飼用抗生素的替代品

畜牧人小李

自抗生素被批準用作飼料添加劑后，為畜牧業(yè)發(fā)展起了巨大推動作用，但隨著飼用抗生素的普及應用，其副作用也逐漸突出，(1)破壞畜禽的胃腸道微生態(tài)平衡，干擾畜禽免疫系統(tǒng)，特別是消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)的局部非特異性免疫系統(tǒng)，降低畜禽對疾病的抵抗力，影響畜禽健康，嚴重威脅畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展;(2)在肉、蛋、奶等畜產(chǎn)品中殘留，直接威脅人的健康;(3)通過抗生素耐藥性的交互遺傳和交叉?zhèn)鞑ィ蓴_手術(shù)后病人和傳染病感染人群的治療，提高治療用藥的劑量，間接威脅人的健康。

由于飼用抗生素的上述問題，早在1992年瑞士就禁止使用飼用抗生素，歐盟1999年1月起通過立法禁止抗生素作促生長劑使用，今后的發(fā)展趨勢是盡量不使用抗生素。20世紀80年代以來，全世界都在不遺余力地研究開發(fā)其替代產(chǎn)品。近年來，飼用抗生素替代品的研究主要有益生素(微生物制劑)、寡糖(化學益生素)、抗菌肽、中草藥、糖萜素、酶制劑和酸化劑等。

1.益生素

又稱活菌制劑或微生態(tài)制劑(主要是腸球菌、乳酸桿菌、雙岐桿菌、芽孢桿菌、酵母菌等)，是一種無毒、無副作用、無殘留的綠色飼料添加劑。益生素可在消化道內(nèi)增殖，產(chǎn)生乳酸和乙酸使消化道內(nèi)pH值下降，并產(chǎn)生溶菌酶、過氧化氫等代謝產(chǎn)物抑制有害細菌在腸黏膜的附著與繁殖，平衡動物消化道內(nèi)的微生物群。益生素與消化道菌群之間存在生存和繁殖的競爭，限制致病菌群的生存、繁殖以及在消化道內(nèi)的定居和附著，協(xié)助機體消除毒素及代謝產(chǎn)物。益生素可刺激機體免疫系統(tǒng)，提高干擾素和巨噬細胞的活性，促進抗體的產(chǎn)生，提高免疫力和抗病能力。另外，許多益生素具有抑制消化道內(nèi)氨及其他腐敗物質(zhì)生成的作用。益生素可產(chǎn)生各種消化酶，促進動物對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。

目前國內(nèi)用量較大的有乳酸桿菌、酵母和枯草芽孢桿菌。產(chǎn)品有單一菌種的劑型，大多數(shù)是多種微生物組成的復合劑型。益生素主要用于幼齡動物，現(xiàn)在研制了專門用于養(yǎng)禽業(yè)的益生素。用于禽類，可防止腹瀉，提高產(chǎn)蛋率和飼料轉(zhuǎn)化率，應用前景廣闊。

多數(shù)微生物是以活菌體直接飼喂，生產(chǎn)、運輸、儲存中易失活，尤其是復合型菌劑，有的是厭氧菌，有的是好氧菌，在一起使用能否充分發(fā)揮作用還不能確定;有些其它飼料添加劑與之不能同時使用，例如高銅離子對大多數(shù)益生菌有抑制活性作用;大多數(shù)菌不能通過消化道內(nèi)的酸性環(huán)境，不能到達目的地--腸道;在病原菌占絕對優(yōu)勢(疾病已經(jīng)爆發(fā)或流行)時，益生素不能達到抗生素類藥物的使用效果。

2.寡 糖

寡糖是由2—10個糖基通過糖苷鍵連接而成的具有直鏈或支鏈結(jié)構(gòu)的低聚物的總稱。寡糖種類很多，目前用作飼料添加劑的寡糖主要有：低聚果糖、半乳聚糖、甘露寡糖、半乳蔗糖、大豆寡糖、低聚異麥芽糖。這些寡糖都屬短鏈分支糖類，因其不能被動物消化，但可以被腸道有益微生物利用，從而促進有益菌群的增殖。寡糖因其調(diào)節(jié)動物微生態(tài)平衡的作用與活菌制劑相似，營養(yǎng)界稱其為化學益生素。

