畜禽养殖中替抗产品的选择与优劣比较

王颖欣，汪 兵，吕新慧，陆伟伟，何小丽，李 冲

1.湖北省鄂州市动物疫病预防控制中心，湖北鄂州 436000；2.湖北省鄂州市畜牧兽医服务中心，湖北鄂州 436000

抗生素在畜禽生产中的不合理应用，直接导致畜产品抗生素残留以及超级耐药菌产生等问题日益严重，给养殖业带来严重的损失，也给公共卫生食品安全造成严重的威胁[1-2]。鉴于此，国家相关部门高度重视动物性食品安全，不断将养殖业打造成无抗养殖模式，以确保食品安全。农业农村部发布第194 号公告确规定2020 年12 月31 日后流通使用的饲料不得含有促生长类抗生素添加剂，这宣示中国饲料端进入无抗时代。

寻找绿色高效饲用抗生素替代品来保障畜禽健康、提高养殖产能迫在眉睫，相关研究也已成为畜牧领域关注的焦点。其中，抗菌肽、噬菌体制剂、植物提取物、微生态制剂、溶菌酶、有机酸、中草药、酶制剂、微量元素、寡糖等作为畜禽养殖饲料替抗添加剂具有广泛的科学研究和实践探索，对畜禽的促生长性能和免疫调节发挥着有利作用。

1 替抗产品的选择策略

目前，市场上饲用替抗添加剂产品种类繁多，对探索无抗饲养模式的养殖场来说，如何选择高效、适应自身发展模式的替抗产品是畜禽养殖从业人员面临的重要问题。降本增效是养殖场制定替抗方案的主旨，从饲料行业发展和绿色养殖的要求出发，理想的替抗产品应具备以下特征：①自身无毒副作用且无体内残留；②不产生环境污染和细菌耐药性；③在饲料和消化道中稳定；④对正常菌群无害且能杀灭或抑制致病菌；⑤提高动物免疫力及生产性能；⑥不显著增加成本。

龙头企业、养殖集团等大型集约化、规模化养殖场，畜禽存栏量大，饲养密度高，易造成流行性疾病的暴发。这类养殖场主要用于日常保健，在选择替抗产品时，着重考虑成本因素，推荐在饲料中加入微生态制剂、抗菌肽等。

中等规模的养殖场，由于畜禽存栏量相对较少，饲养密度相对较低，推荐选择具有广泛抗菌作用的植物提取物和专一性强的噬菌体制剂。如常发大肠杆菌疾病的场，可以选择使用大肠杆菌型噬菌体。

小型养殖场和家庭农场式养殖场，一般存栏量少，造成大规模疾病流行的几率较低，散养的畜禽养殖户尤其注重动物产品的品质与口感，在动物饲喂和疾病的治疗、预防时，建议选择微生态制剂和中草药。

2 替抗产品的比较

2.1 抗菌肽

抗菌肽(antimicrobial peptide，AMP)是一类具有强大抗细菌、真菌、病毒活性的小分子肽的统称，通常由12～50 个氨基酸残基组成。AMP 在自然界中普遍存在，是先天免疫系统中的重要效应物[3]。AMP 的氨基酸组成、两亲性、阳离子电荷和小分子量等分子特性，使它们能够通过“桶形板条”“地毯”“环形孔”等形式附着并插入微生物膜双层中以形成破坏膜结构的孔[4-5]。AMP 通过破膜机制造成细菌渗透压稳态失衡，从而达到杀菌效果，这种破膜机制不易产生耐药性。

天蚕素作为首次发现的动物抗菌肽，具有显著的广谱抗菌效果，表达生产工艺成熟，广泛应用到饲料添加剂中[6]。短的线性抗菌肽SLAP-S25，它携带4 个非天然氨基酸2,4-二氨基丁酸(Dab)，仅显示出较弱的抗菌活性，但提高了抗菌广谱性，特别是耐多药革兰氏阴性病原体[7]。在断奶仔猪基础日粮中添加0.5%和1.0%抗菌肽均能够显著改善断奶仔猪的生长性能和免疫功能[8]。Daneshmand 等[9]最近的一项研究揭示一种重组抗菌肽cLFchimera 在肉鸡应对坏死性肠炎中具有治疗效果，结果表明抗菌肽能改善肠道损伤，恢复空肠绒毛形态，降低死亡率。

