限抗初期猪用益生菌、植物提取物作为抗生素替代品研究现状与展望

郝梓博，任冬雪，宋连杰，刘艳红，董佳琦，张久德，刘丽红，杨志会，张洪伟

(1.承德市农林科学院，河北 承德 067000；2.宽城满族自治县农业农村局，河北 承德 067000；3.承德市畜禽水产品质量检验监测中心，河北 承德 067000；4.丰宁县农业农村局，河北 承德 068350)

因抗生素具有促生长、抗病、保健等功效，自上世纪开始就广泛应用于生猪养殖当中。早期生猪日粮中添加适量抗生素有利于饲料利用率的提高、预防疾病、改善肉品质等作用，但是在实际生产过程中，抗生素的不规范使用，导致了病原菌微生物、致病菌耐药性的产生，造成抗生素在肉制品、粪便中的残留，最终危害人类健康和生态环境。

无抗养殖是现如今生猪养殖、饲料生产、兽药销售等行业需要面临的挑战和机遇[1]。在限抗阶段初期，寻找替抗性饲料添加剂，对增强仔猪机体抗病性能、改善仔猪福利状况，以实现绿色健康养殖的目的。

1 我国抗生素使用情况

2018～2020年连续三年的《中国兽用抗菌药使用情况报告》对我国兽用抗菌剂使用情况进行了统计，见表1。

由表1可见，三年内抗菌剂种类以2019年最多，而抗菌剂的销售量以2020年最高，且国内生产的抗菌剂用途中近三分之一用于饮水。

表1 2018年～2020年连续三年的《中国兽用抗菌药使用情况报告》

2 禁抗历程

2.1 欧盟禁抗历程

1986～1999年瑞典、欧盟委员会先后禁止抗生素的使用，至2006年欧盟“饲料禁抗”8年后，牧场治疗用抗生素的使用量开始快速下降；随后荷兰、韩国等国家陆续开始禁抗[5]。欧盟“饲料禁抗”十多年来，限抗最初的几年时间里，抗生素总使用量呈上升趋势，随着益生菌、植物提取物、酸化剂等替抗性产品逐渐被挖掘和利用，动物的耐药性确实呈下降态势，并且取得了比较明显的效果。

2.2 国内禁抗历程

自2015年起，农业农村部多次发布公告，分批禁用了数十种抗生素原料。直至2019年农业农村部提出全面禁抗，饲料端“禁抗”、养殖端“减抗、限抗”、产品端“无抗”成为饲料行业发展的必然趋势[6]。虽然在过去数十年里历抗生素的使用有效地保障了动物的健康，但长期过量添加导致动物体内耐药性病原微生物和细菌的增多。限抗令的颁布，标志着我国饲料行业已经进入无抗时代，加快了替代抗生素的饲料添加剂在仔猪上的科学研究[7]。

3 微生态制剂、植物提取物作为替抗性饲料应用效果的研究现状

3.1 植物提取物的应用与研究现状

腹泻作为危害幼龄动物健康的主要因素之一，仔畜发病率高、死亡率高给畜牧产业稳定发展造成了一定的经济损失[8]。因此，国外学者通过挖掘绿色、高效、安全的添加剂产品及产品间配伍效果，寻找具有替抗功能的饲料添加剂[9]。植物提取物因具有低残留、无耐药性等特性，且有提高免疫力的功能，备受学者们青睐。Choy表示：植物提取物原花青素对提高母猪结肠中乳杆菌、毛螺菌科的相对丰度来改善机体肠道健康[10]。另外研究表明植物提取物中所含的植物黄酮能够抑制金色葡萄球菌和大肠杆菌内毒素的增殖，有利于改善机体的抗炎、抗氧化、抑菌、调节免疫等功效。José等[11]研究发现大蒜和洋葱提取物能够提高育肥猪的生长性能，抑制腹泻。

我国中药资源开发利用历史悠久，是世界上中草药应用最早和最广泛的国家[12]。幼龄动物常因不适应外界环境而出现消化不良、腹泻等消化道疾病，植物提取物中所含生物碱、皂苷、多糖等功能性成分，对提高动物机体的免疫力、改善肠道微生物菌群、抑制肠道内病原微生物增殖等均起到积极作用[13-15]。程强等[16]利用不同的方法对96种具有清热、解毒功效的中草药进行提取后发现，提取液对临床常见的革兰氏阴性菌和阳性菌均有一定的抑制作用。李清林等[17]表示：在腹泻猪日粮中添加大蒜素后，结合良好的防疫措施，发现大蒜素在防治仔猪腹泻过程中有替代抗生素的效果。但是目前，中草药添加剂发挥生物学功能的作用机理方面的研究仍然不足，这也不利于中草药添加剂的功能挖掘，进而限制了其在饲料及养殖行业中的进一步应用[18]。

