抗菌肽在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用

劉春青

（山東省濟(jì)南市畜牧技術(shù)推廣站 250306）

抗生素在畜禽養(yǎng)殖中應(yīng)用廣泛，在動(dòng)物疫病防治、促進(jìn)生產(chǎn)方面起著重要作用。但因?yàn)殚L(zhǎng)期、大量使用抗生素導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性，食品安全事件頻發(fā)，環(huán)境污染嚴(yán)重。尋求一種綠色、安全、高效的抗生素替代物迫在眉睫?？咕囊云鋪?lái)源廣泛、熱穩(wěn)定性高、水溶性好、抗菌譜廣、不易產(chǎn)生抗藥性、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)備受關(guān)注。

1 抗菌肽簡(jiǎn)介

抗菌肽是一種帶有正電荷、成兩親性的小分子多肽，易于與帶負(fù)電荷的微生物膜或其他細(xì)胞靶點(diǎn)相互作用，抵御外來(lái)致病菌的侵襲，是生物天然免疫防御的重要組成成分，并在動(dòng)物、植物、微生物中廣泛分布。

1.1 抗菌肽分類

自1972 年瑞典科學(xué)家Boman 等在果蠅體內(nèi)發(fā)現(xiàn)抗菌肽以來(lái)，目前在自然界中共發(fā)現(xiàn)了7000 多種抗菌肽。根據(jù)抗菌肽來(lái)源可分為植物抗菌肽、動(dòng)物抗菌肽、微生物抗菌肽和人工合成抗菌肽。植物抗菌肽是植物在生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的小分子多肽，又稱為植物防御素，大多對(duì)植物病原菌有良好的活性。動(dòng)物抗菌肽又可分為哺乳動(dòng)物抗菌肽、節(jié)肢動(dòng)物抗菌肽、兩棲動(dòng)物抗菌肽，魚類抗菌肽等。微生物抗菌肽主要有細(xì)菌素、酵母嗜殺毒素和病毒抗菌肽，其中細(xì)菌素類占絕大多數(shù)。人工合成抗菌肽在醫(yī)療應(yīng)用方面取得一定成果，人工合成的馬蓋寧、柞蠶抗菌肽、腎肝寧膠囊等藥物可用于殺死病毒、腫瘤細(xì)胞或治療腎炎、肝炎[1]。

根據(jù)氨基酸的組成和結(jié)構(gòu)特征，可將抗菌肽分為4 大類。第一類為富含兩親性α-螺旋結(jié)構(gòu)的抗菌肽，如天蠶素和滑爪哇素。第二類為具有穩(wěn)定二硫鍵的β-折疊型抗菌肽，如具有廣譜抗菌活性的防御素，其對(duì)細(xì)菌、霉菌、原生生物、有包膜的病毒有殺滅作用。第三類為具有環(huán)鏈結(jié)構(gòu)的抗菌肽，如從牛嗜中性粒細(xì)胞中分離的環(huán)狀十二肽Bactenecin。第四類為伸展性螺旋結(jié)構(gòu)抗菌肽，如從蜜蜂體內(nèi)分離出的富含脯氨酸和精氨酸的Apidaecins[2]。

1.2 抗菌肽作用機(jī)制

抗菌肽可定位在細(xì)菌、真菌、真核生物的細(xì)胞膜上，破壞膜結(jié)構(gòu)，使其內(nèi)容物泄露，直接快速殺傷、殺死病原微生物，這種作用方式抗菌譜廣且不易產(chǎn)生耐藥性[3]。抗菌肽還能作用于細(xì)胞內(nèi)的其他靶點(diǎn)，干擾細(xì)胞代謝，抑制或殺滅細(xì)菌[4,5]。通過(guò)與細(xì)菌DNA 結(jié)合、抑制RNA 合成、影響蛋白質(zhì)合成，抑制細(xì)胞內(nèi)酶的活性，抑制細(xì)胞壁的合成、阻礙細(xì)胞分裂。

2 抗菌肽在養(yǎng)殖生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 提高動(dòng)物生產(chǎn)性能

飼喂抗菌肽可以提高動(dòng)物生產(chǎn)性能。飼喂抗菌肽可以提高肉雞生產(chǎn)性能，可顯著提高21 日齡、42 日齡肉雞的活重，增加采食量，降低料肉比[6]。飼喂抗菌肽的產(chǎn)蛋后期蛋雞產(chǎn)蛋率提高3%，料蛋比降低2.23%[7]。向杜長(zhǎng)大育肥豬日糧中添加鈴蟾肽抗菌肽Dermaseptin-M 可育肥期平均日增重提高4.64%，料重比降低4.71%[8]。抗菌肽也可提高仔豬的日增重，降低料肉比[9]。

