抗生素及其潜在替代物在断奶仔猪上的应用

刘 军， 喻礼怀， 董 丽

（扬州大学动物科学与技术学院，江苏扬州 225000）

抗生素在畜禽疾病防治、促生产等方面发挥了重要作用。但抗生素滥用导致严重的细菌耐药性及药物残留，引起食品安全、环境污染等诸多问题，严重威胁人类健康安全。早在2006年，欧盟就开始了畜牧养殖中的“禁抗”，美国和日本等国家也陆续出台了养殖中限用或禁用抗生素的相关法规，抗生素的合理使用在我国也受到高度重视。因此，“后抗生素时代”探索饲料中添加安全、绿色、新型和高效的抗生素替代物逐渐成为研究热点，本文主要综述了抗生素及其替代物在断奶仔猪生产上的应用进展，以期为断奶仔猪生产中抗生素替代物的研究提供一定的理论参考。

1 抗生素在断奶仔猪上的应用

抗生素（antibiotics）是由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其他活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。英国科学家弗莱明1928年发现青霉素成为医学史上的一次伟大革命，也是第一种抗生素。而抗生素作为饲料添加剂的应用要追溯到1943年，美国人首先发现一些抗生素发酵残渣能促进猪的生长。1949年美国的Cunha和Stokstad首次应用青霉素在动物中进行系统的对比试验，结果证实应用抗生素对动物有较好的防病和促生长作用 （佟建明，2006）。1950年美国食品和药物管理局正式批准青霉素等抗生素在饲料中应用。因为对动物具有促生长、提高生产效率和饲料利用率等特点，抗生素得到广泛应用。

畜禽养殖业中，抗生素的应用范围广。目前，约有60多种抗生素被用于临床治疗、动物饲料。就分类来看，有磺胺类、四环素类、大环内酯类、氨基糖苷类等。表1列出几种常见抗生素种类及其主要用途（潘寻等，2012；Lancini等，1995）。

1960年英国学者杰文斯发现耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA），该菌能抵抗绝大多数抗生素，引起国际关注。随后，蒂莫西（2010）报道了携带新德里一号金属酶（NDM-1）基因的细菌使“超级耐药菌”问题引发全球广泛关注，越来越多的人开始关注滥用抗生素的危害。由于滥用抗生素会造成仔猪腹泻率增加，降低机体免疫力，产生耐药性菌株以及污染生态环境等，寻找抗生素替代物刻不容缓（向双云，2014）。目前喹乙醇、硫酸黏菌素、大观霉素、氟苯尼考、甲砜霉素、头孢喹肟、头孢噻呋、泰拉菌素、维吉尼亚霉素等都已禁用。

表1 仔猪养殖中常用抗生素的种类及用途

2 潜在抗生素替代物的种类及功能

2.1 植物提取物 植物提取物一般是以植物为原料，按照提取的最终产品用途的需要，经过物理、化学提取分离过程，定向获取和浓集植物中的

某一种或多种有效成分，而不改变其有效成分结构所形成的产品。常见的有蔬菜、水果、绿茶、丁香、槐树叶、刺柏、麦芽、万寿菊、熊霉叶、蓟草、黄连、鼠尾草、肉豆寇、月桂、止痢草、牛至草、海藻、蘑菇及其他各类植物的提取物或精油等 （胡艳平等，2016；林传星等，2015）。植物提取物的主要功能有抗菌防腐，促进断奶仔猪生长发育，降低仔猪腹泻率，提高饲料利用率等。肖传明（2014）等研究发现，日粮中添加植物提取物可以显著促进断奶仔猪免疫器官的发育，能取代猪饲料中抗生素的使用。但是植物提取物种类繁多，功能各异，甚至不同植物提取物之间可能存在拮抗作用，影响动物健康，所以需要加大对植物提取物作用机理的研究。

2.2 微生态制剂 动物微生态制剂是根据微生态平衡理论、微生态失调理论、微生态营养理论和微生态防治理论选用动物体内正常微生物成员及其促进物质经特殊加工工艺而制成的一类药物或饲料添加剂。主要包括芽孢杆菌类、酵母菌类、乳酸杆菌类及复合菌类等（赵锁花等，2017）。其主要功能有能够调节补充断奶仔猪所需营养成分，保持肠道内微生态平衡，提高蛋白质消化吸收率，防止产生有害物质，提高机体免疫力。李雪莉（2017）等研究发现微生态制剂有替代抗生素的潜力。但是目前研究均局限于使用效果方面，对其作用机理研究尚且不多。所用菌种不同，活菌含量、产品的稳定性、耐酸性、耐胆汁性及有无肠溶性处理等方面的差别，均会明显影响有效性，所以需要以上述几个方面为研究重点，使其能够替代抗生素。

