替抗在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中的研究進(jìn)展

　　摘要：飼用抗生素中促生長劑所帶來的殘留及抗藥性問題，給畜禽養(yǎng)殖業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失，給人類食品安全及健康帶來安全隱患。飼料禁抗給畜禽養(yǎng)殖行業(yè)帶來挑戰(zhàn)和契機(jī)。研發(fā)綠色、環(huán)保的抗生素替代品已成為當(dāng)務(wù)之急。文章就目前市場常見的幾種抗生素替代品在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，并對應(yīng)用中出現(xiàn)的問題提出建議，為抗生素替代品的合理利用提供參考。

　　關(guān)鍵詞：禁抗;替代品;畜禽養(yǎng)殖

　　抗生素是一類用于治療細(xì)菌、病毒及微生物導(dǎo)致的疾病的代謝物或類似物，是1種能夠干擾其他生物細(xì)胞發(fā)育功能的化學(xué)物質(zhì)[1]。隨著養(yǎng)殖企業(yè)中飼用抗生素的頻繁使用，抗生素所帶來的細(xì)菌耐藥性增強(qiáng)、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題日益嚴(yán)峻[2-4]，甚至引發(fā)食品安全問題�？股�素在飼料中的不規(guī)范使用已經(jīng)危及動(dòng)物胃腸道健康。我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部已經(jīng)頒發(fā)飼料生產(chǎn)企業(yè)停止生產(chǎn)含有促生長類藥物飼料添加劑(中藥類除外)的商品飼料的通知。飼料禁抗時(shí)代的到來給畜禽養(yǎng)殖行業(yè)帶來挑戰(zhàn)和契機(jī)，尋求環(huán)保、綠色、有機(jī)、高效的抗生素替代品成為目前飼料養(yǎng)殖領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題[5]。

　　畜牧業(yè)職稱論文： 加強(qiáng)畜牧獸醫(yī)隊(duì)伍建設(shè)促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展

　　目前，市場上常見的抗生素替代品包括酸化劑、植物提取物、抗菌肽、益生菌、微生態(tài)制劑、酶制劑、氧化鋅、核苷酸、生物活性肽等�？股�素的替代品在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用效果良好，但也存在一些問題。文章就市場上常見的幾種抗生素替代品酸化劑、植物提取物、抗菌肽在畜禽生長性能、免疫、抗氧化以及腸道健康等方面的應(yīng)用效果進(jìn)行綜述，并對替抗過程中出現(xiàn)的問題提出建議，為后續(xù)研究提供參考。

　　1酸化劑

　　1.1酸化劑作用機(jī)理

　　酸化劑是1種安全、高效的具有酸化、抗菌、促生長、改善動(dòng)物腸道健康等功能的飼料添加劑。酸化劑按照成分不同可以分為無機(jī)酸、有機(jī)酸和復(fù)合酸制劑。酸化劑的作用包括兩個(gè)方面：第一，降低動(dòng)物胃腸道pH值、調(diào)節(jié)消化酶的活性;第二，抑制消化道及飼糧中病原菌的大量增殖、減少有害微生物的入侵[6]。飼料中常見的有機(jī)酸化劑分為保護(hù)性和抑制性兩類。酸化劑通過降低胃腸道環(huán)境的pH值參與機(jī)體能量代謝，破壞細(xì)菌細(xì)胞膜，干擾細(xì)菌物質(zhì)代謝和DNA合成等過程達(dá)到抑菌目的。在畜禽飼料中應(yīng)用較多的無機(jī)酸包括磷酸、鹽酸和硫酸。

