沙門氏菌的生物科技防治法

產製過程中完善的管理措施是降低病菌數量及防止散播的不二良方，過去二十五年來，許多專家學者不斷致力於研究防治沙門氏菌的方法，然而不知何故，沙門氏菌感染的事件不但未漸減少反見增加，一般人都歸咎於現今家畜家禽的高密度飼養，對環境造成緊迫是致使沙門氏菌和其他病原菌愈發嚴重的主要原因，然而這些越多的事件也許只是一個現代病菌分離技術較過去更為精確的指標，而非環境中病原數量的增加；流行病學家與新聞媒體對疫病爆發有較過去更為深入且廣泛的報導，也使得消費者日漸重視此類事件。

事實上，上述因素均是影響病原菌事件增多的原因，其中應注意的是，禽畜群乃經由各種途徑感染病原菌，而控制病原菌最好的方法即是阻絕此種有機體的傳播，例如病原菌可經由被糞便污染的水源、廢棄物或飼料傳遞繼代，S. gallinarum在糞中存活可以長達一個月以上，在屠體內可以更久；S . pullorum則可經由家禽親代生殖系統(卵巢)傳遞給新生雛禽，僅少部份雛禽能存活並成長至成熟期，此類病禽的產蛋率通常很低，但受感染的蛋則佔少數。

雖然人人對沙門氏菌的防治均有共識，然此若是一件容易的工作，則人人早就高枕無憂了。沙門氏菌的感染發生與下列因子相關：動物自體免疫能力、病菌數量、是否屬於惡性病菌及病菌的血清型。某些措拖已能有效降低或消滅沙門氏菌的感染發生，但這些措施必須在配合環境同時的改善下，才能發揮作用，來自環境的緊迫、不當的飼料營養、不良的衛生條件、高度動物飼養密度等，都是影響沙門氏菌防治的重要因素。病原菌散播的方式太多種，沒有任何一種方法能夠一次解決所有的問題，廣效抗生素的廣泛用效果不一，許多飼養者也在憂心抗藥性病菌日多的考量下，開始添加抗生素於動物飼料中以為預防。有些人認為最終的方法是在食品包裝後，進行放射線消毒，這也許對消費者言之是最佳的食品微生物控制法，對於生產者而言，卻毫無控制病原滋生和降低死亡率的優點。

大眾關心的焦點與放射線處理無法去除金黃色葡萄球菌毒素(Straphy lococci aureus)的事實，都一樣於事無補，真正留待生產者去做的工作尚有許多：提前將仔豬離乳可儘早遠離來自母豬的傳染，提高飼料打粒的溫度、利用丙酸等有機酸將飼料及水進行酸化、及早發現並移除可能帶原的動物、改進設備的衛生條件以及藉著營養方式，添加寡醣或競爭性排除培養產製品(Competivive exclusion，CE)來調控動物的消化道。利用CE產製品與寡醣類(Oligosaccharide)的方法理論早就建立的很完整，單一種、二種或三種的乳酸菌(Lactic acid bacteria，LAB)組合在控制病原菌試驗已獲成效，研究專家更發現如要進一步對抗腸內某些病菌，非乳酸菌類的細菌也可利用為飼料添加劑，目前發現枯草桿菌(Bacillus subtilis)由於較乳酸菌形成孢子的能力強，更強的熱耐受性更適合作為飼料的添加劑。然而枯草菌屬在生長性能的試驗中並非一直都有很好的表現，有些試驗則肯定耳增加仔豬存活率的能力，其作用的機制則與蛋白多醣類(Peptidoglycan)、寡糖類所引起的非特異性免疫反應相似。最近則有更新的CE產製品與涉及寡醣類的研究發表。

Spring(1995)的報告中指出，人為接種Salmonella typhimurium的試驗雞隻如飼以添加了甘露聚醣(Mannan oligosaccharide，MOS)的飼糧，較不添加者之S. typhimurium菌數為低；進一步研究顯示MOS對接種S. dublin和E. coli的試驗雞也有同樣顯著的效果。利用MOS來控制病菌感染與利用單醣類如乳糖、甘露糖來降低感染機率的結果相較之下，卻有其獨特之處。