优势：抗菌肽溶解度高、分子量低、不产生耐药性，且对真核细胞毒性低，能降低肠道病原体感染风险，促生长和疾病预防效果显著。抗菌肽可以通过基因工程菌株的体外发酵产生，成本低，应用潜力大。

不足：抗菌肽具有一定的不稳定性，温度、消化道蛋白酶、盐浓度等因素都会使其失活。有些种类的肽可能造成动物细胞膜破损，形成一定的毒性，对于改造、修饰抗菌肽还需更多实验与实践研究。

2.2 噬菌体制剂

噬菌体（bacteriophage，phage）是感染细菌、真菌、藻类、放线菌等微生物的病毒总称，能侵入并裂解宿主病原体，可视为一种特异性“捕食”细菌的生物。噬菌体必须寄生于活菌体内，有显著的宿主偏好性，这是由噬菌体尾部吸附器官与宿主菌表面受体分子结构的互补性来决定。因此，噬菌体作为饲用替抗添加剂的治疗基础是特异性与宿主细菌结合，导致细菌细胞快速裂解[10]。

迄今为止，噬菌体在体外、动物甚至人类各种感染（如耐药性慢性鼻窦炎、坏死性胰腺炎和败血症）中的应用都取得了可喜的成果。有研究发现在饲粮中添加噬菌体可提高断奶仔猪生长性能，降低腹泻指数，调节肠道消化酶活性，改善肠道菌群，促进肠道健康[11]。李跃[12]利用噬菌体对金黄色葡萄球菌小鼠乳房炎模型进行治疗，初步表明利用裂解性噬菌体对奶牛乳房炎进行防治具有可行性。研究者在肉鸡中进行了1 项2 种噬菌体混合物对空肠弯曲菌的功效研究，结果显示经过2 d 的治疗，盲肠细菌数量显著减少，并且不影响鸡肠道的微生物群[13]。

优势：噬菌体对细菌具有高度特异性，不会杀死有益共生微生物群，无动物产品残留，可储存在干粉制剂中，无需冷链保存[14]。噬菌体分布广泛，绿色环保，分离生产的成本低、效率高[15]，具有全身分布治疗的可能性[16]。

不足：噬菌体具有专一性，细菌种类众多，有些细菌又有很多血清型，使得找到对应噬菌体到生产环节中应用是一个巨大的挑战。

2.3 植物提取物

植物提取物是指以物理、化学和生物学等手段分离、纯化植物原料中某一种或多种有效成分的植物产品，主要包括生物碱、多糖、茶多酚、黄酮类、挥发油等[17]。在作用机制上主要分为直接抑菌作用和增强免疫机能，是一种很有前途的抗菌先导化合物来源。其中，植物酚类化合物表现出广泛的抑菌效果，包括造成细胞质膜损伤，抑制核酸合成、细胞壁合成、能量代谢和外排泵机制[18]。

全球约374 000 种植物，具有丰富的化学结构多样性[19]，且有与其他生物活性化合物协同作用的潜力[20]。在蛋鸡日粮中添加一定含量的葡萄皮、火麻仁和芦荟复合植物提取物可提高蛋鸡生产性能、改善蛋品质和提高机体免疫水平，且控制复合植物提取物的添加剂量为0.6%时效果最佳[21]。饲粮中添加茶多酚可以提高断奶仔猪的免疫力和抗氧化能力，上调体内不饱和脂肪酸含量，同时增加各种养分消化率，改善仔猪肠道主要微生物菌群组成[22]。

优势：植物提取物的主要优势在于其丰富而独特的化学多样性，在世界范围内的分布广泛和易于获取，具有各种抗菌作用和临床有效性。

不足：植物提取物成分复杂，物质基础不明确。单一使用时，很多植物提取物（大蒜素、黄连素、槲皮素等）治疗效果较差，有些提取物还存在毒性、高挥发性、不稳定性、刺激性气味等缺点。

