泰万菌素及其在养猪生产中的应用
2018-04-10王晓林
王晓林
(湖北博大生物股份有限公司技术服务部,湖北黄石 435000)
泰万菌素,化学名为酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素,又称超级泰乐菌素,是泰乐菌素A的生物转化衍生物。为了防止将泰万菌素误认为泰乐菌素,经农业农村部(原农业部)许可使用“泰万菌素”代替酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素作为通用名。在动物疾病治疗过程中,由于部分养殖从业人员不了解泰万菌素的理化性质、作用特点及代谢产物、功能等方面的基础知识,往往难以正确使用好泰万菌素。因此,针对此种现象,笔者对泰万菌素相关信息进行整理汇总。
1 泰万菌素的性质及作用机理
1.1 理化性质
泰万菌素为白色或类白色粉末,分子式C53H87NO19.x(C4H6O6),分子量1 192.3437。其酒石酸盐产品为白色或淡黄色粉末,易溶于甲醇,可溶于水、丙酮或氯仿,微溶于乙酸乙酯或乙醚,几乎不溶于乙烷。泰万菌素是16元大环内酯类抗生素,是通过微生物转化将泰乐菌素第3位进行乙酰化、第4位进行异戊酰化得到的衍生物(见图1)。
图1 泰万菌素化学分子式
1.2 作用机理
泰万菌素是一种新型大环内酯类抗生素,主要作用于细菌核糖体50s亚基,抑制移位酶的活性,阻碍mRNA的移位,进而抑制肽链的延长和蛋白质的合成,来达到抗菌和杀菌的效果,其代谢物3-O-乙酰泰乐菌素(3-O-acetyltylosin,简称3-AT)仍具有抗菌活性。泰万菌素的抗菌活性比泰乐菌素高,这可能与它有更强的结合力和更多的结合位点有关。泰万菌素对猪肺炎支原体、猪痢疾短螺旋体、胞内劳森氏菌等都有良好的治疗效果[1]。
由于泰万菌素具有独特的化学结构,保留了大环内酯类药物固有的16元环,又在泰乐菌素和替米考星的基础上进行了结构改造,在提高抗菌活性的同时,也降低了耐药性风险,耐泰乐菌素和其他大环内酯类药物的支原体菌株,都对泰万菌素敏感。
2 泰万菌素的药物代谢动力学特性
2.1 药物代谢快,血药浓度高
与其他大环内酯类药物比较,泰万菌素更易吸收,血药浓度更高,其代谢产物仍具抗菌活性。泰万菌素在猪体内排泄较快,主要通过粪便排出,给药后72小时,使用HPLC方法检测,泰万菌素的含量已低于10%[2]。
朱晓娟等[3]采用高效液相色谱法研究了健康猪以20 mg/kg口服泰万菌素后体内的药物代谢动力学特征。结果表明,给猪口服20mg/kg·bw泰万菌素后,药物在猪体内达到高峰的时间和浓度分别为0.045天和0.7827 μg/m L,消除半衰期为0.1138天。泰万菌素在猪体内吸收迅速,能够快速达到有效药物浓度。
2.2 毒理学特性
据EMA[4]报道,雄性小鼠口服急性毒性试验测得其LD50为 758 mg/kg·bw,大鼠试验测得其 LD50为3 016mg/kg·bw。对大鼠饲喂含50 g/kg泰万菌素的预混剂,连续使用4周,进行多剂量毒性研究。试验结果显示最低观察作用剂量(LOEL)为400mg/kg。在另一项研究中,按照50mg/kg的剂量饲喂大鼠13周,无作用剂量(NOEL)为2 000mg/kg;对于小鼠,连续饲喂含25 g泰万菌素的饲料13周,LOEL为250mg/kg。泰万菌素无生殖毒性,无致癌、致畸、致突变作用。对怀孕第7~17天的大鼠每日口服给药,给药剂量高达每天2 000mg/kg·bw。研究显示,母体毒性与剂量的高低呈相关性,但在任何剂量水平均未出现胎儿毒性或致畸性。
2.3 休药期及药物残留
EMA[4]研究报道了酒石酸泰万菌素预混剂、可溶性粉、颗粒剂在猪体内的残留情况。按照泰万菌素每天5 mg/kg·bw剂量饲喂猪,每天2次,连续10天。在停药后的第2小时、12小时、24小时、72小时和120小时屠宰猪,采集肝脏、肾脏、肌肉、皮肤和脂肪,采用液相色谱串联质谱法测定泰万菌素和其主要代谢物3-AT的残留量。结果显示,仅在停药后2小时和12小时采集的部分猪肝脏和肾脏中可定量检测到残留标示物,其他采样时间点未检测到残留物质。可见其在组织中的代谢速度之快。对于酒石酸泰万菌素颗粒剂,按照泰万菌素每天7.5mg/kg·bw量(推荐剂量5mg/kg·bw)溶于猪饮水中,连续饮水给药5天。在给药后0小时、12小时、24小时、48小时和72小时屠宰猪,取组织样本检测残留物浓度。结果显示,12小时后肌肉、皮肤、脂肪、肝脏、肾脏组织中的泰万菌素的残留量均低于MRLs(50μg/kg)。分析残留消除及MRLs数据,可确定泰万菌素在猪体内的休药期为2天[5]。