寡糖主要是維持體內(nèi)已建立而且是健康的消化道菌群，選擇性促進消化道中有益微生物的優(yōu)先繁殖。寡糖由于其分子間結(jié)合位置及結(jié)合類型的特殊性，導致不能被單胃動物自身分泌的消化酶分解，但進入消化道后段可作為營養(yǎng)物質(zhì)被其中的有益微生物如雙歧桿菌、乳酸桿菌、鏈球菌等消化利用，從而使其大量增殖，形成微生態(tài)競爭優(yōu)勢，同時發(fā)酵產(chǎn)生的酸性物質(zhì)降低整個腸道的pH值，直接抑制外源菌和腸內(nèi)固有腐敗菌的生長，從而發(fā)揮正常腸道菌群在屏障、營養(yǎng)、免疫上的正常功能。某些寡聚糖還具有提高免疫和抗原免疫應答能力，從而增加動物體液及細胞免疫能力。

寡糖是一類間接提高免疫力的物質(zhì)，本身沒有殺菌作用，只是為有益菌提供養(yǎng)分或者為病原菌提供標靶，只能輔助抗病、防病;同時寡糖類物質(zhì)易吸潮，不利于儲存或均勻添加;成本也比較高。

3.抗菌肽

抗菌肽是生物體內(nèi)誘導產(chǎn)生的一種具有強抗菌作用的多肽類物質(zhì)，它廣泛存在于多種生物體內(nèi)，是生物體對外界病原物侵染而產(chǎn)生的一系列免疫反應的產(chǎn)物。其分子量小，性能穩(wěn)定，具有較強的廣譜抗菌能力，對革蘭氏陽性菌及陰性菌均有殺傷作用，對原蟲、腫瘤也有作用。世界上發(fā)現(xiàn)的第一種抗菌肽是天蠶素，1980年由瑞典科學家Boman等用陰溝通桿菌及大腸桿菌誘導惜古比天蠶蛹產(chǎn)生出有抗菌活性的多肽物質(zhì)，定名為天蠶素(cecropins)。隨后又在其他生物體內(nèi)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了多種抗菌肽，如蛙皮素(magainins)、蜂毒素(melittins)、防御素(defensins)等。目前世界上已知的抗菌肽共有1200多種。

抗菌肽有著獨特的不同于抗生素的抗菌機理，抗菌肽的作用機制與酶或受體等蛋白因子無關(guān)，抗菌肽作用于微生物膜(細胞膜外膜)，主要是作用于膜脂質(zhì)的基質(zhì)，通過物理化學機制使膜釣通透性增大，破壞其屏障而達到殺傷細胞的效果。抗菌肽具有“傳統(tǒng)抗生素”無法比擬的優(yōu)越性：不會誘導抗藥菌株的產(chǎn)生，有希望成為新一代抗菌劑。抗菌肽的高效廣譜抗菌性已被藥物學家、生物學家所重視，在研究了它的一級結(jié)構(gòu)的基礎上，采用分子生物學和基因工程技術(shù)方法可以生產(chǎn)抗菌的轉(zhuǎn)基因動植物，同時可以通過基因工程的技術(shù)方法大量的表達抗菌肽，使之成為新一代肽類抗菌藥的來源，顯示出廣闊的應用前景。

由于抗菌肽分子量小，分離提純困難，天然資源有限。化學合成與基因工程法是主要獲得手段，但是在微生物中直接表達抗菌肽基因，可能對宿主產(chǎn)生毒害而不能合成足夠量的表達產(chǎn)物。但是隨著分子生物學的發(fā)展，抗菌肽在飼料行業(yè)的前景還是非常看好的。

4.中草藥

隨著合成藥物、抗生素等藥用添加劑出現(xiàn)的殘留、耐藥性及對動物體的毒副作用等問題，國內(nèi)外已開始從中草藥中尋找更為安全有效的飼料添加劑。中草藥是天然物質(zhì)，安全可靠，副作用小，由于其抗菌作用的廣泛性和協(xié)同而不會出現(xiàn)抗藥性，克服了抗生素的缺點。有些中草藥本身就含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素和礦物元素，兼有藥效和營養(yǎng)雙重功能。