2.4 微生态制剂

微生态制剂指运用微生态学原理通过改善宿主肠道菌群状态，利用益生菌或其促生长物质制成的制剂，主要包括益生菌、益生元、合生元3 种[23]。乳酸菌、芽孢杆菌和双歧杆菌是最常见的益生菌类型，我国明确表明允许饲料添加剂使用的益生菌具有30 多种[24]。益生元是指一些可促进肠道内有益菌群生长或活性的低聚糖。合生元指的是将益生菌和益生元结合使用，起到联合效应[25]。

田猷良[26]在荷斯坦奶牛日粮中添加0.1%复合微生态制剂（芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、植物多肽）发现能够显著提高奶牛的生产性能、抗氧化功能和免疫功能。白培钿等[27]在饲粮中添加0.2%复合微生态制剂能够改善盲肠微生物的菌群丰度，降低肠道致病菌丰度和腹泻率，从而提高断奶仔猪的生长性能和免疫机能，达到与添加抗生素饲喂相似的效果。占今舜等[28]研究发现益生菌可能会通过促进山羊激素分泌和改善瘤胃发酵来促进营养物质的消化吸收。杜蕊等[29]研究发现，在饲料中添加壳寡糖能显著提高断奶仔猪的生长性能和机体健康水平。

优势：微生态制剂具有无耐药性、无毒副作用、无残留等优势，在提高动物生长性能和免疫能力的同时，还可以提高饲料转化效率。

不足：微生态制剂作为一种活菌制剂，储存条件严格，活性受条件影响（酸度、温度和湿度）较大。并且不同动物群体的消化系统并不相同，所需菌群种类也具有差异。

2.5 溶菌酶

溶菌酶是一种能特异性水解细菌胞壁中N-乙酰胞壁酸与N-乙酰氨基葡萄糖之间β-1,4-糖苷键的蛋白酶，可以将高分子量胞壁蛋白水解成低分子量胞肽[30]。这会导致细胞壁穿孔并使细菌细胞膜溶解，进而使细菌裂解死亡。溶菌酶是宿主重要的先天防御因子，大量存在于上皮分泌物和吞噬细胞中，通过抗菌肽活性和肽聚糖水解活性发挥杀菌作用[31]。

不同来源的溶菌酶在畜牧业中得到了广泛应用。在表达人溶菌酶基因的转基因动物（包括鸡[32]、猪[33]、小鼠[34]）中，已被证明具有改善肠道形态和增强免疫的作用。此外，蛋清溶菌酶对仔猪生长性能、肠道形态和免疫均有促进作用。化学合成溶菌酶可改善育肥猪的生长性能和小肠形态。在大肠杆菌K88 口服攻毒模型中，与抗生素处理组相比，添加水溶性溶菌酶的断奶仔猪肠道生长发育较好，肠黏膜中产肠毒素大肠杆菌(ETEC)数量和血清中促炎细胞因子的平均水平有所下降[35]。

优势：溶菌酶具有天然无毒优势，其安全性已被WHO（世界动物卫生组织）、FAO（联合国粮农组织）认可，能有效抗菌，改善动物的免疫水平和生长性能，同时在水产品中具有防腐功能。

四是长度。枝条长度因株行距而定。要求行间梢头距1～1.5 m，株间交接率不超过15%，行间作业道通畅。不论长度、粗度，要像管娃娃一样，高度重视1年生枝的拉枝、环切等。

不足：溶菌酶提取成本较高，保存、运输条件严格，活性具有条件偏好，其在饲料行业中还未大规模普及[36]。

2.6 有机酸

有机酸是酸性有机化合物的统称，能够降低胃肠道的pH 值，对大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌和梭菌等起到抑菌杀菌作用，还可以调节肠道菌群结构，促进生长和消化吸收。动物饲料中较常见有机酸包括酒石酸、富马酸、柠檬酸、苹果酸、苯甲酸、乳酸、醋酸、山梨酸、丁酸、丙酸[37]，其积极作用可归因于多种因素：1）非解离有机酸的抗菌活性；2) 降低食糜的pH 值，特别是在胃中，帮助蛋白质消化；3)降低胃排空率；4) 刺激小肠内酶（胰酶）的排泄和活性[38]。