　　研究表明，磷酸對畜禽生長性能表現(xiàn)出積極效應(yīng)[7]，但硫酸和鹽酸對改善畜禽的生長性能效果并不明顯，會(huì)影響體內(nèi)鈣的代謝平衡，對動(dòng)物骨骼發(fā)育等產(chǎn)生負(fù)面影響[8]。有機(jī)酸化劑存在經(jīng)濟(jì)成本高、添加劑量大的問題;無機(jī)酸化劑存在腐蝕性強(qiáng)和功能較為單一等缺陷。復(fù)合酸化劑由特定的有機(jī)酸和無機(jī)酸復(fù)合而成，可以改善單一酸化劑存在的問題。復(fù)合酸化劑各成分之間的協(xié)同作用可以使使用效果最大化，且優(yōu)于單一酸化劑。

　　1.2酸化劑在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　酸化劑在調(diào)節(jié)胃腸道各種消化酶活性、促進(jìn)相關(guān)益生菌高效增殖、調(diào)控糖類、蛋白質(zhì)及核酸等物質(zhì)代謝方面作用良好。酸化劑可以顯著改善畜禽的生長性能[9]，增強(qiáng)免疫力和抗氧化能力[10]，同時(shí)改善腸道菌群結(jié)構(gòu)[11]。研究表明，飼糧添加有機(jī)酸可以抑制有害菌增殖，改善仔豬生長性能和腸道健康[12]。

　　Li等[13]研究表明，在高消化率的飼糧添加酸化劑并未很好地改善仔豬的生長性能以及機(jī)體免疫功能。冷向軍等[14-15]研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)體內(nèi)添加酸化劑會(huì)導(dǎo)致酸中毒，對仔豬的生產(chǎn)性能及體內(nèi)酸堿平衡具有顯著影響，添加檸檬酸鈉或小蘇打可以有效緩解酸中毒趨勢;添加復(fù)合酸可以極顯著改善十二指腸中淀粉酶及胰蛋白酶活性，對胃腸道中胃蛋白酶活性和胃酸分泌具有顯著促進(jìn)作用。但是，酸化劑在應(yīng)用過程中需要控制使用量并規(guī)范使用方法，最大限度地減緩其對腸道的損傷。

　　目前，酸化劑是飼料行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的抗生素替代品。王銘洋等[16]研究發(fā)現(xiàn)，添加飲水型酸化劑能夠增強(qiáng)蛋雞機(jī)體免疫力，提升血液和肝臟抗氧化能力，緩解蛋雞肝臟損傷和產(chǎn)蛋前期腎臟損傷，能夠降低蛋雞血清甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平。程遠(yuǎn)之等[17]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧添加磷酸型或乳酸型酸化劑均能夠顯著改善仔豬生長性能和增強(qiáng)機(jī)體免疫功能，并通過增加抗氧化酶及免疫球蛋白活性增強(qiáng)斷奶仔豬抗氧化能力和機(jī)體免疫力。上述研究表明，酸化劑在改善畜禽生長性能和腸道健康等方面效果顯著。因作用方式和特性的不同，酸化劑在畜禽中的應(yīng)用表現(xiàn)出不同的效果。

　　2植物提取物

　　2.1植物提取物作用機(jī)理植物提取物是利用適當(dāng)溶劑和方法從植物(如中草藥等)中提取加工而獲得的具有特定生物活性和功能的物質(zhì)[18]。因種植的地域、植物的品種及提取部位的不同，不同植物提取物的含量和活性成分存在較大差異。

　　植物提取物主要包括多糖類、多酚類、皂苷類、黃酮類、植物精油和氨基酸類等。植物提取物來源廣泛，組成成分復(fù)雜，大致可以歸納為兩類：一類是生物活性物質(zhì)，如黃酮、酚類等;另一類是營養(yǎng)物質(zhì)，如糖類、氨基酸、蛋白質(zhì)。植物提取物具有促進(jìn)機(jī)體代謝、增強(qiáng)免疫力、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、抑菌殺蟲等功能。植物提取物具有耐藥性小、有效成分易降解等特點(diǎn)，在動(dòng)物產(chǎn)品中殘留較少，對生態(tài)環(huán)境保護(hù)以及動(dòng)物胃腸道健康具有重要意義。植物提取物可以清除多余的自由基，提高動(dòng)物的抗氧化酶活性，緩解氧化應(yīng)激對動(dòng)物的損傷。因此，植物提取物具有較高的開發(fā)潛力和研究價(jià)值。

