抗生素对畜禽脂肪沉积的影响

2021-12-01柳要涛

中国畜禽种业 2021年4期

柳要涛

（山东省栖霞市桃村畜牧兽医工作站 265301）

英国细菌学家弗莱明在细菌培养时发现，青霉菌分泌的物质能抑制周围细菌生长，这种化学物质便是青霉素，当时因为技术的原因并没有将其提取出来。1937 年，弗莱明将细菌的青霉素提取出来制成药品，并在军队进行小范围应用。1947 年，微生物学家瓦克斯曼在放线菌中培养中发现了链霉素，研制成了治疗结核病的链霉素。时至今日，被发现的抗生素种类近万种，按照用途主要是抗细菌、抗病毒、促进生长、止痛等几类药物。按照药物的化学结构，抗生素主要包括-内酰胺类、喹诺酮类、大环内酯类、氨基糖苷类。人们生活环境中含有大量病原微生物，抗生素在人类和微生物中形成了一道保护墙，减少病原微生物对人类的侵害。但近些年，随着分子生物学的不断进步，人们发现抗生素在保护生命健康的同时也有不可逆的副作用。像链霉素虽然能治疗革兰氏阴性菌，但也会对机体肝脏和肾脏造成损伤，为了减少抗生素对人类健康的影响，人们在不断寻找一种能抵御疾病且副作用少的药物。但目前还无法找到能完全替代抗生素的药物。本文就抗生素在肉鸡生产应用中造成肉鸡体脂肪沉积异常的作用机制进行综述，为无抗药物的研发提供科学参考。

1 抗生素在畜禽生产中的应用现状

1.1 抗生素发展历程

19 世纪科学研究发现了能促进生长的抗生素，Moore 在生长鸡中使用链霉素发现，链霉素能加快肉鸡生长速度；Jukes发现，金霉素也能显著提高仔猪生长性能。此后抗生素开始在家畜生长中使用，在预防动物疾病和促进生长方面被广泛使用。2012 年世界卫生组织统计，在动物生产中的抗生素使用量占全球抗生素使用的75%。中国、美国和加拿大等畜牧大国的抗生素使用量占全球总量的85%。2018 年统计我国每年生产兽用抗生素12 万t，全部用于畜禽生产，成为全球抗生素消耗第一大国。美国和加拿大用于动物生产的抗生素占生产量的50%和85%[1]。

1.2 抗生素的危害

抗生素是畜牧生产中使用效果最好的促生长剂和疾病治疗药物。但随着抗生素在动物养殖业中的长期使用，造成动物产品安全问题频发。在检查市场上出售的肉制品和动物病菌微生物中我们发现，抗生素在动物制品中的药物残留相当高，我国销售的牛肉中抗生素超标率为5.2%、猪肉为8.3%、羊肉为6.5%。在使用抗生素后，大肠杆菌和沙门杆菌的抗药性增加，链霉素抗性率达到28%，磺胺抗性率为48%。检查动物粪便病原菌的抗药性发现，主要致病菌中的15%的靶向位置发生突变，能抵御常规抗生素的抑制作用。抗生素造成的耐药性成为危害人类健康的主要杀手。抗生素在人类药物治疗中已被证实在超剂量和长时间使用中会引起机体脂肪沉积量增大，造成肥生。在动物生产中使用抗生素能加快动物生长速度，这打破了动物机体平衡机制，动物脂肪沉积异常，造成肉品质下降。脂肪过多在肝脏等位置发生沉积，造成动物脂肪肝和肝腹水的疾病发生，使动物产生新的疾病。

2 抗生素引起动物肥胖作用机制

2.1 肠道微生物的种类

肠道微生物中大部分是细菌类，约占肠道微生物的75%。在对动物和人肠道细菌分离和鉴定中我们现已认知的细菌有1800 种，且肠道内的细菌大部分为厌氧菌。在肠道内微生物与宿主间形成共生关系，微生物在进行生命代谢中会分解食物中的营养物质，加快营养物质分解速度，提高肠道对营养物质的利用率。哺乳动物肠道有益菌主要有4 类，分别为厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门和变形菌门，厚壁菌所占比例约为75%，拟杆菌占20%[2]。

2.2 肠道微生物的主要功能

细菌在机体肠道内生存，受到肠道生理特性影响，进化出适应肠道生存的机制，同时为了获得生存的营养物质，微生物寄生在肠道内能加速肠道绒毛的生长，刺激其有节律的波动，从而增加肠道蠕动能力。对肠道菌群研究还发现，微生物还能提高动物免疫系统。肠道内的共生菌能刺激机体分泌免疫因子，乳酸杆菌和双歧杆菌能促进机体分泌肿瘤抑制因子。此外，肠道共生菌还有识别病毒抗原的能力，白色念珠菌和肠杆菌均能降解IgA，在lgA 抗原减少后，机体会激发T、B 淋巴细胞分泌细胞因子，促进机体免疫应答能力。

3 肠道微生物对脂肪沉积的影响

在肠道微生物对脂肪沉积的影响研究中发现，后壁细菌能增加脂肪在机体的沉积能力，后壁杆菌的数量和机体脂肪沉积成正比。杆菌类细菌在肠道内增加后，机体脂肪沉积数量减少，其数量与杆菌的数量呈负相关。在对菌群的脂肪影响机制研究中发现，肠道菌群能改变机体能量代谢。主要是因为肠道微生物利用肠道内的食物将其发酵生成VFA，VFA 是脂肪合成的前体物，当VFA 被肠道吸收后会经过肝脏代谢变成脂肪。如果后壁微生物较多，作为前体物的VFA 生成量加大，从而增加脂肪的合成。微生物体内含有胆汁降解酶，胆汁酸在细菌作用下脱共轭、脱氢、脱羟基生成次级胆汁酸，次级胆汁酸因为脱羟基作用疏水性强，容易被肠道吸收。肠道微生物还能生成蛋白酶，将大分子的蛋白质降解为容易吸收的氨基酸，同时肠道细菌在获取代谢能量时会将氨基酸进行发酵，生成短链脂肪酸被小肠吸收。肠道微生物也会受到食物变化等的应激反应，在应激反应情况下，微生物会分泌脂多糖，引起动物机体炎症的发生，在脂多糖作用下会增加脂肪合成和在体内沉积的量。

4 防治抗生素危害的措施

4.1 畜禽废弃物净化处理

动物抗生素主要来自饲料和药物，抗生素只有一部分被机体分解、吸收，大部分被机体排出体外，因此，在粪污中抗生素含量较高，排泄到环境中会随碳循环进入食物链，危害人类健康。所以要对废物进行去抗处理，现在应用较多的是腐熟堆肥技术，能将抗生素去除75%。研究人员通过使用钝化剂的方式进行堆肥，抗生素去除率达86%[3]。

4.2 开发新型抗生素类药物

抗生素因其价格低廉和使用效果好在畜牧生产中被广泛应用，想要替代抗生素必须开发出在成本和疗效上能替代抗生素的药物。在科研人员的不断努力下，利用分子生物技术，现在我们已经成功开发的靶向药物有3000 多种，这种药物虽然也是抗生素，但其具有专一性和准确性的特点，只对病原起作用，不会影响机体正常细胞的代谢。目前，研究较多的抗菌肽就是动植物体内提取的活性物质，其在使用中不会改变病原的基因结构，所以不会产生抗药性。另外，我国中医药自身具有无抗绿色的特点，运用现代技术手段对其方剂进行再开发，研发出使用更加便捷的中成药，将在动物疾病治疗和预防中发挥重要作用。