MOS的試驗結果涉及數點和乳糖相似的機制：腸道pH值的降低與腸內揮發性脂肪酸組成的變化，另外也可能藉由佔據病原菌體上的甘露糖特異性接受器(Mannose specific receptor)，而阻絕病菌藉以附著於腸道上皮細胞。在針對更複雜的碳水化合物果寡醣(Fructooligosaccharide，FOS)所進行的消化道營養調控試驗中，Oyarzabal與其同僚發現沙門氏菌屬不能利用純化的FOS製品，卻能生長於某種商業化製備的FOS產品，他同時建議同時添加乳酸菌與欲飼糧中以為更有效控制沙門氏菌的方法。表一的試驗證明人為接種S. typhimurium的家禽可因FOS或CE培養品的添加而降低沙門氏菌的殖入數量(Colonization)，僅僅使用FOS對減少沙門氏菌數量只有一點點效果，如將FOS與CE培養品一起添加，對於排除沙門氏菌則有加成的效果(表1)。

試驗處理	接種比率(％)	陽性反應雞數
無	10⁶	47.5
FOS	10⁶	36.4
CE	10⁶	43.5
CE＋FOS	10⁶	10.5
無	10⁹	95.5
FOS	10⁹	87.0
CE	10⁹	60.9
CE＋FOS	10⁹	19.0

為評估不同彎型桿菌的防治方法，許多研究結果顯示家禽盲腸是沙門氏菌和彎型桿菌的主要寄居部位，彎型桿菌的菌落主要住在十二脂腸腺窩處，而非微絨毛處，空腸彎型桿菌(C. jejuni)常被一種高分子、具黏性的糖蛋白─黏蛋白(Mucin)所吸引，後者正是唾液、胃液及腸液的主要成份之一，並具有潤滑及保護消化道壁的功能。空腸彎型桿菌即是被黏蛋白與黏蛋白的主成分L-fucose吸引，並利用其為生長所需的主要養分；由此發展出抑制彎型桿菌的方法是利用培養於黏蛋白上的細菌萃出物，生成抗彎型桿菌的代謝產物，此一系列試驗中，試驗雞隻在第一日先以口服帶有抗彎型桿菌活性的盲腸萃出物，七日後再以人為接種C.jejuni，表2顯示這種置備品對彎型桿菌的殖入有預防的效果。Schoeni and Wang(1994)的試驗結果也顯示飼糧中添加甘露糖的雞隻，彎型杆菌殖入的數量顯著的較少；為了解MOS是否也能對彎型杆菌產生相同的效果，類似試驗正積極進行中。

自健康成熟雞隻所分離出的微生物混合培養品，如經確定無特殊病原者，對於防治家禽不受到沙門氏菌與彎型桿菌感染有很大的功效。應用這類培養品是為了提供家禽腸道一個快速且持久的健康微生物群，其理論源於人們發現同樣暴露在病原菌的環境下，成熟健康的雞隻總是較年輕者不易受到病菌侵害，且年輕雞隻體內多變動的微生物群落不若成雞來的穩定。

此類未經純化的培養品由於其可能遭受諸多國家的限制，至今仍在努力進一步精確的確認之；但目前這些培養混合物在無論在分析、定量以及持續自一種培養品中複製出各種相同種類菌的方法上均有困難，許多試驗發現對雛禽很理想的某一特定培養品，而後卻發現大量生產須考慮與小規模發酵全然不同的條件和規則。基於上述原因，許多在文獻中非常成功的培養品在進行商業化生產時都落得失敗，許多已完成的試驗證明，家禽處理以CE培養品者，均能顯著降低病菌的值入數量，試驗結果以每隻給予10⁷─10⁸CFU的劑量最有效。就我們的經驗而言，則發現給予CE培養品的雞隻較對照組少45％的感染率，同時，沙門氏菌的殖入數量也較之降低100至1000倍之多(表3)。

處理	陽性反應雞數	陽性反應雞數沙門氏菌濃度^#
對照組 CE培養品	20／20 11／20	5.33 2.23
^#Log CFU／毫升盲腸萃出物

前述沒有任何一種方法能夠百分之百的解決問題，但不表示我們沒有獲得任何進步；一項在1990與1995年進行的孵化肉雞調查中，1990年間沙門氏菌陽性的雞隻由91％至67％不等，而1995年間的發生率僅有52％至13％。作者認為這應歸功於更積極的管理措施、更有效的衛生消毒化學藥品的使用、通風系統的改善，而控制禽畜群飼料中病原菌的傳播與感染之種種方法，更是功不可沒，利用有機酸、寡糖類與CE培養品都已成功做為減少某些病原菌的工具。未來重大的挑戰仍在於發展出能對動物、對消費者有最大嘉惠的病菌控制方法。

預防性菌培養品	對照組細菌殖入比例	試驗組細菌殖入比例	對照組每克盲腸萃出物菌株形成數	試驗組每克盲腸萃出物菌株形成數
9種菌株混合	58.52％	20.23％	2.28	1.32
3種菌株混合	48.48％	15.06％	2.20	1.40
單一菌株	51.64％	20.93％	2.87	2.07