黄梅婷，李瑞丽，林宁晓

（1.福建省粮油科学技术研究所，福建 福州 350002；2.福建农林大学，福建 福州350002；3.福建省轻工业研究所，福建 福州 350005）

猪的生长、繁殖水平在抗生素的应用下得到了很大程度上的提高，大规模养猪在抗生素的使用下逐渐演变成现实，但其引发药残问题和耐药性问题成为人们争论的焦点[1]，故寻找抗生素替代物是解决这一难题的关键问题。抗生素的作用机制是寻找抗生素替代物的重要依据，其中代谢效应、营养效应、疾病控制效应三个方面为主要作用机制[2]，因此，明确了上述作用机理后，使抗生素替代物的研究开发成为可能。

大多数病原菌都不具有耐酸性，可利用动物日粮中有机酸使胃肠酸化，从而达到替代抗菌素的目的[3]。具有抗菌和抗病毒的特性的一些药草提取物也可达到替代抗菌素的目的，在商业产品中最常见主要有肉桂、丁香的抗菌和抗病毒提取物等[4]。消化道酶类不足以及酶活性较低等缺点常存在幼龄动物身上[5]，而源酶活性的不足则可通过酶制剂补充改善，可以将适量酶制剂添加入饲料中。此外，向饲料中添加益生元活菌也是抗生素替代物的一种重要的途径[6]。

本文对抗生素替代物提高猪仔的生长性能、改善猪仔的肠道微生态平衡、提高猪仔的免疫力的作用机理进行阐述，并对抗生素替代物的研究进展进行叙述，同时对于抗生素替代物的发展方向进行评估。

1 抗生素替代物的概念

1.1 酸化剂

饲料酸化剂是一类无残留、无抗药性、无毒害作用的重要添加剂，可作为较为有效的抗生素替代物，其主要作用是为动物提供更好的消化道环境。这一类新型添加剂作用机理是饲料在消化道中的pH值在饲料酸化剂的作用下得以降低，促进消化吸收，目前已经在家禽、仔猪、肉牛、奶牛、羊等动物的饲料中被广泛应用。

1.2 植生素

植生素是另一种饲料较为有效的抗生素替代物，是植物成分提取物，它具有较强的抗菌活性。将这类物质作为添加剂加入猪饲料中具有与传统抗生素相当的抗革兰氏阳性菌的活性，有研究表明，在猪饲料中添加适量的植生素可以有效地改善肠道菌群，促进猪的生长。

1.3 海藻提取物

海藻提取物包括许多种活性物质，其中有多糖类、蛋白质、多不饱和脂肪酸、色素、多酚类、微量元素和植物生长激素等[7]。海藻提取物具有较好的抗炎、抗菌以及促进生长的生物学功能，因此可以用其开发一种新型的抗生素替代品。

1.4 抗菌肽

抗菌肽不同于多肽类抗生素，抗菌肽应用于饲料中无毒副作用、无残留，具有广谱抗细菌、抗病毒、抗真菌、抗寄生虫、抗肿瘤和免疫力增强的功能[8]。抗菌肽作为一种良好的抗生素替代物在养猪生产中发挥着较好的作用。张静等[9]报道，育肥猪日粮中添加100 mg/kg或200 mg/kg抗菌肽菌丝霉素可有效改善其免疫指标、肠道形态、抗氧化性，显示良好的抗生素替代潜力。

2 抗生素替代物作用机制

2.1 酸化剂作用机理

酸化剂的作用机理主要有以下几种方式：

⑴ 杀菌防霉的作用。有机酸在较低pH环境下，可以自由扩散到细菌或真菌细胞中，有机酸进入细胞后，由于细胞环境内pH的变化就会引起弱酸解离，病原微生物感染风险在有机酸改善消化道酶活性和营养物质消化率后得到有效地降低。

⑵ 酸性条件有助于乳酸菌的生长繁殖，从而使胃肠道中微生物菌群结构在经过酸化剂的作用后可以得到调节，另一方面可以较好地抑制大肠杆菌和一些有害微生物的生长。

⑶ 酸化剂的作用下，一些重要的酶得到激活，这些酶通过促进机体内代谢和参与消化吸收，使机体消化吸收更多的营养物质。分解粗纤维的酶就是其中一种，它使前段肠道内部分粗纤维被消化吸收变成可能，机体粗纤维的消化利用率就在酸化剂的作用下得到了有效提高。

⑷ 利用有机酸控制病原菌，调节免疫系统的反应。为促进红细胞受体的合成加快可以将柠檬酸添加在仔猪日粮中，使细胞免疫功能得以进一步较好地发挥，进而猪的免疫功能得到增强，同时缓解机体的排斥和应激情况，大大降低了仔猪腹泻的发生率。