　　2.2植物提取物在畜禽生產(chǎn)中應(yīng)用植物提取物飼料添加劑在改善動(dòng)物體質(zhì)、提高機(jī)體免疫力方面效果顯著，在疾病治療方面有很大的應(yīng)用前景。植物提取物能夠清除或抑制腸道相關(guān)病原菌、改善動(dòng)物腸道的內(nèi)環(huán)境[19]，促進(jìn)腸道發(fā)育[20]，提高腸道功能，改善動(dòng)物的生產(chǎn)性能[21]。

　　隋明靜[22]研究發(fā)現(xiàn)，植物提取物中的化學(xué)活性物質(zhì)在動(dòng)物胃腸道微生物菌群平衡、腸道發(fā)育健康、營養(yǎng)物質(zhì)代謝等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。劉旭晨[23]研究表明，使用植物提取物飼料添加劑可以通過有效抑制致病性細(xì)菌的繁殖和殺滅細(xì)菌活性，提高黃羽肉雞日增重及飼料報(bào)酬。胡文琴等[24]研究發(fā)現(xiàn)，添加不同梯度的植物提取物均可以顯著增加歐洲肉雞效益指數(shù)(EPI)，顯著降低料重比，對肉雞生產(chǎn)性能具有促進(jìn)作用。李成洪等[25]研究表明，添加植物提取物能夠顯著提高日增重，顯著降低料肉比、腹瀉率。

　　周業(yè)飛等[26]研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合植物提取物對改善蛋品質(zhì)、免疫功能和生產(chǎn)性能有積極的促進(jìn)作用。研究發(fā)現(xiàn)，在哺乳期母豬飼糧添加一定量金銀花和黃芩的復(fù)合植物提取物可以提高哺乳母豬的采食量，降低母豬哺乳期的背膘損失，增加仔豬斷奶窩重[27-28]。劉燕等[29]研究表明，金銀花和黃芩的復(fù)合植物提取物可以顯著改善母豬的生產(chǎn)性能和繁殖性能，母豬和仔豬的免疫力大幅度增強(qiáng)，適宜添加量為750mg/kg。因此，植物提取物在畜禽養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用效果及潛在價(jià)值高。目前，研發(fā)質(zhì)量穩(wěn)定、綠色環(huán)保、效果穩(wěn)定的植物提取物仍是科研工作者探索的重點(diǎn)。

　　3抗菌肽

　　3.1抗菌肽作用機(jī)理

　　抗菌肽(ABPs)又稱抗微生物肽或者宿主防御肽，是自然界長期進(jìn)化形成的由生物體誘導(dǎo)產(chǎn)生的一類具有對抗外源性病原體、廣譜殺菌、抗病毒、抗腫瘤、殺寄生蟲等活性的多肽類物質(zhì)總稱�？咕�肽是宿主天然防御的重要參與者，屬于機(jī)體第一道免疫防線，在抵抗外來病原菌及微生物入侵方面發(fā)揮關(guān)鍵作用�？咕�肽具有穩(wěn)定、水溶性好、對高等動(dòng)物正常細(xì)胞幾乎無害的特點(diǎn)[30]。

　　抗菌肽源自植物、昆蟲、動(dòng)物、兩棲動(dòng)物、細(xì)菌和病毒。不同種類抗菌肽的結(jié)構(gòu)、氨基酸組成及長度差異很大，但特征相同，如熱穩(wěn)定性較高、耐酸堿、具有較強(qiáng)廣譜抗菌活性、C-末端酰胺化、中間部分富含脯氨酸等。抗菌肽對細(xì)菌的作用機(jī)制主要體現(xiàn)在細(xì)胞膜損傷機(jī)制[31-32]和細(xì)胞內(nèi)作用機(jī)制[33]�？咕�肽抑菌方式與細(xì)菌細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及抗菌肽所含的氨基酸組成有著密不可分的關(guān)系。