2.2 改善腸道健康

畜禽腸道內(nèi)的正常菌群結(jié)構(gòu)是機(jī)體重要的非特異性防疫屏障，是畜禽健康生長(zhǎng)的保證。如果病原菌增多，腸道菌群結(jié)構(gòu)紊亂，病原菌產(chǎn)生的毒素會(huì)引起腸道損傷，進(jìn)而誘發(fā)畜禽腹瀉或其他疾病。天蠶素抗菌肽和PR39 抗菌肽可以降低斷奶仔豬盲腸、直腸和結(jié)腸中的大腸桿菌數(shù)量，提高腸道中雙歧桿菌的數(shù)量，降低仔豬腹瀉率，改善斷奶仔豬生產(chǎn)性能[10]。含抗菌肽酵母工程菌可以抑制肉雞大腸埃希菌和沙門氏菌的生長(zhǎng)，減少其對(duì)腸道的損害，促進(jìn)乳桿菌和雙歧桿菌的增殖，改善肉雞腸道菌群微環(huán)境，進(jìn)而促進(jìn)腸道對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，保持腸道健康，以達(dá)到改善肉雞生產(chǎn)性能的功效[11]。易宏波研究發(fā)現(xiàn)，抗菌肽CWA 可以改善仔豬小腸形態(tài)，提高空腸緊密連接蛋白ZO-1 和Occludin 的表達(dá)，顯著降低斷奶仔豬腹瀉率，提高糞便中乳酸桿菌與大腸桿菌的比值[12]。

2.3 改善畜產(chǎn)品質(zhì)量

抗菌肽可能通過(guò)改善腸道健康，促進(jìn)腸道養(yǎng)分吸收，調(diào)節(jié)外周組織養(yǎng)分分配來(lái)改善肉質(zhì)[13]?？咕目梢愿纳曝i肉肉色，增加豬肉紅度、降低豬肉黃度，增加豬肉系水力和嫩度，減少貯存損失。飼喂抗菌肽還可提高蛋黃相對(duì)質(zhì)量、蛋殼厚度和蛋殼相對(duì)質(zhì)量，改善蛋品質(zhì)，且有降低破蛋率和軟殼蛋的趨勢(shì)[7]。

2.4 提高機(jī)體免疫力

動(dòng)物免疫器官指數(shù)可以從一定程度上反映其功能的強(qiáng)弱?？咕目梢蕴岣弋a(chǎn)蛋后期雞的脾臟指數(shù)、提高淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率[7]。向日糧中添加抗菌肽粗品，提高肉雞機(jī)體免疫功能，促進(jìn)肉雞免疫器官的發(fā)育，顯著提高血清中新城疫免疫抗體、H5N1禽流感免疫抗體，提高血清中免疫球蛋白IgG、IgM 和補(bǔ)體C3、C4 的含量[6]。豬防御素和蠅蛆殺菌肽組合、天蠶菌素可顯著提高大白仔豬血液中IgG 含量，天蠶素還能降低大白仔豬血液中T 淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率[14]。

2.5 防治疾病

抗菌肽抗菌譜廣，對(duì)細(xì)菌、病毒，寄生蟲等有較強(qiáng)的抑制作用。在實(shí)際生產(chǎn)中用于防治疾病應(yīng)用廣泛。溫劉發(fā)等試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在肉雞日糧中添加抗菌肽Cecropin AD 可以有效保護(hù)接種柔嫩艾美爾球蟲的雞群，降低接種柔嫩艾美爾球蟲肉雞的死亡率和盲腸病變值及糞便卵囊數(shù)[15]。劉玉等用白痢雞糞培養(yǎng)蠅蛆，并從蠅蛆中粗提蠅蛆抗菌肽用來(lái)治療白痢病雞，治愈率為43.33%，與使用抗生素組差異不顯著[16]。飼喂抗菌肽制劑（主要成分為蠅蛆抗菌肽）可以較好地預(yù)防母豬慢性、急性子宮內(nèi)膜炎，延長(zhǎng)母豬使用年限，降低母豬淘汰率，提高養(yǎng)殖效率[17]。黃茂俠等報(bào)道，在仔豬日糧中添加0.6%和0.8%的抗菌肽可以有效預(yù)防仔豬呼吸道疾病和腹瀉，且效果優(yōu)于添加300g/t 的阿莫西林[18]。

3 展望

抗菌肽具有來(lái)源廣泛、熱穩(wěn)定性高、水溶性好、抗菌譜廣、不易產(chǎn)生抗藥性等特點(diǎn)，但在推廣應(yīng)用方面仍存在一些問(wèn)題。天然肽含量低，提取工藝復(fù)雜，分離純化比較困難，人工合成成本高且穩(wěn)定性及活性低，限制了抗菌肽大量生產(chǎn)。簡(jiǎn)化提取天然肽工藝，降低人工合成成本亟待解決。有關(guān)抗菌肽的基礎(chǔ)與臨床應(yīng)用研究還不完善，有關(guān)其在體內(nèi)穩(wěn)定性、毒理、藥理、藥殘、不良反應(yīng)等研究還不全面，有效性及安全性的研究還需進(jìn)一步加強(qiáng)。隨著研究深入及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，抗菌肽必在畜牧業(yè)中產(chǎn)生深刻影響。