2.2 植生素作用机理

植生素主要具有以下几种作用[10]：

⑴ 植生素可以提高酶的分泌量；

⑵ 某些微生物存活率可以被植生素直接影响，其中致病菌的存活率可以在植生素作用下降低，使使得宿主微生物负荷水平最小化。同时，植生素有助于杀死病原微生物，它们增加微生物膜的渗透性，允许有机酸进入细菌体内，并最终杀死细菌，这不仅进一步减少了微生物负荷总量，还有助于维持更健康的肠道环境。

⑶ 植生素还可增强抗氧化活性和免疫系统的刺激作用。

2.3 微生态制剂的作用机理

微生态制剂的作用机理如下[11]：

⑴ 维持畜禽肠道菌群微生态的平衡，在畜禽长期的生长发育过程中能够保持肠道菌群与宿主相对平衡的关系。

⑵ 微生态制剂可以抑制需氧菌和兼性厌氧菌的增殖。在生物机体夺氧的作用下，肠道中氧气被微生态制剂利用消耗，形成厌氧环境，促进乳酸杆菌等优势厌氧菌群的生长繁殖，使失调的菌群恢复正常。

⑶ 争性抑制作用。益生菌可以直接栖息于肠道黏液层或是利用自身表面的外源凝集素与黏膜上皮细胞的糖类物质相结合而定植于肠道，一方面在肠道表面形成了屏障，另一方面争夺了肠黏膜上皮细胞上的生态占位点从而抑制病原微生物的生长繁殖。

⑷ 生物拮抗作用。微生态制剂中的有益菌在体内代谢可产生酸性物质，降低肠道内的pH值，杀灭不耐酸的有害菌，激活酸性蛋白酶，甚至合成溶菌酶杀死致病菌。

⑸ 益生菌可产生非特异性免疫调节因子，进而提高抗体水平和免疫球蛋白浓度及巨噬细胞活性，从而使机体免疫能力和抗病性不同程度提升，增强机体免疫力。

⑹ 合成酶和营养物质。许多益生菌可以产生蛋白酶、淀粉酶等多种消化酶，可以降解植物糖类及饲料中成分复杂的碳水化合物和脂类物质等，帮助提高饲料转化效率。

2.4 酶制剂作用机理

酶制剂具有降低肠道食糜黏度、提高养分消化率、减少畜禽后肠道有害微生物的繁殖、改变肠壁膜结构、提高肠道养分吸收等能力[12]。

3 抗生素替代物在猪饲料中应用实例

3.1 粗蛋白在猪饲料中的应用

饲料配方设计替抗主要指通过调整日粮配方中原料的添加量（如粗蛋白和粗纤维）来降低腹泻率的研究[13]。

张云琦等发现在断奶仔猪饲料中添加18%粗蛋白，猪的腹泻率显著低于添加20%粗蛋白日粮组[14]；冯鹤等[15]推荐对于16 kg仔猪，日粮的粗蛋白水平在原基础上降低3.8%，有降低仔猪腹泻率的作用；陈芳等[8]研究发现对于20 kg左右仔猪，饲料中粗蛋白含量为16.25%组的腹泻率显著低于粗蛋白含量18.33%的组。

3.2 中草药在猪饲料中的应用

季敬余等[16]的实验证明，饲料中添加0.1%～0.2%量中草药以替代抗生素，可以获得与抗生素相似的促进生长的效果。特别是在猪仔、中猪、大猪阶段的饲料中分别添加0.2%、0.15%、0.1%量的中草药饲料，2批实验猪的生产性能和经济效益都明显高于抗生素对照组和其他剂量的中草药饲料添加组，并且整个实验期间喂养中草药饲料添加剂的组基本上没有出现腹泻情况。

3.3 抗菌肽在猪饲料中的应用

大量研究显示抗菌肽具有良好的抑菌作用。猪源抗菌肽PR-39对畜禽常见病原菌具有一定抑制作用[17]；表达猪乳铁蛋白肽的重组屎肠球菌对抗感染、抗产肠毒素大肠杆菌具有保护作用[18]；猪小肠抗菌肽对链球菌、巴氏杆菌、金黄色葡萄球菌等病原菌都具有良好的抑制作用[19]。

4 抗生素替代物的研究进展及发展方向

抗生素替代物大都是纯天然植物提取物，不含有任何人工合成的化学成分，因而对环境产生污染及毒副作用较少。将抗生素替代物应用到畜牧生产中，将一定程度上解决耐药性和药物残留的问题，从而克服抗生素滥用对养猪产业带来的危害。

随着全球经济一体化时代的到来，我国饲料工业和畜牧业将面临前所未有的机遇和挑战，要在激烈的国际竞争中赢得一席之地，抗生素替代物发挥着不可或缺的作用。中草药、益生素和复合酶作为替抗物添加到饲料中，在不同程度上克服了抗生素所具有的缺陷，还提高了猪肉品质，因此，抗生素替代物将会成为具有发展前景的高科技产品。