2.3 中草药提取物制剂 中草药提取物是按照对产品最终用途的需要，利用物理化学方法进行提取、分离、提纯，在不改变其有效成分结构的情况下，定向浓集并获取植物中的某一种或多种有效成分而形成的化合物产品。主要有苜草素、糖萜素、大蒜素、黄芪提取物、紫苏籽提取物和杜仲素等（侯冠彧等，2016；王微，2013）。 其具有抗菌、增强免疫力、提供多种特殊养分和生物活性物质等功能。张世昌（2010）等研究发现，断奶仔猪饲粮中添加中草药提取物相比于添加抗生素降低腹泻率效果更好，且能明显改善生长性能。中草药提取物有替代抗生素的潜力，但是中草药成分多样，应用效果研究多停留在宏观层次上，作用机理尚不完全明确，有待进一步研究。

2.4 酸化剂 酸化剂包括有机酸和无机酸，常见的有机酸有L-乳酸、柠檬酸、富马酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、苯甲酸、草酸、绿源酸等，常见的无机酸有盐酸、磷酸等（吕宗友等，2011）。其主要功能有调控动物肠道微生物平衡、降低肠道pH、提高消化酶活性、减慢胃排空速度、提高动物抗应激和免疫力等。韩庆功（2016）等研究发现，断奶仔猪日粮中添加酸化剂能够改善肠道关系，促进生长。但是酸化剂存在易被饲料中碱性物质中和，同时也会破坏饲料中维生素和矿物质的吸收等问题，有待进一步研究酸化剂的中和问题。

2.5 其他潜在抗生素替代物

2.5.1 有机微量元素 有机微量元素是金属元素与蛋白质、小肽、氨基酸、有机酸及多糖衍生物等配位体而形成的络合物或螯合物。根据美国饲料管理官员协会（AAFCO）的定义，有机微量元素包括氨基酸络合物、蛋白络合物及多糖络合物等。主要金属元素为锌、铁、铜等微量元素。主要功能是提高断奶仔猪的平均日采食量，降低腹泻率和病死率，改善生产性能 （韩庆功等，2016）。任凤云（2016）等研究表明，有机微量元素能够降低仔猪腹泻率，有替代抗生素的潜力。

2.5.2 低聚寡糖 低聚寡糖是一种由2～10个相同或不同的单糖经脱水缩合，由糖苷键连接形成的具有直链或支链的有功能性活性物质的低聚合糖类的总称。常见的低聚寡糖主要有果寡糖、大豆寡糖和甘露寡糖等。其具有促进体内有益菌增殖，阻止病原菌定植，使其随粪便排出体外，刺激免疫反应等作用（石宝明等，2000）。石宝明（2000）等研究发现，低聚寡糖能够选择性刺激有益菌的生长，是潜在的抗生素替代物。

2.5.3 抗菌肽 抗菌肽是一类从原核生物到人类的大部分有机生物体中成功分离和提取出来具有抗菌特性的肽。主要有天蚕素、防御素、蛙皮素和蜂毒素四类。其具有抗菌谱广、抗菌活性高、不易产生抗药性、作用机理独特等优点。卫旭彪（2015）等也表明抗菌肽具有增强免疫等作用，有望替代抗生素。

2.5.4 酵母菌细胞壁水解产物 酵母细胞壁水解后主要成分为葡聚糖、糖蛋白、甘露寡糖和几丁质。其主要功能是可调节机体生理机能，维护肠道微生态平衡，抑制有害菌的繁殖，改善仔猪的生产性能。高婕（2014）等研究表明酵母细胞壁水解物可以提高断奶仔猪的日增重，降低腹泻率，是抗生素的潜在替代物。

3 潜在抗生素替代物在断奶仔猪上的应用效果

3.1 提高断奶仔猪生长性能 植物精油、微生态制剂等潜在抗生素替代物能够提升断奶仔猪的生长性能，加快仔猪的生长发育。周选武（2017）等研究表明，日粮中添加200 mg/kg植物精油具有改善血液有效成分含量、提高机体免疫力、增强断奶后仔猪健康、促生长的功效。何进田（2016）等研究表明复合植物提取物Fresta-F（主要成分为植物精油、辛辣物质、胶浆、类黄酮）和Aromex-ME（主要为百里香油和迷迭香油）可以提高断奶仔猪生产性能、降低血脂以及改善早期断奶仔猪血清抗氧化能力。而谢全喜（2017）等研究发现添加微生态制剂的日粮能够改善断奶仔猪生长性能，降低腹泻率，促进免疫器官的发育，降低胃和十二指肠内容物pH，改善肠道菌群平衡。同时姚继明（2017）等研究发现在断奶仔猪日粮中添加五酸肽能明显提高仔猪的生长性能、提高肠道乳酸菌含量和降低大肠杆菌数量。

