替抗在畜禽养殖业中的研究进展

　　摘要：饲用抗生素中促生长剂所带来的残留及抗药性问题，给畜禽养殖业带来经济损失，给人类食品安全及健康带来安全隐患。饲料禁抗给畜禽养殖行业带来挑战和契机。研发绿色、环保的抗生素替代品已成为当务之急。文章就目前市场常见的几种抗生素替代品在畜禽养殖业中的研究进展进行综述，并对应用中出现的问题提出建议，为抗生素替代品的合理利用提供参考。

　　关键词：禁抗;替代品;畜禽养殖

　　抗生素是一类用于治疗细菌、病毒及微生物导致的疾病的代谢物或类似物，是1种能够干扰其他生物细胞发育功能的化学物质[1]。随着养殖企业中饲用抗生素的频繁使用，抗生素所带来的细菌耐药性增强、环境污染严重等问题日益严峻[2-4]，甚至引发食品安全问题。抗生素在饲料中的不规范使用已经危及动物胃肠道健康。我国农业农村部已经颁发饲料生产企业停止生产含有促生长类药物饲料添加剂(中药类除外)的商品饲料的通知。饲料禁抗时代的到来给畜禽养殖行业带来挑战和契机，寻求环保、绿色、有机、高效的抗生素替代品成为目前饲料养殖领域的热点话题[5]。

　　畜牧业职称论文： 加强畜牧兽医队伍建设促进畜牧业发展

　　目前，市场上常见的抗生素替代品包括酸化剂、植物提取物、抗菌肽、益生菌、微生态制剂、酶制剂、氧化锌、核苷酸、生物活性肽等。抗生素的替代品在畜禽养殖中的应用效果良好，但也存在一些问题。文章就市场上常见的几种抗生素替代品酸化剂、植物提取物、抗菌肽在畜禽生长性能、免疫、抗氧化以及肠道健康等方面的应用效果进行综述，并对替抗过程中出现的问题提出建议，为后续研究提供参考。

　　1酸化剂

　　1.1酸化剂作用机理

　　酸化剂是1种安全、高效的具有酸化、抗菌、促生长、改善动物肠道健康等功能的饲料添加剂。酸化剂按照成分不同可以分为无机酸、有机酸和复合酸制剂。酸化剂的作用包括两个方面：第一，降低动物胃肠道pH值、调节消化酶的活性;第二，抑制消化道及饲粮中病原菌的大量增殖、减少有害微生物的入侵[6]。饲料中常见的有机酸化剂分为保护性和抑制性两类。酸化剂通过降低胃肠道环境的pH值参与机体能量代谢，破坏细菌细胞膜，干扰细菌物质代谢和DNA合成等过程达到抑菌目的。在畜禽饲料中应用较多的无机酸包括磷酸、盐酸和硫酸。

　　研究表明，磷酸对畜禽生长性能表现出积极效应[7]，但硫酸和盐酸对改善畜禽的生长性能效果并不明显，会影响体内钙的代谢平衡，对动物骨骼发育等产生负面影响[8]。有机酸化剂存在经济成本高、添加剂量大的问题;无机酸化剂存在腐蚀性强和功能较为单一等缺陷。复合酸化剂由特定的有机酸和无机酸复合而成，可以改善单一酸化剂存在的问题。复合酸化剂各成分之间的协同作用可以使使用效果最大化，且优于单一酸化剂。

　　1.2酸化剂在畜禽生产中的应用

　　酸化剂在调节胃肠道各种消化酶活性、促进相关益生菌高效增殖、调控糖类、蛋白质及核酸等物质代谢方面作用良好。酸化剂可以显著改善畜禽的生长性能[9]，增强免疫力和抗氧化能力[10]，同时改善肠道菌群结构[11]。研究表明，饲粮添加有机酸可以抑制有害菌增殖，改善仔猪生长性能和肠道健康[12]。

　　Li等[13]研究表明，在高消化率的饲粮添加酸化剂并未很好地改善仔猪的生长性能以及机体免疫功能。冷向军等[14-15]研究发现，机体内添加酸化剂会导致酸中毒，对仔猪的生产性能及体内酸碱平衡具有显著影响，添加柠檬酸钠或小苏打可以有效缓解酸中毒趋势;添加复合酸可以极显著改善十二指肠中淀粉酶及胰蛋白酶活性，对胃肠道中胃蛋白酶活性和胃酸分泌具有显著促进作用。但是，酸化剂在应用过程中需要控制使用量并规范使用方法，最大限度地减缓其对肠道的损伤。