中草藥飼料添加劑的主要作用：(1)理氣消食、助脾健胃，如陳皮、神曲、麥芽、枳實、山楂等。這類藥物所具有的芳香味，既能矯正飼料的味道，又能改善飼料的適口性，進入胃腸后還能增強畜禽消化液的分泌。(2)活血化淤、促進代謝，如紅花、當歸、益母草、雞血藤等具有直接或間接擴張血管、加強血液循環(huán)、增強胃腸功能的作用。(3)清熱解毒、殺菌抗病，如金銀花、連翹、荊介、柴胡、野菊花、麥飯石等，這些中草藥都具有抗菌消炎作用，既能瀉熱通便，又能消瘡排膿。配有這些中草藥的添加劑，可防治流感、痢疾等傳染病，保障動物健康。(4)驅(qū)蟲除積，如檳榔、貫眾、使君子、百部、硫黃等，可達消痞殺蟲、健脾膘的作用。(5)宣肝化痰、止咳平喘，如用華山參、牛黃、雄黃、蒼術(shù)、板藍根、冰片、桔梗、蟾酥、青黛、馬錢子、椴硼砂和百部等配制的“參蟾解毒定喘丸”，對治療雞傳染性氣管炎有顯著效果。

利用中草藥煎成湯或研磨成細末，生產(chǎn)出單方或復方制劑。在普通飼養(yǎng)條件下，將制劑添加于日糧中，供動物飼用或飲用，以期預防動物疾病，加速生長，提高生產(chǎn)性能和改善畜禽產(chǎn)品質(zhì)量。

不是所有的中草藥都符合“綠色”標準，有些中草藥的配伍和作用機理還處于摸索階段，使用不當，也會引起殘留和毒副反應;由于復方中草藥的功效成分非常復雜，某些成分可能對其它飼料添加劑發(fā)生負作用，如對益生素拮抗、造成酶制劑失活等;一般中草藥飼料添加劑相對抗生素類用量大、起效慢;雖然人們非常看好中草藥飼料添加劑，但是還沒有出現(xiàn)中草藥的飼料產(chǎn)品質(zhì)量標準，中草藥配方也沒有固定標準，產(chǎn)品粗糙，質(zhì)量檢測無據(jù)可依。在使用前要先經(jīng)過安全試驗，以確定其使用效果，避免造成不良后果。

5.糖萜素

糖萜素是從油茶餅粕和茶籽餅粕中提取的，由糖類(≥30%)、配糖體(≥30%)和有機酸組成的天然生物活性物質(zhì)。糖萜素不但能有效地提高正常動物機體免疫功能和提高病雞免疫功能，而且對調(diào)節(jié)神經(jīng)免疫、抗病毒等有顯著效果。糖萜素還具有明顯清除自由基和抗氧化，以及調(diào)節(jié)cAMP/cGMP系統(tǒng)功能，促進蛋白質(zhì)合成和消化酶活性。糖萜素能明顯提高畜禽生產(chǎn)性能、畜禽的成活率，同時還有明顯改善肉質(zhì)作用。

毒理學試驗表明，糖萜素使用安全、無藥物殘留、不產(chǎn)生抗藥性、有利于生態(tài)環(huán)境的保護和維護人類健康，具有明顯的社會效益和生態(tài)效益。

糖萜素是一類間接提高免疫力的物質(zhì)，本身沒有殺菌作用，主要通過提高動物機體神經(jīng)內(nèi)分泌免疫功能和抗病抗應激作用來達到其促生長目的的。

6.酶制劑

是一類具有生物催化性的蛋白質(zhì)。雖然國內(nèi)飼料用酶只有10年，關(guān)于各種酶制劑的應用效果報道很多。目前國內(nèi)可以用于飼料的酶制劑有12種：淀粉酶、纖維素酶、ß-葡聚糖酶、葡萄糖氧化酶、脂肪酶、麥芽糖酶、甘露聚糖酶、果膠酶、植酸酶、蛋白酶、支鏈淀粉酶、木聚糖酶。雖然酶制劑本身對微生物沒有太大影響，但是可以提高飼料的消化率，減少養(yǎng)分殘留于消化道的量、縮短殘留時間，間接減少病原菌生長的機會，從而起到抗病防病的效果。

