抗菌肽在畜禽养殖中的应用

刘春青

（山东省济南市畜牧技术推广站 250306）

抗生素在畜禽养殖中应用广泛，在动物疫病防治、促进生产方面起着重要作用。但因为长期、大量使用抗生素导致细菌产生耐药性，食品安全事件频发，环境污染严重。寻求一种绿色、安全、高效的抗生素替代物迫在眉睫。抗菌肽以其来源广泛、热稳定性高、水溶性好、抗菌谱广、不易产生抗药性、绿色环保等优势备受关注。

1 抗菌肽简介

抗菌肽是一种带有正电荷、成两亲性的小分子多肽，易于与带负电荷的微生物膜或其他细胞靶点相互作用，抵御外来致病菌的侵袭，是生物天然免疫防御的重要组成成分，并在动物、植物、微生物中广泛分布。

1.1 抗菌肽分类

自1972 年瑞典科学家Boman 等在果蝇体内发现抗菌肽以来，目前在自然界中共发现了7000 多种抗菌肽。根据抗菌肽来源可分为植物抗菌肽、动物抗菌肽、微生物抗菌肽和人工合成抗菌肽。植物抗菌肽是植物在生长过程中产生的小分子多肽，又称为植物防御素，大多对植物病原菌有良好的活性。动物抗菌肽又可分为哺乳动物抗菌肽、节肢动物抗菌肽、两栖动物抗菌肽，鱼类抗菌肽等。微生物抗菌肽主要有细菌素、酵母嗜杀毒素和病毒抗菌肽，其中细菌素类占绝大多数。人工合成抗菌肽在医疗应用方面取得一定成果，人工合成的马盖宁、柞蚕抗菌肽、肾肝宁胶囊等药物可用于杀死病毒、肿瘤细胞或治疗肾炎、肝炎[1]。

根据氨基酸的组成和结构特征，可将抗菌肽分为4 大类。第一类为富含两亲性α-螺旋结构的抗菌肽，如天蚕素和滑爪哇素。第二类为具有稳定二硫键的β-折叠型抗菌肽，如具有广谱抗菌活性的防御素，其对细菌、霉菌、原生生物、有包膜的病毒有杀灭作用。第三类为具有环链结构的抗菌肽，如从牛嗜中性粒细胞中分离的环状十二肽Bactenecin。第四类为伸展性螺旋结构抗菌肽，如从蜜蜂体内分离出的富含脯氨酸和精氨酸的Apidaecins[2]。

1.2 抗菌肽作用机制

抗菌肽可定位在细菌、真菌、真核生物的细胞膜上，破坏膜结构，使其内容物泄露，直接快速杀伤、杀死病原微生物，这种作用方式抗菌谱广且不易产生耐药性[3]。抗菌肽还能作用于细胞内的其他靶点，干扰细胞代谢，抑制或杀灭细菌[4,5]。通过与细菌DNA 结合、抑制RNA 合成、影响蛋白质合成，抑制细胞内酶的活性，抑制细胞壁的合成、阻碍细胞分裂。

2 抗菌肽在养殖生产中的应用

2.1 提高动物生产性能

饲喂抗菌肽可以提高动物生产性能。饲喂抗菌肽可以提高肉鸡生产性能，可显著提高21 日龄、42 日龄肉鸡的活重，增加采食量，降低料肉比[6]。饲喂抗菌肽的产蛋后期蛋鸡产蛋率提高3%，料蛋比降低2.23%[7]。向杜长大育肥猪日粮中添加铃蟾肽抗菌肽Dermaseptin-M 可育肥期平均日增重提高4.64%，料重比降低4.71%[8]。抗菌肽也可提高仔猪的日增重，降低料肉比[9]。

