抗菌肽在断奶仔猪生产中的应用研究进展

王 冰

（ 湖南百宜饲料科技有限公司，长沙 410300）

近两年相继爆出鸡肉中土霉素呋喃唑酮代谢超标，养猪户私自添加喹乙醇、硫酸粘菌素、硫酸新霉素和磺胺噁啉等，滥用抗生素、抗生素残留、耐药性及环境污染等问题屡遭关注，对人类的生存及健康存在潜在威胁。研究发现一种新型绿色饲料添加剂—抗微生物肽或肽抗生素（即抗菌肽），其抗菌机制不同于抗生素，具有无污染，无耐药性，无残留等优势，还发现其具有抑制霉菌、病毒、原虫等病原微生物生长的特性。世界上发现的第一种抗菌肽是天蚕素，1980年由瑞典科学家Boman等用阴沟通杆菌及大肠杆菌诱导惜古比天蚕蛹产生出有抗菌活性的多肽物质，定名为天蚕素[1]。随后又在其他生物体内陆续发现了多种抗菌肽，如蛙皮素、蜂毒素、防御素等。目前市场上抗菌肽因菌种、发酵工艺不同，导致最终产品效果出现差异化。本文就抗菌肽近年来研究进展及在断奶仔猪上的应用作以综述，以期对抗菌肽在畜牧业中更广泛的应用提供参考价值。

1 抗菌肽的理化性质

抗菌肽是一种含有30多个氨基酸残基的小分子碱性多肽，N端亲水，C端疏水，含有至少4个带正电荷的氨基酸。抗菌肽具有溶水性，100℃时加热10～15 min仍能保持其活性，耐酸碱，同时还具有抗胰蛋白酶或胃蛋白酶水解的功能。

2 抗菌肽的生物学作用

2.1 广谱抗菌

和传统的抗生素相比，抗菌肽抗菌具有广谱性，不仅可作用于革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌，同时还具有抗真菌、抗病毒的作用[2]。目前对抗菌肽抗菌机制研究主要有4种模型：桶板模型，带正电荷的抗菌肽单体与带负电的细胞膜表面的磷脂结合到膜表面，垂直将疏水基团插入磷脂双分子层中间形成通道，导致细胞内容物外泄，电化学势失衡，最终导致细胞膜解体；地毯模型，抗菌肽主要利用疏水作用和分子之间的作用力改变细胞膜的通透性及渗透压；穿孔螺旋模型，依赖抗菌肽和细胞膜上的极性分子形成连续翻转螺旋状，进而破坏细胞膜的完整性；分子团聚集式，抗菌肽可直接进入细胞，抑制相关酶进而影响细胞壁的合成，甚至抑制细胞呼吸作用。

2.2 抗病毒

研究表明，抗菌肽抗病毒作用方式有3种：直接与病毒进行结合；通过干扰病毒蛋白质的合成进而影响其组装；影响病毒复制[3-4]。

2.3 抗肿瘤

抗菌肽能特异性抑制某些肿瘤的生长，极有可能成为无毒或低毒的抗肿瘤新药。抗菌肽可以对肿瘤细胞进行特异性的识别，主要是因其细胞内骨架系统不完善，且含较高的酸性磷脂。因此抗菌肽更易插入肿瘤细胞的胞膜中，形成离子通道，进而破坏肿瘤细胞膜的完整性。同时也有研究表明，抗菌肽抑制肿瘤细胞可能通过激活细胞毒性细胞来完成[5-6]。

2.4 其他活性

抗菌肽还具有抗原虫、促进伤口愈合、血管再生、提高动物机体免疫机能等方面的作用[7-8]。抗菌肽可通过诱导靶细胞凋亡、调节基因转录、促进巨噬细胞、树突状细胞等抗原呈递细胞趋化性，调节动物机体特异性免疫应答，进而促进其生产性能的提高[9-10]。

