杆菌肽锌的研究进展

时云朵

（ 四川省水产学校，成都 611730）

杆菌肽主要是由地衣芽胞杆菌和枯草芽孢杆菌产生的一种含有噻唑环的多肽类广谱抗菌素，1945年由Johnson首次从感染伤口中发现[1]。对杆菌肽有激活作用的锌与之络合而形成稳定性好、效价强的杆菌肽锌。大量研究表明，杆菌肽锌是一种较为理想的防病抗病促生长的畜禽饲料添加剂，可提高饲料利用率，改善肠道菌群结构，增强机体免疫力，促进动物生长[2-3]。此外，杆菌肽锌代谢安全性好，畜禽吸收量少，分解产物主要随粪便排出体外，且其分解产物没有毒性，对畜禽生长繁殖没有不良影响，对环境不存在污染。目前，杆菌肽锌在国内外的畜禽养殖业和饲料生产中均有广泛应用[4-5]。美国、加拿大、巴西、澳大利亚等国至今一直在畜禽养殖中使用杆菌肽锌预混剂作为促生长剂[4]。

1 杆菌肽锌的理化性质

杆菌肽有A、B、C、D、E、F1和G等多种异构体[6]。目前，在养殖业中应用最多的是由12个氨基酸组成的含噻唑环的杆菌肽A，分子中含有D-氨基酸和L-氨基酸，使杆菌肽对胰蛋白酶、胃蛋白酶、无花果蛋白酶等多种蛋白质水解酶和蛋白酶抑制剂及体液均有较强的抗性。但杆菌肽不稳定、易降解，粪便中的杆菌肽，在室温条件下3～6 d便分解，在堆肥中分解更迅速，而锌可增强其稳定性和活性，因此在杆菌肽的生产过程中添加硫酸锌或氯化锌生成更稳定的杆菌肽锌，且其效价在干燥状态、室温条件下仍可保存3年不变，即使在酸性、碱性和热环境中，其稳定性也较好[7-8]。

2 杆菌肽锌的药理学特征

杆菌肽锌与青霉素的抗菌谱相似，对革兰氏阳性菌如梭状芽孢杆菌属、葡萄球菌属，部分革兰氏阴性菌如脑膜炎双球菌、流感杆菌，螺旋体，放线菌等均有强烈的抑制作用[9]。其抑菌作用机制主要是三重抑菌机制，抑制细胞壁合成：抑制磷脂载体的运转，从而阻碍向细胞壁支架输送粘肽；损伤细胞膜：增加细胞膜通透性，导致胞内各种离子、氨基酸、嘌呤等物质外流；干扰胞内原浆蛋白合成。同时，杆菌肽锌的配伍禁忌少，能与多种抗生素联用，达到预防、治疗疾病的作用[10]。

杆菌肽锌与青霉素G、链霉素、新霉素、多黏菌素等均有协同作用，而与喹乙醇、恩拉霉等存在颉颃作用[11]。并且，杆菌肽锌作为强的杀菌剂，细菌对其不易产生抗药性及交叉耐药性。因此，在养殖生产中杆菌肽锌常与其他抗生素联用。此外，在消化液和肠道菌群的作用下，杆菌肽锌被降解为杆菌肽和锌离子，锌离子被机体吸收利用，而杆菌肽因特殊的结构很难被肠道吸收，从而为更好发挥抑菌效应奠定基础，同时也减少杆菌肽在动物性产品中的残留[12]。说明杆菌肽锌在养殖业中作为饲料添加剂应用非常安全。

3 杆菌肽锌的促生长机理

3.1 改善肠道菌群结构

杆菌肽锌能抑制或杀灭部分病原菌，并可抑制肠道中有害菌群的增殖，促进益生菌生长，从而减少胃肠道内细菌产生的毒素（如氨、有毒胺）等有害代谢产物，促进肠道吸收更多的维生素、氨基酸等营养物质，从而减轻或消除有害微生物对畜禽生长的抑制作用，达到维持或改善肠道菌群平衡的功能。

3.2 促进机体消化吸收

杆菌肽锌不仅能增加畜禽采食量，促进小肠各段肠黏膜形态发育，使小肠的肠壁变薄、绒毛增长、隐窝变浅、增加黏膜厚度，还可通过影响微生物或酶的活性间接影响机体代谢过程，从而促进营养物质的消化吸收，提高饲料转化率和日增重，达到促生长的作用[13]。

3.3 增强机体免疫

杆菌肽锌通过促进机体TLR受体表达，活化NF-κB信号途径，引起细胞因子表达，增强机体天然免疫反应[2]。此外，杆菌肽锌还可提高肠道黏膜中免疫球蛋白含量，从而提高机体免疫功能[14]。

