替抗在畜禽養殖業中的研究進展

　　摘要：飼用抗生素中促生長劑所帶來的殘留及抗藥性問題，給畜禽養殖業帶來經濟損失，給人類食品安全及健康帶來安全隱患。飼料禁抗給畜禽養殖行業帶來挑戰和契機。研發綠色、環保的抗生素替代品已成為當務之急。文章就目前市場常見的幾種抗生素替代品在畜禽養殖業中的研究進展進行綜述，并對應用中出現的問題提出建議，為抗生素替代品的合理利用提供參考。

　　關鍵詞：禁抗;替代品;畜禽養殖

　　抗生素是一類用于治療細菌、病毒及微生物導致的疾病的代謝物或類似物，是1種能夠干擾其他生物細胞發育功能的化學物質[1]。隨著養殖企業中飼用抗生素的頻繁使用，抗生素所帶來的細菌耐藥性增強、環境污染嚴重等問題日益嚴峻[2-4]，甚至引發食品安全問題。抗生素在飼料中的不規范使用已經危及動物胃腸道健康。我國農業農村部已經頒發飼料生產企業停止生產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。飼料禁抗時代的到來給畜禽養殖行業帶來挑戰和契機，尋求環保、綠色、有機、高效的抗生素替代品成為目前飼料養殖領域的熱點話題[5]。

　　畜牧業職稱論文： 加強畜牧獸醫隊伍建設促進畜牧業發展

　　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、微生態制劑、酶制劑、氧化鋅、核苷酸、生物活性肽等。抗生素的替代品在畜禽養殖中的應用效果良好，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用效果進行綜述，并對替抗過程中出現的問題提出建議，為后續研究提供參考。

　　1酸化劑

　　1.1酸化劑作用機理

　　酸化劑是1種安全、高效的具有酸化、抗菌、促生長、改善動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酸、有機酸和復合酸制劑。酸化劑的作用包括兩個方面：第一，降低動物胃腸道pH值、調節消化酶的活性;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]。飼料中常見的有機酸化劑分為保護性和抑制性兩類。酸化劑通過降低胃腸道環境的pH值參與機體能量代謝，破壞細菌細胞膜，干擾細菌物質代謝和DNA合成等過程達到抑菌目的。在畜禽飼料中應用較多的無機酸包括磷酸、鹽酸和硫酸。

　　研究表明，磷酸對畜禽生長性能表現出積極效應[7]，但硫酸和鹽酸對改善畜禽的生長性能效果并不明顯，會影響體內鈣的代謝平衡，對動物骨骼發育等產生負面影響[8]。有機酸化劑存在經濟成本高、添加劑量大的問題;無機酸化劑存在腐蝕性強和功能較為單一等缺陷。復合酸化劑由特定的有機酸和無機酸復合而成，可以改善單一酸化劑存在的問題。復合酸化劑各成分之間的協同作用可以使使用效果最大化，且優于單一酸化劑。

　　1.2酸化劑在畜禽生產中的應用

　　酸化劑在調節胃腸道各種消化酶活性、促進相關益生菌高效增殖、調控糖類、蛋白質及核酸等物質代謝方面作用良好。酸化劑可以顯著改善畜禽的生長性能[9]，增強免疫力和抗氧化能力[10]，同時改善腸道菌群結構[11]。研究表明，飼糧添加有機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體免疫功能。冷向軍等[14-15]研究發現，機體內添加酸化劑會導致酸中毒，對仔豬的生產性能及體內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作用。但是，酸化劑在應用過程中需要控制使用量并規范使用方法，最大限度地減緩其對腸道的損傷。

　　目前，酸化劑是飼料行業中應用最為廣泛的抗生素替代品。王銘洋等[16]研究發現，添加飲水型酸化劑能夠增強蛋雞機體免疫力，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。程遠之等[17]研究發現，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機體免疫功能，并通過增加抗氧化酶及免疫球蛋白活性增強斷奶仔豬抗氧化能力和機體免疫力。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用表現出不同的效果。

　　2植物提取物

　　2.1植物提取物作用機理植物提取物是利用適當溶劑和方法從植物(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[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，組成成分復雜，大致可以歸納為兩類：一類是生物活性物質，如黃酮、酚類等;另一類是營養物質，如糖類、氨基酸、蛋白質。植物提取物具有促進機體代謝、增強免疫力、改善畜產品品質、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，在動物產品中殘留較少，對生態環境保護以及動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，提高動物的抗氧化酶活性，緩解氧化應激對動物的損傷。因此，植物提取物具有較高的開發潛力和研究價值。

　　2.2植物提取物在畜禽生產中應用植物提取物飼料添加劑在改善動物體質、提高機體免疫力方面效果顯著，在疾病治療方面有很大的應用前景。植物提取物能夠清除或抑制腸道相關病原菌、改善動物腸道的內環境[19]，促進腸道發育[20]，提高腸道功能，改善動物的生產性能[21]。

　　隋明靜[22]研究發現，植物提取物中的化學活性物質在動物胃腸道微生物菌群平衡、腸道發育健康、營養物質代謝等方面發揮關鍵作用。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菌的繁殖和殺滅細菌活性，提高黃羽肉雞日增重及飼料報酬。胡文琴等[24]研究發現，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(EPI)，顯著降低料重比，對肉雞生產性能具有促進作用。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。

