饲粮中添加抗菌肽对断奶仔猪的作用
2022-11-22王晓佳
王晓佳
(抚顺市农业特产学校,辽宁 抚顺 113123)
抗菌肽(antibacterial peptides, ABP)是具有抗菌活性的短肽总称,是机体先天性免疫系统的重要组成部分,目前已经从动物、植物、昆虫和细菌中发现的抗菌肽有7 000多种[1]。因为抗菌肽具有广谱抗菌性、几乎无毒副作用且不易产生耐药性等优点,所以可以作为抗生素的替代物质[2],在实现仔猪健康绿色养殖中有深远的发展前景和研究价值。
1 抗菌肽对断奶仔猪肠道生理和功能的作用
仔猪断奶应激会造成肠道损伤,导致仔猪肠道微生物菌群失衡、肠道pH升高、肠道黏膜形态结构改变、肠上皮屏障通透性增加、免疫抑制、消化吸收功能降低等,甚至造成肠道功能的继发性损伤和功能紊乱[3]。饲粮中添加抗菌肽可降低断奶仔猪腹泻率,促进肠道有益菌生长,抑制有害菌增殖[4]。朱宇旌等在基础饲粮中添加抗菌肽A(500 mg/kg)和抗菌肽B(300 mg/kg),结果表明肠道中大肠杆菌数分别降低5.53%、3.77%,乳酸杆菌数分别提高4.94%、3.67%,双歧杆菌数分别提高5.61%、4.75%[5]。陈张华等在基础饲粮中分别添加250 mg/kg、500 mg/kg和1 000 mg/kg的抗菌肽使肠道大肠杆菌的数量降低,乳酸杆菌的数量提高,肠道pH降低,并以添加1 000 mg/kg效果最好[6]。肖发沂等研究也表明,添加抗菌肽有使断奶仔猪胃、十二指肠、空肠、回肠和盲肠的pH降低趋势[7]。因为,抗菌肽能够抑制或者杀灭大肠杆菌、沙门氏菌等肠道致病菌,具有广谱抗菌作用[8],还能降低肠道pH,形成不利于致病菌繁殖的酸性环境,同时,抗菌肽在酸性环境中活性很强,具有良好的溶解性、稳定性且无毒副作用,并能定向地保护乳酸菌等有益菌,现已有多项研究表明某些乳酸菌种能够产生抗菌肽[9]。因此饲粮中添加抗菌肽能够调节肠道菌群,提高营养物质消化吸收,进而促进仔猪生长。除此之外,白建勇等研究在饲粮中添加抗菌肽显著提高了仔猪胰腺、十二指肠和空肠内容物淀粉酶、空肠内容物胰蛋白酶、十二指肠黏膜麦芽糖酶、空肠黏膜蔗糖酶、乳糖酶及回肠黏膜蔗糖酶的活性[10]。李凯年研究添加抗菌肽提高了断奶仔猪饲粮干物质、粗蛋白质和总能量的全肠道表观消化率[11]。这说明添加抗菌肽可以增加肠道中酶活性,进而提高营养物质的消化率,改善断奶仔猪生产性能。
肠道正常的功能依赖肠道黏膜上皮屏障、免疫屏障、生物屏障的完整性来维持。抗菌肽具有抗菌、免疫调节、改善肠道黏膜屏障等功能,在其肠道上皮抵抗病原菌入侵中发挥关键作用[12]。卢俊鑫等研究添加抗菌肽显著提高了空肠和回肠的绒毛高度及空肠和回肠的绒毛高度/隐窝深度比值,对十二指肠的绒毛高度、绒毛高度与隐窝深度比值也有提高趋势[13]。宦海琳等研究抗菌肽能够有效改善仔猪肠黏膜形态结构,提高仔猪空肠上皮紧密连接蛋白的基因相对表达量[14]。唐志如等研究抗菌肽有减轻病毒对断奶仔猪空肠黏膜屏障功能的损伤作用[15]。由此可见,饲粮添加抗菌肽能促进肠绒毛生长,增加营养吸收面积,还能改善仔猪肠黏膜形态结构,减轻肠黏膜屏障功能损伤。抗菌肽可通过促进动物免疫器官、特异性免疫及非特异性免疫系统的性能来增强机体抵抗有害微生物的能力,从而保证动物健康[16]。
综上所述,饲粮添加抗菌肽可以调节断奶仔猪肠道菌群、降低肠道pH、促进肠道生理发育、增加肠道消化酶活性、提高肠道屏障功能、修复组织损伤,利于仔猪健康,进而提高断奶仔猪的生长性能。
2 抗菌肽对断奶仔猪生长性能的作用
饲粮中添加抗菌肽可以促进断奶仔猪生长性能,降低腹泻率[17]。张宏刚等研究饲粮添加抗菌肽使断奶仔猪试验末期重平均提高了1.84 kg,平均日增重提高了43 g,死亡淘汰率降低了3%,料重比降低了0.18[18]。张静洁等研究添加抗菌肽使仔猪的末重平均提高1.71 kg,平均日增重提高0.07 kg,料重比降低0.10,腹泻率降低23.7%[19]。曹丁等研究添加抗菌肽使仔猪的料重比提高25%,残次率降低63%,成活率提高8.3%,无腹泻发生[20]。所以,饲粮添加抗菌肽可以提高仔猪的生产性能和健康水平,这与抗菌肽在上述肠道中的作用紧密相关。张海文等研究添加抗菌肽能改善由脂多糖导致的仔猪生长性能受阻及肉品质下降,说明抗菌肽可能通过免疫调节及组织修复功能对致病菌引起的仔猪生长性能受阻及肉品质变差起到明显的改善作用[21]。关于抗菌肽具有的组织修复功能与文献[22]结论一致。