3.2 改善断奶仔猪肠道发育 微生态制剂、酸化剂等潜在抗生素替代物可以有效改变仔猪肠道形态，调节肠道pH。李雪莉（2017）等研究发现，微生态制剂能够显著提高（P＜0.05）断奶仔猪脾脏相对重量；显著增加断奶仔猪十二指肠绒毛高度（P＜0.05），降低十二指肠、空肠、回肠绒隐比（P＜0.05）和断奶仔猪盲肠、结肠pH。苏永腾（2017）等发现复合酸化剂（肥酸素）可降低仔猪腹泻率，提高生产性能并且降低胃肠内容物pH，降低有害菌的增殖，改善肠道健康。杨飞来（2017）等将不同酸化剂添加到仔猪日粮中研究发现，复合酸化剂组仔猪的末重和日增重高于单一酸化剂组，并且能够降低胃肠食糜pH，增加胃蛋白酶和胰蛋白酶活性。朱宇旌（2016）等研究发现在仔猪日粮中添加PE-A（植物提取物，主要为黄芪、杜仲、金银花、黄连等天然植物提取物复方）、PE-B（主要为苦木、甘草等植物提取物复方）、PE-C（主要为止痢草、肉桂等天然植物提取物复方）能有效降低肠道中大肠杆菌数量，提高乳酸杆菌数量，改善肠道微生物平衡。

3.3 对断奶仔猪抗应激能力的影响 有研究表明植物精油等潜在抗生素替代物能够有效提高仔猪抗应激能力，降低仔猪腹泻率。Fang等（2009）在仔猪日粮中添加1‰的刺五加提取物，显著地降低了因断奶应激导致的仔猪腹泻，与基础日粮相比腹泻率降低了55.6%（P≤0.05）。孙铁虎（2005）等在仔猪日粮中添加酸化剂可以一定程度上抑制仔猪腹泻率。万伶俐（2006）等研究表明在仔猪日粮中添加中草药提取物（主要为黄连、刺五加等提取物）可有效降低仔猪腹泻率，提高仔猪抗应激能力，增加饲料利用率。李焕友（2001）等研究发现饲粮中添加600 mg/kg的微生态制剂 （内含复合芽孢杆菌，有效活菌数＞10亿个/g）能够很好的预防断奶仔猪的腹泻，增强抗应激能力。

3.4 对断奶仔猪机体免疫功能的影响 研究发现植物精油等潜在抗生素替代物能够提高断奶仔猪的免疫功能。Li等（2012）在仔猪饲粮中添加适量精油复合物，主要成分是百里香酚和肉桂醛，试验组与对照组相比，增加了淋巴细胞转化率和吞噬率，同时提高了仔猪血液中IgA、IgM、C3和C4的含量，说明植物精油能够提高仔猪体液免疫与细胞免疫能力。于会民（2005）等研究发现在仔猪日粮中添加植物提取物“六康素”能够促进抗体产生和补体合成，提高动物机体的免疫能力和抗病能力，保证仔猪的健康生长。张会峰（2017）等发现绿原酸和果寡糖为主要成分的中药提取物制剂能显著促进仔猪的生长发育，增强机体免疫功能和降低腹泻率。姜豇（2012）等研究发现日粮中添加抗生素和微生态制剂均能提高早期断奶仔猪血清中免疫球蛋白的含量，提高机体免疫性能，微生态显现出更好的活性。

表2 仔猪养殖中潜在抗生素替代物的种类、推荐剂量及作用

4 小结与展望

微生物饲料添加剂、中草药饲料添加剂、益生菌、酸化剂、功能性蛋白肽及酶解饲料等抗生素替代物，已显示了优良的实用效果和广阔的发展前景（表2）。许多养殖场使用抗生素替代物，发现动物生产性能良好，产品质量优，发病率与死淘率下降，生态环境也得到保护，有可替代抗生素的作用。但是目前抗生素替代品种类繁多，组成成分不一，提取工艺没有统一标准，导致抗生素替代物的研究缓慢。所以今后的研究应该聚焦于各抗生素替代物的作用机理、最佳添加量以及生产工艺标准的制定，为无抗产品广泛应用于畜牧业打好良好的理论基础。并且，目前大多抗生素替代品仅能满足提高生产性能，加强免疫力等需求，在治疗细菌感染等方面无法做到更好，所以我们需要在各个领域寻找抗生素替代物，同时研究各种抗生素替代品的复合配方，研发出满足需求的替代物产品，以达到无抗饲养的目标，获得更大的经济效益。