3.2 微生态制剂的应用与研究现状

1947年，蒙哈德率先在仔猪生产过程中使用乳酸杆菌进行饲喂试验，带动了国外学者对益生菌的深入研究，Wandee在对猪流行性腹泻的体外抑制试验中发现，乳酸菌稀释液能有效降低该病毒的活性。上世纪70年代美国学者们开始利用微生物作为替代抗生素的相关研究，研究的微生物主要是枯草芽孢杆菌、乳杆菌等[19]。研究发现，乳酸杆菌、双歧杆菌等能抑制肠道内致病菌的繁殖，有利于维持猪肠道菌群稳定和机体健康，有降低疾病发生的风险[20]。断奶仔猪饲喂丁酸梭菌后，免疫力、微生物平衡均有正面影响，且证明丁酸梭菌可作为断奶仔猪抗生素生长促进剂(AGP)的替代品[21]。

微生态制剂在我国上世纪70年代被提出，因益生菌能够促进肠道微生态平衡，调节机体抗病能力和应激效果，目前在养殖行业中己受到养殖者们的普遍认可[22]。随着抗生素的滥用现象普遍发生，人们开始关注兽药滥用问题，高鑫在研究中指出，因AGP 的促进生长机制尚不清楚，但益生菌的行为类似于抗生素和AGP，都能够抑制病原体，改变微生物的代谢并调节免疫力[23]。益生菌作为畜牧业中替代抗生素的饲料添加剂产品，有利于预防猪腹泻发生[24]。在每吨仔猪日粮中添加250 g的枯草芽孢杆菌后，仔猪的腹泻率得到有效抑制，仔猪生产性能得到显著提升[25]。益生菌在猪保育阶段应用能促进生长，可以替代抗生素控制腹泻产生，为进一步开展科学研究提供了理论依据[17]。

4 展望

4.1 我国猪源性益生菌应用与研究

无论是单一菌株还是复合型菌剂，菌株的筛选至关重要，优秀的菌株具有增殖快，对上皮细胞的吸附性好，通过产生抗菌物质来抑制有害微生物的繁殖等功效[26]。研究发现，猪源性益生菌与其他益生菌相比，能够更好地适应胃肠道内环境条件，有利于功效的发挥[27]。蔡爽、宋献艺等[28-29]指出，与天然益生菌相比，猪源性益生菌菌株具有的抗性好、益生能力强，能够有效预防大肠杆菌、绿脓杆菌。猪源性益生菌在胃肠道环境中能够抵抗胃酸和胆盐，具有高定植和存活率等特性，益生功能显著，同时经过耐高温筛选，有利于规模化生产时饲料制粒操作。

4.2 我国益生菌与植物提取物应用与研究

在我国，研究较多的是利用益生菌发酵中草药，发酵过程能提高和改善中草药中有效成分的活性，对于改善药性、提高药效、降低药物毒性有促进作用[30-31]。禁抗初期，植物提取物和益生菌合用受到学者们的青睐，配合使用过程中，益生菌多选择以芽孢杆菌、乳酸菌，提取物主要选择多糖等。为了提高生产性能，确保健康状况，减少治疗用药，在生猪养殖过程中，饲喂益生菌+多糖类复合制剂已成为当前众多学者试验研究的热点[32]。崔玉革等[33]研究表明：复合型益生菌与黄芪多糖合用后，提高了断奶仔猪的生长性能，腹泻发病率降低，机体抗氧化功能、免疫能力得到提高，对仔猪血清肿瘤坏死因子-α含量及谷胱甘肽过氧化氢酶的活性有显著的互作效果。板蓝根多糖与复合益生菌在仔猪日粮中联合添加应用后，可以显著提升饲料报酬，在一定程度上降低了猪粪便菌群中大肠杆菌数量，有预防仔猪腹泻的作用[34]。

5 小结

目前我国替抗产品的研发和应用正处于起步阶段，单一产品应用效果欠佳，在限抗令的双重压力性，制约生猪产业健康发展。因此，在限抗初期阶段，探究益生菌菌株、植物提取物作为饲料添加剂的作用机理的同时，通过挖掘具有协作效果的植物提取物和益生菌，使益生菌的功效得到更好地发挥，提高机体抗病能力，减少疾病的发生，有助于推动生猪养殖过程中的替抗、减抗、无抗战略性发展。