空肠、回肠肠壁厚度、绒毛高度。Lü等[61]研究发现，日粮添加黄芪多糖可显著提高鸡十二指肠、空肠、回肠绒毛的高度和V/C。徐静等[62]研究发现，饮水中添加0.06 mL/L大蒜精油可提高鸡十二指肠绒毛高度以及回肠和十二指肠的V/C比值，改善肠道组织形态，增强鸡对营养物质的吸收和利用。3.4天然植物活性成分对肉鸡肠道菌群的影响肠道菌群是一个非常复杂且数目庞大的微生物生态系统。肠道菌群分为共生菌、条件致病菌、病原菌，能够帮助家鸡分解、吸收和转化饲料养分，确保能量供应[63]，还能够通过竞争性排斥抗菌化合物的产生和黏膜免疫系统的刺激，提高机体抵抗力，防止病原体侵害，维护肠道微生物生态系统的相对稳定，促进畜禽健康生长，提高生产率[64]。鸡肠道微生物群的多样性在很大程度上受鸡的日龄、品种、肠道部位和日粮的影响，且不同肠道部位微生物的组成差异很大[65]。Xiao等[66]研究发现，鸡小肠中存在915个微生物的操作分类单位（OTUs），分为13门，其中厚壁菌门（Firmicutes，70%）、拟杆菌门（Bacteroidetes，12.3%）和变形菌门（Proteobacteria，9.3%）占总数的90%。盲肠中的微生物主要是厚壁菌门和拟杆菌门，其次是变形菌门和放线菌门（Actinobacteria）。肠道微生物群落改变可影响鸡的饲料转化效率、生产力和健康情况[67]。天然植物活性成分能够促进有益菌生长，抑制有害菌繁殖，维持肠道微生态平衡[68]。研究表明，日粮中添加牛至精油可增加黄羽肉鸡肠道中厚壁菌门、梭状芽孢杆菌和乳杆菌属的相对丰度，降低普雷沃氏菌属（Romboutsia）的相对丰度[69]。何梦晓等[70]研究发现，日粮中添加茶多酚和茶皂素增加了盲肠乳酸杆菌数量，降低了大肠埃希菌数量，与抗生素组相比差异不显著。添加0.4 mL/L薰衣草精油降低了肉鸡回肠中致病性大肠杆菌的数量，增加了益生菌的数量[71]。添加牛至能够较好地调节肠道菌群的组成，降低了有害菌变形杆菌、克雷伯氏菌和葡萄球菌的丰度，提高有益菌乳酸杆菌、厚壁菌门、梭菌属的丰度[72-73]。Ju等[74]研究发现，杨梅提取物能够降低副伤寒沙门氏菌（Salmonella paratyphoid）、无害李斯特菌（Harmless listeria）、单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）、铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）等有害菌的菌群丰度。丝兰属提取物丝兰皂甙、多糖、丝兰酚等可优化肉鸡肠道菌群结构，改善肉鸡肠道健康[75]。综上所述，日粮中添加天然植物活性成分可调控鸡的肠道菌群，并维持肠道黏膜完整性，提高肠道特异性免疫，从而阻止病原菌入侵肠道，促进鸡健康生长。4结论天然植物活性成分在改善畜禽生产性能、抗氧化、抗虫、抗病毒及促进养分消化方面具有重要作用，且作为抗生素替代品在调节肠道菌群结构、肠道免疫和机体细胞免疫方面发挥多种功效。随着“禁抗”时代到来，广泛开展天然植物活性成分对畜禽肠道免疫的影响及其调控机制研究，可促进天然绿色的抗生素替代品的研发及其应用，促进家禽养殖业的健康发展。