　　目前，酸化剂是饲料行业中应用最为广泛的抗生素替代品。王铭洋等[16]研究发现，添加饮水型酸化剂能够增强蛋鸡机体免疫力，提升血液和肝脏抗氧化能力，缓解蛋鸡肝脏损伤和产蛋前期肾脏损伤，能够降低蛋鸡血清甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平。程远之等[17]研究发现，饲粮添加磷酸型或乳酸型酸化剂均能够显著改善仔猪生长性能和增强机体免疫功能，并通过增加抗氧化酶及免疫球蛋白活性增强断奶仔猪抗氧化能力和机体免疫力。上述研究表明，酸化剂在改善畜禽生长性能和肠道健康等方面效果显著。因作用方式和特性的不同，酸化剂在畜禽中的应用表现出不同的效果。

　　2植物提取物

　　2.1植物提取物作用机理植物提取物是利用适当溶剂和方法从植物(如中草药等)中提取加工而获得的具有特定生物活性和功能的物质[18]。因种植的地域、植物的品种及提取部位的不同，不同植物提取物的含量和活性成分存在较大差异。

　　植物提取物主要包括多糖类、多酚类、皂苷类、黄酮类、植物精油和氨基酸类等。植物提取物来源广泛，组成成分复杂，大致可以归纳为两类：一类是生物活性物质，如黄酮、酚类等;另一类是营养物质，如糖类、氨基酸、蛋白质。植物提取物具有促进机体代谢、增强免疫力、改善畜产品品质、抑菌杀虫等功能。植物提取物具有耐药性小、有效成分易降解等特点，在动物产品中残留较少，对生态环境保护以及动物胃肠道健康具有重要意义。植物提取物可以清除多余的自由基，提高动物的抗氧化酶活性，缓解氧化应激对动物的损伤。因此，植物提取物具有较高的开发潜力和研究价值。

　　2.2植物提取物在畜禽生产中应用植物提取物饲料添加剂在改善动物体质、提高机体免疫力方面效果显著，在疾病治疗方面有很大的应用前景。植物提取物能够清除或抑制肠道相关病原菌、改善动物肠道的内环境[19]，促进肠道发育[20]，提高肠道功能，改善动物的生产性能[21]。

　　隋明静[22]研究发现，植物提取物中的化学活性物质在动物胃肠道微生物菌群平衡、肠道发育健康、营养物质代谢等方面发挥关键作用。刘旭晨[23]研究表明，使用植物提取物饲料添加剂可以通过有效抑制致病性细菌的繁殖和杀灭细菌活性，提高黄羽肉鸡日增重及饲料报酬。胡文琴等[24]研究发现，添加不同梯度的植物提取物均可以显著增加欧洲肉鸡效益指数(EPI)，显著降低料重比，对肉鸡生产性能具有促进作用。李成洪等[25]研究表明，添加植物提取物能够显著提高日增重，显著降低料肉比、腹泻率。

　　周业飞等[26]研究发现，复合植物提取物对改善蛋品质、免疫功能和生产性能有积极的促进作用。研究发现，在哺乳期母猪饲粮添加一定量金银花和黄芩的复合植物提取物可以提高哺乳母猪的采食量，降低母猪哺乳期的背膘损失，增加仔猪断奶窝重[27-28]。刘燕等[29]研究表明，金银花和黄芩的复合植物提取物可以显著改善母猪的生产性能和繁殖性能，母猪和仔猪的免疫力大幅度增强，适宜添加量为750mg/kg。因此，植物提取物在畜禽养殖业的应用效果及潜在价值高。目前，研发质量稳定、绿色环保、效果稳定的植物提取物仍是科研工作者探索的重点。

　　3抗菌肽

　　3.1抗菌肽作用机理

　　抗菌肽(ABPs)又称抗微生物肽或者宿主防御肽，是自然界长期进化形成的由生物体诱导产生的一类具有对抗外源性病原体、广谱杀菌、抗病毒、抗肿瘤、杀寄生虫等活性的多肽类物质总称。抗菌肽是宿主天然防御的重要参与者，属于机体第一道免疫防线，在抵抗外来病原菌及微生物入侵方面发挥关键作用。抗菌肽具有稳定、水溶性好、对高等动物正常细胞几乎无害的特点[30]。