2.2 改善肠道健康

畜禽肠道内的正常菌群结构是机体重要的非特异性防疫屏障，是畜禽健康生长的保证。如果病原菌增多，肠道菌群结构紊乱，病原菌产生的毒素会引起肠道损伤，进而诱发畜禽腹泻或其他疾病。天蚕素抗菌肽和PR39 抗菌肽可以降低断奶仔猪盲肠、直肠和结肠中的大肠杆菌数量，提高肠道中双歧杆菌的数量，降低仔猪腹泻率，改善断奶仔猪生产性能[10]。含抗菌肽酵母工程菌可以抑制肉鸡大肠埃希菌和沙门氏菌的生长，减少其对肠道的损害，促进乳杆菌和双歧杆菌的增殖，改善肉鸡肠道菌群微环境，进而促进肠道对营养物质的消化吸收，保持肠道健康，以达到改善肉鸡生产性能的功效[11]。易宏波研究发现，抗菌肽CWA 可以改善仔猪小肠形态，提高空肠紧密连接蛋白ZO-1 和Occludin 的表达，显著降低断奶仔猪腹泻率，提高粪便中乳酸杆菌与大肠杆菌的比值[12]。

2.3 改善畜产品质量

抗菌肽可能通过改善肠道健康，促进肠道养分吸收，调节外周组织养分分配来改善肉质[13]。抗菌肽可以改善猪肉肉色，增加猪肉红度、降低猪肉黄度，增加猪肉系水力和嫩度，减少贮存损失。饲喂抗菌肽还可提高蛋黄相对质量、蛋壳厚度和蛋壳相对质量，改善蛋品质，且有降低破蛋率和软壳蛋的趋势[7]。

2.4 提高机体免疫力

动物免疫器官指数可以从一定程度上反映其功能的强弱。抗菌肽可以提高产蛋后期鸡的脾脏指数、提高淋巴细胞转化率[7]。向日粮中添加抗菌肽粗品，提高肉鸡机体免疫功能，促进肉鸡免疫器官的发育，显著提高血清中新城疫免疫抗体、H5N1禽流感免疫抗体，提高血清中免疫球蛋白IgG、IgM 和补体C3、C4 的含量[6]。猪防御素和蝇蛆杀菌肽组合、天蚕菌素可显著提高大白仔猪血液中IgG 含量，天蚕素还能降低大白仔猪血液中T 淋巴细胞转化率[14]。

2.5 防治疾病

抗菌肽抗菌谱广，对细菌、病毒，寄生虫等有较强的抑制作用。在实际生产中用于防治疾病应用广泛。温刘发等试验发现，在肉鸡日粮中添加抗菌肽Cecropin AD 可以有效保护接种柔嫩艾美尔球虫的鸡群，降低接种柔嫩艾美尔球虫肉鸡的死亡率和盲肠病变值及粪便卵囊数[15]。刘玉等用白痢鸡粪培养蝇蛆，并从蝇蛆中粗提蝇蛆抗菌肽用来治疗白痢病鸡，治愈率为43.33%，与使用抗生素组差异不显著[16]。饲喂抗菌肽制剂（主要成分为蝇蛆抗菌肽）可以较好地预防母猪慢性、急性子宫内膜炎，延长母猪使用年限，降低母猪淘汰率，提高养殖效率[17]。黄茂侠等报道，在仔猪日粮中添加0.6%和0.8%的抗菌肽可以有效预防仔猪呼吸道疾病和腹泻，且效果优于添加300g/t 的阿莫西林[18]。

3 展望

抗菌肽具有来源广泛、热稳定性高、水溶性好、抗菌谱广、不易产生抗药性等特点，但在推广应用方面仍存在一些问题。天然肽含量低，提取工艺复杂，分离纯化比较困难，人工合成成本高且稳定性及活性低，限制了抗菌肽大量生产。简化提取天然肽工艺，降低人工合成成本亟待解决。有关抗菌肽的基础与临床应用研究还不完善，有关其在体内稳定性、毒理、药理、药残、不良反应等研究还不全面，有效性及安全性的研究还需进一步加强。随着研究深入及相关技术的发展，抗菌肽必在畜牧业中产生深刻影响。