　　周業飛等[26]研究發現，復合植物提取物對改善蛋品質、免疫功能和生產性能有積極的促進作用。研究發現，在哺乳期母豬飼糧添加一定量金銀花和黃芩的復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，金銀花和黃芩的復合植物提取物可以顯著改善母豬的生產性能和繁殖性能，母豬和仔豬的免疫力大幅度增強，適宜添加量為750mg/kg。因此，植物提取物在畜禽養殖業的應用效果及潛在價值高。目前，研發質量穩定、綠色環保、效果穩定的植物提取物仍是科研工作者探索的重點。

　　3抗菌肽

　　3.1抗菌肽作用機理

　　抗菌肽(ABPs)又稱抗微生物肽或者宿主防御肽，是自然界長期進化形成的由生物體誘導產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總稱。抗菌肽是宿主天然防御的重要參與者，屬于機體第一道免疫防線，在抵抗外來病原菌及微生物入侵方面發揮關鍵作用。抗菌肽具有穩定、水溶性好、對高等動物正常細胞幾乎無害的特點[30]。

　　抗菌肽源自植物、昆蟲、動物、兩棲動物、細菌和病毒。不同種類抗菌肽的結構、氨基酸組成及長度差異很大，但特征相同，如熱穩定性較高、耐酸堿、具有較強廣譜抗菌活性、C-末端酰胺化、中間部分富含脯氨酸等。抗菌肽對細菌的作用機制主要體現在細胞膜損傷機制[31-32]和細胞內作用機制[33]。抗菌肽抑菌方式與細菌細胞膜的結構、性質以及抗菌肽所含的氨基酸組成有著密不可分的關系。

　　3.2抗菌肽在畜禽生產中的應用

　　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、無毒副作用、低耐藥性等特性，是哺乳動物防御體系的關鍵屏障。對畜禽促生長、抗氧化、保健和疾病治療方面發揮著重要的作用[34-35]。

　　李永新等[36]研究發現，添加抗菌肽可以顯著增加母豬產仔數、分娩率、斷奶成活率及經濟效益，顯著降低仔豬的腹瀉率及弱仔率。宋瓊莉等[37]研究發現，飼糧中添加不同濃度梯度抗菌肽復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;抗菌肽可通過調節堿性磷酸酶、谷草轉氨酶活性促進營養物質代謝。郭忠欣等[38]研究發現，添加不同濃度的抗菌肽能夠不同程度地增強機體免疫功能，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]研究發現，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，能夠有效地調節瘤胃微生物發酵模式。Ren等[40]研究發現，添加抗菌肽能夠提高飼料利用率，改善山羊的生長性能，并有效地調節瘤胃微生物結構、總揮發性脂肪酸和消化酶的組成。陳憧[41]研究發現，山羊飼糧中添加復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胞免疫能力。抗菌肽具有獨特的抑菌機制，使細菌不易產生耐藥性，對抗生素耐藥型菌也展現出良好的抑菌效果，有望成為抗生素的替代品。

　　4展望

　　近年來，市場上出現一些飼用抗生素替代品，部分產品具有一定的應用效果。但是，在替抗產品使用過程中也存在諸多問題，主要集中在以下四個方面：第一，部分替抗產品存在活性低、抗逆性弱的現象;第二，替抗產品之間的互作作用機制及關系不明確;第三，替抗產品缺乏科學、系統、合理的實施方案，替抗產品針對性不強及應用效果不穩定;第四，監控體系并不完善。針對上述問題，提出建議如下：在現有理論的基礎上，結合現代生物技術應用于替抗產品的研發與生產，解決替抗產品活性低、抗逆性弱等關鍵問題;深入挖掘替抗產品作用機理以及相互之間的關系，盡可能研發出高效、穩定、專一的替抗產品;盡快完善建立科學合理的替抗產品或無抗營養策略方案，確保動物養殖、疾病控制等環節呈現良好態勢;形成一套科學、有效的替抗方案。

　　參考文獻：

　　[1]BidleKD,FalkowskiPG.Celldeathinplanktonic,photosyntheticmicroorganisms[J].NatureReviewsMicrobiology,2004,2(8):643-655.

　　[2]劉秀玲，盧靜義.抗生素在畜牧業中的應用現狀及其潛在危害分析[J].獸醫導刊，2012(2)：46-47.

　　[3]胡秀香.畜牧生產中濫用抗生素對人類的影響[J].中國畜禽種業，2016，12(9)：36-37.

　　[4]張利珍.抗生素殘留危害及預防措施[J].畜牧獸醫科學：電子版，2019(5)：54-55.

　　[5]中華人民共和國農業農村部.中華人民共和國農業農村部公告第194號[J].浙江畜牧獸醫，2020，45(1)：28.

　　[6]潘寶海，孫冬巖，孫笑非，等.有機酸化劑在畜牧養殖業中的應用研究進展[J].飼料研究，2019，42(11)：119-121.

　　作者：孫武1，2馬世科1，2*王書祥1，3

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