抗菌肽对金黄色葡萄球菌、猪大肠杆菌和猪沙门氏菌均有较好的抑杀活性,在仔猪末重、平均日增重、腹泻发生率上与添加抗生素效果比较无显著差异,所以抗菌肽可作为抗生素类饲料添加剂替代品[23]。张江等研究表明,用300 g/t抗菌肽替代喹乙醇后,断奶仔猪日采食量、日增重有所增加,腹泻率明显降低[24]。赵青海等研究抗菌肽在饲料中替代土霉素钙结果表明,断奶仔猪日采食量、日增重等生长指标有所增加,料重比稍高,腹泻率明显降低[25]。宋延飞研究在基础饲粮中添加160、320、480 mg/kg抗菌肽使断奶仔猪的日增重和日饲料摄入量均显著提高。添加抗菌肽320、480 mg/kg组料重比比对照组(添加基础饲粮)分别降低了5.26%、9.36%,比抗生素组(160 mg/kg金霉素)分别降低了1.82%、6.06%,添加480 mg/kg组腹泻率显著低于对照组和抗生素组[26]。以上结论说明抗菌肽可在一定程度上替代抗生素,并且随着浓度的升高,效果可能不断增强。但也有不同结论表明高剂量的抗菌肽可能对仔猪的生长产生负作用,这是因为抗菌肽有广谱抗菌性,高剂量抗菌肽有可能会杀死某些肠道有益菌,降低仔猪的消化吸收功能,进而影响仔猪生长性能[27]。所以仔猪不同的生长阶段,抗菌肽应用剂量也存在差异,此外抗菌肽的来源、活性等问题都需要在今后生产实践中深入研究。
综上所述,饲粮添加抗菌肽可以促进断奶仔猪生长性能,降低腹泻率,修复组织创伤,利于仔猪健康生长,并在一定程度上替代抗生素。
3 抗菌肽对断奶仔猪免疫功能和抗氧化力的作用
抗菌肽是机体天然免疫系统的重要组成部分,是抵御外界有害微生物或病毒入侵的重要屏障[28]。饲粮中添加抗菌肽不仅可以提高断奶仔猪生产性能,还能增强仔猪免疫性能和抗氧化能力[29]。宋青龙等研究饲粮中添加抗菌肽不仅使每头断奶仔猪收入和获利分别提高31元和22元,还显著提高了猪瘟抗体阳性率[30]。袁铭财添加0.5%的抗菌肽使猪蓝耳病疫苗免疫抗体效价提高55.70%,合格率提高27.98%,变异系数降低31.84%[31]。谢志彬等在基础饲粮中添加0.2%、0.4%的抗菌肽使蓝耳病病毒抗体效价分别提高46.5%、72%[32]。由此可知,抗菌肽可以抗病毒、调节机体免疫力、促进病猪的身体恢复健康[33],饲粮中添加抗菌肽还可以提高血清中抗体水平。宦海琳等研究添加抗菌肽能显著提高仔猪血清总蛋白含量和谷丙转氨酶活性,且血清总蛋白含量比抗生素组极显著提高[14]。宋延飞在基础饲粮中添加160、320、480 mg/kg抗菌肽,结果表明抗菌肽组血清IgA、IgG、IgM均显著优于对照组(基础饲粮)和抗生素组(160 mg/kg金霉素)且添加量为480 mg/kg时效果最好[26]。但启雄等在基础饲粮中分别添加复合抗菌肽250、500、1 000 mg/kg,结果显示血清超氧化物歧化酶活力和总抗氧化能力升高,血清丙二醛含量降低,并且随抗菌肽添加剂量的增加效果更明显,以1 000 mg/kg添加剂量最佳[34]。抗菌肽能够有效提高断奶仔猪血清免疫指标,增强仔猪抗断奶应激能力,并且再次指出一定范围内添加抗菌肽效果会随着剂量的提高而明显。
饲粮中添加抗菌肽还能改善仔猪免疫器官指数。徐帆等研究抗菌肽使仔猪脾脏指数与胸腺指数分别提高22.82%和25.55%[35]。肖发沂等研究也发现添加抗菌肽仔猪脾脏指数与胸腺指数分别提高17.70% 和20.49%[7]。金海涛等研究添加不同质量浓度抗菌肽均能明显提高断奶仔猪脾脏、肝脏、肺脏和肾脏组织超氧化物歧化酶、谷胱甘肽活性,降低组织丙二醛含量,且有剂量依赖效应[36]。张海文等研究添加抗菌肽可以改善免疫器官指数,减轻肝脏病理形态和受损程度,提高谷胱甘肽、超氧化物歧化酶活性,丙二醛浓度及炎性因子TNF-α水平极显著升高,IL-1β、IL-6水平显著提高,说明抗菌肽可能通过缓解炎症,对脂多糖导致的肝脏氧化应激具有明显的改善作用[37]。因此,抗菌肽可以改善断奶仔猪免疫器官指数和组织抗氧化功能。
综上所述,饲粮添加抗菌肽可以增加断奶仔猪的血清免疫指标、免疫器官指数和抗氧化能力,还可增强仔猪抗断奶应激能力。在一定范围内应用效果可能会随着添加剂量的提高而明显。
4 小结
在断奶仔猪饲粮中添加抗菌肽可以调节断奶仔猪肠道菌群、增进肠道屏障功能、修复组织损伤,降低腹泻率,提高免疫功能和抗氧化应激能力,进而改善断奶仔猪的生长性能。虽然抗菌肽在应用剂量、来源、活性等问题上仍需要深入研究,但是因其有广谱抗菌性、稳定性、高效性、无残留、无污染等特点,可作为抗生素替代品在实现绿色仔猪养殖中深远发展。