饲料级金霉素研究进展

2014-04-29 00:44伍涛郭红伟李书至
中国动物保健 2014年12期
关键词:金霉素研究进展

伍涛 郭红伟 李书至

摘 要:本文总结了饲料级金霉素近年来的研究进展,分析了其在国内的应用前景,并探讨了饲料级金霉素的研发新思路。

关键词:饲料级;金霉素;研究进展

金霉素(Chlortetracyc1ine),又称氯四环素,简称CTC,是第一个被发现的四环素类抗生素。1945年,Benjamin Duggar博士在金色链霉菌中首次发现了金霉素,4年后由美国Cyanamid公司开发并批量生产。饲料级金霉素是金霉素钙盐,由全发酵液与适量碳酸钙配制而成,为棕色或棕褐色粉末或颗粒,无结块发霉,无臭,具有抗菌谱广、促生长、成本低、人畜无交叉耐药,并对其他抗生素及化学药物很少有配伍禁忌等优点,我国在上世纪80年代开始将饲料级金霉素作为饲料添加剂使用。

1 饲料级金霉素的药理药效

1.1 药理作用

金霉素抗菌谱广,对革兰氏阳性菌和阴性菌、支原体、衣原体、螺旋体、立克次氏体、阿米巴原虫等均有抑制作用。其作用机理是通过与细菌的30S小亚基A位结合,进而干扰氨基酰tRNA 与30S小亚基结合,使氨基酰tRNA不能进入mRNA上的受位,从而抑制了蛋白质合成时肽链的延长。此外,金霉素还可以阻止已合成的蛋白质肽链释放及与细菌70S 核蛋白体作用,选择性地抑制敏感菌生长,达到抑菌目的。

1.2 耐药机制

病原菌对金霉素产生耐药性主要是由于金霉素在病原菌的作用部位不能达到有效抑菌浓度引起的,目前认为可能有四方面原因;一是金黄色葡萄球菌、革兰氏阴性菌等微生物将金霉素泵出体外,导致微生物体内金霉素蓄积量减少;二是微生物产生灭活金霉素的酶,破坏金霉素结构,引起金霉素失活;三是肠球菌属等微生物可以改变30S小亚基结构,使金霉素无法结合作用部位;四是革兰氏阴性菌等微生物外膜对金霉素的通透性下降,导致进入菌体的金霉素浓度不足。

1.3 体内代谢

饲料级金霉素是金霉素钙盐,本身并不具备生物学活性,只有在动物胃酸的作用下转变成盐酸金霉素,才能被动物机体吸收利用。当饲料级金霉素随食糜进入肠道后,转变成的盐酸金霉素,一部分通过肠道吸收进入血液循环送达到组织脏器发挥药理作用,再经肝脏解毒后通过肾脏排出体外,一部分在肠道内发挥抑制病原菌繁殖的作用,而未被转变成盐酸金霉素的饲料级金霉素和被胃肠环境破坏的金霉素则经肠道,随粪便排出体外。

1.4 饲用安全性

在农业部2002年公布的235号公告中,对所有食品动物的金霉素最高残留限量做出了规定,分别是肌肉100 g/kg、肝300 g/kg、肾600 g/kg、奶100 g/kg和蛋200 g/kg。实验证明,在严格控制添加量、不超出最高残留限量的基础上,饲料级金霉素在临床实践中具有很好的饲用安全性。据报道,选择体重在28±0.5 kg左右的三元杂交猪30头,随机分为2组,日粮中添加阿散酸(75 mg/kg)为对照组,添加金霉素(75 mg/kg)为试验组,结果表明在生长育肥猪的饲养上金霉素可以完全代替阿散酸,而不会对其生长性能和屠宰性能产生影响,还能有效地保护环境[1]。将200只不分性别的1日龄肉用仔鸡,随机分成4组,每组5笼,不同时间、持续添加金霉素(150 mg/kg),研究是否会出现与剂量相关的副作用,结果显示,间歇性持续添加金霉素(1~10日龄、21~27日龄)不会妨碍肉仔鸡的生产性能和健康状态[2]。

