常用饲用抗生素替代物研究进展

■姚蒙蒙 李仲玄 王晓冰 张日俊

（中国农业大学饲料生物技术实验室动物营养学国家重点实验室，北京 100193)

畜牧生产大量使用抗生素，造成耐药菌株出现，据世卫组织统计，全球每年约有70万人死于“超级细菌”等耐药菌感染，23万新生儿因此夭折，如不采取有效措施，到2050 年死亡人数可能超千万。所以研发安全、高效的新型抗生素替代物用于畜牧生产是大势所趋。目前常用的饲用抗生素替代物有益生菌、抗菌肽、植物提取物、酸化剂、寡糖、酶制剂、溶菌酶、噬菌体等。

1 益生菌

1989 年Fuller 把益生菌定义为能够促进肠内菌群生态平衡，对宿主起有益作用的活微生物制剂。李军训等[1]将益生菌分为乳酸菌类益生菌和非乳酸菌类益生菌，并总结了益生菌具有血脂、血压、血糖、免疫调节和抗过敏的作用。目前常用的益生菌菌种有双歧杆菌、乳酸杆菌和一些链球菌[2]。姚轶颖[3]研究发现在日粮中添加主要成分是纳豆芽孢杆菌、乳酸菌、光合菌、酵母菌的益生菌添加剂，能够有效降低猪腹泻率，提高保育猪平均日增重。呼红梅等[4]试验表明在杜长大商品猪饲粮中添加益生菌不仅可提高试验猪的日增重，显著提高肌肉的持水能力，提升猪肉品质，还能降低饲料成本。Zhang 等[5]在育肥猪基础日粮中添加1.0×109cfu/kg 的屎肠球菌使育肥猪回肠和粪便中的乳酸杆菌数量显著增加，大肠杆菌数量显著降低。秦康乐等[6]研究表明复合益生菌能够显著提高肉仔鸡的生长性能，降低饲料成本，降低死亡率，同时对生长期肉仔鸡的小肠形态有一定影响。李秋粉[7]研究表明饲粮中添加嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌和粪肠球菌组成的复合益生菌能够缓解肉鸡热应激21 d 损伤,降低血清内毒素和促炎细胞因子水平，修复肠道屏障。陈晓帅等[8]试验表明添加复合益生菌改善了乳鸽的生长性能、屠宰性能、免疫器官指数和血清生化指标。

2 抗菌肽

抗菌肽是具有强抗菌作用的多肽类物质，抗菌肽具有抗菌谱广、免疫功能、促生长、不易产生耐药性等优点在畜牧生产中有着广阔的应用前景[9-10]。穆洋[11]以不同天蚕素类抗菌肽制剂为试验材料，对AA 肉仔鸡的血清生化指标、肠道微生物、免疫及抗氧化指标进行测定，结果表明抗菌肽均能提高日增重，降低料重比，提高屠宰性能并降低腹脂率，提高肠道双歧杆菌和乳酸杆菌的数量，降低大肠杆菌和沙门氏菌的数量，还能提高AA 肉鸡免疫器官指数，增强免疫，不同程度地降低血清MDA 含量，提高血清中CAT 的浓度，增强抗氧化能力。刘红健等[12]在母猪预产期前30 d 在饲料中添加0.3%抗菌肽，降低了仔猪死胎率、木乃伊胎率，提高了初生成活率、初生平均头重、窝平均存活数、断奶成活率、断奶平均头重、平均净增重。

3 植物提取物

目前，植物抗氧化研究大多集中在中草药、香辛料、蔬菜、水果、植物饮品和谷物，植物提取物的抗氧化活性成分主要有多酚类、维生素类、生物碱类、皂苷类、多糖类、多肽类等[13]。植物提取物饲料添加剂具有促生长，抗氧化[14]、抗菌、抗病毒，改善肠道健康[15]的生物学活性[16]。例如植物提取物可提高反刍动物对营养物质的利用率，提高生产性能，并能减少有害物质的产生[17]。吕明其等[18]研究表明饲粮中添加两组植物提取物复合物提高了血清中免疫球蛋白IgM、补体C3、C4 以及细胞因子IL-2、IL-6、IFN-γ的含量,表明其能够改善断奶仔猪应激产生的免疫机能下降，有效提高免疫力。Wang 等[19]研究发现，在母猪整个繁殖周期添加植物提取物大茴香粉可显著提高母猪泌乳期的泌乳量及仔猪日增重和断奶均重。

4 酸化剂

酸化剂分为有机、无机、复合酸化剂，具有提高日粮的酸度值和酶的活性，促进营养物质吸收等作用[20]。研究发现在蛋鸡日粮中添加酸化剂能够提高蛋鸡的生产性能，提高蛋品质[21-22]。彭燕等[23]在母猪饲料中添加不同水平酸化剂能够提高母猪的采食量，促进仔猪生长。张婧婧等[24]比较了微囊型酸化剂和吸附型酸化剂，试验发现均能改善母猪的生产性能和肠道菌群结构，但是微囊型酸化剂影响更明显。有机酸能够降低猪沙门氏菌感染率，减少沙门氏菌在猪群中的传播，栗敏等[25]试验结果显示, 日粮中添加1 250 mg/kg 代谢有机酸可促进生长育肥猪体内蛋白质沉积，进而提高其生长性能。