2012年9月10日美国联邦法典CFR新增泰万菌素章节,该章节规定泰万菌素在猪的可食组织中不需要制定残留限量,泰万菌素作为动物专用抗生素,对人类健康不构成威胁[6]。
3 泰万菌素在养猪生产中的应用
3.1 抑制蓝耳病病毒的复制与增殖
蓝耳病病毒主要侵害动物机体肺泡巨噬细胞,该病毒在巨噬细胞内大量复制损害免疫细胞,导致机体免疫抑制,从而继发或混合感染其他病毒病(圆环病毒病、猪流感、猪瘟、猪伪狂犬病等)、细菌病(副猪嗜血杆菌病、链球菌病、巴氏杆菌病等)等疾病。针对蓝耳病防控,国内外专家、机构通过对泰万菌素的研究发现泰万菌素能够进入肺泡巨噬细胞,改变肺泡巨噬细胞内部酸性环境来抑制蓝耳病病毒复制和增殖,减少猪群蓝耳病病毒的感染。
3.2 有效杀灭支原体
泰万菌素能直接、快速到达纤毛受损部位,持续、有效杀灭支原体,保护支气管纤毛的屏障功能,从而大大降低呼吸道疾病的发生率,维护呼吸道黏膜免疫系统的正常功能,是目前对支原体最敏感的药物。美国明尼苏达大学进行的泰万菌素体外杀灭猪肺炎支原体欧洲株、美洲株、日本流行株等不同毒株的试验表明,泰万菌素可以有效杀灭各亚型的猪肺炎支原体[7]。
3.3 有效控制猪回肠炎
猪增生性回肠炎是由胞内劳森杆菌感染引起的以猪出血性、顽固性或间歇性腹泻为特征的消化系统疾病。病猪主要表现为生长速度缓慢、饲料转化率低、养殖效益差等问题。泰万菌素能够快速进入肠道上皮细胞,作用于胞内劳森菌的核糖体而导致细菌死亡,有效控制猪回肠炎。
3.4 提高非特异性免疫力
泰万菌素能够在吞噬细胞内富集,提高靶组织中的药物浓度。此外,在某种程度上,泰万菌素以积极的方式影响巨噬细胞的功能,如增强吞噬细胞的趋化性、吞噬能力及活化巨噬细胞,且能增加巨噬细胞的数量。因此,泰万菌素可增强巨噬细胞非特异性免疫系统对机体的保护能力,有助于克服免疫抑制。马德惠等[8]研究了泰万菌素、替米考星和红霉素对巨噬细胞的刺激生长作用,结果表明,泰万菌素对巨噬细胞的生长刺激作用比替米考星和红霉素高80%。
4 展望
泰万菌素的独特性质在猪场治疗猪蓝耳病、支原体、回肠炎等方面具有较好的效果。目前规模化猪场、兽药企业多在使用该产品,由于能够抑制原发感染和继发感染的疾病,具有抗病毒与抗菌双重作用,对疾病的治疗效果更为明显,相信在未来的发展中泰万菌素会得到更广泛的应用。
[1]贾德清,李祥健,刘有昌,等.猪繁殖与呼吸综合征的流行病学与防制措施[J].兽医导刊,2009(5):29-31.
[2]张元进.种公猪应慎用蓝耳病疫苗[J].养猪,2009(1):4.
[3]朱晓娟,王华丽,齐鹏,等.酒石酸乙酰异戊酰泰乐菌素在猪体内的药代动力学研究[J].中国兽医杂志,2013,49(2):73-75.
[4]European Medicines Agency(EMA).Aivlosin[EB/OL].http://www.ema.europa.eu/docs/en_GB/document_library/EPAR_-_Product_Information/veterinary/000083/WC500061063.pdf
[5]竺心影.药理学[M].北京:人民卫生出版社,1992:319.
[6]冯言言,田伟.大环内酯类药物泰万菌素的研究进展 [J].广东畜牧兽医科技,2015,40(6):5-6,12
[7]Rosener.In vitro suscep tibility o f Japanese,European and North American recent and historicalisolates of Mycop lasma spp from sw ine to tylvalosin(Aivlosin).In American Assoc iation Swine Veterinarians Preparatory Meeting[C].2013:213-214.
[8]马德慧,徐兵,王平.大环内酯类抗生素——泰万菌素研究综述[J].养殖与饲料,2003(10):35-37.