3 抗菌肽在畜牧业中的应用

3.1 对断奶仔猪生产性能的影响

刘丁健等在断奶仔猪的日粮中分别添加阿莫西林0.3%以及复合抗菌肽0.1%、0.3%和0.5%，试验28 d后发现阿莫西林0.3%组和抗菌肽0.1%组生产性能无显著差异，但添加抗菌肽0.5%组的日增重、料重比、腹泻率以及呼吸道疾病的发生率显著优于阿莫西林0.3%组和抗菌肽0.1%组[11]。黄茂侠在断奶仔猪日粮中分别添加阿莫西林300 mg·t-1、抗菌肽制剂0.2%～1%，研究表明，添加抗菌肽0.6%和0.8%可降低仔猪腹泻率和呼吸道疾病的发生率[12]。麻延峰等研究表明，日粮中添加抗菌肽2 mg·kg-1有利于显著提高断奶仔猪的日增重，降低腹泻率[13]。苏恺等研究表明，断奶仔猪日粮中添加抗菌肽0.4%有利于其生产性能的提高，但随着日龄的增加，抗菌肽的促生长效果减弱[14]。刘显君等研究对比抗菌肽和抗生素（恩拉霉素+抗敌素）对断奶仔猪生长性能的影响，发现抗菌肽组和抗敌素组均在一定程度上改善断奶仔猪的生长性能，降低腹泻率，且两者具有协同效应[15]。李波等在断奶仔猪的日粮中添加一定量的天蚕素抗菌肽，对照组（玉米豆粕型基础日粮）、抗生素组（基础日粮+50%吉他霉素140 mg·kg-1+10%硫酸抗敌素600 mg·kg-1+喹乙醇100 mg·kg-1）、抗菌肽组（基础日粮+天蚕素抗菌肽350 mg·kg-1）、配伍组（基础日粮+天蚕素抗菌肽250 mg·kg-1+10%硫酸抗敌素200 mg·kg-1+喹乙醇50 mg·kg-1），试验34 d，研究表明和对照组相比，抗菌肽组可显著降低日均采食量，配伍组显著降低日均增重，其料重比和腹泻率均显著降低（P＜0.05），表明适宜水平天蚕素抗菌肽可部分替代抗生素，高剂量添加时可完全替代抗生素[16]。宋青龙等在32日龄仔猪的日粮中分别添加天蚕素抗菌肽200和300 mg·kg-1，试验进行32 d后研究表明，添加抗菌肽可显著减低仔猪腹泻率和腹泻指数，但对生产性能无显著影响[17]。

3.2 对断奶仔猪血清抗氧化和免疫指标的影响

张婕等研究表明，枯草芽孢杆菌Y-6产生的抗菌肽在一定程度上可以提高抗氧化性[18]。薛现风等研究表明，随着猪防御素添加量的增加可逐渐提高动物机体的抗氧化指标[19]。启雄等在断奶仔猪的日粮中添加复合抗菌肽（猪防御素和苍蝇抗菌肽）250、500和1 000 mg·kg-1，研究表明和对照组相比，试验组断奶仔猪血清中的SOD活力显著提高，MDA含量显著降低（P＜0.05）[20]。Tang等添加抗菌肽于断奶仔猪的日粮中，研究表明，添加抗菌肽有利于断奶仔猪血清中SOD、GSH-Px和T-AOC水平[21]。白建勇等研究在发酵床饲养模式下对比杆菌肽40 mg·kg-1+硫酸抗敌素20 mg·kg-1和抗菌肽300 mg·kg-1对断奶仔猪血清抗氧化指标和免疫指标的影响，发现和对照组相比，抗菌肽可显著提高仔猪血清中GSH-Px的水平，降低MDA的水平，同时显著提高仔猪血清中IgA含量（P＜0.05）[22]。谷娟在断奶仔猪日粮中添加复合多肽1.0%，研究表明，断奶仔猪血清中IgA、IgG的含量显著提高，同时淋巴细胞转化率、IL-2、IL-6显著提高（P＜0.05）[23]。王阿荣研究表明，日粮中添加天蚕素抗菌肽320 mg·kg-1有利于仔猪血清中IgG水平的提高[24]。

3.3 对断奶仔猪肠黏膜形态的影响

小肠是动物机体主要消化、吸收器官，绒毛高度、隐窝深度及绒毛高度和隐窝深度的比值是反映肠黏膜形态结构完整性的重要指标。卢俊鑫等在28日龄断奶仔猪日粮中分别添加吉他霉素120 mg·kg-1、天蚕素抗菌肽200 mg·kg-1和PR39抗菌肽300 mg·kg-1，试验持续21 d后发现添加抗菌肽可显著提高断奶仔猪十二指肠、空肠和回肠的绒毛高度和隐窝深度比值（P＜0.05）[25]。白建勇等研究在发酵床饲养模式下对比杆菌肽40 mg·kg-1+硫酸抗敌素20 mg·kg-1和抗菌肽300 mg·kg-1对断奶仔猪血清抗氧化指标和免疫指标的影响，研究表明，和对照组相比，抗菌肽组显著提高仔猪十二指肠上皮淋巴细胞数量，空肠上皮淋巴细胞提高了10.7%[22]。宦海琳等在35日龄仔猪的日粮中分别添加杆菌肽40 mg·kg-1+硫酸抗敌素20 mg·kg-1和抗菌肽（天蚕素抗菌肽+枯草芽孢杆菌中表达的微生物发酵产物）300 mg·kg-1，研究表明，抗菌肽可在一定程度上提高仔猪十二指肠、显著降低空肠和回肠绒毛高度、空肠隐窝深度；和对照组相比，抗菌肽组十二指肠绒毛高度和隐窝深度比值显著提高（P＜0.05）[26]。

4 小 结

目前抗菌肽广泛应用于医药、农业和科研等领域，但在畜牧生产中还存在很多问题：抗菌肽的来源、工艺导致产品定位、效果有很大差异；抗菌肽的实验室评估没有标准化；抗菌肽因自身特性，导致部分研究出现无影响的结果；抗菌肽在动物机体的作用机制有待进一步探讨；抗菌肽和其他抗生素或替代抗生素产品作用效果还需进一步研究。进一步研究抗菌肽上述存在的问题，开发新型绿色饲料添加剂，有利于我国畜牧业的可持续发展。

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