5 寡糖

寡糖又称低聚糖，为两个或两个以上(一般指2～10 个)单糖以糖苷键相连形成的具有直链或支链的低糖类的总称，有耐高温、稳定、无毒等理化性质[26]。目前用于食品、饲料添加剂主要是功能性寡糖,包括大豆寡糖、果寡糖、低聚木糖、壳寡糖、甘露寡糖和半乳寡糖等。具有改善消化道微生物菌群结构，提高机体免疫力，促进消化道发育，增强动物消化吸收能力[27-28]。例如Yang 等[29]以断奶仔猪为研究对象，研究了饲粮中添加400 mg/kg 或600 mg/kg 的壳聚糖能够促进仔猪生长，改善肠道屏障功能，增加双歧杆菌和乳酸菌的数量，降低断奶仔猪盲肠中的金黄色葡萄球菌。柒启恩等[30]研究表明了围产期母猪饲粮中添加壳聚糖能够改善母猪肠道健康,一定程度上提高产活仔数,显著增强母猪及初生仔猪的免疫功能。Hasunuma 等[31]研究发现,在荷斯坦犊牛日粮中饲喂纤维低聚寡糖可显著提高犊牛的日增重和饲料转化效率。在家禽上也有很好的应用效果，白洁等[32]以爱拔益加(AA)雄性肉鸡为研究对象，添加100 mg/kg 壳寡糖(COS)能够提高肉鸡的抗氧化性能和鸡肉品质。武威等[33]以肉仔鸡为研究对象，发现在日粮中添加甘露寡糖能够提高肉鸡的免疫力和抗氧化力。

6 酶制剂

饲用酶制剂品种很多，可分为单酶制剂和复合酶制剂两类。单酶制剂又可分为消化酶(淀粉酶、蛋白酶等)和非消化酶(纤维素酶、果胶酶等)两大类[34]。酶制剂提高营养消化具有提高动物生产性能和减排环保双重价值，促进肠道健康[35]，周传凤等[36]研究发现在肉鸡小麦-杂粕型饲粮中添加1 500～2 500 mg/kg由木聚糖酶、纤维素酶、β-葡聚糖酶、植酸酶组成的复合酶制剂肉鸡生产性能效果最好。虽然木聚糖酶在猪日粮中的应用效果普遍没有在家禽日粮中效果显著，但是对猪的生长性能、消化系统、养分利用都有积极作用[37]。

7 溶菌酶

溶菌酶是一种糖苷水解酶, 因其具有溶菌作用,故命名为溶菌酶。溶菌酶是生物组织中广泛存在的一种无毒的小分子碱性蛋白酶,主要催化细菌骨架物质——肽聚糖的降解，导致细菌裂解死亡[38]。溶菌酶具有抑菌、抗炎、抗氧化、抗病毒、提高机体免疫力的作用[39-42]。在畜禽上应用可以提高生长性能，降低生产成本[43]。吴汉东[44]研究表明饲料中添加溶菌酶能显著提高生长育肥猪的生产性能、胴体品质及肉质特性。Nyachoti等[45]使用大肠杆菌埃希氏菌的致病性血清型菌株K88对断奶仔猪进行攻毒，并口服溶菌酶溶液，发现肠道生长状况良好，肠黏膜上炎性因子减少，表明溶菌酶具有抗炎调节肠道健康的作用。杨荣芳[46]研究添加溶菌酶对蛋鸡产蛋性能和蛋品质的影响,筛选出蛋鸡日粮添加溶菌酶的最佳剂量为15 mg/kg，此时平均蛋重、产蛋率与对照组相比显著提高，料蛋比显著降低。表明日粮中添加溶菌酶可以改善蛋鸡生产性能。

8 噬菌体

噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒，侵入细菌细胞内并产生酶破坏细胞壁从而裂解细菌[47]。因此噬菌体具有杀菌，感染并裂解细菌的功能，与抗生素相比，噬菌体制剂具有特异性强、自我增殖快、研发时间短等优点，而且研究认为噬菌体不会感染人体细胞，它们作抗菌剂使用不会产生明显的副作用和毒理作用，也不会破坏机体的正常菌群、引发严重的内毒素血症[48]。所以在人类医学和动物疾病防治、水产养殖有重要作用[49]。卢国民等[50]将大肠杆菌噬菌体通过饮水给肉鸡服用，收集粪便,测定粪便中大肠菌群、细菌总数，结果表明，大肠杆菌噬菌体可引起肉鸡肠道中大肠杆菌菌群数和细菌总数的显著减少。用噬菌体治疗对虾发光病效果显著优于抗生素。例如，Karunasagar 等[51]研究表明注射两种噬菌体的对虾存活率均高于80%，而注射氧四环素和卡那霉素的对虾存活率为68%和65%；Vinod 等[52]研究发现17 d 后噬菌体治疗组对虾平均存活率高达86%,高于抗生素治疗组40%的存活率。

9 展望

开发绿色安全高效的抗生素替代物一直是研究人员的热点，因为这是一件关乎于人类健康和环境控制的大事，所以寻找合适的饲用抗生素替代物具有深远的意义，应用前景非常广阔。