大多數(shù)酶類是以難消化的營養(yǎng)底物(抗營養(yǎng)因子)為目標，使飼料更大發(fā)揮其營養(yǎng)效果，這些酶統(tǒng)稱消化降解酶，又可以分為兩類：消化酶和降解酶。消化酶包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶，動物體內(nèi)可以產(chǎn)生;降解酶包括纖維素酶、ß-葡聚糖酶、麥芽糖酶、甘露聚糖酶、果膠酶、植酸酶、支鏈淀粉酶、木聚糖酶，動物組織細胞不能合成。應用最多的是各種多聚糖酶的復合酶，單一降解酶只有植酸酶。其中的葡萄糖氧化酶(GoD)是一種需氧脫氫酶，能專一地氧化D-葡萄糖為葡萄糖酸和過氧化氫，過氧化氫積累到一定程度時，可以直接抑制大腸桿菌、沙門氏菌、葡萄球菌等的繁殖。反應時會消耗腸道內(nèi)氧氣，利于雙岐桿菌、乳酸桿菌等有益厭氧菌的生長。

酶制劑不直接參與攻擊病原菌，大多數(shù)作用是減少病原菌的生長基質(zhì);在優(yōu)質(zhì)日糧情況下，不論是提高禽畜生產(chǎn)率，還是抗病效果，都不明顯。葡萄糖氧化酶催化的產(chǎn)物可以抑制病原菌，作用機理不同于其它酶類，并且比益生素穩(wěn)定，相關(guān)飼喂效果值得進一步研究。

7、飼用酸化劑

用作飼料酸化劑的物質(zhì)有三類。(1)有機酸：檸檬酸、延胡索酸、乳酸、異位酸、乙酸、丙酸、甲酸等及其鹽類，此外還有蘋果酸、山梨酸和琥珀酸。有機酸具有良好的風味，能改善飼料的適口性，參與體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的代謝等而被廣泛應用，但成本較高。(2)無機酸化劑：強酸(如鹽酸、硫酸)和弱酸(如磷酸)，其酸性強、成本低，生產(chǎn)中也可添加。(3)復合酸化劑：是利用各種有機酸和無機酸按一定比例配合而成，具有良好的緩沖效果，迅速降低pH值，能降低料肉比，減少營養(yǎng)性腹瀉。

飼用酸化劑能使病原微生物的繁殖受到抑制，益生菌增殖，具有改善消化道酶活性和營養(yǎng)物質(zhì)消化率的作用。作為一種可降低飼料在消化道中的pH值，為動物提供最適消化道環(huán)境的新型添加劑，酸化劑在國內(nèi)外已被廣泛應用于飼喂家禽。在家禽日糧中添加有機酸除能促進生長，還可作為飼料保藏添加劑，丙酸和丙酸鈣是很好的飼料防霉劑，被廣泛用于飼料保藏，山梨酸也是一種很好的飼料防霉劑，添加延胡索酸使預混劑中維生素A、維生素C的穩(wěn)定性提高。

迄今為止，酸化劑在飼料行業(yè)中的應用還處于起步階段，使用量和方法還有待規(guī)范。有機酸在飼料中添加要考慮與飼料的配伍，高蛋白質(zhì)和鹽類礦物質(zhì)會對酸化劑有緩沖作用;飼料pH降低對豬、雞等雜食動物較適應，對有些特種養(yǎng)殖的肉食動物會引起采食量減少。

抗生素的使用與病菌的耐藥性是一種發(fā)展的矛盾對立，體現(xiàn)了自然界中對立、統(tǒng)一的辨證規(guī)律，也符合中國傳統(tǒng)的“物極必反、此消彼長”的樸素哲學思想。現(xiàn)在抗生素的濫用加速了耐藥病原菌產(chǎn)生的速度、提高了產(chǎn)生的數(shù)量，整個社會環(huán)境呼吁提倡“綠色”產(chǎn)品，選擇使用更高敏感性的抗生素是一條激烈斗爭的方向，而采用多種措施相結(jié)合是一條“溫和”的斗爭的手段，使危害人類的病原菌在自然界中處于一種相對劣勢的平衡狀態(tài)，那么產(chǎn)生高致病性病原菌的可能性就會減少，“后抗生素時代”是我們努力的方向。

來源：預混料家園