傲世皇朝账号注册！综述：应对家禽生产中的治疗挑战，特别关注散养和有机系统：控释递送系统（CRDS）的潜力
本综述深入探讨了在日益流行的散养和有机家禽生产模式中，由于抗生素使用受限、环境暴露增加及动物处理困难所带来的独特疾病管理挑战。文章系统评估了控释递送系统（CRDS）作为一种创新解决方案的潜力，该技术能通过延长治疗活性、保护生物活性物质（如药物、疫苗、植物源药物和益生菌）免受环境降解，并减少饲养压力和劳动力需求，从而为可持续家禽生产提供支持。尽管CRDS在应用上面临稳定性、剂量标准化及环境暴露等挑战，但其与自动化技术结合的前景广阔，亟待多学科合作推动。
全球人口预计到2050年将达到97亿，这对食品系统提出了前所未有的要求，也放大了对可持续家禽生产的需要。出于对动物福利和环境可持续性的消费需求，散养和有机家禽养殖日益普及。然而，这些系统在治疗策略、生物活性物质的环境暴露及其降解方面提出了独特挑战。散养和有机系统为家禽提供了重要的福利优势，例如户外活动、表达自然行为，但开放环境也增加了鸡群接触多种病原体的风险。
户外环境使鸡群直接接触土壤、植被和自然水源，这些是环境细菌、寄生虫和其他微生物的储库。例如，沙门氏菌（
）等食源性和土壤源性病原体在散养系统中更为普遍。此外，禽流感、新城疫等病毒性疾病通过接触野生鸟类更易传播，寄生虫感染如球虫病（由艾美球虫
与气候受控的传统舍饲系统不同，散养家禽暴露于自然环境的温度波动、季节气候变化等应激因素，这可能损害免疫功能，增加对感染的易感性。例如，热应激会损害肠道屏障功能，加剧沙门氏菌肠道炎（
开放环境增加了与野生鸟类、啮齿动物、昆虫的接触机会，这些都可能是传染源的携带者。尽管强化的生物安全措施有助于降低风险，但开放系统固有的特性使得完全控制病原体接入具有挑战性。
有机家禽生产受严格标准监管，禁止使用合成化学物质、抗生素、激素和某些驱虫药。例如，美国农业部（USDA）国家有机计划规定，使用过抗生素等禁用物质治疗的禽类必须取消有机认证。这迫使生产者依赖预防性策略，如加强生物安全、靶向疫苗接种程序、使用植物化学物质和营养补充剂。
通过饮水或饲料进行群体给药是家禽的常用方法，但由于个体饮水采食量差异、环境因素导致药物降解（如四环素类对高温高湿敏感）以及家禽从自然环境中获取其他食物来源，导致个体摄入剂量不一致。这可能导致部分禽类未达到治疗水平，而另一些则摄入过量，引发毒性或加剧抗菌素耐药性（AMR）问题。
散养家禽活动性强、分布分散，使得个体接种疫苗或给药劳动强度大、成本高，且抓捕过程会引起家禽的生理应激（如激活下丘脑-垂体-肾上腺轴，皮质酮水平升高），影响免疫功能和生长性能。
控释递送系统（CRDS）通过将生物活性物质分散或包封在聚合物或其他辅料基质中，作为保护屏障，防止突释和降解，从而控制生物活性物质在较长时间内缓慢释放。这种系统可以增强生物活性物质的稳定性，延长治疗活性，减少给药频率。
已有研究报道了用于家禽的多种CRDS形式，包括凝胶、微胶囊、纳米胶囊和纳米颗粒。例如，可注射的海藻酸盐凝胶用于延长水杨酸钠的递送；纳米胶囊用于香芹酚和反式肉桂醛的递送；纳米颗粒用于阿莫西林或疫苗（如封装在壳聚糖纳米颗粒中的传染性支气管炎病毒BR-I基因型毒株）的控释。对于散养系统，颗粒型CRDS（如微球、微囊）更适合通过饲料或饮水进行大规模群体给药，避免个体处理。甚至可以考虑与自动化系统（如无人机）结合，通过气溶胶途径给药。
植物源药物（如草药、香料、精油）作为抗生素替代品受到关注，具有生长促进、抗菌等特性。然而，其活性成分（如生物碱、萜类、多酚）易受温度、湿度、微生物污染和挥发的影响而降解。将植物源药物制成CRDS（例如纳米乳剂控释系统用于丁香花蕾和肉桂叶精油），可以保护活性成分，提高在饲料或饮水中的稳定性，确保长期疗效。但目前缺乏标准化的质量监管框架。
）可通过调节肠道菌群、抑制病原体、增强免疫反应等促进家禽健康。挑战在于确保益生菌从储存到靶向肠道定植过程中的存活率。CRDS技术，特别是微囊化（如海藻酸盐微囊）和纳米技术（如壳聚糖-海藻酸盐纳米颗粒），可以保护益生菌免受胃肠道pH波动（从腺胃pH≈2到远端肠道pH≈9）和环境应激的影响，提高其存活率和定植效果。研究表明，封装益生菌能更好地耐受胃肠道环境，并对沙门氏菌（
CRDS在实现长效治疗策略、减少人和环境暴露方面潜力巨大，但完全消除降解和环境暴露仍不现实。过量摄入可能导致疗效不佳或毒性问题。植物源药物和益生菌单独控制寄生虫感染可能效果有限。抗菌物质（无论合成或植物来源）的渗漏可能助长耐药菌株发展。需要更全面的毒代动力学研究。未来，CRDS需与自动化、隔离饲喂系统集成，以实现精准给药。开发非浸出性抗菌剂（如接触杀菌型）的CRDS，或结合孵化前干预（如蛋内递送），个体化给药，也是减少风险的方向。
面对全球人口增长及向散养和有机家禽系统的转变，亟需创新治疗策略以控制疾病和寄生虫，同时确保可持续性。控释递送系统（CRDS）具有减少劳动力、降低动物应激、减少给药频率等优势，并能改善益生菌向肠道的递送。然而，稳定性问题、药物残留和摄入不均等挑战依然存在。优化CRDS需要将其与自动化、隔离饲喂技术相结合，以实现精准给药和最小化环境暴露。克服这些挑战需要基础研究和应用转化并重，以及兽医学、药物制剂学、微生物学、化学和监管机构等多学科的紧密合作。