　　抗菌肽源自植物、昆虫、动物、两栖动物、细菌和病毒。不同种类抗菌肽的结构、氨基酸组成及长度差异很大，但特征相同，如热稳定性较高、耐酸碱、具有较强广谱抗菌活性、C-末端酰胺化、中间部分富含脯氨酸等。抗菌肽对细菌的作用机制主要体现在细胞膜损伤机制[31-32]和细胞内作用机制[33]。抗菌肽抑菌方式与细菌细胞膜的结构、性质以及抗菌肽所含的氨基酸组成有着密不可分的关系。

　　3.2抗菌肽在畜禽生产中的应用

　　抗菌肽具有天然抗菌、抗病毒、杀死寄生虫、作用迅速、选择性极强、无毒副作用、低耐药性等特性，是哺乳动物防御体系的关键屏障。对畜禽促生长、抗氧化、保健和疾病治疗方面发挥着重要的作用[34-35]。

　　李永新等[36]研究发现，添加抗菌肽可以显著增加母猪产仔数、分娩率、断奶成活率及经济效益，显著降低仔猪的腹泻率及弱仔率。宋琼莉等[37]研究发现，饲粮中添加不同浓度梯度抗菌肽复合添加剂可以显著提高青脚麻鸡的平均日采食量、平均日增重、血清总蛋白和白蛋白含量;抗菌肽可通过调节碱性磷酸酶、谷草转氨酶活性促进营养物质代谢。郭忠欣等[38]研究发现，添加不同浓度的抗菌肽能够不同程度地增强机体免疫功能，显著改善肉鸡的屠宰及生长性能，并确定抗菌肽最适添加比例为0.1%。

　　张智安等[39]研究发现，不同水平蜜蜂肽可以显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，能够有效地调节瘤胃微生物发酵模式。Ren等[40]研究发现，添加抗菌肽能够提高饲料利用率，改善山羊的生长性能，并有效地调节瘤胃微生物结构、总挥发性脂肪酸和消化酶的组成。陈憧[41]研究发现，山羊饲粮中添加复合抗菌肽极大地提高了血清中免疫球蛋白含量，显著提高抗氧化能力和红细胞免疫能力。抗菌肽具有独特的抑菌机制，使细菌不易产生耐药性，对抗生素耐药型菌也展现出良好的抑菌效果，有望成为抗生素的替代品。

　　4展望

　　近年来，市场上出现一些饲用抗生素替代品，部分产品具有一定的应用效果。但是，在替抗产品使用过程中也存在诸多问题，主要集中在以下四个方面：第一，部分替抗产品存在活性低、抗逆性弱的现象;第二，替抗产品之间的互作作用机制及关系不明确;第三，替抗产品缺乏科学、系统、合理的实施方案，替抗产品针对性不强及应用效果不稳定;第四，监控体系并不完善。针对上述问题，提出建议如下：在现有理论的基础上，结合现代生物技术应用于替抗产品的研发与生产，解决替抗产品活性低、抗逆性弱等关键问题;深入挖掘替抗产品作用机理以及相互之间的关系，尽可能研发出高效、稳定、专一的替抗产品;尽快完善建立科学合理的替抗产品或无抗营养策略方案，确保动物养殖、疾病控制等环节呈现良好态势;形成一套科学、有效的替抗方案。

　　参考文献：

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

　　[2]刘秀玲，卢静义.抗生素在畜牧业中的应用现状及其潜在危害分析[J].兽医导刊，2012(2)：46-47.

　　[3]胡秀香.畜牧生产中滥用抗生素对人类的影响[J].中国畜禽种业，2016，12(9)：36-37.

　　[4]张利珍.抗生素残留危害及预防措施[J].畜牧兽医科学：电子版，2019(5)：54-55.

　　[5]中华人民共和国农业农村部.中华人民共和国农业农村部公告第194号[J].浙江畜牧兽医，2020，45(1)：28.

　　[6]潘宝海，孙冬岩，孙笑非，等.有机酸化剂在畜牧养殖业中的应用研究进展[J].饲料研究，2019，42(11)：119-121.

　　作者：孙武1，2马世科1，2*王书祥1，3

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