　　3.2抗菌肽在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　抗菌肽具有天然抗菌、抗病毒、殺死寄生蟲、作用迅速、選擇性極強(qiáng)、無毒副作用、低耐藥性等特性，是哺乳動(dòng)物防御體系的關(guān)鍵屏障。對畜禽促生長、抗氧化、保健和疾病治療方面發(fā)揮著重要的作用[34-35]。

　　李永新等[36]研究發(fā)現(xiàn)，添加抗菌肽可以顯著增加母豬產(chǎn)仔數(shù)、分娩率、斷奶成活率及經(jīng)濟(jì)效益，顯著降低仔豬的腹瀉率及弱仔率。宋瓊莉等[37]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加不同濃度梯度抗菌肽復(fù)合添加劑可以顯著提高青腳麻雞的平均日采食量、平均日增重、血清總蛋白和白蛋白含量;抗菌肽可通過調(diào)節(jié)堿性磷酸酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶活性促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)代謝。郭忠欣等[38]研究發(fā)現(xiàn)，添加不同濃度的抗菌肽能夠不同程度地增強(qiáng)機(jī)體免疫功能，顯著改善肉雞的屠宰及生長性能，并確定抗菌肽最適添加比例為0.1%。

　　張智安等[39]研究發(fā)現(xiàn)，不同水平蜜蜂肽可以顯著提高湖羊平均日增重、降低料重比;提高瘤胃液乙酸比例，降低丙酸比例，能夠有效地調(diào)節(jié)瘤胃微生物發(fā)酵模式。Ren等[40]研究發(fā)現(xiàn)，添加抗菌肽能夠提高飼料利用率，改善山羊的生長性能，并有效地調(diào)節(jié)瘤胃微生物結(jié)構(gòu)、總揮發(fā)性脂肪酸和消化酶的組成。陳憧[41]研究發(fā)現(xiàn)，山羊飼糧中添加復(fù)合抗菌肽極大地提高了血清中免疫球蛋白含量，顯著提高抗氧化能力和紅細(xì)胞免疫能力�？咕�肽具有獨(dú)特的抑菌機(jī)制，使細(xì)菌不易產(chǎn)生耐藥性，對抗生素耐藥型菌也展現(xiàn)出良好的抑菌效果，有望成為抗生素的替代品。

　　4展望

　　近年來，市場上出現(xiàn)一些飼用抗生素替代品，部分產(chǎn)品具有一定的應(yīng)用效果。但是，在替抗產(chǎn)品使用過程中也存在諸多問題，主要集中在以下四個(gè)方面：第一，部分替抗產(chǎn)品存在活性低、抗逆性弱的現(xiàn)象;第二，替抗產(chǎn)品之間的互作作用機(jī)制及關(guān)系不明確;第三，替抗產(chǎn)品缺乏科學(xué)、系統(tǒng)、合理的實(shí)施方案，替抗產(chǎn)品針對性不強(qiáng)及應(yīng)用效果不穩(wěn)定;第四，監(jiān)控體系并不完善。針對上述問題，提出建議如下：在現(xiàn)有理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用于替抗產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)，解決替抗產(chǎn)品活性低、抗逆性弱等關(guān)鍵問題;深入挖掘替抗產(chǎn)品作用機(jī)理以及相互之間的關(guān)系，盡可能研發(fā)出高效、穩(wěn)定、專一的替抗產(chǎn)品;盡快完善建立科學(xué)合理的替抗產(chǎn)品或無抗?fàn)I養(yǎng)策略方案，確保動(dòng)物養(yǎng)殖、疾病控制等環(huán)節(jié)呈現(xiàn)良好態(tài)勢;形成一套科學(xué)、有效的替抗方案。

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　　作者：孫武1，2馬世科1，2*王書祥1，3

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