4 杆菌肽锌在动物饲料中的应用

杆菌肽锌具有效果好、排泄迅速、无残留、配伍禁忌少、不易产生耐药等优点，被广泛用作饲料添加剂，对促进畜禽生长、防治疾病、增强免疫、干预代谢和改善发酵紊乱等方面均存在有益影响[15]。饲料中添加低剂量的杆菌肽锌，能够明显的促进动物生长，提高动物日增重，改善饲料利用率，并能明显降低腹泻率[16-17]。刘文斌等将杆菌肽锌按30 mg·kg-1的剂量添加于异育银鲫饲料中，能显著提高饲料利用率（P＜0.05）[18]。邹芙沁等将杆菌肽锌按40 mg·kg-1的剂量添加到断奶獭兔饲料中，发现其具有促进机体生长和增强机体免疫力以及预防疾病的作用[2]。杨红初等按照杆菌肽锌30、60 mg·kg-1的添加量饲喂110日龄长毛兔，发现日增重分别提高9.4%、17.9%，料毛比降低7.8%、10.5%，料肉比降低7.6%、13.7%，结果表明，杆菌肽锌是较理想的饲用抗生素[19]。周沿民等研究表明，颗粒状的杆菌肽锌能显著提高肉鸭的日增重和饲料转化率（P＜0.05）[20]。常新耀等研究杆菌肽锌复合制剂对鸡产蛋性能的影响，结果表明，随着杆菌肽锌在复合制剂中剂量的加大，产蛋率下降幅度变小，明显改善蛋壳质量（蛋壳强度、蛋壳厚度），显著减少破蛋率[21]。余东游等研究表明，杆菌肽锌通过促进蛋鸡分泌促卵泡素、促黄体素和甲状旁腺素，从而提高蛋鸡的产蛋率、增加蛋壳厚度、蛋壳相对重和降低料蛋比[22]。高玉云等研究表明，杆菌肽锌能改善肉鸡生长性能、免疫器官指数、屠宰性能、肌肉品质和血清生化指标[23]。王生梅将不同剂量的杆菌肽锌添加到仔猪饲料中，结果表明，适量的杆菌肽锌能提高仔猪日增重和饲料转化率，最佳添加量为30 mg·kg-1[24]。张辉等研究表明，杆菌肽锌可显著改善5～8周龄仔猪的饲料转化率和11～16周龄生长猪的日增重和饲料转化率[25]。周怿等在代乳粉中添加杆菌肽锌60 mg·kg-1，研究表明，可显著降低犊牛十二指肠隐窝深度（P＜0.05），显著提升绒毛高度和隐窝深度的比值，并缓解大肠杆菌攻毒所致的生长性能下降、肠道黏膜损伤等症状，最终保障犊牛健康生长[13]。

5 杆菌肽锌的应用对肠道菌群的影响

自从2006年欧盟禁止将抗生素作为促生长剂使用，人们就将研究焦点集中在肠道菌群对动物健康、生长以及产品安全的影响，以期找到能够替代抗生素的微生态制剂[26]。邹芙沁等研究表明，杆菌肽锌能改善断奶獭兔盲肠菌群结构，显著降盲肠中梭菌类群XIVa的丰度，与对照组比，梭菌类群IV和肠杆菌科的含量呈下降趋势，而普雷沃氏菌属丰度呈增加趋势，进一步通过高通量测序技术分析发现，杆菌肽锌能显著降低断奶獭兔盲肠中变形菌门细菌含量，且白色瘤胃球菌是杆菌肽锌组獭兔盲肠菌群中瘤胃粪球菌属的优势菌[3]。另有研究表明，杆菌肽锌可有效促进断奶犊牛的日增重和饲料转化率，并能对抗大肠杆菌对断奶犊牛肠道菌群的影响，恢复原有肠道微生态平衡[27]。此外，杆菌肽锌能降低肠道的大肠杆菌、产气荚膜梭菌、梭状芽孢杆菌等的数量，增加乳酸菌的数量，从而维持或恢复肠道菌群平衡[28-30]。

6 小结

杆菌肽锌具有排泄快、配伍禁忌少、无残留、不易产生抗药性等优点而被广泛用于畜禽养殖业中，其有明显的促生长作用，能带来可观的经济效益。合理使用杆菌肽锌可以提高饲料利用率，增强机体免疫力，预防、治疗胃肠道疾病，维持畜禽的健康福利在一个较高水平。在畜牧生产管理过程中，应选择性地合理使用杆菌肽锌，为高品质的畜禽产品提供安全保障。

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