陈亚军等[39]研究发现在蛋鸡日粮中添加30 mg/kg和60 mg/kg 肉桂酸柠檬酸复合物可改善产蛋鸡平均蛋重、产蛋率、产蛋量、饲料转化率，同时降低死淘率。断奶仔猪饲粮中添加0.3%的复合有机酸（甲酸、乳酸、柠檬酸和月桂酸）可提高仔猪的生长性能，增强机体抗氧化及免疫能力，维持肠道屏障的稳定性，改善肠道健康[40]。猪饲喂含2%苯甲酸后，NH3排放量减少60%～70%，这些恶臭气体的减少可能与胃肠道中病原菌数量减少，有益微生物活性和营养物质消化率增强有关[41]。单宁酸作为天然饲料添加剂，效果显著、安全性高，并且在预防腹泻和改善肠道健康等方面有很高的应用价值[42]。

优势：有机酸因其抗菌活性而在世界范围内得到广泛应用，可导致胃肠道pH 值降低，有利于喜酸有益菌生长，对于预防消化类疾病有积极作用。

不足：有机酸使肠胃pH 降低可能会影响动物采食，其有效性可能会受到十二指肠新陈代谢的限制，且有效吸收的含量降低会影响其调节肠道菌群的能力。

2.7 中草药

中草药是以传统中医、中兽医为基础，通过科学使用饲喂来促进动物生长发育，增强畜禽免疫力、抗菌抗病毒能力、抗环境应激能力[43]。

吴俊等[44]在皖南草鸡日粮中添加适量的中草药添加剂可以明显提高抗病力，有效改善生长性能、屠宰性能和肉品质。姜露等[45]在基础日粮中添加中草药组方饲料添加剂均能提高育肥猪的免疫性能、抗氧化能力以及促进生长激素合成和分泌。李炎[46]发现蒲公英可影响荷斯坦奶牛泌乳中期瘤胃糖代谢，增强血液糖类氨基酸代谢，进而提高奶牛泌乳性能，并在围产期降低机体炎症水平，提高母牛机体健康度。

优势：中草药作为中国传统医学，其有效性得到长时间的验证，可以作为改善动物免疫力物质长期摄入，不具有残留危险，也不会产生耐药性。

2.8 酶制剂

酶制剂是具有催化功能的生物制品的统称，可以分为单一酶制剂和复合酶制剂，单一酶制剂主要包括淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、植酸酶等，复合酶制剂包括谷氨酰胺转氨酶、戊聚糖酶、硬脂酶等[47]，主要通过分解饲料中植物细胞壁，补充自身消化酶不足，以及消除单宁、大豆苷元、植酸、NSP 和多酚等成分，来有效提高畜禽的饲料转化效率和生产性能[48]。

研究发现添加不同活性复合酶制剂均能提高肉鸡生长性能，改善血清蛋白、Ca、P 等营养指标，提高免疫指数和有益菌数量[49]。仔猪基础饲粮中添加外源性复合酶制剂能够提高断奶仔猪生长性能，降低仔猪腹泻率和饲养成本，提高经济效益[50]。李阳等[51]研究发现了一种新型植酸酶，其酶学性质和应用效果优于普通植酸酶，对饲料中植酸具有很高酶学活性，且动物试验结果显示其可提高蛋鸡产蛋率和平均蛋重，降低日粮中磷酸氢钙的用量。

优势：酶制剂高效专一，无化学污染，可以直接消化饲料或降低饲料中的黏性，增加饲料利用率，同时可产生功能性的低聚糖，改善肠道菌群。

不足：酶制剂使用时需要加入合适的益生菌，才能发挥最大优势。此外，对于反刍动物使用效果不佳，因瘤胃环境易使酶制剂失活。

2.9 微量元素

微量元素是指在人体中含量低于人体质量0.005%～0.01%的化学元素，分为无机微量元素和有机微量元素，其无法通过生命机体自我产生或合成，主要通过外部摄入，直接或间接参与机体内酶和激素的生理作用[52]。