2 饲料级金霉素作为饲料添加剂的优点

2.1 促进生长,降低料肉比

饲料级金霉素一是能有效抑制有害病原微生物的繁殖,促进有益微生物增殖,二是能降低动物肠壁厚度,并增强肠壁吸收功能,减少排粪量,从而提高饲料转化率。董永军将金霉素添加到日粮中,对640只艾维茵肉鸡进行了对比饲养试验,试验期41 d,分为2个阶段(1~20日龄,21~40日龄),结果表明,与对照组相比,在第1阶段,金霉素组成活率提高1.88%,增重提高1.83%,料肉比降低0.23%,在第2阶段,金霉素组成活率提高1.34%,增重提高9.92%,料肉比降低0.07%[3]。据王友琦报道,饲喂金霉素实验组显著提高仔猪出生重,同时,金霉素与孕马血清联合使用可以显著提高母猪的繁殖利用率,从5.6胎次提高到6.1胎次,另外,连续3胎添加金霉素饲喂母猪,可以显著提高活仔率和断奶成活率[4]。

2.2 预防疫病感染,降低死亡率

饲料中添加饲料级金霉素后,可有效减少对金霉素敏感的病原微生物所引起的疫病和应激现象,从而降低和避免动物疫病的发生风险,促使动物健康快速增长[4]。

3 金霉素在饲料工业中的应用前景

3.1 价格低廉,性价比高

在全球范围内,饲料级金霉素已经是一种使用非常普遍的药物饲料添加剂品种,虽然目前一些其他的药物添加剂新品种不断被研发出来,并且这些添加剂可能在疫病防控效果或促生长效果方面优于饲料级金霉素,但其生产成本和销售价格高于饲料级金霉素(以驻马店华中正大有限公司的20%饲料级金霉素为例,市场价约25元/kg)。为此,预计在未来较长一段时间内,饲料级金霉素仍是药物饲料添加剂的主力产品之一。

3.2 刚需增加,需求上涨

随着人口数量和对肉禽蛋需求的增加,养殖存栏量会呈现逐年增加的趋势,这本身就促进了金霉素需求量的增加,按国家最近30年改革开放的发展速度计算,未来10年内对猪肉的需求量会在目前基础上增加20%[5],再根据内蒙古饲料工业协会的统计,2007 年、2008 年和2009 年我国饲料级金霉素的消费量分别为24.7万 t、29.9万 t和34.5万 t,3年间饲料级金霉素消费量增加39.45%,按照此比例计算,我国国内金霉素的需求量会增加约1万t/年。

3.3 要求提高,需求增加

目前,美国金霉素在饲料中的使用标准,已经提升到400~600 ppm,也就是比我国当前农业部规定的75 ppm的允许使用量多5~8倍,如果向这个标准逐步过渡的惯例,预计2015年我国需要量金霉素达到6万~8万t。加上人民群众生活改善带来的压力,2015年国内金霉素需求量将达到8万~9万t,比现在的市场需求量翻2.5~3倍[6]。

4 饲料级金霉素的研发新思路

在当前饲料级金霉素的生产工艺流程中,金霉素是以金霉素钙盐的形式存在的,然而金霉素作为四环素类药物,在动物胃肠道内会与钙离子形成难溶络合物,而严重影响金霉素的吸收,同时,我国目前金霉素添加量规定上限为75 ppm,那么,如何实现饲料级金霉素临床使用量与国家标准相符,又能在低剂量下实现高药效就成为了科研工作者面前的难题,笔者认为可以通过开展以下工作来解决这个难题:一是改良饲料级金霉素原料药,通过考察不同金属离子、不同添加浓度和不同添加时间对金霉素发酵水平的影响,找到最佳的金属离子添加方式,以改变传统的在金霉素酸性滤液中添加碳酸钙制得金霉素粗品的工艺;二是通过将饲料级金霉素经过前期包合、包被、脂质体、长效化(缓控释)、泡腾片等技术手段处理,然后将处理后的主药与处方中的其他制剂成分配伍成药物制剂,以达到低量高效目的。█(编辑:李雨慈)

参考文献:

[1] 范赛,刘力,崔霞.生长育肥猪饲料添加阿散酸与金霉素作用效果对比研究[J].中国畜牧兽医,2007,34(12):145-147.

[2] K M S ISLAM, S AFRIN, M VALKS,等.间歇剂量的泰妙灵和金霉素与持续添加盐霉素共同饲喂后对肉用仔鸡健康及性能的影响[R].北京:第15届世界禽病大会,2007.

[3] 董永军,王丽荣,庞盼娇.饲料添加剂对肉鸡生产性能的影响[J].贵州畜牧兽医.2013,37(1):7-9.

[4] 王友琦,何若方,郭芳,等.金霉素在养猪生产中的应用[J].北方牧业.2009,23(1):28.

[5] 刘世锦.未来10年中国部分农产品存在一定缺口[N].中国经济时报,2014-05-12(005).

[6] 王统石. 金霉素和盐霉素饲料添加剂的应用现状与展望[J].中国饲料.2010,22:41-43.

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