研究发现硒代蛋氨酸锌（Zn-L-SeMet）是一种有效日粮硒来源，可以用来改善机体抗氧化及免疫功能，显著提高血清、组织硒含量，其应用效果明显优于无机硒源Na2SeO3[53]。张森等[54]研究表明鸡饲料中添加富铬酵母对鸡的生长发育具有积极作用，提高鸡肉品质。刘博[55]发现在日粮中添加25 mg/kg 的CuSO4对绵羊、山羊肠道功能均有改善作用，同时促进其肠道对营养元素的吸收和转运。

优势：微量元素的补充能有效改善畜禽生产性能和免疫力，改善畜禽产品（肉、蛋、奶等）质量，具有特殊优势。

不足：微量元素对含量和质量要求较高。无机微量元素的吸收率和利用率并不高，容易吸湿返潮、结块氧化，且含有大量重金属杂质，易造成污染[56]。有机微量元素生产成本高，目前主要在仔畜类和母畜类饲料中添加使用。

2.10 寡 糖

天然低聚糖是一类碳水化合物聚合物，通常由2～10 个单糖通过糖苷键连接组成。寡糖可以破坏细胞壁生物合成、干扰细菌蛋白翻译，达到杀菌抑菌功效，还可以促进益生菌生长，调节肠道菌群，改善肠道黏膜结构和功能、保护肠道结构的完整性，调节免疫力，有助于畜禽的生长发育[57]。

在饲料中添加壳寡糖可以提升断奶仔猪的生长性能，同时降低腹泻率和死亡率，改善粪便性状[29]。在荞麦秸秆饲粮中添加不同水平的甘露寡糖，可提高滩羊消化率，并能增加氮沉积，减少氮排放，提高氮利用率，还可以降低羊肉的剪切力、滴水损失、黄度和亮度值[58]。研究发现一些功能性寡糖能减轻大豆凝集素（抗营养因子）对肠道的抗营养作用。寡糖可以与不同的寡糖结合，用N-乙酰半乳糖胺或甘露糖进行预处理，可以阻止大豆凝集素对小肠产生的有害影响，降低诱发典型炎症反应，而葡萄糖或果糖就不具有这些功能[59]。

优势：寡糖不仅有抗菌效果还具有益生元的效果，且在消化道内具有一定的稳定性，更容易大规模添加于饲料当中。

不足：寡糖的抗菌作用机制和生产工艺还有待深入研究，其高成本需要通过优化生产工艺来扩大应用规模。

3 总结与展望

综上所述，畜禽养殖中可选择利用的替抗产品多种多样、特点不一。对于不同的畜禽动物之间、同种动物的不同生长阶段，替抗产品所体现出的促生长和免疫调节效果均存在一定差异。因此，各养殖场在实际生产中需要重视替抗方案的制定，对替抗产品做好调研和评估，做到结合实际，遵循“一场一策”的理念，客观分析，科学判断，因地制宜地选择针对性强、获益性高的替抗产品。

替抗产品的研发和实践还面临诸多问题，其在畜禽养殖中规模化推广应用之路任重而道远。如何落实禁抗令这一举措，深度开发替抗产品的应用价值，这需要国家政府、畜禽养殖企业、相关从业研究人员做好以下几点：1）需要利用科学研究来确定替抗产品的功效和安全性；2）需要综合考虑营养、健康、疾病三位一体的研究设计；3）需要按照国家和国际标准开发替抗产品，满足质量、疗效和安全性的要求；4）需要加大国家监管机构的监管力度；5）需要深化科技体制改革，完善产学研用四方联动的合作机制。

总之，绿色高效替抗产品的选择对于畜禽养殖业发展具有重要意义。畜禽养殖业的健康发展需要顺应社会进步，利用科技革新解决问题和困难，迎接机遇和挑战，以满足人民对高品质生活的追求。